流化床中焚烧有机废液的热力特性分析

建立了以煤为辅助燃料,有机废液在流化床中焚烧密相区及稀相区的热平衡方程,在此基础上计算获得废液在密相区的焚烧量占总处理量的份额,密相区焚烧温度,炉膛膛出口温度的影响关系曲线。计算结果表明：废液在密相区焚烧量占总焚烧量的70%时,可使密相区温度与炉膛出口温度基本一致的;密相区温度宜控制在850℃～900℃,可节省辅助燃料;炉膛出口空气过剩系数宜控制在1.7以内,同时尽可能提高预热空气温度。此结果为流化床焚烧炉的设计与运行提供理论依据。     

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.     

循环流化床中颗粒内循环与循环流化床锅炉的设计

本文从循环床锅炉密相区的热平衡计算出发，探讨了密相区内受热面面积及密相区高度与飞灰循环倍率、密相区燃烧份额的关系，并以４种典型煤种为例，分析了煤种变化对密相区高度的影响。设计计算和运行经验相结合，在密相区热平衡分析中，引入了床内粒子循环的概念，从而对密相区内热平衡和受热面面积的确定有更深入的理解。     

某双层U型管隔板出口处的流动特征研究

针对某小尺寸双层U型管隔板出口处的局部流动特征,进行流体动力学模拟计算。研究管内流速、进口流速差和进口流体温差对流体流动特征和温度分布的影响。研究发现,当2个入口温度恒定且流速大小相等时,随着流速的增加,隔板附近涡核区范围增大且逐渐靠近,涡强度增加;换热范围先增大后减小。当2个入口温度恒定时,固定1个入口的速度,随着另1个进口速度的增加,涡强度增加,高速区涡核范围增大,低速区涡核范围减小。当2个入口速度恒定时,固定1个入口的温度,改变温差,压力大小基本不变,而隔板出口处的低压会由高温区向低温区移动;涡强度增加,尾部形态不变;2股流体间的热量交换更加充分。     

石化污泥与煤在循环流化床混烧试验研究

在一座密相区截面积为0.23m×0.23m、高度为7m的循环流化床试验装置上进行了石化污泥与煤混烧的系统性试验研究.结果表明,随着二次风率的增加,密相区和稀相区温度都有所下降,燃烧效率呈上升趋势,烟气、飞灰和底渣中多环芳烃 (PAHs) 排放量均呈明显的下降趋势.随着空气过剩系数的增加,密相区温度上升,稀相区温度降低,燃烧效率呈先上升后下降态势,而多环芳烃排放水平先下降后上升.     

泄水闸泄流方式对引航道口门区水流的影响

引航道口门区通航水流条件作为制约枢纽航运效益发挥的重要因素,受到泄水闸泄水方式、电站日调节方式、引航道尺寸等多方面的影响。基于SMS软件,对橄榄坝枢纽建立概化模型,提出流量分布不均匀系数K,推导并验证临界不均匀系数Kr的计算公式,分析下泄水流主流位于不同区域及不同主流强度时口门区最大回流流速变化规律。结果表明,当K≤K_r,主流远离船闸区域时产生的最大回流流速大于主流位于中间区域时产生的最大回流流速;当KK_r,主流位于中间区域时产生的最大回流流速大于主流远离船闸区域时产生的最大回流流速。     

超临界压力区倾斜上升光管壁温分布与传热特性的试验研究

在超临界压力下,对倾角α=20°的25×2.5(mm)不锈钢倾斜上升光管内水的传热特性及管壁温分布进行了试验研究。试验参数范围:p=23~28MPa,质量流速G=600~1200kg/(m2s),平均内壁热流密度q=300~600kW/m2。试验结果表明:倾斜管壁温及传热系数沿周向分布不均匀;不均匀分布特性在不同焓值区不同;在略低于拟临界焓值区,管壁面换热系数有一个峰值;提高质量流速可减小不均匀性,压力对拟临界焓值区的传热特性和不均匀性影响较明显;内壁平均热流密度对不均匀性和传热的影响大,在较低热流密度时,上母线温度最高,下母线的温度最低,而在高热流密度时,侧面的温度最高。并研究了因为浮力引起的自然对流对不均匀性的影响。图6参9     

烟煤循环流化床锅炉燃烧数值模拟研究

针对1MWth循环流化床锅炉试验台设计,采用计算流体力学软件FLUENT6.3,对炉膛内有无脱硫剂分别进行了燃烧数值模拟。结果表明:加入脱硫剂炉膛内煤燃烧的温度比未加入脱硫剂炉膛温度低;脱硫剂的加入使炉内压力发生改变;组分O2摩尔分数在密相区较高,随高度的增加而在减小,在稀相区变化较均匀,在炉膛出口处氧气摩尔分数变化大,浓度很低,CO2摩尔分数和O2摩尔分数变化情况恰好相反。     

内循环流化床垃圾焚烧炉灰粘熔排渣的试验研究

将灰粘熔排渣技术与内循环流化床相结合来焚烧生活垃圾,不仅有利于城市生活垃圾中大块不可燃物的排出,同时还能对焚烧灰渣作进一步的减容.因此,在1个内循环流化床燃烧试验台上进行了以煤为燃料的热态试验.结果表明,非均匀布风是实现连续粘熔排渣的必要条件,同时还必须严格控制炉膛密相区的温度.     

固体催化剂装填技术及设备进展

随着催化反应器的大型化及科技水平的发展,固体催化剂的装填技术和设备越来越成为催化剂工程化开发的重要内容。催化剂装填质量的好坏,直接影响到装置的技术经济指标。更重要的是,如果催化剂装填疏密不均,很容易造成物料"短路"或床层下陷,从而导致反应器内物料和温度分布不均匀,物料与催化剂接触时间不均匀,反应器压力降不均匀,影响产品质量和催化剂寿命。催化剂装填技术的核心,就是要在装填过程中实现催化剂的均匀装填,提高装填密度和装填效率。目前,工业上大多数固体催化剂的装填已实现了由人工到机械的转化,甚至实现了自动化,而且许多工业催化剂实现了密相装填。国外许多公司都开发了专有的密相装填技术,国内在催化剂密相装填设备和技术开发上也取得了可喜的进展。不过,催化剂装填的许多科学和技术问题仍有待解决,如催化剂装填的均匀化和高密度化仍需提高,催化剂装填过程中的颗粒破损和压力降增大问题还没有得到很好解决等。     

循环流化床中木屑与煤混烧特性的试验研究

在自行研制的炉膛尺寸为150 mm×150 mm×2 500mm的小型循环流化床上进行木屑与煤的混烧试验,研究其燃烧特性及污染物排放特性。结果表明:木屑与煤质量比为1∶3、1∶5和1∶7的混合物能在循环流化床中稳定燃烧;随着木屑混合比例的增加,燃烧高温区往上移动,炉膛温度分布曲线呈"抛物线"型;随密相区温度升高,NOx体积分数增加。在相同流化风速下,随木屑混合比例增加,CO体积分数增大,SO2、NOx体积分数则降低。     

褐煤在鼓泡流化床和循环流化床燃烧的汞迁移试验研究

对褐煤在小型电加热鼓泡流化床和小型电加热循环流化床中燃烧时的汞迁移特性进行了对比试验研究,重点考察了不同燃烧工况对汞迁移特性的影响。试验结果表明,炉膛温度和给煤量增加,鼓泡流化床和循环流化床的烟气总汞HgT均增加,飞灰颗粒汞含量Hg(p)均减少,并且循环流化床的烟气总汞HgT值均低于相同燃烧工况的鼓泡流化床值,循环流化床的飞灰颗粒汞含量Hg(p)值均高于相同燃烧工况的鼓泡流化床的值;流化风速增加,循环流化床的烟气总汞HgT减少,飞灰颗粒汞含量Hg(p)增加,鼓泡流化床烟气总汞HgT增加,飞灰颗粒汞含量Hg(p)减少。     

循环流化床锅炉的循环倍率

循环倍率是循环流化床锅炉设计和运行控制的重要参数之一。本文对循环倍率与燃烧效率,循环倍率与密相区床温特性的关系进行了讨论。     

循环流化床锅炉燃烧系统中床温的模糊辨识

针对循环流化床锅炉稳定燃烧、经济运行的关键参数--密相区床温进行了动态特性研究,建立了床温模型.通过阶跃扰动试验分析了床温系统的动态特性,给出了某工况点附近的单输入单输出系统的传递函数.为床温设计了实用的基于模糊规则的非线性建模方法:首先利用简化的减法聚类法得到输入空间的模糊划分,并假定模糊规则数目囊括输入模糊集的所有组合,其次利用递推最小二乘算法学习得到输出模糊集的中心,从而构造1个带乘积推理机、单值模糊器和中心平均解模糊器的模糊系统.验证数据表明:设计的模糊系统能有效拟合床温系统的输入输出曲线,而且算法简单、实用.     

Experimental study on combustion characteristics and NO<Subscript>X</Subscript> emissions of pulverized anthracite preheated by circulating fluidized bed

A 30 kW bench-scale rig of pulverized anthracite combustion preheated by a circulating fluidized bed(CFB)was developed.The CFB riser has a diameter of 90 mm and a height of 1,500 mm.The down-fired combustion chamber(DFCC)has a diameter of 260 mm and a height of 3,000 mm.Combustion experiments were carried out using pulverized anthracite with 6.74%volatile content.This low volatile coal is difficult to ignite and burn out.Therefore,it requires longer burnout time and higher combustion temperature,which results in larger NOX emis-sions.In the current study,important factors that influence the combustion characteristics and NOX emissions were investigated such as excess air ratio,air ratio in the reducing zone,and fuel residence time in the reducing zone.Pulverized anthracite can be quickly preheated up to 800℃in CFB when the primary air is 24% of theoretical air for combustion,and the temperature profile is uniform in DFCC.The combustion efficiency is 94.2%,which is competitive with other anthracite combustion technologies.When the excess air ratio ranges from 1.26 to 1.67,the coal-N conversion ratio is less than 32%and the NOX emission concentration is less than 371 mg/m 3(@6%O2).When the air ratio in the reducing zone is 0.12,the NOX concentration is 221 mg/m 3(@6%O2),and the coal-N conversion ratio is 21%,which is much lower than that of other boilers.     

单颗粒海藻在流化床内燃烧试验及灰色关联分析

在流化床内进行了单颗粒海藻(条浒苔)的燃烧试验,研究了床高、床温和流化风速对条浒苔颗粒燃烧后剩余质量和固定碳残留率的影响,并对各因素的影响程度进行了灰色关联分析.结果表明:床温和流化风速对条浒苔颗粒燃烧后剩余质量和固定碳残留率的影响较大,而床高对其的影响较小;各工况因素影响固定碳燃尽的主次依次为:床温>流化数>床高,在研究工况范围内床温是影响燃烧的最主要因素.     

加湿湍流燃烧火焰稳定的速度场特性分析

1引言目前,湿空气透平循环(HAT循环)等先进热力循环成为人们研究的重点。此类循环在提高效率和减少NOX排放量的同时,燃烧火焰的温度降低了,火焰将愈加不稳定,所以对加湿湍流燃烧火焰稳定的速度场等特性进行研究是非常有必要的。目前燃烧实验研究大多是基于激光诊断测量技术基础     

300 MW循环流化床锅炉气固流动特性的CPFD模拟

采用计算颗粒流体力学（CPFD）的方法对300 MW循环流化床锅炉内的气固两相流体动力学参数进行全床数值模拟研究,重点分析了循环流化床锅炉炉膛以及回料阀的气固流动特性,获得固相颗粒浓度和速度场在炉膛内的分布以及固体循环流量、系统压力平衡、回料阀的运行情况等锅炉关键参数。结果表明：颗粒浓度的轴向分布呈现明显的密相区和稀相区两部分,模拟得到的轴向压力分布与实际工况吻合较好,验证了CPFD方法模拟循环流化床锅炉的准确性;锅炉回料阀内压降最大,这与床料分布相符;回料阀返料室流化程度较高,而输运室流化程度较小,呈现鼓泡床状态,气泡大都贴壁逃逸。     

稻壳在循环流化床中燃烧现象的分析

为了研究稻壳在循环流化床中的燃烧特性，在生物质循环流化床试验台上对稻壳进行了燃烧试验。通过对试验过程中各测点温度及压力变化的分析，探讨了二次风和循环回料对稻壳在循环流化床燃烧炉内燃烧过程的影响。试验结果表明：二次风可以促进挥发分在稀相区的燃烧，对提升稀相区的温度作用明显；正常循环回料使得温度沿炉膛高度均匀分布。所得结论对生物质循环流化床的试验研究及实际运行有一定的参考意义。     

Experiments on chemical looping combustion of coal with a NiO based oxygen carrier

A chemical looping combustion process for coal using interconnected fluidized beds with inherent separation of CO₂ is proposed in this paper. The configuration comprises a high velocity fluidized bed as an air reactor, a cyclone, and a spout-fluid bed as a fuel reactor. The high velocity fluidized bed is directly connected to the spout-fluid bed through the cyclone. Gas composition of both fuel reactor and air reactor, carbon content of fly ash in the fuel reactor, carbon conversion efficiency and CO₂ capture efficiency were investigated experimentally. The results showed that coal gasification was the main factor which controlled the contents of CO and CH₄ concentrations in the flue gas of the fuel reactor, carbon conversion efficiency in the process of chemical looping combustion of coal with NiO-based oxygen carrier in the interconnected fluidized beds. Carbon conversion efficiency reached only 92.8% even when the fuel reactor temperature was high up to 970 °C. There was an inherent carbon loss in the process of chemical looping combustion of coal in the interconnected fluidized beds. The inherent carbon loss was due to an easy elutriation of fine char particles from the freeboard of the spout-fluid bed, which was inevitable in this kind of fluidized bed reactor. Further improvement of carbon conversion efficiency could be achieved by means of a circulation of fine particles elutriation into the spout-fluid bed or the high velocity fluidized bed. CO₂ capture efficiency reached to its equilibrium of 80% at the fuel reactor temperature of 960 °C. The inherent loss of CO₂ capture efficiency was due to bypassing of gases from the fuel reactor to the air reactor, and the product of residual char burnt with air in the air reactor. Further experiments should be performed for a relatively long-time period to investigate the effects of ash and sulfur in coal on the reactivity of nickel-based oxygen carrier in the continuous CLC reactor.