循环型高通量输送床的建立与控制

密相输送床气化和双流化床气化是基于循环型流化床反应器发展起来的两种新型煤和生物质气化技术,根据这两种技术对流动的要求,提出了在循环流化床的下行床底部耦合一段移动床,为输送床内的流动提供足够高的驱动压力而提高颗粒循环量的技术思想。在根据该思想而建立的直径90 mm的输送床实验装置上的实验研究表明,利用所提出的床型构造可在表观气速9.6 m•s^-1下实现400 kg•m^-2•s^-1的颗粒循环量。输送床的一次风速和移动床松动风速是影响颗粒循环量和输送床内颗粒浓度的主要因素,但循环量随输送床一次风速的增大而增加的走势弱于普通循环流化床。移动床松动风速在小于颗粒最小流化速度的范围内轻微变动即可显著改变颗粒循环量和输送床内颗粒浓度。在保持输送床总气速不变的前提下,通过二次风可在40%的比例范围内调节颗粒循环量,且调节作用随二次风位置的增高而减弱。     

锥形浓相溢流管的初步研究

在流态化技术中,经常需要在流体的逆压差下,将固体颗粒由一个装置加入到另一个装置中去,同时使流体不倒流,这就需要一种专门的下料装置。例如,流化床中旋风分离器的料腿,需把收集下的固体颗粒加入流化床中,而不使床中气体大量地进入旋风器内;又如多层床中的溢流管,需把固体颗粒由上一床层引入下一床中,而不使下一床中较高压力的气体     

国内外洗媒泥燃烧技术的发展及我们的研究

洗煤泥的燃烧处理是一个大问题,引起的了世界各国科学研究工作者的重视。本文简要介绍了国内外的洗煤泥燃烧技术的发展及我们的研究工作。其主要内容有：法国艾米路希１２．５万千瓦循环床锅炉燃烧洗煤泥浆的技术;浙江大学开发的常规流化床和循环流化床燃烧洗煤泥膏的技术;北京煤化所开发的煤与洗煤泥资源混烧的常规流化床燃烧技术和华中理工大学研究的劣质煤与洗煤泥浆两级混煤的循环化床燃烧技术。这此技术的开发,对利用洗煤泥     

焦煤预热调湿过程煤脱湿动力学

利用实验室气力脱湿小试装置考察了流化床和模拟输送床热气流时,不同气体温度、气速和煤粒径条件下洗精煤的脱湿特性.结果表明,在流化床条件下,气体温度503～543K、气速3.0～4.5m/s时,粒径3mm的煤在5s内可脱湿到含水6%～9%(ω);在模拟输送床热气流条件下,气体温度423～523K、气速7～10m/s时,粒径3mm的煤在5～7s内可脱湿到含水6%～9%(ω).且两种条件下脱湿动力学符合Page模型.     

鼓泡流化床内高灰煤气化过程的颗粒尺度特性研究

基于多相流体质点网格方法(MP-PIC)对高灰煤在三维鼓泡流化床气化过程进行了数值模拟研究。在欧拉-拉格朗日框架下将气相和固相分别视作连续介质和离散相处理。首先,将模拟得到的出口处气体组分结果与实验数据进行对比,实验数据与模拟结果具有良好的一致性。其次,研究了煤颗粒在气化炉内的温度、传热系数、速度和停留时间,从颗粒尺度揭示了鼓泡流化床气化炉内的颗粒分布特性和气固流动特征。结果表明:在气化炉入口附近煤颗粒与床层温差最大,传热系数最大;由于流化床内强非线性的气固流动,床中煤温度和传热系数的空间分布不均匀;煤颗粒和床料的瞬时速度具有稳定的波动幅度,其中垂直方向速度波动最明显,且煤颗粒的瞬时速度比床料的瞬时速度略大;由于颗粒间的剧烈碰撞,延长了煤颗粒停留时间。此外,对鼓泡流化床中煤气化过程颗粒尺度的研究,有助于深入了解固体颗粒的流动行为以及气固相相互作用特性,对鼓泡流化床反应器的设计优化具有重要意义。     

合成气甲烷化工艺技术研究进展

合成气完全甲烷化技术是煤制天然气特有的技术,按照反应器类型,合成气甲烷化工艺可以分为绝热固定床、等温固定床、流化床和浆态床等工艺,其中绝热固定床甲烷化工艺成熟并广泛应用于煤制天然气项目。本文介绍了多种绝热固定床甲烷化工艺,并比较了5种高温绝热固定床甲烷化工艺的流程、技术特点和应用情况。随着研究工作的不断深入,国内绝热固定床甲烷化技术达到了国际技术同类水平,具备了工业化应用条件,但还需在节能降耗、提高催化剂寿命方面加大研究力度。还概述了等温固定床、流化床和浆态床甲烷化工艺,分析了等温固定床、流化床和浆态床甲烷化工艺存在的问题,并指出了后续研究重点,等温固定床工艺应在反应温度控制和反应器开发方面深入研究,流化床甲烷化工艺研究重点放在开发高强度催化剂和工程化放大方面,浆态床甲烷化工艺需要重点研究解决CO转化率较低和催化剂损耗严重的问题。     

循环流化床燃烧数学模型及试验研究

利用循环流化床内气－固两相流动基础方面的研究成果, 提出床内气固浓－淡流动模型, 建立适用不同结构参数的循环流化床燃烧模型, 考虑了床内气体、固体颗粒的返混、循环过程以及煤燃烧、污染气体的生成和分解、颗粒磨损等过程． 在循环流化床燃烧试验台上进行实验研究, 模型仿真结果和实验数据吻合良好, 表明气固两相浓－淡流动模型所建立的循环流动床燃烧系统模型可以正确地模拟循环流化床的燃烧过程．     

近代煤加工工艺

本文叙述煤加工的三个主要领域:即煤的碳化、煤的气化和煤的液化。着重讨论德国开发的工艺,这是因为德国科学家和工程师在煤加工的研究和开发方面进行了较多的工作。本文主要考虑那些已证明有工业价值的工艺,并通过图示说明一些现有的装置。下面将要介绍的工艺有:细粒煤及块煤的碳化;在固定床、流化床和气流床中煤的气化;煤通过气化加工与F—T合成的煤液化;以及按照Bergius—Pier工艺的煤加氢。     

煤中矿物组分在流化床燃烧过程中的转化

循环流化床锅炉炉内的燃烧及传热与炉内床料的状态密切相关,而炉内床料主要是由燃煤含有的矿物组分经过燃烧、爆裂和磨耗过程形成的．分析和总结了在循环流化床锅炉中温燃烧条件下,煤中矿物组分化学反应的一般情况,总结了循环流化床锅炉灰渣的化学组分与组分的存在形态有利于煤粉锅炉灰渣的特点．     

双流化床锅炉和双流态高效洁净燃烧工艺

为了从源头控制燃煤电厂烟气污染物,实现"超低排放",在对煤燃烧过程中NOx、SO2生成机理、控制措施进行探讨的基础上,借鉴循环流化床锅炉和鼓泡流化床锅炉的技术特点,提出了双流化床锅炉技术方案及其高效洁净燃烧技术工艺,通过参数解耦等技术可以实现运行指标的优化控制,分别控制NOx和SO2的生成及脱除,从而实现煤的高效燃烧和烟气污染物的"超低排放"。通过理论分析论证和流化床运行实践佐证,双流化床锅炉及双流态高效洁净燃烧工艺可以在燃烧过程中实现污染物的"超低排放"。     

文摘

本文涉及煤改质的三个主要领域,即煤的碳化、煤气化和煤液化。德国的工艺处于领先地位,因为德国的科学家和工程师在研究与开发煤的改质方面所作的贡献最大。本文集中叙述了在工业规模上已证实其优点的那些工艺,并示出现有的装置。作者描述了下列几种工艺:粉煤和块煤的碳化;固定床、流化床和气流床的煤气化;气化加上费托合成的煤液化以及按照Bergius—Pier工艺的煤加氢。     

循环流化床锅炉床压波动原因浅析

阐述了循环流化床锅炉的工艺流程、燃烧特性、渭化甲醇装置配套锅炉的运行现状,对循环流化床锅炉床压波动的原因进行了分析,并介绍了处理方案及运行控制措施。     

流化床内煤着火特性实验研究

为了对当前大量应用的带有床下启动燃烧器 CFB锅炉的启动运行提供指导 ,以及为从事循环流化床技术和煤燃烧理论研究提供参考 ,在电加热的小型流化床燃烧系统上 ,采用热烟气炉下点火的方式来研究煤粒在流化床内的燃烧特性 .测定了福建龙岩无烟煤的着火特性 ,分析了粒径、床温对着火点的影响 .并提出了煤颗粒在流化床内着火点测定的实验规范 .     

大型煤制甲醇的气化和合成工艺选择

阐述了大型煤制甲醇装置中煤气化和甲醇合成的工艺路线选择。对比了固定床、流化床和气流床三种气化工艺,得出:大型煤制甲醇的煤气化宜选气流床气化技术;对比了干粉煤气化和水煤浆气化两种流化床工艺,得出:前者优于后者。并以固定床的甲醇合成为例,介绍了串塔合成流程和双级合成流程以及几种大型甲醇合成塔的选用。     

煤转化的工艺

本文主要是基于Foster Wheeler公司工艺方面的讨论,涉及不同煤的转化过程(热解、用蒸汽在移动床、流化床或夹带流系统中气化、加氢或加氢气化)的原     

煤制天然气甲烷化工艺技术研究进展

针对我国的"富煤、贫油、少气"能源资源现状,我国正大力推进煤制天然气的发展,合成气甲烷化工艺技术是煤制天然气的核心技术之一。本文在总结分析国内煤制天然气项目发展近况的基础上,对甲烷化工艺技术研究进展进行评述。重点介绍了绝热固定床以及流化床甲烷化工艺,分析比较了循环式绝热固定床、等温固定床和浆态床甲烷化工艺的流程、技术特点和应用情况并提出了对合成气甲烷化工艺技术的展望。     

管式布风装置对流化床焚烧炉内流化特性的影响

数值模拟了管式布风装置对流化床内气体和颗粒流动特性的影响,获得了床内气体和颗粒瞬时和时均速度及颗粒体积份额分布. 计算结果表明,床内颗粒宏观流动呈现床中心区域为上升流动、壁面区域为下降流动的内循环流动. 分析了风管小孔风速和颗粒直径对床内流化的影响. 计算结果表明,保证床内颗粒和气体良好流化和混合特性的最佳布风管相对距离应在1.5~1.75之间.     

复合流化床低阶煤热解制备兰炭的工艺条件

以不同粒径范围的新疆准东煤为原料,在耦合下部流化床和上部输送床的复合流化床中热解制备兰炭,考察了热解温度、过量氧气系数、气化温度、煤颗粒停留时间等对热解产物分布和热解半焦性质的影响. 结果表明,随过量氧气系数、气化温度和颗粒平均停留时间增加,气体产率升高,半焦和焦油产率降低;半焦的比表面积随气化温度升高而增大,而随过量氧气系数增大先增大后减小. 当煤从下部流化床进料时,在过量氧气系数0.11、流化床气化温度850℃、输送床热解温度750℃、流化床内煤颗粒停留时间90 s的操作条件下,可制备出固定碳含量超过83%(w)、挥发分含量低于9%(w)的兰炭.     

双流化床反应器间气体泄漏规律的数值模拟

建立了描述双流化床化学链燃烧反应器内气固两相流动的数学模型,采用计算流体动力学方法,模拟考察了提升管和鼓泡床相耦合的双流化床内不同单元之间气体泄漏产生原因和影响因素。化学链燃烧系统压力平衡的分析结果表明,反应器间的气体泄漏主要发生在溢流装置和鼓泡床之间;增大溢流装置表观气速,气体泄漏增大,而增大提升管或鼓泡床表观气速时,气体泄漏会随之减小;化学链燃烧系统内颗粒总藏量增加时,气体泄漏会减小;颗粒粒径减小后反应器之间气体泄漏降低。其研究结果对其他循环流化床反应器的设计与工程放大也有一定的借鉴作用。     

循环流化床锅炉床温动态简化模型

在分析了循环流化床锅炉床温动态特性的基础上,将循环流化床锅炉沿着炉膛高度方向分为密相区和稀相区2个部分,各个部分集中参数化,分别对2个部分进行氧浓度、床料质量、残碳质量以及总能量进行衡算,提出了以给煤、一次风、二次风以及排渣为操作变量的床温动态简化模型.最后采用MATLAB 6.5软件对所建方程进行求解仿真,结果证实了该模型的正确性.