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激光粒度儀在煤粉粒徑檢測中的重要性

濟(jì)南微納 2015-10-29 | 閱讀：3032

一,、煤粉

煤主要由碳、氫,、氧,、氮、硫和磷等元素組成,，碳,、氫、氧三者總和約占有機(jī)質(zhì)的95％以上,，是非常重要的能源,，也是冶金、化學(xué)工業(yè)的重要原料,，有褐煤,、煙煤、無煙煤,、半無煙煤這幾種分類,。

煤粉的主要物理特性有以下幾方面：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；煤粉的密度煤粉密度較小,，新磨制的煤粉堆積密度過約為（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；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。

煤粉在運(yùn)輸過程中,，經(jīng)外界的干擾如設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)的震動(dòng),、碰撞或風(fēng)作用懸浮到空氣形成粉塵,，如場所內(nèi)作業(yè)人員防護(hù)用品佩帶不全，很容易引起塵肺病等職業(yè)病危害,。當(dāng)煤粉在空氣中達(dá)到一定濃度,，在外界高溫、碰撞,、摩擦,、振動(dòng)、明火,、電火花的作用下會(huì)引起爆炸,，

爆炸后產(chǎn)生的氣浪會(huì)使沉積的粉塵飛揚(yáng)，造成二次爆炸事故

截至2010年,，全世界最大的產(chǎn)煤國是澳大利亞,，澳大利亞每年生產(chǎn)全球70%的煤。截至2010年,，全世界最大的煤消費(fèi)國是中國,，中國每年的煤消耗量占全球消耗量35%。在我國的能源結(jié)構(gòu)中煤炭占比67%左右,，石油占比18%,，誰能8%，天然氣5%,，核能1%,，其他1%。我國年消耗煤炭37億噸,，約占全球80億噸的一半,，其中電煤約18億噸，工業(yè)鍋爐供熱耗煤6億噸,，鋼鐵耗煤約6億噸,。也就是說全國65%的煤炭通過鍋爐燃燒的方式電力或蒸汽供熱。因此煤粉行業(yè)成為我國重要的能源行業(yè),，并受到廣泛重視,。

二、煤粉檢測粒徑的重要性

煤粉細(xì)度是影響鍋爐未完全燃燒損失的因素之一,煤粉越細(xì),燃燒越完全,飛灰含碳量越小,鍋爐燃燒效率越高,。但煤粉過細(xì)會(huì)增加制粉電耗,因此,對煤粉細(xì)度的優(yōu)化控制,對指導(dǎo)磨煤機(jī)運(yùn)行,、降低能耗、減少污染具有重要意義,。在煤粉制備過程中,，最關(guān)鍵的設(shè)備，也是對煤粉粒度影響最為厲害的就是我們的煤磨機(jī),。磨機(jī)的喂料量,，磨機(jī)的轉(zhuǎn)速,，都會(huì)影響粒度的變化。煤磨機(jī)能否正常運(yùn)行和能否以最佳的轉(zhuǎn)速運(yùn)行,，直接關(guān)系到煤磨機(jī)的效率,、煤粉的品質(zhì)和能耗，以及更為直接的影響到了鍋爐的燃燒效率以及環(huán)境污染,，而這些恰恰都能是企業(yè)在日益激烈的市場競爭力下所關(guān)心和追求的,。

煤粉粒徑大小對煤粉氣流著火溫度也有很大的影響。在不同粒徑時(shí)最低著火溫度所對應(yīng)的最佳煤粉濃度是很接近的,，只是粒徑大對應(yīng)的最低著火溫度稍高些,；當(dāng)煤粉濃度小于最佳煤粉濃度時(shí)，隨著煤粉濃度的增加,，著火溫度都是降低的,。在相同的煤粉濃度下，粒徑越大,，著火溫度越高,；當(dāng)煤粉濃度大于最佳煤粉濃度時(shí)，不同粒徑的著火溫度差別不大,，只是粒徑小時(shí),，著火溫度稍早出現(xiàn)上升的趨勢。以上可以看出,，煤粉氣流的升溫速度與粒徑成反比,。對于極低濃度下的多相著火，煤粉粒徑減少,，升溫速度加快,，對應(yīng)的著火溫度也降低。對于在較低煤粉濃度下的均相著火,，熱解速度與粒徑無關(guān),，僅與煤粉濃度成正比。因此,，粒徑越小時(shí),，煤粉氣流升溫速度越快，更早地開始熱解,，在相同的爐壁溫度下,，更快地達(dá)到著火條件，亦即要求更低的加熱溫度,。

眾所周知,，火力發(fā)電廠的煤粉愈細(xì)，燃燒特性愈好,，煤粉顆粒愈容易著火,、燃燒與燃盡,，減少不完全燃燒損失,。此外,，顆粒愈細(xì)，愈容易響應(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)定與火焰分布不均熱損失小但煤粉顆粒愈小,，其耗電量增加,，飛揚(yáng)損失大。一般要求粒度為0-3mm,，而且大多數(shù)20-50um粒度均勻,。因此，煤粉的粒度測量成為煤粉制備及其燃燒都是重要的參考方式,。

三,、激光粒度儀在煤粉粒徑檢測中的應(yīng)用

煤粉細(xì)度的表述概括起來有篩余，比表面積,、顆粒級配,，平均粒徑等多種方式。而細(xì)度的測量方法也由最初的篩網(wǎng)法和顯微鏡法逐步更新到日前技術(shù)最為突出的激光折射技術(shù),，篩網(wǎng)法和顯微鏡法技術(shù)存在測量速度慢,，對形狀不規(guī)則的樣品粒度測量誤差較大，已經(jīng)慢慢從粒度測量領(lǐng)域淡化,，比表面積是使用比較對的一種粒度表現(xiàn)方式,，和煤粉的燃燒性能有著非常緊密的關(guān)系，但是比表面積實(shí)際含有顆粒堆積因素,，并非真正幾何意義上的顆粒比表面積,。激光粒度儀能夠得出煤粉行業(yè)原來無法測量的粒度分布，建立起粒度分布于煤粉燃燒的特性的關(guān)系,。本次煤粉檢測使用的是winner2000E,，測試時(shí)報(bào)告如下：