本文關(guān)鍵詞：基于微觀特征的煤粉流動性實(shí)驗(yàn)研究

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【摘要】：在火力發(fā)電廠中,煤粉的儲存、輸送是其生產(chǎn)過程中很重要的環(huán)節(jié),而煤粉在這些環(huán)節(jié)中經(jīng)常會出現(xiàn)堵塞、結(jié)拱等現(xiàn)象,這些現(xiàn)象會對火力發(fā)電廠的安全性和經(jīng)濟(jì)性造成重要的影響。因此,研究影響煤粉流動性的因素非常重要。目前關(guān)于煤粉流動性影響因素的研究主要是從宏觀因素考慮的,而煤粉顆粒的微觀結(jié)構(gòu)對煤粉的流動性具有重要的影響。本文以6種不同煤質(zhì)的煤粉為研究對象,采用休止角測試法和Jenike剪切實(shí)驗(yàn)法對各樣品進(jìn)行了流動性測量,獲得了休止角、粘聚力、流動函數(shù)等表征煤粉流動性的參數(shù)。在此基礎(chǔ)上,以不同粒徑的樣品為研究對象,分析了粒徑對煤粉流動性的影響。為了研究煤粉顆粒的微觀結(jié)構(gòu)對煤粉流動性的影響,對各樣品進(jìn)行了氮吸附和電鏡掃描測試,進(jìn)而分析了煤粉的微觀參數(shù)(孔容積、比表面積、表面形態(tài))對流動性的影響。煤質(zhì)對煤粉流動性的影響很大,不同煤質(zhì)煤粉煤化程度的差異導(dǎo)致煤粉具有不同的表面形態(tài)、孔隙結(jié)構(gòu)等。研究發(fā)現(xiàn):煤化程度越高的煤粉具有越強(qiáng)的流動性,煤化程度較高的陽城煤粉具有較小的休止角、粘聚力和較大的流動函數(shù),分別為48.89o、6.383kPa、7.619,而煤化程度較低的潞安煤粉具有較大的休止角、粘聚力和較小的流動函數(shù),分別為53.20o、9.643kPa、5.156。用粘聚力和流動函數(shù)表征煤粉的流動性時,煤化程度低的柳林煤粉的流動性比煤化程度較高的府谷煤粉強(qiáng),柳林煤的粘聚力和流動函數(shù)分別為8.196 kPa和5.969,而府谷煤的粘聚力和流動函數(shù)分別為8.334 kPa和5.896。對不同粒徑的府谷煤和柳林煤進(jìn)行流動性分析時發(fā)現(xiàn),除了在粒徑段為88μm~98μm之外,其余粒徑段的柳林煤粉的流動性均低于府谷煤粉的流動性。粒徑對流動性具有重要的影響。對不同粒徑的府谷煤和柳林煤進(jìn)行流動性測試時發(fā)現(xiàn),隨著粒徑的增大,府谷煤的休止角、粘聚力、內(nèi)摩擦角、無側(cè)界屈服壓力、流動函數(shù)分別從50.34o、8.334kPa、33.703o、29.002 kPa、5.896變化到40.023o、3.288kPa、29.336o、12.986 kPa、12.652,柳林煤的休止角、粘聚力、內(nèi)摩擦角、無側(cè)界屈服壓力、流動函數(shù)分別從50.39o、8.196kPa、32.700o、22.998 kPa、5.968變化到42.031o、5.538kPa、30.456o、19.365 kPa、9.287,表明流動性增強(qiáng)。煤粉流動性的差異是由煤粉的微觀結(jié)構(gòu)不同所導(dǎo)致的。煤粉顆粒的孔容積越大,煤粉顆粒吸附氣體的含量增多,顆粒間的作用力增強(qiáng),煤粉的流動性減弱;煤粉顆粒的比表面積越大,顆粒間的作用力增強(qiáng),煤粉的流動性減弱;煤粉顆粒的表面粗糙、結(jié)構(gòu)疏松,顆粒間的咬合作用較強(qiáng),阻礙了煤粉的流動性。
【關(guān)鍵詞】：煤粉 流動性 微觀結(jié)構(gòu) 煤質(zhì) 粒徑
【學(xué)位授予單位】：太原理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TM621
【目錄】：

• 摘要3-5
• ABSTRACT5-10
• 第一章 緒論10-24
• 1.1 課題背景及其意義10-11
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀11-23
• 1.2.1 粉體流動性的外在影響因素11-13
• 1.2.2 粉體流動性的內(nèi)在影響因素13-16
• 1.2.3 粉體流動性的測試方法16-23
• 1.3 本文的主要研究內(nèi)容23
• 1.4 本章小結(jié)23-24
• 第二章 實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)及實(shí)驗(yàn)方法24-40
• 2.1 休止角測試系統(tǒng)24-25
• 2.1.1 休止角測定儀24-25
• 2.1.2 休止角的測試方法25
• 2.2 Jenike剪切實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)25-38
• 2.2.1 粉體的莫爾應(yīng)力圓25-27
• 2.2.2 莫爾-庫侖定律27-29
• 2.2.3 粉體的分類29-30
• 2.2.4 Jenike剪切實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)及使用方法30-33
• 2.2.5 Jenike剪切實(shí)驗(yàn)中的各流動性參數(shù)33-37
• 2.2.6 壓實(shí)力的選擇37-38
• 2.3 本章小結(jié)38-40
• 第三章 煤粉流動性影響因素的實(shí)驗(yàn)研究40-64
• 3.1 不同煤質(zhì)樣品的制備及方法40-41
• 3.2 煤質(zhì)對煤粉流動性的影響41-50
• 3.2.1 煤質(zhì)對休止角的影響42-44
• 3.2.2 煤質(zhì)對Jenike剪切實(shí)驗(yàn)各參數(shù)的影響44-50
• 3.3 不同粒徑樣品的制備及方法50-52
• 3.4 不同粒徑煤粉的流動性測試結(jié)果52-62
• 3.4.1 粒徑對休止角的影響52-54
• 3.4.2 粒徑對Jenike剪切實(shí)驗(yàn)各參數(shù)的影響54-62
• 3.5 煤質(zhì)和粒徑對煤粉流動性影響的對比62
• 3.6 本章小結(jié)62-64
• 第四章 基于微觀分析的煤粉流動性研究64-74
• 4.1 不同煤粉的微觀結(jié)征64-70
• 4.1.1 吸/脫附等溫線64-65
• 4.1.2 吸附回線65-66
• 4.1.3 比表面積66-67
• 4.1.4 孔容積67-68
• 4.1.5 顆粒形態(tài)68-69
• 4.1.6 煤粉微觀參數(shù)與煤粉流動性的關(guān)系69-70
• 4.2 不同粒徑煤粉的微觀結(jié)構(gòu)特征70-73
• 4.2.1 吸/脫附等溫線和吸附回線70-71
• 4.2.2 比表面積71-72
• 4.2.3 顆粒形態(tài)72-73
• 4.2.4 煤粉微觀參數(shù)與煤粉流動性關(guān)系73
• 4.3 本章小結(jié)73-74
• 第五章 結(jié)論和展望74-76
• 5.1 研究結(jié)論74-75
• 5.2 研究展望75-76
• 參考文獻(xiàn)76-80
• 致謝80-82
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文82

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4 李t，

本文編號：903284