發(fā)送罐中粉體靜電特性及對(duì)輸送穩(wěn)定性的影響.pdf

1、大規(guī)模高效煤氣化是煤炭高效清潔利用的重要途徑之一，高壓濃相氣力輸送技術(shù)作為干煤粉氣流床加壓氣化技術(shù)中關(guān)鍵技術(shù)，得到廣泛的應(yīng)用。發(fā)送罐作為整個(gè)煤粉供料系統(tǒng)的重要組成部件，其發(fā)料特性直接影響氣化裝置的安全穩(wěn)定運(yùn)行及氣化工藝指標(biāo)。如何實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定供料成為發(fā)送罐在各運(yùn)用領(lǐng)域亟需解決的技術(shù)難題。發(fā)送罐在進(jìn)料、儲(chǔ)存和出料過程中，粉體靜電大量積聚會(huì)引起顆粒團(tuán)聚和黏壁，甚至還會(huì)產(chǎn)生靜電放電，引起可燃粉塵的著火、爆炸等嚴(yán)重事故。目前關(guān)于發(fā)送罐內(nèi)粉體靜電的相關(guān)

2、資料還很少，需要深入和系統(tǒng)地研究。本文以氣力輸送系統(tǒng)中上出料發(fā)送罐為研究對(duì)象，通過改變流化時(shí)間、流化風(fēng)速、物料粒徑、物料種類和物料含水率等參數(shù)，剖析發(fā)送罐內(nèi)粉體靜電特征參數(shù)的變化規(guī)律及對(duì)發(fā)送罐輸送穩(wěn)定性的影響規(guī)律，為高壓濃相氣力輸送系統(tǒng)發(fā)送罐的設(shè)計(jì)、調(diào)試及運(yùn)行提供理論支持和數(shù)據(jù)支撐。
　　在常壓發(fā)送罐靜電測(cè)量試驗(yàn)臺(tái)上進(jìn)行試驗(yàn)研究，系統(tǒng)地分析了粉體靜電特性隨流化時(shí)間、流化風(fēng)速、取樣點(diǎn)高度等操作參數(shù)的變化規(guī)律。試驗(yàn)結(jié)果表明:隨著流化時(shí)

3、間的增加，物料的荷質(zhì)比增大，直至達(dá)到靜電飽和狀態(tài);隨著流化風(fēng)速的增大，物料的荷質(zhì)比增大;距離布風(fēng)板最遠(yuǎn)的取樣點(diǎn)物料的荷質(zhì)比要大于距離布風(fēng)板較近的取樣點(diǎn)物料的荷質(zhì)比，且距離布風(fēng)板最遠(yuǎn)的取樣點(diǎn)物料的荷質(zhì)比隨流化風(fēng)速變化的趨勢(shì)更明顯。
　　通過改變物料粒徑、種類和含水率等物性參數(shù)，研究了粉體物性對(duì)粉體物料荷質(zhì)比和粉體靜電量與顆粒表面積的比值Q/S等粉體靜電特征參數(shù)的影響規(guī)律。試驗(yàn)結(jié)果表明:小粒徑物料荷質(zhì)比要明顯大于大粒徑物料荷質(zhì)比，而大

4、粒徑物料Q/S小大于粒徑物料Q/S;隨著物料外水含量的增加，物料的荷質(zhì)比顯著減小;在發(fā)送罐的靜電測(cè)量試驗(yàn)中，不同物料種類所帶靜電的電性和電量不同，生物質(zhì)和玻璃珠顆粒帶正電，煤粉帶負(fù)電，且粒徑相似的生物質(zhì)顆粒的荷質(zhì)比的絕對(duì)值要小于玻璃珠顆粒的荷質(zhì)比。采用量綱分析的方法對(duì)發(fā)送罐內(nèi)粉體靜電量及影響因素進(jìn)行擬合，提出了預(yù)測(cè)發(fā)送罐粉體靜電量的經(jīng)驗(yàn)公式，預(yù)測(cè)結(jié)果與試驗(yàn)結(jié)果能較好地吻合。
　　采用物料質(zhì)量流率信號(hào)的標(biāo)準(zhǔn)差系數(shù)對(duì)發(fā)送罐輸送穩(wěn)定性進(jìn)

5、行分析，獲得了操作參數(shù)和粉體物性等參數(shù)對(duì)常壓上出料式發(fā)送罐輸送穩(wěn)定性的影響規(guī)律。研究結(jié)果表明:隨著輸送流化風(fēng)量的增加，發(fā)送罐輸送穩(wěn)定性先升高后降低;在相同的輸送條件下，大粒徑物料的輸送穩(wěn)定性要比小粒徑物料差;對(duì)于平均粒徑接近的生物質(zhì)顆粒和煤粉，在相同的輸送壓差下，煤粉的輸送穩(wěn)定性要好于生物質(zhì)顆粒的輸送穩(wěn)定性;存在一個(gè)最佳外水含量，當(dāng)物料外水含量對(duì)應(yīng)最佳外水含量時(shí)，發(fā)送罐的輸送穩(wěn)定性最好，當(dāng)外水含量高于或者低于該值時(shí)都會(huì)導(dǎo)致發(fā)送罐輸送的不

6、穩(wěn)定。
　　為獲得粉體靜電量對(duì)輸送穩(wěn)定性的影響規(guī)律，并通過改變操作參數(shù)和粉體物性等條件，獲得攜帶不同靜電量的物料并進(jìn)行輸送試驗(yàn)，分析對(duì)比了粉體靜電與其他因素對(duì)輸送穩(wěn)定性的影響作用。物料攜帶靜電量越大，輸送過程中其標(biāo)準(zhǔn)差系數(shù)越大，輸送穩(wěn)定性越差;隨著輸送流化風(fēng)量的增大，粉體靜電對(duì)輸送穩(wěn)定性的影響增大，輸送流化風(fēng)量和粉體靜電量兩者協(xié)同作用共同影響了粉體的輸送穩(wěn)定性;當(dāng)玻璃珠顆粒靜電量較小時(shí)，粒徑因素對(duì)輸送穩(wěn)定性起決定性作用，當(dāng)玻璃珠顆