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.     

热黏熔颗粒团聚的实验模拟

针对流化床内颗粒受热产生黏性及由此引发的团聚、失流化现象,利用低温模拟物聚乙烯颗粒在二维内循环流化床实验台内对床内颗粒受热团聚过程进行实验模拟,找了颗粒团聚成长规律。通过分析不同工况下的团聚物质量占物料总质量的比例,找出影响颗粒团聚的因素。实验表明,流化床内颗粒团聚过程分为两个主要阶段:成核阶段及黏性核快速长大并破碎阶段。流化床运行温度存在一高一低两个临界点,当温度低于较低临界点时,床内颗粒平稳流化,无团聚现象出现;当温度高于低临界点低于高临界点时,床内颗粒出现部分团聚;当温度高于高临界点时,床内颗粒迅速出现大范围团聚,因此将低临界点定义为第一临界温度,高临界点定义为第二临界温度。较低床温、合理流化风速配比、高非黏颗粒比例都对颗粒团聚有显著抑制作用。     

内循环流化床颗粒流动特性的直接数值模拟

内循环流化床是一种新型式的流化床，采用多风室非均匀布风实现床料颗粒的大尺度循环流动，从而增强了颗粒的横向混合。内循环流化床已应用于城市生活垃圾的焚烧制能，其燃烧速度、燃尽率及污染物排放优于传统的链条炉或鼓泡床。但是，目前设计的内循环流化床普遍较小，还不能满足城市垃圾的处理要求．根本原因在于对床内的气-固流动特性，特别是颗粒的运动规律没有深入的认识。内循环流化床内的气一固流动属于稠密的两相流，通过试验手段，如PIV、PDA也很难获得床内单个颗粒的运动特征。因此，采用前言的DEM(Discrete Element Method)模型对二维内循环流化床内的颗粒流动进行直接数值模拟．模拟结果表明非均匀布风内循环流化床内确实存在颗粒的大尺度循环流动。图4表1参5     

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...     

炉顶结构对循环流化床锅炉颗粒内循环影响的实验研究

针对循环流化床锅炉内沿高度方向颗粒流态呈现湍流床、快速床,颗粒浓度沿高度方向呈上稀下浓分布,沿床横截面方向呈环形分布的特点,在分析总结国内外学者主要研究成果的基础上,阐述炉顶结构对循环流化床锅炉颗粒内循环的影响机理,并在不同安装高度下对比研究了多种炉顶结构对颗粒内循环的强化作用.     

循环流化床Γ形风帽临界漏渣判据及其试验研究

提出了循环流化床锅炉Г形导向风帽临界漏渣的理论判据,并搭建试验台,进行了验证试验.Г形导向风帽临界漏渣的判据为,颗粒流倒灌进风帽内的动量流率与风帽喷出气体动量流率相等.试验中临界漏渣状态通过分别调节主床流化风量与布置于床外侧试验风帽的风量得到.测量试验风帽出口处的床内静压与风帽内静压差,用于计算颗粒流倒灌人风帽的流速和动量流率,同时测定试验风帽内气体流速以计算风帽喷出气体的动量流率.床料倒灌入风帽速度的计算中,还采用了颗粒拟流体的假设和单相流体管嘴出流模型.试验比较了多组临界漏渣状态下两股动量流率的大小,结果表明,临界漏渣状态下,两者的动量流率确实接近相等.又从风帽临界漏渣力学方程得到了风帽临界出口风速与运行床压的关联式.据此得出的实炉运行床压下风帽临界漏渣风速与现有经验设计相符.提出的风帽临界漏渣判据及其风帽临界速度式对于循环流化床导向风帽参数设计具有工程指导意义.     

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。     

基于图像处理的循环流化床团聚物体积分数及其容积份额

为了获得循环流化床内颗粒团聚行为特性,利用高速摄像技术,以玻璃珠为床料,在提升管截面为100 mm×25 mm、高为3.2 m的矩形循环流化床试验台上获得不同操作条件下提升管内气固两相运动的连续图像.采用基于K-means算法的聚类方法对图像进行多阈值分割,实现对提升管内团聚物及其内部结构的自动识别,并进一步获得时均颗粒体积分数、团聚物体积分数、团聚核心体积分数、团聚物容积份额和团聚核心容积份额等特征参数及其与操作条件的变化关系.结果表明,团聚物内部存在体积分数梯度;当颗粒体积分数较大时,团聚物内部会形成一个致密的团聚核心,此时团聚物由团聚核心及其周围的团聚云两部分组成;当颗粒体积分数较小时,团聚物内部核心消失,团聚物内部体积分数梯度变小.     

V型床流态化速度与颗粒混合动量的研究

具有Ｖ型布风装置的内循环流化床燃烧技术已成功地应用于工业锅炉的设计和改造中。该文主要介绍Ｖ型床流态化速度与颗粒混合动量的试验研究结果。     

内循环流化床气泡运动特性的可视化研究

城市固体废弃物焚烧过程中采用非均匀布风的内循环流化床，这种内循环流化床有其独有的特点，使用非均匀布风实现床料颗粒的大尺度回旋流动，内循环流化床气中气汽的运动特性直接影响着床料的回旋流动及床料的混合，因此，有必要研究内循环流化床中气泡的运动。该文采用可视化的方法研究气泡的运动轨迹及运动速度。     

污泥流化床焚烧技术的研究及应用

在综述国内污泥处理现状的基础上，结合一系列污泥在流化床中的能量利用、结团特性及燃烧过程等基础及中试研究结果，研究开发出污泥流化床焚烧新技术。结果表明，污泥水分将使污泥能量利用率降低；污泥的结团性能有利于在流化床中的焚烧，良好的结团特性有利于流化床的稳定运行和减少飞灰损失，流化床焚烧处理技术可实现低污染焚烧的目的。     

Effect of leaching on the ash behavior of wheat straw and olive residue during fluidized bed combustion

Fluidized bed combustion has been proven to be an attractive method for the conversion of agroresidues to energy offering economical and environmental benefits. The low melting point ash of agroresidues cause a number of problems e.g., sintering, agglomeration, deposition, etc., which consist the main obstacles for economical and viable application of this conversion method. Leaching that is considered to be a low cost pretreatment technique for the elimination of ash related problems in biomass boilers studied here. The produced results clearly demonstrate that leaching could help significantly to reduce the ash related problems caused during the operation of fluidized bed combustors with biomass.     

循环流化床锅炉飞灰残碳的生成及其处理

循环流化床燃烧技术因其众多的优点得到广泛应用,但是在运行中普遍存在着飞灰含碳量远远高于预期的问题。影响飞灰含碳量的主要因素包括:煤指标、煤的结构和焦炭反应活性、给煤粒径以及循环流化床的结构和其它运行参数等。目前,降低飞灰含碳量的方法有:飞灰再循环、加强二次风刚性和调整床压降等。实验表明,在低风速条件下,可以将飞灰中的残碳充分燃尽。另外,高压静电分离和飞灰水活化团聚也都为飞灰残碳的利用提供了新思路。     

化工有机废液流化床焚烧处理的结焦结渣问题研究

化工有机废液流化床焚烧过程中,碱金属盐类在炉膛受热面沉积,造成炉膛的结焦结渣:熔融的碱金属盐类沿炉壁流到床层,在床温条件下形成低熔点共晶体,引起床料的粘结、破坏流化,最终导致床层严重结焦结渣。论述了有机废液流化床焚烧炉结焦结渣的形成机理、影响因索及其抑制措施。     

糠醛渣在流化床中燃烧特性的试验研究

介绍了糠醛渣生物质燃料的工业分析,临界流化程度,着火温度,与煤掺烧时的烧结特性,灰成分分析以及热天平分析,重点研究了糠醛渣燃烧后灰成分析及热重分析,解释了没有烧结的根本原因在于,糠醛渣燃烧后形成的灰中,钾盐主要以硫酸盐物质存在,熔点较高所致,试验发现,糠醛渣中氯含量较高,燃烧后灰中氯含量很低,说明主要以HCl气体析出,同时糖醛渣中含有呋喃甲醛,当然烧不充分时将会产生多氯二苯并呋喃（PCDFs－二恶英）,提出合理的燃烧温度及停留时间,试验结果为设计流化床糠醛渣锅炉奠定了基础。     

污泥在流化床中的焚烧特性研究

本文研究了高水分、低热值的污泥在流化床中的结团特性、着火特性。考察了床温、污泥水分、辅助燃料、给料粒径、流化风速对污泥结团的影响，比较了多种不同污泥的结团情况，并运用中间相理论对污泥结团机理作了初步分析。试验结果对于污泥流化床焚烧的基础理论和应用研究都有着重要意义。     

生物质燃料成份对生物质流化床燃烧的影响

基于流化床的生物质燃烧技术应用日益广泛.生物质燃料流化床的缺点是容易产生床体结焦.灰的组分和生物质燃料中的硫、氯是影响流化床锅炉烧结倾向、锅炉污染速率、灰沉积过程、结焦和过热器腐蚀的主要因素.以灰成分为基础划分生物质燃料,可分为具有显著的不同燃烧特性的3类.在实践的基础上,阐述了各类生物质燃料及其灰分特性,以及在流化床...     

油污泥的循环流化床焚烧和资源化利用

目前,焚烧工艺被世界各国认为是污泥处理中的最佳实用技术之一.针对我国油田的油污泥情况,提出一种采用异密度循环流化床燃烧技术处理油污泥的方法.该方法能以较低的运行成本对油污泥进行资源化洁净利用,降低石油开采成本,实现危险污染物的无害化、减量化、资源化处理,解决环境污染问题.详细介绍了流化床焚烧处理的工艺流程、技术特点和1台20 t/h循环流化床焚烧油污泥锅炉的设计参数和结构.     

Bench-scale bubbling fluidized bed systems around the world - Bed agglomeration and collapse: A comprehensive review

Thermochemical conversion by gasification process is one of the most relevant technologies for energy recovery from solid fuel, with an energy conversion efficiency better than other alternatives like combustion and pyrolysis. Nevertheless, the most common technology used in the last decades for thermochemical conversion of solid fuel through gasification process, such as coal, agriculture residues or biomass residues are the fluidized bed or bubbling fluidized bed system. For these gasification technologies, an inert bed material is fed into reactor to improve the homogenization of the particles mixture and increase the heat transfer between solid fuel particles and the bed material. The fluidized bed reactors usually operate at isothermal bed temperatures in the range of 700–1000 °C, providing a suitable contact between solid and gas phases. In this way, chemical reactions with high conversion yield, as well as an intense circulation and mixing of the solid particles are encouraged. Moreover, a high gasification temperature favours carbon conversion efficiency, increasing the syngas production and energy performance of the gasifier. However, the risk of eutectic mixtures formation and its subsequent melting process are increased, and hence the probability of bed agglomeration and the system collapse could be increased, mainly when alkali and alkaline earth metals-rich biomasses are considered. Generally, bed agglomeration occurs when biomass-derived ash reacts with bed material, and the lower melting temperature of ash components promotes the formation of highly viscous layers, which encourages the progressive agglomerates creation, and consequently, the bed collapse and system de-fluidization. Taking into account the relevance of this topic to ensure the normal gasification process operating, this paper provides several aspects about bed agglomeration, mostly for biomass gasification systems. In this way, chemistry and mechanism of bed agglomeration, as well as, some methods for in-situ detection and prediction of the bed agglomeration phenomenon are reviewed and discussed.