二维流化床内射流深度的试验研究

研究二维流化床内的水平射流和垂直向上射流。利用图象处理技术得到了水平射流的水平深度和垂直向上深度以及垂直向上射流的射流深度。通过多元线性最小二乘回归,得到了射流深度的关联式。研究了流化数、射流速度、颗粒平均粒径和静态床层高度对射流深度的影响。试验结果表明,流化数和射流速度的增加,射流深度将增加;颗粒粒径增加,射流深度将减小;静态床层高度变化时,射流深度基本不变。发现射流深度决定于射流与乳化相气体和颗粒的动量交换。对水平射流的垂直向上深度和垂直向上射流的射流深度进行了比较。     

水煤膏在二维流化床内的混合

利用图像处理技术在二维流化床试验装置上研究了水煤膏的混合过程。分析了垂直向上射流的脉动特性。利用数字图像相关性分析方法得到了水煤膏在流化床内的混合过程 ,指出水煤膏在流化床内混合的机理 ,并且发现由于射流的引入使颗粒的内循环运动加强     

二维循环流化床密相区物料扩散冷态试验与模型建立

利用大型循环流化床锅炉二维冷态试验台,进行模拟实际给煤颗粒在炉膛内的扩散和掺混试验,根据实验自身可变参数床料粒径、示踪粒子粒径、表观风速和静止床高,确定了炉膛扩散系数关联式.     

循环流化床二次风射流的研究现状

结合我国的能源和环境的现状,通过论述循环流化床研究的发展历程和优点,主要阐述了循环流化床为二次风射流研究的主要问题和国内外循环流化床二次风射流的研究成果,最后描述了循环流化床二次风射流研究的前景和存在的问题.     

循环流化床二次风射流穿透规律的试验研究

在一个截面尺寸为0.3 m×0.3 m×4 m的循环流化床冷态试验台上,以热空气作为示踪气体,对二次风射流穿透深度规律进行了试验研究.利用热电偶测量试验段温度场得到二次风射流轨迹,基于交叉射流动量比建立了二次风射流穿透深度的模型.利用该模型对1台465 t/h循环流化床锅炉二次风射流进行预测,并与热态测试结果进行了对比,从而验证了模型的正确性.     

循环流化床二次风射流相关影响因素的数值模拟研究

采用欧拉-欧拉双流体模型,对某大型循环流化床锅炉炉膛内二次风射流的流动进行数值模拟,研究二次风动量、床内颗粒浓度、温度、颗粒物性等因素对二次风穿透性和气固两相混合的影响。结果表明,穿透深度与射流动量成正比,与颗粒浓度、颗粒密度和直径成反比。射流温度对射流深度也有影响。在正常工况下,该CFB锅炉的射流深度不足以穿透至炉膛中心,不能完全满足中心需氧量。因此,在二次风量一定的情况下,为保证二次风对炉内燃烧的混合效果,可以降低下二次风的比例来保证上二次风,在一次风完全可以满足流化要求的情况下,甚至可以考虑取消下二次风。解决大容量CFB锅炉炉膛设计的主要途径可以在适当增加炉膛宽度的同时通过加大炉膛深度来满足进行放大。模拟结果可以为大型循环流化床锅炉的设计和运行提供理论参考。     

图像处理在二维循环流化床瞬态射流长度测量中的应用

鼓泡的瞬态运动现象是流态化科学中的一个关键性的基础问题 ,由于流化床中鼓泡的瞬态运动一直未得到真正的解决 ,故自行设计并搭建了二维循环流化床 ,利用CCD的图像采集功能 ,对鼓泡瞬态运动进行可视化研究 ,应用小波分析方法对射流图像进行消噪和增强。处理后的图像效果较好 ,从而获得 3种表观气速下瞬态射流长度的实验数据。图像测定结果可信度较大 ,与Yang和Keairns(1 979)给出的经验公式计算的结果进行了比较 ,误差最大仅为 1 0 .5 %。     

射流对循环流化床内气固流动特性的影响

在循环流化床试验台上进行了射流对炉内气固流动特性影响的试验,考察了不同的射流量和射流喷射高度对炉内轴向气流速度及截面平均固体颗粒浓度分布的影响.结果表明:射流的加入使得密相区气流速度降低,但利于气流整体平均速度的提升及加强气相流场的均匀性,射流对气相速度的影响主要体现在喷口以下区域;射流加入后,会在喷口附近区域形成动力阻塞区,浓相区固体颗粒浓度随着射流量的增加而提高,射流喷射高度的增加会提升浓相区的高度.     

循环流化床床内受热面磨损特性的试验研究

采用自行开发的磨损传感器进行测试,研究循环流化床中不同部位的磨损分布。试验发现：稀相区的受热面的磨损情况相对较轻,运行风速的影响也较小,磨损指数小于２;密相区受到颗粒的磁撞,其磨损较严重,且随风速增长较快,其磨损指数为３．５;而顶棚受热面由于炉膛气流的转弯受到颗粒的高速撞击,表现出了较高的磨损率,而且随运行风速的影响也非常大,磨损指数大于４,是试验中发现最严重的磨损区域。所得到的研究结果对循环流化床的防磨设计具有重要参考价值。图６参８     

循环流化床锅炉磨损影响因素及磨损试验

论述了循环流化床锅炉内衬磨损的影响因素,归纳了五个方面,如冲刷角度对磨损率的影响,冲刷速度对磨损率的影响,磨损介质硬度对磨损率的影响,耐磨材料破坏强度以及耐磨材料粒度对磨损率的影响,并介绍了磨损试验。     

卧式循环流化床回料器性能实验研究

为了研究卧式循环床回料器立管高度偏低导致其工作特性可能改变的问题,以12,t/h蒸汽炉的返料器为原型,按照1∶1的比例搭建了冷态回料器实验台.研究了松动风流量、回料风流量、物料性质等对回料器工作性能的影响.实验研究表明,回料量随输送风流量和松动风流量的增加而增加.对于河沙,当输送风流化数接近1.0时,回料质量流率达到饱和,而对稻壳灰只有当输送风流化数接近1.5才达到饱和值.松动风流量越大则饱和值越大,可调节输送风量使其处于饱和区,然后利用松动风控制回料量,该现象可与三极管的工作原理比拟.实验台回料器尺寸、立管高度设计上与实际的工业装置类似,本文成果可供设计工业装置回料系统时参考.     

循环流化床烟气脱硫效率的研究

基于对气固传质、气固反应模型、浆滴蒸发等理论,从物料循环对热力学参数、传质过程和化学参数的影响几个方面对物料循环的作用过程进行研究。通过对循环流化床烟气脱硫物料循环过程的研究与分析,提出物料循环对脱硫效率的贡献由新鲜吸收剂脱硫效率的提高和循环物料中未完全反应的吸收剂参与脱硫反应产生的脱硫效率两个部分组成,还提出了物料循环对热力学、传质以及化学等参数影响的模拟计算方法。实验验证了方法的可行性与有效性。图3参12     

磁稳流化床在烟气脱硫技术中的研究

简要介绍了国内外各种脱硫技术的发展及应用。为了开发具有自主知识产权的,新型高效的烟气脱硫技术,提出利用磁稳流化床技术进行磁性颗粒催化氧化脱硫新思路,并对该脱硫反应的机理、实验方法以及技术特点进行了初步研究。     

串行流化床生物质气化合成二甲醚的模拟

以稻秸秆为研究对象,利用Aspen Plus软件建立了串行流化床生物质气化制取合成气合成二甲醚（DME）的模型,研究了不同气化温度、水蒸气与生物质的质量比（mS/mB）、DME合成温度、合成压力、吸收塔操作压力及吸收剂与DME的配比（nA/nD）对合成工艺的影响.结果表明：对于采用串行流化床生物质水蒸气气化技术制取DME的一步法合成系统,建议气化温度取750℃左右,mS/mB取0.3,DME合成温度取260℃,合成压力取4MPa,用水作吸收剂,吸收塔的操作压力控制在3～4MPa,nA/nD取0.5;在此工况下,1kg生物质（干燥基）所能产生的二甲醚物质的量约为6.1mol.     

循环流化床二次风射程的数值模拟和实验

以国内某电厂410 t/h循环流化床锅炉为原型,用有机玻璃按10∶1的比例建立了1套冷模可视化实验装置.在测量二次风喷口所在炉膛截面物料浓度的基础上,对不同二次风速、不同炉膛流化风速条件下二次风的射程进行了实验研究和数值模拟.结果表明:炉膛物料浓度随一次风速的变化而变化,二次风的引入显著地改变了炉膛内物料浓度的分布;在物料特性和喷口特性一定的情况下,二次风的射程随着二次风风速的增加而近似成幂函数增加,其指数在0.5～1之间变化,指数值随着炉膛流化风的增加逐渐减小,且减小幅度逐渐增大.     

双室内循环流化床煤气化系统的冷态实验研究

本文发展并建了双室并列流化床煤气化系统的冷态模型。在此基础上,对影响气化系统操作的两个主要因素－两流化床之间颗粒物料的循环技术及流化床床层的膨胀特性进行了实验研究。