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煤粉製備技術及應用(簡體書)
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目次

商品簡介

1.書中介紹了煤粉的性質、煤粉生產關鍵設備、並結合作者多年工作經驗重點介紹了煤粉安全制備過程中煤粉自燃和燃爆的防控等你內容;
2.對幹法制備水煤漿和水煤漿級配技術方面的研究成果進行了總結,並介紹了煤粉在新材料領域的應用。

名人/編輯推薦

1.書中介紹了煤粉的性質、煤粉生產關鍵設備、並結合作者多年工作經驗重點介紹了煤粉安全制備過程中煤粉自燃和燃爆的防控等你內容;
2.對幹法制備水煤漿和水煤漿級配技術方面的研究成果進行了總結,並介紹了煤粉在新材料領域的應用。

中國富煤、貧油、少氣的資源賦存條件決定了煤炭在我國能源結構中的主導地位。煤炭在我國能源生產中的比重一直維持在60%以上,煤炭在相當長的一個時期內仍然是我國最可靠、最穩定、最經濟的能源。若在我國大規模推行煤改氣,氣源短缺的問題將會嚴重凸顯,2017年冬季全國大範圍出現 “氣荒”已印證這一事實。2018年國務院關於印發《打贏藍天保衛戰三年行動計劃的通知》要求“堅持從實際出發,宜電則電、宜氣則氣、宜煤則煤、宜熱則熱,確保北方地區群眾安全取暖過冬”。煤粉鍋爐集中供熱不僅符合國家對於“散、亂、污”企業綜合整治和散煤治理的政策要求,還是解決“氣荒”現實困境的有效途徑。對於企業來說,采用燃氣也將大大增加產品制造成本,采用煤粉鍋爐是替代高耗能燃煤鏈條鍋爐和高成本燃氣鍋爐的有效方式。因此,推進我國煤炭清潔高效利用是一項長期而且艱巨的任務。
將原煤磨成煤粉作為煤粉鍋爐燃料,其燃盡率可達99%,大大提高了煤炭的利用率,配套自動化的煤粉鍋爐系統,構成了現代化的煤粉供熱體系。近年來,煤粉鍋爐已被廣泛應用於民用及工業集中供熱。《煤炭工業發展“十三五”規劃》中,明確提出“推廣高效煤粉工業鍋爐,鼓勵發展集中供熱”。中國煤炭工業協會發布的《2017煤炭行業年度發展報告》也提出“在大中城市、集中成片鄉鎮和農村、工業園區大力推進高效煤粉型工業鍋爐,著力解決散煤清潔化燃燒和污染物控制問題”。可以說,現階段推廣煤粉鍋爐集中供熱具有重要的現實意義。煤粉集中供熱作為一種新型的煤炭清潔高效利用方式正在我國廣泛推廣,隨之而伴生的煤粉廠如雨後春筍在我國大量興建。
煤粉與其他粉體相比具有可燃、密度小的特點。煤粉的安全生產是保證煤粉行業快速、持續發展的根本前提。由於煤粉的市場化應用在我國剛剛興起,行業內規範缺失,很多煤粉廠在設計環節就存在安全隱患,在生產、儲運和應用方面也處於探索階段。近年來,已有煤粉生產和使用企業發生多起煤粉自燃和燃爆事故,對企業的財產和人員生命安全構成了嚴重威脅。如何避免這些問題,保證煤粉的安全生產和應用,是決定煤粉及煤粉鍋爐行業健康快速發展的首要問題。本書總結了編者近年來在煤粉行業的研究和工作經驗,通過理論聯系實際,對煤粉的安全生產、儲運及其應用進行了介紹。
本書中介紹了煤粉的性質、煤粉生產關鍵設備,並結合理論和編者工作經驗重點介紹了煤粉安全制備過程中煤粉自燃和燃爆的防控,此外還介紹了編者在幹法制備水煤漿和水煤漿級配技術方面的研究成果,最後介紹了煤粉在新材料領域的應用。本書側重基本理論和實際生產的聯系,可供從事煤粉生產和應用方面的科研人員和工程技術人員參考使用。
由於煤粉的商業化應用在我國屬於新興行業,很多問題有待進一步研究和探討,加之編者水平有限,書中不足之處,敬請讀者不吝指教。

主編
2019年5月
於陜煤化新型能源有限公司

目次

第1章煤和煤粉的性質/001
1.1煤的生成及其成分/001
1.1.1煤的生成/001
1.1.2煤的化學組成元素/001
1.1.3煤的礦物質/002
1.1.4煤中的水分/002
1.2煤的工業指標及其影響/003
1.3煤成分分析基準及其換算/005
1.4煤粉的性質/007
1.4.1煤粉的流動性/007
1.4.2煤粉的自燃與爆炸性/007
1.4.3煤粉的堆積特性/008
1.4.4煤粉的粒度特性及其檢測/008
1.5煤的研磨特性/014
1.5.1煤的可磨性/014
1.5.2煤的磨損指數/014
1.6煤粉質量指標及檢測/014
1.6.1煤粉技術條件/014
1.6.2煤粉采樣、制備、儲存、運輸和質量測試報告/015
1.6.3煤粉制備用原料煤的檢測/015
1.7煤粉工業指標檢測/015
1.7.1水分的測定/015
1.7.2灰分的測定/017
1.7.3揮發分的測定/019
1.7.4發熱量測定/019
1.7.5全硫的測定/020
參考文獻/021

第2章煤粉制備過程的烘幹及熱平衡/022
2.1原煤烘幹形式/022
2.2熱風爐的分類/023
2.3熱風爐的技術參數/025
2.3.1溫度/025
2.3.2風量/025
2.3.3煙氣熱量/027
2.3.4烘幹效率/027
2.3.5煙氣阻力/027
2.4濕空氣的性質/028
2.4.1絕對濕度/028
2.4.2相對濕度/028
2.4.3含濕量/029
2.4.4露點溫度/029
2.4.5幹球溫度、濕球溫度/029
2.4.6比焓/030
2.5系統熱平衡計算/031
2.5.1系統收入熱與支出熱分析/032
2.5.2舉例計算/036
參考文獻/038

第3章煤粉的粉磨制備/039
3.1粉碎和研磨/039
3.1.1強度/039
3.1.2硬度/040
3.1.3脆性、塑性/040
3.1.4可磨性/040
3.2粒度特性方程/042
3.3粉碎功耗理論/042
3.4粉碎機械力化學理論/043
3.5粉碎功耗與粒度分布特性的關係/044
3.6磨礦動力學/045
3.7磨礦動力學方程與粒度特性方程之間的關係/046
3.8料床粉碎理論/048
3.9立磨簡介/048
3.9.1結構及工作原理/049
3.9.2工藝控制/053
3.9.3輸送風量的確定/054
3.9.4立磨的壓差/058
3.9.5立磨操作示例/061
參考文獻/062

第4章煤粉輸送設備/064
4.1斗提機/064
4.1.1斗提機的分類/064
4.1.2斗提機的結構/065
4.1.3斗提機的應用/066
4.1.4斗提機維護保養/066
4.2螺旋輸送機/067
4.2.1螺旋輸送機的分類/067
4.2.2螺旋輸送機的基本構造/068
4.2.3螺旋輸送機的特性參數/069
4.2.4螺旋輸送機在煤粉中的應用/070
4.2.5煤粉螺旋輸送機使用注意事項/070
4.3煤粉氣力輸送/071
4.3.1氣力輸送工作原理和分類/072
4.3.2正壓稀相氣力輸送過程的參數計算/075
4.3.3螺旋氣力輸送泵/079
4.3.4倉式氣力輸送泵/079
參考文獻/081

第5章除塵設備/082
5.1顆粒沉降過程/083
5.1.1球形顆粒沉降過程/083
5.1.2非球形顆粒沉降速度/085
5.1.3沉降速度的適用性/086
5.2除塵器的特性參數/086
5.2.1處理風量/086
5.2.2壓力損失/087
5.2.3除塵效率及分級效率/087
5.3重力除塵器/089
5.4旋風除塵器/091
5.4.1旋風除塵器的結構及其工作過程/091
5.4.2旋風除塵器理論模型發展/093
5.4.3旋風除塵器內部流場的數值模擬/094
5.4.4旋風除塵器的壓力損失/095
5.4.5旋風除塵器結構對其性能的影響/096
5.4.6旋風除塵器的串、並聯/098
5.5脈衝噴吹袋式除塵器/099
5.5.1脈衝噴吹袋式除塵器的分類/100
5.5.2箱式脈衝袋式除塵器的組成/101
5.5.3袋式除塵器的主要特性參數/108
5.5.4煤粉用袋式除塵器的防燃防爆/111
5.6濾筒除塵器/117
5.7超細煤粉的分離提取/117
5.7.1粉體分級方式/117
5.7.2氣力分級裝置/118
5.7.3分級效率/119
參考文獻/120

第6章煤粉的安全制備/122
6.1粉塵爆炸簡介/122
6.1.1粉塵爆炸的要素/122
6.1.2粉塵爆炸過程/124
6.2煤粉爆炸的防控/125
6.2.1爆炸的預防/125
6.3煤的自燃/129
6.3.1煤的自燃機理/129
6.3.2煤自燃的過程/129
6.3.3煤自燃發火中試平臺/130
6.4煤粉防自燃的研究/133
6.4.1煤粉自燃臨界厚度/133
6.4.2煤自燃阻化劑的研究/137
6.5熱風爐未燃盡火星的防治/142
6.5.1預防火星入磨的措施/142
6.5.2火花的檢測/144
6.6電弧、電火花的預防/145
6.7金屬摩擦火花的預防/145
6.8泄爆/145
6.9積粉的管理/146
6.9.1嚴抓“積粉”源頭/146
6.9.2加強過程監控/148
6.9.3應急預案/149
6.10煤粉制備過程中常見火情的應急處置及防範措施/149
6.10.1磨機出現火情應急措施/149
6.10.2煤磨收塵器自燃應急預案/150
6.10.3煤粉倉內少量煤粉自燃應急措施/151
6.10.4輸粉系統中煤粉自燃應急措施/153
6.10.5儲煤場中煤炭自燃應急預案/153
6.10.6包裝袋自燃應急預案/154
6.11煤粉廠危險物質與生產過程危險源/155
6.11.1煤粉廠危險有害物質/155
6.11.2生產過程主要危險源/155
參考文獻/161

第7章煤粉的包裝與卸料/163
7.1煤粉包裝噸袋/163
7.1.1噸袋尺寸/163
7.1.2煤粉噸袋結構/163
7.1.3煤粉噸袋性能要求/164
7.2煤粉噸袋包裝機/166
7.2.1煤粉包裝機存在的問題/166
7.2.2煤粉包裝過程/166
7.2.3煤粉包裝機/169
7.3噸袋煤粉卸料/172
7.3.1粉體罐車輸送/172
7.3.2氣力輸送/173
7.3.3斗式提升機輸送方式/175
7.3.4管螺旋輸送方式/176
參考文獻/176

第8章水煤漿技術與應用/177
8.1原煤成漿性/178
8.2水煤漿級配技術/179
8.2.1水煤漿的級配模型/179
8.2.2分形理論在煤粉級配中的應用/183
8.3水煤漿添加劑/190
8.3.1分散劑的作用機理/191
8.3.2分散劑/192
8.3.3穩定劑/194
8.4水煤漿的流變特性/194
8.5水煤漿生產工藝/197
8.5.1水煤漿制漿技術分類/197
8.5.2幹法制漿技術簡介/197
8.5.3幹法、濕法聯合制漿/198
8.6水煤漿制漿設備/199
8.6.1棒磨機與球磨機/199
8.6.2幹法制漿主要設備及選型/202
8.7幹法制漿應用實例/206
參考文獻/208

第9章煤粉工業鍋爐技術簡介/209
9.1煤粉鍋爐簡介/209
9.2煤粉鍋爐的組成/210
9.2.1燃料供應系統/211
9.2.2鍋爐本體/211
9.2.3燃燒系統/211
9.2.4煙風道系統/212
9.2.5鍋爐電氣自控系統/213
9.2.6煙氣處理系統/214
9.3煤粉在工業領域的應用/215
9.3.1煤粉在集中供熱行業的應用/215
9.3.2煤粉在鋼鐵行業的應用/219
9.3.3煤粉在工業窯爐的應用/221
參考文獻/222

第10章煤炭及煤粉在材料領域的應用/223
10.1煤基填充材料/223
10.1.1煤基填充材料的制備方法/223
10.1.2煤基填充材料改性方法/224
10.1.3煤基填充高分子材料技術要求/224
10.1.4煤基填充高分子材料的研究現狀/225
10.2功能材料/226
10.2.1降解材料/226
10.2.2抗靜電和導電材料/227
10.2.3離子交換樹脂材料/228
10.2.4吸附材料/228
10.3炭泡沫/231
10.4煤基納米材料/231
10.4.1煤基石墨烯/231
10.4.2煤基碳納米管/232
10.4.3富勒烯/232
參考文獻/233

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