發(fā)送罐中粉體靜電特性及對輸送穩(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作為干煤粉氣流床加壓氣化技術中關鍵技術，得到廣泛的應用。發(fā)送罐作為整個煤粉供料系統(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)定運行及氣化工藝指標。如何實現(xiàn)穩(wěn)定供料成為發(fā)送罐在各運用領域亟需解決的技術難題。發(fā)送罐在進料、儲存和出料過程中，粉體靜電大量積聚會引起顆粒團聚和黏壁，甚至還會產(chǎn)生靜電放電，引起可燃粉塵的著火、爆炸等嚴重事故。目前關于發(fā)送罐內(nèi)粉體靜電的相關

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)送罐為研究對象，通過改變流化時間、流化風速、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)送罐的設計、調(diào)試及運行提供理論支持和數(shù)據(jù)支撐。
　　在常壓發(fā)送罐靜電測量試驗臺上進行試驗研究，系統(tǒng)地分析了粉體靜電特性隨流化時間、流化風速、取樣點高度等操作參數(shù)的變化規(guī)律。試驗結果表明:隨著流化時

3、間的增加，物料的荷質(zhì)比增大，直至達到靜電飽和狀態(tài);隨著流化風速的增大，物料的荷質(zhì)比增大;距離布風板最遠的取樣點物料的荷質(zhì)比要大于距離布風板較近的取樣點物料的荷質(zhì)比，且距離布風板最遠的取樣點物料的荷質(zhì)比隨流化風速變化的趨勢更明顯。
　　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。試驗結果表明: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)送罐的靜電測量試驗中，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，煤粉帶負電，且粒徑相似的生物質(zhì)顆粒的荷質(zhì)比的絕對值要小于玻璃珠顆粒的荷質(zhì)比。采用量綱分析的方法對發(fā)送罐內(nèi)粉體靜電量及影響因素進行擬合，提出了預測發(fā)送罐粉體靜電量的經(jīng)驗公式，預測結果與試驗結果能較好地吻合。
　　采用物料質(zhì)量流率信號的標準差系數(shù)對發(fā)送罐輸送穩(wěn)定性進

5、行分析，獲得了操作參數(shù)和粉體物性等參數(shù)對常壓上出料式發(fā)送罐輸送穩(wěn)定性的影響規(guī)律。研究結果表明:隨著輸送流化風量的增加，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;存在一個最佳外水含量，當物料外水含量對應最佳外水含量時，發(fā)送罐的輸送穩(wěn)定性最好，當外水含量高于或者低于該值時都會導致發(fā)送罐輸送的不

6、穩(wěn)定。
　　為獲得粉體靜電量對輸送穩(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行輸送試驗，分析對比了粉體靜電與其他因素對輸送穩(wěn)定性的影響作用。物料攜帶靜電量越大，輸送過程中其標準差系數(shù)越大，輸送穩(wěn)定性越差;隨著輸送流化風量的增大，粉體靜電對輸送穩(wěn)定性的影響增大，輸送流化風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;當玻璃珠顆粒靜電量較小時，粒徑因素對輸送穩(wěn)定性起決定性作用，當玻璃珠顆