气—固流化床气泡行为研究进展

本文综述了气固流化床中有关气泡行为的研究概况及最新进展。对气泡的生成，形状、上升速度、尺寸及控制等方面不同的研究结果之间的差异和可能原因进行了分析，最后指出了该领域进一步研究的课题及方向。     

气固流态化技术在矿物分选的应用

通过对气固流化床的基本特性及矿物干法分选的重要性分析,提出了气固流化床具有良好的分选性能。并研究了矿粒在流化床的分选机理。试验结果表明,气固流化床可以有效地分选矿物,分选效率大于９０％,开辟了一条新的矿物分选途径。     

加重质选择对气固流态化分选中气泡运动行为的影响研究

气固流态化干法分选技术具有分选精度较高的优势,已成为干法分选技术的研究热点之一,气泡结构的稳定调控是该项技术的核心难题之一。为探索加重质选择对气泡运动行为的影响,选择了不同种类的加重质,分析了不同加重质流化床中气泡的分布特征,基于不同加重质流化过程气泡运动的生长曲线,分析了气泡运动对床层密度波动的影响,并进一步建立了气泡生长预测模型。对比结果表明,该模型具有较高的预测精度,为提高颗粒流化质量,避免气泡兼并对床层密度的影响提供了理论依据。     

基于马尔可夫理论的气固分选流化床密度的预测

运用加权马尔可夫链模型对不同时刻气固分选流化床密度进行预测,结果表明：从开始记录流化床密度起,气固分选流化床在60 min时密度所处的状态最有可能位于\[1.784 702,1.805 832) g/cm³,在62 min时最有可能位于\[1.803 719,1.826 962) g/cm³;而实际测得气固分选流化床在60 min时密度为1.794 g/cm³,在62 min时密度为1.806 g/cm³。对加权马尔可夫链模型的预测精度进行分析,得到其预测偏差均值为0.262 879,预测偏差均方差为0.341 727。可见,利用加权马尔可夫链模型可以实现气固分选流化床密度的预测,预测精度较高。     

模块式气固流化床干法选煤技术的研究

基于选煤技术集约化、高效化、经济化的思想,建立了处理能力为40～60 t/h的模块式气固流化床干法选煤系统,与KZA2050型空气重介质干法分选系统相比,可大幅度降低基建及运行成本,减小了占地面积及三维空间。该模块式气固流化床干法选煤系统采用B-A型磁铁矿粉和B-A型煤粉的混合物作为宽粒级加重质,提出了将循环加重质及引风除尘系统的出料直接返回分选机的新型床层调控方法,优化了工艺流程,增强了床层密度和高度的均匀与稳定,提高了流化质量。在此基础上,还详细考查了该干法选煤系统的分选性能,试验结果表明,该系统能有效分选50～6mm的煤炭,当分选密度为1.33、1.61 g/cm3时,所得可能偏差分别为0.05、0.06g/cm3。     

不同煤粉含量对气固流化床流化性能的影响研究

研究了0.5～1 mm级煤粉含量对流化床中流化介质流化性能的影响规律,煤粉含量对床层密度的影响进行了回归分析,建立了数学模型。结果表明:当0.5～1 mm粒度级煤粉含量为8%～11%时,对床层流化效果最佳。密度标准偏差与0.5～1 mm煤粉含量的回归模型决定系数R2=0.98,而床层平均密度与0.5～1 mm煤粉含量的回归模型决定系数R2=0.999,所建立的数学模型具有较高的可信度。     

气固流化床中气泡的行为及其对分选过程的作用机理研究

介绍了流化床选煤的基本特性和分选原理，从气固两相流的相互运动和作用入手，研究选煤流化床中气泡的行为及其分选过程的影响，通过实验研究得出选煤充化床气速的操作范围，建立了煤炭在流化床的分选模型。     

气固流化床密度的在线测控研究

在对气固流化床选煤系统被控对象特性分析研究的基础上，提出用逆系统控制方法解决具有非线性多变量特点的气固流化床密度控制问题，建立了相关数学模型，介绍了流化床密度逆控制系统和方法，并获得较好的控制精度。     

模块式干法重介质流化床选煤理论与工业应用

我国2/3以上的煤炭资源分布在西部干旱缺水地区,迫切需要高效的干法选煤技术。新一代干法重介质流化床分选机是以磁铁矿粉和煤粉为二元宽粒级加重质,以空气为流化气体,形成具有一定密度的流化床层,进入到分选机中的煤炭按密度进行分层,实现高效干法选煤,新一代分选机解决了布风板易堵塞的难题,具有流化床密度均匀稳定、加重质循环量小、整机可靠性高的特点。中国矿业大学与唐山市神州机械有限公司合作开发,建立了模块式干法重介质流化床选煤厂,实现了干法选煤技术生产超低灰精煤的工业应用。工业应用结果表明,采用模块式干法重介质流化床选煤系统生产超低灰精煤,精煤灰分为3.46%,可能偏差E值为0.055g/cm3,数量效率90%,具有不用水、分选精度高、工艺简单、投资和运行成本低、能耗小等特点。     

细粒煤在空气重介质流化床中分层规律的研究

为研究细粒煤在空气重介质流化床中的分层规律,试验采用空气重介质流化床,对3～6mm细粒煤在床层高度分别为150,200,250mm时的分选做了初步的探讨,所用实验设备为直径170mm,高为500mm的圆柱体流化床.研究结果表明:高密度细粒煤大部分聚集在床层中下部;低密度细粒煤则倾向于在床层中上部聚集.因为在此加重质粒度组成及流态化条件下达到了颗粒分选下限,导致分选效果变差.     

基于气动信号小波分析的风机叶片裂纹故障诊断

 叶片裂纹和断裂是风机中普遍存在的一种严重安全隐患,能够尽早的检测出裂纹现象的存在对于工矿安全生产具有重要意义。本文利用小波分析方法对采集的叶片正常工作状态和叶片具有裂纹时的气动信号分别进行五层小波分解,并对分解系数进行重构,获取各频带归一化能量作为特征向量进行识别,结果证明：该方法能有效识别风机叶片裂纹故障,且直观性强,实用性高。     

脉动液固流化床分选机流场的计算流体力学模拟

介绍了一种新型的粗煤泥分选设备及其工作原理,并在试验研究的基础上,应用Fluent软件对脉动液固流化床分选机内部流场进行了三维数值模拟,结果表明:颗粒的运动行为与其密度、粘度、粒度大小等有关,在上升水流作用下,颗粒群进入分选区后迅速实现分层、分选,表明该分选机分选粗煤泥是可行的。但该机也存在溢流短路几率较大、分选机底部返混等问题,因此应当改进入料管和布水板的结构,以达到优化分选机的目的。     

新型振动流化床的动态特性及试验研究

振动流化床的动态特性是保障良好分选性能的基础,其关键是在模态分析的基础上分析系统的动力响应。采用简化的四自由度多刚体模型从理论上分析了振动流化床的动态特性。利用拉格朗日方程建立该模型的运动微分方程,并对其主体结构进行模态分析,得到了固有频率和模态振型。在模态分析的基础上,分别计算不同相位差的谐波激励下的动力响应,得到了工作频率下相位差与位移响应的关系。通过振动流化床的动态试验验证了动态特性的理论分析结果。试验结果表明试验获得的二阶固有频率为5 Hz,一阶固有频率被二阶固有频率淹没,并证实了位移响应和角位移响应之间存在一定的相位差,相位差是引起摆动的重要原因。为改善振动流化床的动态特性提供了理论依据参考。     

基于Euler-Euler模型的空气重介质流化床密度分布特性

以Geldart B类磁铁矿粉为主体加重质,采用试验测量与基于Euler-Euler多相流模型的数值计算相结合的方法,考察流化床沿床层高度方向和轴向的密度分布特性。结果表明：当操作气速控制在1.50 U mf ≤ U ≤2.20 U mf时,床层密度沿床层高度方向与轴向位置的分布范围分别为1.95~2.10 g/cm3与2.00~2.10 g/cm3,两者的密度标准差均小于0.20 g/cm3。其中,轴向密度稳定性要高于床高方向密度稳定性,因此在实际分选过程中要侧重保持沿床高方向的密度波动性最小,进而提高流化床三维空间内的密度均匀稳定性,试验测量与数值模拟结果基本吻合。     

空气重介质流化床压降计算模型研究

根据量纲和谐定理,推导了床层压降与各相关联因子之间的关系,并整理得出适用于空气重介质流化床床层的压降关联式。在得出关联式后进行实验研究与数值模拟与的关联式;使用Mat Lab软件模拟两者之间的关系,得到膨胀率函数。模型公式与实验结果相吻合,其相关性系数可以达到0.97。     

充气式液固流化床内颗粒运动研究

为提高充气式变径液固流化床内细粒级(1 mm)的金属和非金属混合物的分选效率,有必要对床内颗粒运动特性进行探讨。首先对颗粒在充气式变径液固流化床中受力状况进行了理论分析;然后采用高速动态图像分析系统宏观记录了充气式液固流化床内塑料颗粒和玻璃颗粒的运动轨迹和分选过程,得到了颗粒运动的位移及速度随时间变化曲线,为细颗粒的物理分选回收提供理论依据与技术支持。     

循环流化床技术在电厂改良运用之我见

循环流化床锅炉技术是一项高效,清洁燃料技术,在电厂运用广泛,但锅炉结焦问题时有出现。本文结合长沙某电厂对循环流化床锅炉结焦问题的处理从炉膛结构,煤质控制,燃烧调整等多方面展开进行探讨分析,并提出个人见解。