流化床燃烧棉秆的混合特性及床料的选择

在0.2 MW热功率的试验台上进行了燃烧试验,研究了棉秆长度、床料粒径、配比和流化速度对混合均匀程度的影响.试验结果表明:①长度10～100 mm特别是50 mm左右的棉秆,与φ0.6～1 mm床料能均匀地混合.当床料重量比为2%,在流化数为3～7时,能均匀地混合流化;但流化数大于7时,混合的均匀度稍有降低,棉秆与床料的配比对混合也有影响.②棉秆流化床燃烧宜选择弱酸性床料,不会出现烧结现象而影响床料的正常流化.     

加压喷动流化床最小喷动速度的试验研究

在内径100 mm的有机玻璃冷模装置上进行了加压喷动流化床试验.床料直径为1.6 mm、2.3 mm的小米.研究了压力、静止床高及流化风对最小喷动速度的影响.试验结果表明:喷动流化床的最小喷动速度随压力的增大而减小,但减小幅度逐渐变小;静止床高增大,最小喷动速度增大,但床高的增加对最小喷动速度的影响随着压力的增大而减弱.流化风风量增加导致最小喷动速度降低.根据试验数据进行了线性回归,分别得出了uf=0和uf＞0(uf为流化风床内表观气速)时最小喷动速度的关联式,相关系数分别为0.964和0.920,关联式和试验值吻合较好.     

细颗粒木屑在鼓泡流化床中流化速度的研究

流化床气化反应器是生物质能源热化学转化反应的关键设备,流化条件的控制和确定,直接影响到转化反应的质量和效率.试验研究了在分布板开孔率为2%～4%,以粒径d＜0.28 mm的细颗粒木屑为原料,床层高度为0.4D,0.8D,1.2D,1.6D,2.0D(D=183 mm,D为有机玻璃管内径)的冷态条件下木屑的流化速度变化情况.结果表明:以木屑为原料,分布板开孔率和床层高度对细颗粒木屑的临界流化速度的影响不大.     

增压流化床最小流化速度的实验研究

在80mm的铸铁流化床实验台上,以窄筛分和宽筛分两类颗粒为实验物料,在压力(101kPa~6 000kPa)和温度(20℃~800℃)范围内,研究了两类颗粒的最小流化速度。实验结果表明:在相同的温度下,随压力的增大最小流化速度减小。然而,在压力不变的情况下,温度对最小流化速度的影响与床料的平均粒径有关。最后,根据上述实验结果和空气在不同压力和温度下的密度,研究了增压流化床在临界流化状态下,风机送风量随流化床压力和温度的变化规律。风机送风量在温度不变的情况下,随压力的增大而明显增加。然而,温度对其的影响随床料的平均粒径的不同而略有不同。     

造纸污泥流化特性试验研究

在一床截面积为０４×０．４ｍ２的冷态流化床试验台上对一全水份为１２７５％的造纸污泥进行了流化特性试验研究。试验表明，只用该种物料作床料，床层无法正常流化。它必须与异比重的惰性物料配制成双组份床料后才能获得理想的流化效果。通过对比试验确定了合适的惰性物料粒径；研究了床料配比对临界流化速度的影响并给出一回归公式。还通过试验测定了造纸污泥的终端速度。上述研究结果对该类物料的流化干燥装置及燃用该类物料的流化床锅炉（或焚烧炉）的设计和运行均有重要的参考价值。     

高温流化床的流化特性及结焦非流化行为

在 8 0 mm× 30 mm和 80 mm× 10 mm石英流化床中 ,以低温粘结的高密度聚乙烯和聚丙烯 ,高温粘结的玻璃珠为实验物料 ,研究了高温流化床的流化特性及高温下物料结焦产生的非流化行为。结果表明 ,在本文实验条件下 ,Geldart A、B类高温表面粘结物料 ,床层温度小于其最小粘结温度时 ,床层温度增大 ,颗粒的最小流化速度减小 ;Geldart D类高温表面粘结物料的最小流化速度随温度增加而增大。得出了不同温度下颗粒最小流化速度预测式。床层温度大于最小粘结温度时 ,流化床需在较高的表观气速下才能保持流化 ,床层温度愈高床层流化所需的表观气速越大。研究同时发现 ,颗粒物料的粒径减小 ,流化颗粒的最小粘结温度减小。     

循环流化床布风方式对颗粒循环流率的影响

在带中心提升管的内循环流化床冷态试验台上,针对锥形和平板形2种布风板布置方式下各控制参数对循环流率的影响进行了试验研究．结果表明：锥形布风板上的临界全部流化速度明显大于物料临界流化速度;随着气化室和提升管内风速的增加,循环流率增大,但增大的速率逐渐降低;气化室和提升管内风速以及料层高度对锥形布风板下循环流率的影响大于平板形布风板,但是物料粒径对锥形布风板循环流化床循环流率的影响却小于平板形布风板．     

并联双速双流化床粗细颗粒交换特性研究

提出一种并联双速双流化床技术,并对其粗、细颗粒的交换特性进行了冷态实验研究。研究结果表明,不同的运行参数和结构参数都会对颗粒的定向交换造成影响,但对不同粒径影响的程度不同。风速对0.6 mm以下细颗粒交换率影响显著,最大可达-100%(全部交换);隔墙高度与粗床床层高度之差在200-250 mm左右时,颗粒定向交换效果达到最佳:粗床中0.6 mm以下颗粒减少了近70-80%,而3mm以上颗粒减少量几乎为零;细床床层高度增加到一定值后,会出现细颗粒的"倒灌"现象;各工况下,细床床料的平均粒径最大值仅为0.55 mm。     

造纸污泥流化床焚烧技术试验研究

在截面积 0 .4m× 0 .4m的冷态流化床试验台上对造纸污泥进行了流化特性研究。试验表明 ,造纸污泥必须与异比重的惰性物料配制成双组分床料后 ,才能获得理想的流化 ;确定了合适的惰性物料粒径 ;研究了床料配比对临界流化速度的影响。造纸污泥的热态流化焚烧试验在一床截面积为 0 .2 3m× 0 .2 3m,总高 4.4m的试验台上进行。试验表明 ,造纸污泥的水分对燃烧的稳定性有决定性影响 ;首次报道了造纸污泥在流化床内燃烧时燃烧份额的分布情况 ,水分为 40 %的造纸污泥在床层和悬浮段的燃烧份额分别为 45%、55%。测定了稳定燃烧工况下的烟气成分 ,烟气中 SO2 及 NOx、N2 O的含量很低 ,完全满足环保要求。     

床料对生物质流化床气化影响的初步试验研究

以空气为气化介质,稻壳为原料,在热功率750 kW自热式流化床装置上,分别进行了不加床料和以石英砂为床料的气化试验,重点考察了床料对生物质流化床气化的影响。结果表明:两种情况的流化床都能实现生物质气化,加入床料后,生物质原料流化性能得到改善,流化床轴向温度分布趋于均匀,稳定气化阶段燃气热值由4 912 kJ/m3升高到5 115 kJ/m3,碳转换率由81%上升到86%,气化效率由62%提高到65%。     

双支腿循环流化床炉膛翻床条件与防止控制试验研究

在双支腿循环流化床冷态试验台上进行了床料平衡试验,得到不同流化参数下风量和床压的动态曲线,基于并行流道阻力特性分析,提出双支腿炉膛翻床条件的预测方法,并模拟了控制逻辑对翻床的控制效果.结果表明:当流化风量大于临界翻床风量时,双支腿炉膛处于自平衡区,两侧炉膛的流化风量和床压的瞬时偏差能够相互纠正,两侧床料处于动态平衡;当流化风量小于临界翻床风量时,将发生翻床现象;临界翻床风量随着静止床料高度的增加而减小;采用调整风门开度的方法解决翻床问题存在局限性,床料平衡的首要策略是使双支腿系统处于自平衡状态运行.     

棉花杆成型颗粒循环流化床流化及气化特性

通过成型棉花杆颗粒冷态流化试验与床料混合试验,得到了关于成型棉花杆颗粒的流化特性,包含临界流化速度、与各种不同粒径石英砂的混合分布情况。在此基础上,开展了700～800℃下的1MW循环流化床气化试验,研究了该种棉花杆成型颗粒的气化特性,试验结果表明该种生物质成型颗粒在循环流化床中运行稳定,产生的燃气热值在4500 kJ/m~3左右,属于低热值燃气,燃气产量约为1.70 m~3/kg,焦油产率低于1.5 g/m~3。     

生物质循环流化床气化系统返料研究

通过分析生物质循环流化床气化系统循环回路压力平衡和流动密封阀的正常工作条件显示,在循环回路中,立管负责把固体颗粒由低压区送至高压区,起着重要的压力平衡作用;立管内循环颗粒形成一定高度的料柱和回送风量,使回料阀内物料达到完全流化状态是返料装置正常工作的必要条件。在此基础上进行了返料对主流化床的影响试验。试验结果表明,返料装置的运行使主流化床内密相区温度较为稳定,且沿床高方向温度分布较为均匀;返料后,主流化床内物料的流化性能明显改善。     

压力对流化床最小流化速度影响的冷态试验研究

为进一步探明压力对流化床最小流化速度的影响,在内径90 mm的冷模加压鼓泡流化床试验装置上测量了不同粒径的石英砂和陶粒砂两类试验物料在压力0.1～0.6 MPa内的最小流化速度Umf.结果表明:对于陶粒砂颗粒,Umf随压力的增加明显减小,但减小的幅度逐渐变小;而对石英砂颗粒,压力对Umf影响较小.基于厄贡方程和床层受力分析,得到了最小流化速度的计算式,并给出了确定增压流化床最小流化速度的合理计算步骤.计算得出的预测值与试验值吻合较好,相对误差在10%以内.     

玉米秆在流化床中燃烧特性的初步研究

对玉米秆与弱酸性床料的混合流化特性进行了研究,结果表明,长度为20～50mm玉米秆与一定粒径分布的床料,当质量配比为1%,流化数N=3～6时,能较均匀地混合流化,但N>6后,混合的均匀度有所下降.根据热重试验结果可以看出玉米秆着火温度低,挥发份析出速度快,并容易燃尽.在0.2MWth流化床试验台上研究发现,当N>6时,玉米秆和床料分层严重,密相区温度在820℃以下,当N=3～6时,密相区温度能达到设计要求,说明冷态试验结果能够指导热态运行,玉米秆流化床燃烧时流化风速不能太大.经过24h热态试验后,床料没有出现烧结现象,利用XRF技术分析发现玉米秆灰中碱金属含量较高,高温对流受热面的沾灰可能性较大.     

循环流化床锅炉放渣管的改进

由于冷渣管穿过炉底风室直接与布风板相连，处于风室中的冷渣管段受到一次风的冷却，此段性能稳定。因此，整个冷渣管使用性能的好坏取决于其入口温度的高低。在未加设流化风管时，放渣口处于布风板的流化死区，未燃尽的煤与灼热的床料聚集在此，温度聚升。在锅炉运行中，冷渣管与布风板的焊接处经常因燃烧恶化而结焦，影响正常排渣。同时，还会出现放渣口撕裂、漏风及漏灰等现象，严重影响床料的正常流化。为此，放渣口的设计布置应进一步优化。     

喷雾流化床造粒过程压力波动的时序分析

底部喷雾式流化床在颗粒制备工业过程中应用广泛,但是颗粒不均匀附聚现象仍然经常发生,甚至导致流化失效。监测喷雾流化床内中心筒两端差压,考察床料粒径、喷液量与床料质量比以及喷液速率对流化的影响,探究流化失效的发生规律。结果表明:增大床料粒径、减小喷液量与床料质量比、减小喷液速率,均有利于避免流化失效。中心筒差压波动方差分析表明,减小床料粒径、提高喷液速率,促进床内大颗粒团聚物形成,压力波动明显增大。     

流化床煤燃烧室浸管磨蚀的冷模研究

本文在以宽筛分的硅砂和溢流渣为床料，截面为０．４ｍ×０．４ｍ的常压流化床试验台上对Ｕ型水平浸管的磨蚀特性进行了冷模试验研究，获得了在鼓泡流化区，浸管的磨蚀速率随流化速度、床料粒径和物性的变化规律；初步揭示了管束的结构与布置方式对磨蚀强度及其分布的影响。     

常压流化床燃烧试验台上床料流化特性和点火过程的试验研究

建立了一个床面积为400×250mm~2的 热态流化床燃烧试验台,对冷、热态下的床料流化特性作了试验,对一般使用的宽粒度分布的床料,其热态最小流化速度较冷态时略高。进行了采用液化煤气燃烧加热入床空     

鼓泡流化床风帽压力波动信号的小波局部奇异性检测

在冷态鼓泡流化床实验台上,针对不同流化数、静床高及床料颗粒粒径下测得的风帽压力波动信号,采用小波模极大值法获取信号的小波局部极大模线,分析了流化数、静床高及床料颗粒粒径对鼓泡流化床风帽压力波动信号奇异性的影响.结果表明:风帽压力波动信号的局部奇异性随着流化数的减小、静床高的增加和床料颗粒粒径的增大而有所增强,说明通过小波局部极大模线可以对风帽压力波动信号的局部奇异性进行描述,并且能够反映鼓泡流化床流化数、静床高和床料颗粒粒径变化时床内气固流动状态的变化.