煤炭成漿特性的非線(xiàn)性理論和波能量改性機(jī)理的研究.pdf

1、本文以提高水煤漿的成漿性能和輸送性能、建立高準(zhǔn)確度的成漿性能預(yù)測(cè)模型和發(fā)掘新的性能評(píng)價(jià)指標(biāo)為主要目的，應(yīng)用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)理論、分形理論等非線(xiàn)性理論以及引入微波及超聲波技術(shù)對(duì)水煤漿的制備與利用展開(kāi)了一系列基礎(chǔ)性理論及應(yīng)用研究。 首先，研究了煤種理化特性對(duì)煤種成漿性能的影響。發(fā)現(xiàn)在水煤漿體系粒度組成、添加劑和溫度等條件相同(或相近)的條件下，煤種的內(nèi)水分、灰分、氧含量和可磨性指數(shù)等多種因素與煤種的成漿性能有比較復(fù)雜的關(guān)系：煤種的成漿性能不

2、能由單一因素簡(jiǎn)單確定，而必須由多種因素共同決定，且各因素間的相互關(guān)系較為復(fù)雜。將多種成漿性能較差的煤種和成漿性能較好的煤種進(jìn)行配煤組合并進(jìn)行成漿性能測(cè)試，結(jié)果發(fā)現(xiàn)在多種混煤中含有淮南B煤或神火煤的配煤組合成漿效果相對(duì)較好。另外研究結(jié)果還顯示：采用濕法高速磨制制漿方法時(shí)，無(wú)論是單煤還是各混煤所制備的水煤漿，其穩(wěn)定性均比較好。 然后針對(duì)神華煤考察了加熱改性、微波改性和配煤等三種提高水煤漿成漿性能的方法。研究結(jié)果表明：微波改性可以將烏

3、沙山神華煤的成漿濃度提高4％，而采用配煤的方法更是可以提高近9％，加熱改性方法的效果則相對(duì)較為遜色。 接著應(yīng)用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)構(gòu)建了煤種成漿濃度的五因子神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)預(yù)測(cè)模型，并將其與線(xiàn)性回歸分析、非線(xiàn)性回歸分析等兩種傳統(tǒng)方法的效果進(jìn)行了對(duì)比，結(jié)果顯示：通過(guò)五因子神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型所得到的結(jié)果是最好的，其預(yù)測(cè)結(jié)果誤差可以達(dá)到0.57％的水平。 然后從顆粒分形的角度考察了以分形特征做為新的評(píng)價(jià)指標(biāo)對(duì)于精細(xì)水煤漿的流變特性和燃燒特性進(jìn)行評(píng)價(jià)

4、的可行性。研究結(jié)果表明：隨著組成顆粒表面分形維數(shù)的增加，顆粒表面的趨向復(fù)雜化，所制的精細(xì)水煤漿的粘度增大；精細(xì)水煤漿的著火溫度與活化能隨著分形維數(shù)的增大而逐漸降低。 接著，通過(guò)試驗(yàn)系統(tǒng)地研究考察了超聲波在水煤漿輸送過(guò)程以及制備過(guò)程中的作用。研究發(fā)現(xiàn)：在水煤漿輸送過(guò)程中，隨著流量的增大，超聲波降阻效果有減小的趨勢(shì)；隨著超聲電源輸入功率增大，降阻效果變差；隨著水煤漿粘度的升高，降阻的效果變小。當(dāng)利用超聲波來(lái)強(qiáng)化精細(xì)水煤漿的制備時(shí)，較