高压、大规模气流床气化技术是国际上先进的多联产系统、整体煤气化联合循环发电、燃料电池联合循环发电、煤液化、化肥、制氢等的龙头技术和关键技术，粉体高压密相气力输送是其中的关键技术之一。粉体高压密相气力输送中输送管路固相浓度高，流动形态复杂，系统的输送技术要求和条件与一般输送系统相差较大，且输送物料、输送载气及设备特性等众多因素对其有重要影响，相关的输送规律和机理的认识还不完善，对其研究具有重要的现实意义。本文运用实验研究和理论分析相结合的方法对粉体高压密相气力输送的输送特性、稳定性等相关问题进行了研究。　　本文在东南大学自主研发的以N2作输送载气的上出料式高压密相气力输送实验装置基础上，改造出适合于以CO2和N2作输送载气、包含一套上出料和一套下出料高压密相气力输送系统的综合实验台。在此实验台上，分别以CO2、N2作输送载气，以褐煤、稻壳粉及其与煤粉混合粉体、烟煤作输送物料，进行了高压密相气力输送实验，分别考察了输送操作条件、输送物料特性（物料种类、褐煤水分含量、平均粒径等）、输送载气差异对输送特性的影响。实验研究了褐煤的加压密相气力输送特性，探讨了褐煤气力输送临界水分含量问题，研究了稻壳粉及不同配比稻壳粉与煤粉混合粉体的密相气力输送特性与规律，研究了不同输送载气下煤粉的高压密相气力输送特性，比较了发送罐上、下出料煤粉密相气力输送系统的输送特性，并分析了气力输送过程的稳定性。　　褐煤的加压密相气力输送实验结果表明:高水分含量的褐煤可以在本文实验台上顺利输送，随着总输送压差的增大，褐煤输送过程中的煤粉质量流量增加，表观气速增大，固气质量比增大，但总输送压差增大对固气质量比的提高有一定限度。随着流化风流量的增加，褐煤煤粉质量流量和输送固气质量比先增大后减小，表观气速则先减小后增大。在相同的实验操作条件下，本文平均粒径相近但水分含量不同的褐煤和烟煤输送特性存在较为明显的差别:输送褐煤时，煤粉质量流量、煤粉体积通量、固气质量比和固气体积比均比烟煤小，但输送过程中的表观气速则比烟煤略大。褐煤气力输送存在一个临界水分含量值，在临界水分以下时，输送特性变化不显著;在临界水分附近，输送过程表观气速和固气质量比发生大幅变化。本文中，比较了相同条件下两种不同平均粒径褐煤的输送特性，并对其在水平输送管道内的流动状态进行了电容层析成像测量结果对比分析。　　在不同水分含量褐煤输送实验基础上，研究了褐煤输送临界水分含量问题，获得了昭通褐煤气力输送临界水分含量，并从煤粉流动性出发，对输送临界水分问题进行了讨论，得到了褐煤输送临界水分的判别标准，进一步通过对褐煤水分赋存形态的研究，从机理上对褐煤输送临界水分问题进行了探讨。结果表明:本文昭通褐煤煤粉（平均粒径208.5μm）全水分29 wt％～30 wt％是其能否进行气力输送的临界水分含量。输送实验是褐煤输送临界水分判别的有效方法，但实际应用存在不便，从煤粉流动性出发进行判别相对输送实验更加简便快捷，可采用詹尼克剪切法流动函数测量进行判别，同时，褐煤休止角测量和吸水膨胀试验也可对褐煤输送临界水分进行初步预测。本文将褐煤中的水分分为粒间水和粒内水（包括孔隙水、分子水和结晶水），研究表明，粒间水是影响煤粉流动和输送的主要水分因素，粒内水对输送的影响很小。通过对输送临界水分附近的昭通褐煤中的孔隙水、分子水和粒间水进行定量计算，得到了各形态水分的具体数值。虽然褐煤全水分较高，但大量水分以粒内水形式存在于颗粒内，粒间水含量较少。　　稻壳粉及其与煤粉混合粉体的加压密相气力输送实验结果表明:本文输送系统在不同配比的稻壳粉和煤粉作输送物料时可以稳定、可控运行。在各操作参数相同的条件下，随着粉体中煤粉配额的增加，粉体质量流量逐渐增大，而体积通量逐渐减小，表观气速逐渐降低，固气质量比增大，而固气体积比的变化规律不显著。在固气体积比相差不大的情况下，表观气速相同时，随着粉体中煤粉配额的增加，直管和弯管的压降随之增大。　　不同输送载气下煤粉的加压密相气力输送实验结果表明:输送载气不同时，操作条件对输送特性的影响有相似规律，而载气差异导致输送特性的差别则比较明显。CO2、N2两种载气下，煤粉质量流量随总输送压差升高而增大，随着补充风流量增大而减小，随着注入气速增大而减小;表观气速随着总输送压差的升高而增大;固气比随着总输送差压的增大先有增大趋势最后趋于一个相对稳定的值。在相同的实验操作条件下，CO2作载气与N2作载气相比，煤粉质量流量较小，表观气速较大，固气比较小。　　在本文实验台上，由于输送系统结构方面的差异，相同实验条件下，上出料输送系统输送效率高于下出料输送系统。在总输送压差较低时，两种出料方式输送系统输送煤粉的能力都较差，系统结构的差异对输送特性的影响不明显，但在总输送压差较高时，上出料输送系统输送过程中的煤粉质量流量和固气质量比都高于下出料输送系统。　　通过对实验测量信号数据进行处理，分析了气力输送稳定性，结果表明:影响气力输送稳定性的因素是复杂多样的，需要综合输送管内流动稳定性和料罐出料稳定性进行分析。本文中，随着水平管差压信号赫斯特指数Hsp的减小，输送管内流动稳定性变差;而料罐质量脉动赫斯特指数Hma则无法很好地表征料罐出料稳定性，其标准差Sma却能较好地与其稳定性相关，随着Sma的增大，料罐出料稳定性变差。CO2作载气与N2作载气相比，管内气固流动更加平稳，料罐出料稳定性更好，整体输送稳定性更好。N2载气下，褐煤输送相比烟煤而言，输送管内流动稳定性较好，但二者在出料稳定性上差别不明显。稻壳粉与煤粉混合粉体比单一稻壳粉的输送稳定性好，混合粉体输送能够避免纯稻壳粉输送启动时引起的出料不稳定乃至堵塞现象。下出料输送系统与上出料输送系统在输送管内流动稳定性上无显著差别，但下出料输送系统料罐出料更加平稳，总体上输送稳定性稍好。