一、煤粉
煤粉是一種粘附性粉體,煤粉顆粒團(tuán)聚力很強(qiáng),不溶于水。在發(fā)電廠,煤粉是作為燃料,為鍋爐提供熱能;在鑄造行業(yè),煤粉作為一種型砂添加劑。廣泛應(yīng)用水泥、發(fā)電廠等領(lǐng)域。
煤粉的主要物理特性有以下幾方面:
(1)顆粒特性煤粉是由尺寸不同、形狀不規(guī)則的顆粉所組成,一般煤粉顆粒直徑范圍為0—1000um,大多20—50um的顆粒;
(2)煤粉的密度煤粉密度較小,新磨制的煤粉堆積密度過(guò)約為(0.45—0.5)t/m3,貯存一定時(shí)間后堆積密度為(0.8—0.9)t/m3;
(4) 煤粉具有流動(dòng)性。煤粉顆粒很細(xì),單位質(zhì)量的煤粉具有較大的表面積,表面可吸附大量空氣,從而使其具有流動(dòng)性。這一特性,使煤粉便于氣力輸送,缺點(diǎn)是易形成煤粉自流,設(shè)備不嚴(yán)密時(shí)容易漏粉。
二、煤粉粒度對(duì)自燃爆炸的影響
煤粉為可燃物質(zhì),乙類火災(zāi)危險(xiǎn)品,粉塵具爆燃性,著火點(diǎn)在300℃~500℃之間,爆炸下限濃度34 g/m~47g/m(粉塵平均粒徑:5μm~10μm)。高溫表面堆積粉塵(5mm厚)的引燃溫度:225℃~285℃,云狀粉塵的引燃溫度580℃~610℃。
煤粉的爆炸性與許多因素有關(guān),主要的有煤的揮發(fā)分含量、煤粉細(xì)度、煤粉濃度和溫度等。揮發(fā)分多的煤粉容易爆炸,揮發(fā)分少的煤粉不容易爆炸。一般說(shuō)來(lái)?yè)]發(fā)分含量VR<10%(無(wú)煙煤),是沒(méi)有爆炸危險(xiǎn)的。而VR>25%的煤粉(如煙煤等),很輕易自燃,爆炸的可能性也很大。
煤粉細(xì)度越細(xì),爆炸危險(xiǎn)性越大。煤粉很細(xì),相對(duì)表面積很大,能吸附大量空氣,隨時(shí)都在進(jìn)行著氧化。氧化放熱使煤粉溫度升高,氧化加強(qiáng)。如果散熱條件不良,煤粉溫度升高一定程度后,即可能自燃爆炸。例如煙煤粒度大于100um幾乎不會(huì)爆炸。因此,揮發(fā)分大的煤不能磨得過(guò)細(xì)。
三、煤粉粒度對(duì)鍋爐燃燒的重要性
現(xiàn)在的霧霾天氣,很多人都?xì)w罪于煤炭。其實(shí),煤炭是個(gè)好東西,關(guān)鍵看怎么清潔利用。煤粉工業(yè)鍋爐是傳統(tǒng)鏈條鍋爐的升級(jí)換代產(chǎn)品,是油氣鍋爐的理想替代品。煤粉鍋爐,提高了煤的燃燒速率,節(jié)能,起停簡(jiǎn)單。由爐膛,燃燒器,點(diǎn)火裝置等構(gòu)成。
對(duì)于發(fā)電廠來(lái)說(shuō),煤粉粒度是需要經(jīng)常測(cè)量的指標(biāo),用于保證鍋爐運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性。煤粉愈細(xì),燃燒特性愈好,煤粉顆粒群愈易著火、燃燒與燃盡,減少不*燃燒的損失。此外,顆粒愈細(xì),愈易于響應(yīng)氣流流動(dòng),爐內(nèi)燃料分布均勻,燃燒穩(wěn)定,利于調(diào)節(jié)爐內(nèi)燃燒的不穩(wěn)與火焰分布不均熱損失小但煤粉顆粒越小,其耗電量增加,飛揚(yáng)損失大。一般要求粒度為0~30mm,而且大多數(shù)20~50um粒度均勻。雖然煤粉細(xì)度是影響鍋爐未*燃燒損失的因素之一,但煤粉過(guò)細(xì)會(huì)增加制粉電耗,因此,適當(dāng)?shù)拿悍奂?xì)度,對(duì)燃燒損失和電耗都有重要的意義。
目前,微細(xì)粒技術(shù)作為一種新興的煤粉燃燒技術(shù)正處于開(kāi)發(fā)和研究之中。在電站煤粉鍋爐燃燒研究領(lǐng)域,把20μm 以下的煤粉定義為超細(xì)化煤粉。煤粉的物理結(jié)構(gòu)是決定煤粉顆粒中質(zhì)量、熱量傳遞速率的重要因素,其物理結(jié)構(gòu)參量主要包括顆粒粒度、幾何形狀、顆粒密度、比表面積、孔隙率和孔隙結(jié)構(gòu)等。其中顆粒粒度是zui基本的也是zui重要的物理參數(shù),它對(duì)煤粉顆粒的幾何形狀、顆粒密度、比表面積、孔隙率和孔隙結(jié)構(gòu)等有重要影響。
四、激光粒度儀在煤粉粒度檢測(cè)中的應(yīng)用
在實(shí)踐中,測(cè)量煤粉粒度分布的方法有很多,其中包括篩分法、沉降法、顯微鏡法、庫(kù)爾特電感應(yīng)法。由于篩分檢測(cè)存在檢測(cè)步驟多、時(shí)間長(zhǎng)及不能全面反映顆粒大小的詳細(xì)分布情況的缺陷, 目前,煤粉的測(cè)量中的是激光粒度儀法。
激光粒度儀是廣泛運(yùn)用于建材、冶金、化工、食品等行業(yè)中的粉體粒度分析工作中的粒度分析儀器,它利用顆粒對(duì)光波散射現(xiàn)象,即大顆粒產(chǎn)生的散射角小,小顆粒產(chǎn)生的散射角大的原理,測(cè)量粉體的粒度分布,同時(shí)采用計(jì)算機(jī)分析測(cè)試數(shù)據(jù),統(tǒng)計(jì)出多個(gè)粒度范圍的顆粒百分?jǐn)?shù),zui后以二維或三維的方式反映出全部顆粒的大小分布。
兗礦集團(tuán)事業(yè)發(fā)展公司是山東省國(guó)有資產(chǎn)授權(quán)經(jīng)營(yíng)企業(yè)和山東省屬國(guó)有重點(diǎn)煤炭企業(yè),是以煤炭、煤化工、煤電鋁及機(jī)電成套裝備制造為主導(dǎo)產(chǎn)業(yè)的國(guó)有特大型企業(yè),“兗礦煤”被評(píng)為“中國(guó)*產(chǎn)品”
由于煤粉是一種粘附性粉體,煤粉顆粒團(tuán)聚力很強(qiáng),越細(xì)的顆粒越容易團(tuán)聚,采用濕法分散不易形成懸濁液,常出現(xiàn)分散效果不好、引起測(cè)量結(jié)果偏大、數(shù)據(jù)重復(fù)性不好等問(wèn)題。
故本次煤粉檢測(cè)使用的是Winner3008干法激光粒度儀,是典型的新型煤粉激光粒度儀,測(cè)試范圍1-2000um,采用先進(jìn)的測(cè)試原理、全自動(dòng)的操作方法以及智能化的數(shù)據(jù)分析,保證了準(zhǔn)確性和重復(fù)性!特別適用于煤粉等干粉的粒度分布測(cè)試,是分布較寬、粒徑較大顆粒測(cè)試的儀器。