煤炭是我國水泥工業(yè)的主要燃料,據(jù)統(tǒng)計,2019年我國水泥工業(yè)煤炭消耗約為1.95億噸標(biāo)準煤。煤炭粉磨是能耗高且效率較低的過程,其粉磨年均單位電耗約為30～32k W·h·t^-1,提高煤炭粉磨效率對于節(jié)省電耗,降低生產(chǎn)成本具有重要意義。在現(xiàn)有煤炭粉磨相關(guān)設(shè)備、工藝和技術(shù)較為成熟的情況下,添加助磨劑是一種可以改善其粉磨特性的簡便高效的方法。目前水泥行業(yè)內(nèi)對助磨劑及助磨機理的研究主要集中在水泥粉磨的試驗中,關(guān)于煤粉助磨劑研究較少。煤是由有機物和礦物質(zhì)組成的混合物,與水泥等物料在組成上存在較大的差異,因此煤粉助磨劑的開發(fā)及其作用機理需要進一步研究。因此,本文圍繞煤粉的助磨,對比研究了不同助磨劑對煤的助磨效果及作用機理,同時研究了助磨劑對煤粉燃燒特性的影響。具體工作包括:（1）通過選用不同類型表面活性劑作為助磨劑,對多組煙煤和無煙煤樣品進行助磨試驗,分析各試驗組煤粉的粒度分布結(jié)果,探討了助磨劑種類及摻量對煤粉助磨的影響。結(jié)果表明:多數(shù)試驗組煤粉粒度分布呈雙峰分布,隨著球磨時間的增加,其粒度分布范圍變窄,粒度分布越為集中,逐漸由雙峰分布向單峰分布轉(zhuǎn)變;在相同的粉磨條件下,離子... 

【文章來源】：華南理工大學(xué)廣東省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：86 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

原煤中無機礦物質(zhì)的賦存形態(tài)

第一章緒論7可磨性。Cske[35]等人研究了匈牙利褐煤中不同組分的可磨性，結(jié)果表明隨著灰分的增加，煤的可磨性提高。1.惰質(zhì)組2.半惰質(zhì)組和半鏡質(zhì)組3.鏡質(zhì)組4.礦物質(zhì)5.殼質(zhì)組圖1-3煤中不同顯微組分哈氏可磨性指數(shù)與揮發(fā)分的關(guān)系[33]Fig.1-3TherelationshipbetweenHGIofmicro-componentsandvolatilecontent[33]（3）煤化程度隨著煤化程度的改變，煤中顯微組分以及煤粉顆�？紫督Y(jié)構(gòu)等均會發(fā)生顯著變化，因此煤的可磨性與其煤化程度有關(guān)。趙虹[36]等人測量了褐煤、煙煤、無煙煤等不同煤階煤樣的哈氏可磨性指數(shù)，并測量了磨后煤樣的粒度分布，結(jié)果表明在粉磨后，煤階不同的煤樣其水分與灰分集中的粒度區(qū)間各不相同，這導(dǎo)致了不同煤階煤樣可磨性的差異，此外煤粉的粒徑分布區(qū)間及均勻性均與煤化程度有關(guān)。粉體表面形貌對粉磨過程有著重要影響。朱興珊[37,38]等人的研究結(jié)果表明煤炭受外力破壞過程中微孔和小孔的數(shù)量變化只與煤階及組分有關(guān)，破壞程度對其無顯著影響。高頂[39]等人利用掃描電子顯微鏡對煤粉顆粒的表面形貌及裂縫等進行研究，發(fā)現(xiàn)煤粉顆粒的表面不均勻地分布著大量的孔和裂縫。當(dāng)受到外力作用時，由于表面孔的存在，顆粒上的裂縫更易發(fā)生擴展，因此顆粒表面存在的孔和裂縫對于提高煤的可磨性是有利的。綜上可知，煤的粉磨過程會受到多種因素的綜合影響，但是煤炭粉磨的能量利用率低，有研究[40]指出煤炭粉磨過程中有效能量利用率僅為5%。高頂[39]等人研究發(fā)現(xiàn)：在粉磨初期，煤粉大顆粒的斷裂邊緣較為平整，具有脆性斷裂的特征。隨著粉磨的進行，

第四章助磨劑對煤粉表面性質(zhì)及礦物質(zhì)分布規(guī)律的影響41的煤樣表面，起到一定的球磨介質(zhì)的作用，提高粉磨效率。另外對于煙煤，助磨劑能有效地促進煤粉顆粒的斷裂，提高了顆粒的細化效率。4.1.3助磨劑對煤粉顆粒形貌的影響粉磨會對煤粉顆粒的形貌和結(jié)構(gòu)產(chǎn)生影響，顆粒會呈現(xiàn)不同的表面形貌以及孔隙和裂縫的分布。采用掃描電鏡，觀測在使用助磨劑前后煤粉顆粒的整體形貌，通過結(jié)構(gòu)分析研究其顆粒斷裂的形式，結(jié)合顆粒表面裂縫的分布情況，以分析煤粉助磨劑的作用機理。分別選取助磨前后的煙煤和無煙煤煤樣，在不同的放大倍數(shù)下進行觀測，其觀測結(jié)果如圖4-4、4-5和4-6所示。圖4-4空白試驗組煙煤煤粉的表面形貌Fig.4-4Surfacemorphologyofbituminouscoalpowderintheblanktestgroup圖4-5焦磷酸鈉試驗組煙煤煤粉的表面形貌Fig.4-5Surfacemorphologyofbituminouscoalpowderinsodiumpyrophosphatetestgroup300μm50μm300μm50μm(a)(b)(a)(b)


本文編號：3530114