不同布风板对双流化床循环流率影响实验研究

颗粒循环流率是双流化床生物质气化装置的重要运行参数,布风方式对其有重要影响。在自行搭建的冷态实验台上,分别研究了采用锥形布风板和水平布风板时一些运行参数对颗粒循环流率的影响。实验结果表明:颗粒循环流率随着气化室和提升管风速增加而增加,增加幅度随着风速的提高而减小;随着颗粒粒径的增大而明显降低;随着物料重量的增大而增加;无论是何种工况,锥形布风板下的循环流率普遍高于水平布风板下的值。所以,锥形布风板是较优的布风方式。     

双循环流化床颗粒流率实验研究及模型预测

自行设计搭建了双循环流化床冷态装置,通过单一变量法实验,研究气化室风速、提升管风速、物料粒径及物料量对锥形布风板双流化床颗粒循环流率的影响,得出改良后的锥形布风板颗粒流率要高于水平布风板,并且颗粒循环流率随着气化室风速、提升管风速、物料量的增加有所增大,随着物料粒径的增大而减小。利用Matlab建立了3种改进BP神经网络模型分别预测双流化床颗粒循环流率,得出含有1个隐含层,26个神经元节点数的LM-BP神经网络对锥形布风板双循环流化床颗粒循环流率具有较好的预测效果。     

双循环流化床颗粒循环流率的冷态实验研究与预测

在自行搭建的双循环流化床冷态实验系统上研究了鼓泡床静床层高度、颗粒平均粒径、鼓泡床流化风速、快速床总流化风速及一次风量比例等控制参数对颗粒循环流率的影响,提出了基于上述控制参数的颗粒循环流率计算关联式。结果表明:随着鼓泡床流化风速的增加,颗粒循环流率变化不明显;随着快速床中一次风量比例和总流化风速的增加,颗粒循环流率均增大,当一次风量比例和总流化风速达到一定值后,颗粒循环流率的增幅逐渐变缓;颗粒循环流率随着静床层高度的增加而增大,随颗粒平均粒径的增大而减小,且颗粒平均粒径的影响程度较大;所提出的关联式能够较好地预测颗粒循环流率。     

三床串联化学链生物质气化实验分析与预测

在自行搭建的三床串联化学链(TBS-CLC)生物质气化系统上研究了各控制参数(空气反应器风速、燃料反应器风速、循环物料质量和气化室床料高度)对循环流率的影响,将实验测得的129组数据作为训练样本和测试样本,利用反向传播(BP)神经网络模型、遗传算法(GA)优化的BP神经网络模型即GA-BP模型和支持向量机(SVM)模型预测循环流率.结果 表明:循环流率随着燃料反应器风速增大而增大,但增幅逐渐变缓;循环流率随着空气反应器风速的增大、循环物料质量的增加、床料高度的减小而增大;GA-BP模型预测循环流率时,测试样本所得均方根误差为0.84110 kg/(m2·s),平均绝对百分比误差为4.42％,预测结果与实验值较吻合,该模型能较好地预测循环流率.     

带提升管内循环流化床的流动特性研究

运行参数和结构尺寸是内循环流化床物料循环流率的重要因素。设计并搭建了内循环流化冷态试验台,通过实验分析了气化室风速、提升管风速、返料孔高度及大小对物料循环流率的影响。实验表明:物料循环流率随气化室风速、提升管风速的增大而增大,但增加幅度变化不同;随返料孔位置的增高而下降,且下降速度加快;随着返料孔面积的增大,先增大然后减小。     

中心提升管内循环流化床颗粒循环流率预测研究

中心提升管内循环流化床生物质气化装置的关键是合理控制物料循环量.自行设计并搭建了中心提升管内循环流化床冷态试验台,在小型试验台上就运行参数对颗粒循环流率的影响进行了试验.试验结果表明:颗粒循环流率随着提升管风速或鼓泡床风速的增加而增加,并且当提升管风速或鼓泡床风速分别增加到一定程度时,颗粒循环流率增加趋于缓慢.在试验基...     

生物质气化/燃烧双反应器的冷态试验研究

采用所搭建的生物质气化/燃烧双反应器冷态试验台,研究了生物质气化效果的影响因素.双反应器中气化炉内径为211 mm,高为1.7m,为移动床形式;燃烧炉内径为100mm,高为5m,为循环流化床形式.2个反应器由气动返料装置进行连接,通过炉内的灰循环实现耦合.在此试验台上进行了物料循环量的试验研究,考察了循环量与燃烧炉一次风速、下返料风速的关系,通过理论计算,得到了气化炉循环灰所携带的热量和物料在气化炉内的停留时间,为热态试验台的设计提供理论基础.     

内循环流化床大颗粒运动特性实验

内循环流化床能够有效组织颗粒在床内的运动,具有广泛的工业用途。采用荧光大颗粒示踪,运用图像处理法,在二维流化床实验台上,研究了流化风速、静止床层高度等参数对床内大颗粒的速度分布概率以及循环时间的影响。结果表明:提高流化风速和静止床层高度,循环口两侧差压增大,颗粒内循环流率增大,循环时间变短。颗粒横向和纵向速度分布概率的特征显著不同。在低速床中,颗粒纵向速度超过50%分布在负值区域,表现出明显的向下运动的特征。     

内循环流化床循环流率的试验研究与模型预测

合理的循环流率是内循环流化床稳定运行的关键之一。在自行搭建的试验台上,对各控制参数对循环流率的影响进行研究,发现:颗粒循环流率随气化室风速和提升管风速的增大而增大,但增长速率逐渐变小;随料层高度的增大而增大;随着物料粒径的增大,循环流率减小,并且减小趋势增大。此外提出了3种循环流率模型,并对模型计算值与试验值进行比较,得到了较优模型。     

中心提升管内循环流化床颗粒循环流率试验与BP神经网络预测研究

自行设计并搭建中心提升管内循环流化床冷态试验台,就提升管风速、鼓泡床风速、鼓泡床静床高、床料平均粒径几方面因素对颗粒循环流率的影响进行系统的试验研究。试验结果表明:对于给定的床料,颗粒循环流率随两床风速的增大而增大;固定两床风速,颗粒循环流率随鼓泡床静床高的增大而增大,随物料平均粒径的增大而减小。利用Matlab神经网络工具箱,建立3层BP神经网络颗粒循环流率预测模型。预测结果表明:在隐含层神经元数量为6时,误诊率最小,预测相对误差在±9%以内,网络性能最优,能较好地预测颗粒循环流率。     

中心提升管内循环流化床颗粒循环流率实验研究

自行设计并搭建中心提升管内循环流化床冷态试验台,试验研究提升管风速、鼓泡床风速、鼓泡床静床高、床料平均粒径对颗粒循环流率的影响。试验结果表明:对于给定的床料,颗粒循环流率随两床风速的增加而增加,并且当提升管风速或鼓泡床风速分别增加到一定程度时,颗粒循环流率增加趋缓;固定两床风速,颗粒循环流率随鼓泡床静床高的增大而增加,随物料平均粒径的增大而减小。通过实验数据回归,得到颗粒循环流率计算关联式,计算值相对误差在±18%以内,可以很好地预测颗粒循环流率。     

基于动力学模型的双循环流化床颗粒循环流率实验研究与预测

基于不同快速床压降的计算方法建立动力学模型实现对颗粒循环流率的预测计算,并进行冷态系统的实验验证。研究发现:颗粒循环流率随鼓泡床流化床风速的增大无明显变化;随快速床风速(二次风风速)的增大,出现增大趋势,但增长速率逐渐放缓;颗粒循环流率随经床层高度的增加而增大,随平均粒径的减小而增大,且平均粒径的影响程度较大。在实验各工况下模型计算值与实验值误差的最大误差为18.59%,在工业允许范围内验证该动力学模型的准确性。     

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。     

1060t/h循环流化床锅炉物料质量浓度分布试验研究

通过对1 060t/h裤衩腿型循环流化床锅炉的大量变工况试验,获得了不同负荷率下的炉内压力分布,给出了该锅炉稀相区物料质量浓度的分布规律,并分析了流化风速和床压降对物料质量浓度分布的影响,得到物料质量浓度随流化风速和炉膛高度变化的关系式以及物料质量浓度随床压降和炉膛高度变化的关系式.结果表明:在床压降不变的条件下,流化风速与炉内平均物料质量浓度成正比;在流化风速不变的条件下,在一定的范围内,床压降与炉内平均物料质量浓度成正比,当床压降升高到某一临界值后,床压降与炉内平均物料质量浓度成反比.     

双流化床提升管二次风对其循环流率的影响规律

双循环流化床提升管二次风特性是影响颗粒循环流率的重要因素。设计并搭建了双循环流化床冷态实验台,通过实验分析了二次风风速、送风方式、风口高度及风口数目对颗粒循环流率的影响。实验表明:对于物料固定粒径、固定静床高时,颗粒循环流率随着二次风速的增加而增加,风速达到一定值后,颗粒循环流率的增加趋势趋于平缓;风速一定时,径向送风比切向给风时颗粒循环流率大,4个二次送风口比2个送风口时颗粒循环流率稍大;二次风口在距布风板15cm时比20cm时颗粒循环流率明显增加,且风口高度对颗粒循环流率的影响随着风速的增加逐渐明显。     

基于快速流态化统一动力学模型的床层固含率分布规律模拟

快速流态化作为一种新型高效的气固接触技术,现广泛应用于各行各业。以快速流态化统一动力学模型为基础,分别探究了床料物性参数、操作运行条件以及床层直径大小对床层上部稀相区固体颗粒浓度分布规律的影响,并对相关结果进行了分析,以期为快速流态化统一动力学模型的工程推广应用提供进一步的指导。结果表明:在其他参数不变的条件下,快速床上部稀相固含率随颗粒密度的增大而减小;随颗粒直径的增大而减小;随床层直径的增大而增大;随固体循环流率的增大而增大;随操作风速的增大而减小。     

双循环流化床内稻壳-石英砂混合颗粒循环流率的实验研究与预测

混合颗粒循环流率是气化反应的双循环流化床系统稳定运行的关键。在自行搭建的双循环流化床冷态系统上,对气化室风速、提升管风速、初始物料质量和石英砂粒径等控制参数对不同稻壳质量比的稻壳-石英砂混合颗粒的循环流率的影响进行实验研究。研究表明:混合颗粒循环流率随着气化室和提升管风速的增加而增加;随着初始物料质量的增加,气化室侧返料管压力增加,混合颗粒循环流率增大;随着粒径增加,石英砂颗粒流化困难,循环流率减小;由于稻壳密度小,形状不规则,在一定程度上阻碍物料的流化,因此随着稻壳质量比的增加循环流率下降;基于以上各参数提出经验关联式,预测误差在-18. 04%～19. 8%间,能够很好地对双循环流化床系统中稻壳-石英砂双组份物料颗粒的循环流率进行预测。     

锥形布风板双循环流化床颗粒循环流率研究及预测

在锥形布风板双循环流化床冷态装置上,研究了提升管风速、气化室风速、物料质量和颗粒粒径对提升管颗粒循环流率的影响,并与水平布风板的结果进行了对比．利用3种改进的BP神经网络算法建立模型来预测循环流率．结果表明：提升管颗粒循环流率随着提升管风速和气化室风速的增大而增大,当风速达到一定值后,增大趋势逐渐平缓;循环流率随着物料质量的增大基本呈线性增大,随着颗粒粒径的增大而明显减小;锥形布风板比水平布风板更具优势,同样条件下可以增大循环流率;BFGS拟牛顿算法的预测效果最佳,其颗粒循环流率预测值与实验值的最大相对误差为7．7035％,平均相对误差为3．5943％．     

燃料粒径调控匹配循环流化床富氧燃烧高氧浓度运行研究

基于循环流化床(CFB)锅炉炉内气固两相流动特性和传热特性,建立了炉内物料质量浓度模型和传热模型,以某1 000 t/h CFB锅炉为研究对象,研究了常规空气燃烧CFB锅炉在21%φ(O_2)/79%φ(CO_2)、30%φ(O_2)/70%φ(CO_2)气氛下运行时物料质量浓度和炉内传热系数的变化,并提出了通过调整床料粒径来调整炉内床层物料质量浓度,进而调节炉内传热系数的方法。结果表明:当燃烧气氛由空气气氛切换为21%φ(O_2)/79%φ(CO_2)气氛时,沿炉膛高度方向物料质量浓度和炉内传热系数基本不变;当燃烧气氛由空气气氛切换为30%φ(O_2)/70%φ(CO_2)气氛时,由于流化风速减小,稀相区床层物料质量浓度降低,稀相区传热系数减小;现有CFB锅炉在不新增受热面的情况下,仅靠调整床料粒径就能在30%φ(O_2)的富氧气氛下运行。