利用电容层析成像法测量气力输送中的煤粉流量

采用电容层析成像技术(ECT),对常温下气力输送的固体(如煤粉)浓度、速度和质量流量进行了测试研究.为克服电容传感器敏感场的不均匀对成像造成的影响,实验系统中利用旋风分离作用将固体颗粒集中在近壁面区域,传感器电极布置在分离器直管上.浓度分布采用单层电容传感器,速度分布采用双层电容传感器得出相关信号.由测得的速度及体积分数通过计算得出质量流量.测量结果与称重法测试结果吻合,证明电容层析成像法可获得可靠的测量结果.     

利用电容层析测量煤粉浓度的实验研究

锅炉燃烧过程中,准确测量风管中的煤粉浓度并指导调节对锅炉的安全、经济运行非常重要。采用电容层析成像技术,对常温下稀相气力输送的固体浓度进行了测试研究。为克服电容传感器敏感场的不均匀性对成像造成的影响,实验系统中装置了一旋风分离装置,通过旋风分离作用将固体颗粒主要集中在壁面区域,传感器电极布置在分离器直管上。这种测试方法的优点在于不破坏原有系统的运行特性,属于非侵入式、在线的快速测试技术。通过建立实验台及相应的在线测量系统,实验结果表明该法是可行的。     

应用电容层析成像法测量煤粉浓度的研究

采用电容层析成像技术(ECT),对常温下稀疏气力输送的煤粉浓度进行测量.为更好地利用电容传感器敏感场的分布特性,实验系统中安装了1个旋风分离装置,通过旋风分离作用将固体颗粒主要集中在壁面区域,传感器电极布置在分离器直管上.通过对管道截面上固体体积分数、波动特性以及体积分数平均测量结果的比较分析,证明这种方法可获得准确可靠的测量结果.     

电容层析技术在旋风分离器及料腿中固体颗粒浓度、速度和流量测试中的应用

采用先进的电容层析成像技术和相关分析理论，对常温下旋风分离器及料腿中固体颗粒的浓度、速度和流量进行测试研究。浓度分布采用单层电容传感器，速度分布采用双层电容传感器得出相关流动信号，利用相关理论分析得出速度和流量。这种测试方法的优点在于不破坏原有实验系统的运行特性，属于非侵入式、在线的快速测试技术，能同时得出固体的断面浓度分布和流量。实验结果与称重计量测试结果吻合良好，说明电容相关技术测量流量的可行性和可靠性。图10表3参15     

利用ECT对稀疏气固两相流动进行浓度测量

采用电容层析成像技术直接对稀疏气力输送的固体浓度进行测量是困难的。为克服电容传感器敏感场的不均匀性对成像造成的影响,实验系统中装置了一旋流浓缩装置,传感器电极布置在浓缩器直管上,对常温下稀疏气力输送的固体浓度进行了测试研究。通过对截面积体积分数分布、平均值以及浓波动特性的分析证明这种测试方法是可行的。通过调节浓缩器顶部的抽吸风量对断面径向浓度分布及平均体积分数进行分析研究,研究结果表明少量的抽吸会对成像有益,但抽吸量太大会扰乱流场而与引入旋流浓缩装置的目的相违背。     

旋风分离器自然旋风长的试验研究

采用激光多普勒测速系统(LDV)对φ300mm、升气管直径为De=100、135和180mm的旋风分离器内气相流场进行了测量,主要分析了旋风分离器的自然旋风长。测量结果表明,旋风分离器内的旋转流呈现明显的衰减特性。沿升气管出口轴向向下,切向速度和轴向速度逐渐减小,对于直径100mm升气管,最大切向速度由2.55Vi开始衰减,并且最大切向速度的径向位置由0.28R逐渐向壁面移动,内部的刚性涡逐渐扩大,外部的准自由涡逐渐缩小,最终在轴向5.2D处最大切向速度点接近筒体壁面,准自由涡消失,此位置以下形成完全的刚性涡;对于直径135和180mm升气管,最大切向速度的值和位置也具有相似的变化。在此基础上,提出了旋风分离器自然旋风长的定义,即从升气管下口到准自由涡消失位置的距离为旋风分离器的自然旋风长Lc,依据实验结果给出了计算式(5)的关系式。最后通过分析旋风分离器内旋转流的衰减特性和两涡之间的能量传递过程,进一步说明了旋风分离器自然旋风长的物理意义。     

旋风分离器在循环流化床锅炉上的应用及优化

旋风分离器作为循环流化床锅炉最重要的组成部分之一,其主要作用是将大量的高温固体物料从烟气中分离出来送回燃烧室,以维持燃烧室的快速流化状态,保证物料多次循环,反复燃烧和反应,这样才能达到理想的燃烧效率。因此,旋风分离器的分离器效率以及防磨更为重要,它的设计成功与否直接影响了锅炉的性能优劣。探讨了历年来循环流化床锅炉的发展趋势以及旋风分离器的发展动向,阐述了影响旋风分离器分离效率的几个主要性能因素:烟速、颗粒尺寸大小、颗粒浓度以及分离器筒体内的轴向速度等。在提高旋风分离器分离效率的同时又对旋风分离器的防磨提出了相应的优化措施。     

中心筒脱落前后旋风分离器内气体流动特性研究

以某350 MW循环流化床锅炉旋风分离器为研究对象,采用雷诺应力模型模拟并分析了中心筒脱落前后旋风分离器内气体流动特性。计算结果表明：中心筒脱落前后旋风分离器内的气流结构没有改变,都包括外旋流和内旋流。中心筒脱落后,外圆筒上部的纵向环流和短路流消失,部分气流直接从中心筒流出;气流的轴向速度和切向速度分布方式相似,但局部速度分布和大小有差异;压力分布相似,进出口压差减小。     

循环流化床脱硫塔直_旋流复合流化下的两相流场试验研究

循环流化床脱硫装置的文丘里管直流流化速度随锅炉负荷的变化而变化,这会影响脱硫效率。本文提出了适应锅炉负荷变化的直／旋流复合流化方式,并用PDA测量系统对这种流化方式的气固两相流场进行测试,得到了循环流化床内旋流风率和假想切圆半径改变时气固切向速度和浓度分布。试验表明,复合流化循环流化床的切向速度随着半径增大而升高,气固切向滑移速度比直流流化增大,脱硫塔内的浓度增加,内循环增强,脱硫效率随之提高。     

循环流化床旋直复合流化下的两相流动试验研究

通过提高塔内混合和物料浓度是提高循环流化床烟气脱硫效率的途径.提出了旋直复合流化方式,并用PDA测量系统对塔内气固两相流场进行测试,得到了文丘里喉管安装轴向旋转叶片前后脱硫塔体内气固流动规律.结果表明,非均匀布风的旋直复合流化方式提高塔内切向速度,塔内的脉动强,混合好,增加了塔内颗粒浓度和内循环,而且表现速度越高的复合流化的综合效果更好.试验结果为烟气脱硫新工艺的结构设计及优化提供了依据.     

低NOx煤粉燃烧器的试验研究

对低NOx燃烧器从试验和数值模拟两个方面进行了研究,结果表明低NOx燃烧器浓淡两侧的速度比与管道气体速度和分隔板开缝与否均无关,大小为1.14～1.30,速度差为2.37 m/s(管道气体速度U=18 m/s时)～7.90 m/s(管道气体速度U=28 m/s时);低NOx燃烧器分隔板开缝时,相对不开缝结构阻力增加1.3%(180°扭曲分隔板)～10%(平直分隔板);低NOx燃烧器分隔板前布置阻挡锥时,阻力再增加10.1%(180°扭曲分隔板)～12.1%(平直分隔板);低NOx燃烧器浓淡两侧的固气比与分隔板有无开缝无关,浓侧煤粉射流的固气比随气流速度增大而增大,淡侧射流的固气比随气流速度的增大而减小,浓淡两侧的固气比随管道煤粉固气比的增大而增大.常规直流煤粉燃烧器加装不开缝的平直分隔板时,阻力增加17.7%,加装不开缝的180°扭曲分隔板时,阻力增加71.6%.低NOx燃烧器的分隔板开缝时,浓淡两侧的静压平衡,浓淡两侧的湍动能都增加,浓侧湍动能增加大约20%.     

氧煤燃烧技术研究发展现状

对氧煤燃烧技术研究的国内外发展现状进行了综述,介绍了国内外典型实验室的研究设备,归纳了主要研究方向的成果,如:氧煤着火和火焰稳定性、氧煤燃烧火焰传热传质特性、氧煤燃烧特性、氧煤燃烧污染物排放特性,并展望了氧煤燃烧技术的发展趋势。     

粉煤加压气化小型试验研究

煤气化技术是燃煤联合循环发电、煤化工、综合利用系统、近零排放系统中的核心技术。干煤粉加压氧气气化技术是煤气化技术发展的一个主流方向。介绍了国电热工研究院的干煤粉加压气化试验系统,以及干煤粉加压气化试验研究的过程和结果。试验结果达到了预期的目的,得到干煤粉加压气化过程的规律,并验证了试验系统在高压下的稳定性。     

电厂送粉系统煤粉浓度测量的热探头方法研究

煤粉浓度测量是气固两相流急待解决的问题之一。自行研制热探头测量系统,研究了该系统测量煤粉浓度的可行性。考虑两相流中的热弛豫效应,提出了修正雷诺数和努谢尔特数的计算式。研究结果表明,应用修正雷诺数和努谢尔特数关联绕流热探头的试验数据,气固两相流与单相气体流具有相同的换热关系式。基于这一规律性,热探头测量方法可使煤粉浓度测量结果的相对偏差在±15%以内。     

煤粉调节器的开发应用

针对风扇磨制粉系统燃用混煤时燃烧经济性和稳定性差的现状,根据气固两相流动特性开发研制了了锅炉煤粉调节器。该项节器具有将下一次风中的较大颗粒转移至中一次风的功能,应用于双辽发电厂两台1021t/h锅炉上,取得了减少炉渣含碳量、提高燃尺度,调节主蒸汽和再蒸汽温度的效果。     

旋涡式低温煤粉燃烧器的实验及其数值研究

基于空气分级燃烧降低氮氧化物的原理和流场组织,设计了一种低NOx型低温旋涡煤粉燃烧器,采用实验和数值方法对其流场特性进行了研究。结果表明,在燃烧器下部存在强烈的旋流区,能够形成空气分级所要求的还原区和燃尽区,一、二次风的进风位置和进风方式对流场的组织存在优化的配比选择;基于RNG k-ε模型的燃烧器内两相流运动的数值模拟再现了流场的实验结果,反映了不同尺寸颗粒在分区气流场内的运动规律。     

富氧气氛煤粉气流着火特性的实验研究

在沉降炉上,研究了神木煤和褐煤在不同煤粉浓度和不同氧气浓度下着火特性的变化.存在一个使着火温度最低的煤粉浓度.煤粉气流的着火温度随着氧气浓度的升高而降低.神木煤当煤粉浓度在氧气浓度为40%、煤粉浓度为0.57 kg/kg时,着火温度为428℃,神木煤在此时足以替代油作为电站锅炉点火启动和低负荷稳燃的燃料.着火前期物CH4、CO随着氧气浓度的升高,峰值上移,也就意味着着火点向上移动,当氧气浓度大于60%时,煤粉表面有烧结现象使着火点下移.富氧条件下煤粉燃烧时易烧结.     

煤粉炉内喷钙脱硫后的灰特性变化

无论是对新装机组或对老机组进行改造，要成功地应用炉内喷钙脱硫技术还存在许多问题。本文通过实验研究，分析了煤粉炉内喷钙后对结渣、沾污、灰负荷和灰浓度、比电阻、磨损等产生的影响。认真分析喷钙后产生的新问题，对新电厂的设计或者电厂的改造具有现实意义。     

微油点火技术在定加载直吹式制粉系统上的应用

江苏常熟发电有限公司SG-1025/16.81型亚临界压力一次再热控制循环锅炉采用微油点火技术,克服了正压直吹式制粉系统中速辊式磨采用弹簧定加载最小出力偏大的限制,经多次锅炉启停、调试等运行实践证明,燃油消耗量锐减,节油效果明显.改造后的应用经验可为同类型定加载直吹式制粉系统机组点火节能改造提供参考.