小型循环流化床锅炉返料换热装置的运行特性试验

在循环流化床（CFB）冷模试验系统中,对新型一体化返料换热装置的气固流动特性与运行条件的关系进行了试验研究。通过改变均流室风速、回料室风速、立管径向加入侧送风等,观察分析不同运行参数条件对回料系统内床料气固流动状况的影响。试验得到了返料换热装置各风室不同运行条件、立管径向侧风参数等与返料换热装置内气固流动参数之间的定性和定量关系。     

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．     

油页岩循环床锅炉中温分离回输系统Loop Seal工作特性的研究

在目前世界上投入商业运行最大容量的 65t/h油页岩循环流化床锅炉上 ,进行了全尺寸的中温分离系统中LoopSeal型返料装置的工作特性热态试验 ,得到了油页岩循环流化床燃烧中温分离回输系统中LoopSeal型返料装置的运行参数、温度特性及其循环物料的颗粒特性和含碳量分布 ,试验结果对油页岩循环流化床锅炉的放大设计与运行调节具有一定的参考价值     

循环流化床锅炉一体化外置式换热器

大型循环流化床锅炉广泛采用各种形式的外置式换热器。传统的换热器只能实现换热器（EHE）和返料机构（loop seal）之间的物料流量的调节,此时进入EHE的物料将会全部顺次流过各个换热仓室,很难对外置床中的各种受热面的传热量进行单独调节。本文首次提出了一种全新的非机械阀式外置式换热器布置方式,通过控制流入各个换热仓室的固体物料流量,从而达到对各换热仓室中布置的受热面的换热情况进行单独调节。同时把EHE和loop seal结合在一起,保证向炉膛的返料。文中对这种一体化外置式换热器及其返料机构中的物料流动特性进行了冷态试验研究。试验结果表明,这种外置式换热器有很好的物料分流和流量控制特性。可以通过调节运行参数和结构参数来控制两个换热室、EHE和loop seal以及两个返料口之间的物料流量和比例。同时还得到了物料在换热室的流动特性。通过对可见输送分离高度的测量,提出了分配室和换热室相对隔板高度的设计方法。     

有侧吹风环流料封阀水平孔口流动阻力特性

引　言循环流化床锅炉由于具有诸多优点 ,使其在国内外得以迅速发展 .然而在已投运的循环流化床锅炉中也暴露出一些亟待完善解决的问题 .环流料封阀是目前在循环流化床锅炉上应用最多的一种固体颗粒回送控制装置 .实际运行表明 ,这种返料装置结构简单、运行可靠 ,能够很好地满足稳定返料和密封的要求 ,是一种很有发展前途的返料器 .但它缺乏对循环物料的调节和控制能力 ,返料室有时会出现局部流化不良从而导致结焦 .试验研究表明[1～ 3],只要环流料封阀在结构上设计合理 ,它就能像Ｌ阀一样 ,对固体颗粒循环量具有调节和控制作用 ,且可在较宽…     

循环流化床锅炉Loop Seal型返料装置的试验研究

通过大量的冷态试验,系统地研究了循环流化床锅炉ＬｏｏｐＳｅａｌ型返料装置的外部充气、结构因素对其运行特性的影响,由试验数据回归得到了不同运行条件下外部充气量、固体颗粒循环量以及结构尺寸间的经验关系式,与试验数据比较,吻合较好     

两种新型流化床——高密度循环流化床和循环湍动流化床的对比分析

高密度循环流化床（HDCFB）和循环湍动流化床（CTFB）相比于传统循环流化床具有很多优点。从实验装置、原理、流动结构及其与不同流型之间的对比介绍了HDCFB和CTFB,得出以下结论：HDCFB和CTFB固体循环量大,固含率高,传热传质及气固接触效率高,固体返混少,具有较为均一的宏观流动结构。两者都可以满足现代工业高产率、高质量的发展需求。通过理论分析,CTFB相较于HDCFB具有更多优势,工业应用前景更好。     

两种新型流化床——高密度循环流化床和循环湍动流化床的对比分析

高密度循环流化床(HDCFB)和循环湍动流化床(CTFB)相比于传统循环流化床具有很多优点。从实验装置、原理、流动结构及其与不同流型之间的对比介绍了HDCFB和CTFB,得出以下结论:HDCFB和CTFB固体循环量大,固含率高,传热传质及气固接触效率高,固体返混少,具有较为均一的宏观流动结构。两者都可以满足现代工业高产率、高质量的发展需求。通过理论分析,CTFB相较于HDCFB具有更多优势,工业应用前景更好。     

循环流化床返料阀结构对循环流率动态响应特性的影响

循环流化床锅炉燃烧技术是一种洁净煤燃烧技术,其应对负荷变化的灵活性未来会得到更多的关注。但目前对于负荷变化的研究集中于调峰策略优化,缺乏提升CFB本身变负荷速率的影响因素研究。在CFB锅炉负荷变化时,循环流率也随之变化,并达到新的平衡态,而返料阀的结构是循环流率的重要影响因素。因此,为了研究CFB锅炉变负荷响应速率的影响因素,基于CPFD方法对某75 t/h循环流化床锅炉立管及返料阀内在循环流率变化时的流动行为进行模拟,研究不同返料阀结构对循环流率变化的响应速度。结果表明,在立管远离回料阀侧及回料阀水平横段底部存在一定的流动死区,返料阀及立管内物料仅在较小的区域内有较大的移动速度。当循环流率增加时,较小的颗粒移动区域限制了其达到更大流量平衡的时间,减弱了系统变负荷的响应速率。在松动风、流化风分别为0. 14和0. 30 m/s,循环流率从50 kg/(m~2·s)提升到60 kg/(m~2·s)时,随着水平横段长度的增加,系统响应时间先急剧减小后缓慢上升;返料阀水平横段长度与立管直径之比为3. 5时,最短响应时间为67 s。保持流化风量不变并改变松动风大小,系统响应时间随松动风量的增加而减小,但不同返料阀结构下系统响应时间的规律相似。返料阀对循环流率变化的响应速度与返料阀内的流动死区大小密切相关。     

提升管-流化床耦合反应器颗粒约束返混区的流动特性及约束作用分析

针对催化汽油辅助反应器改质降烯烃工艺,在一套提升管-流化床耦合反应器大型冷态实验装置上,系统研究了提升管出口段的颗粒流动特性,通过定义约束指数R_i（R_i为颗粒约束返混区实际截面平均固含率与理论截面平均固含率之比）定量反映提升管出口分布器及流化床层的约束作用。结果表明,与常规提升管相比,耦合反应器提升管出口存在一个颗粒约束返混区,其长度主要受表观气速、颗粒循环强度及上部流化床内颗粒静床高度影响;由于出口设置了倒锥形分布器,使得颗粒约束返混区靠近提升管出口区域在表观气速较低和颗粒循环强度较大时,局部固含率最大值出现在量纲 1半径Φ＝0.7处;颗粒约束返混区的约束指数在靠近出口的过程中逐渐增大,气固流动受到分布器及上部流化床层的约束作用亦逐渐增强。     

CFB提升管等效反应器网络模型

对气固循环流化床（CFB）提升管内的非均相流动行为进行了计算流体力学（CFD）模拟。基于CFD时均流场数据与信息,搭建了用于描述提升管内非理想流动过程的等效反应器网络（ERN）模型。在ERN模型建立过程中提出了反应器网络的6个拓扑结构参数和一个等效判据,并系统地分析了等效反应器网络结构六参数的性质与确定方法,从而形成了一套CFB提升管流动模型建模方法。     

循环流化床提升管T形弯头动态压力的小波分析

针对循环流化床提升管出口T形弯头,以FCC催化剂颗粒为物料,采用动态压力传感器,对T形弯头内的气固两相流的动态压力进行了实验测量,以此分析T形弯头内动态压力的特性。实验结果表明,由于在T形弯头盲管处颗粒折返造成的冲击,形成了一个压力脉动源。小波分析表明T形弯头处的压力脉动主频来自盲管内,而次频能量所占比例随着颗粒质量流率增加而加大。T形弯头内的动态压力的标准偏差与颗粒质量流率呈线性关系,可以用于表征循环流化床内的颗粒质量流率。     

半干法循环流化床脱硫反应器内构件研究进展

常规脱硫反应器存在着床内气固流动不均匀、脱硫剂利用效率低等问题。安装内构件可以破碎气泡和颗粒团聚,改善流化质量,强化脱硫反应器内的气固传质和反应过程,提高脱硫效率。本文介绍了近年来半干法循环流化床脱硫反应器内构件的研究现状,主要介绍了惯性式内构件、钝体式内构件、孔板式内构件、复合型内构件;阐述了各种内构件的形式及特点,其中惯性式内构件能够强化气固分离,但不能优化流场;钝体式内构件能够增强反应器内气固湍动程度,但对轴向混合影响不大;孔板式内构件能够均布流场,但易堵塞;复合内构件能够改善流化性能,强化气固接触,但床层压降较高。通过对装有不同内构件的循环流化床脱硫反应器中气固两相流动特点的分析,指明了各类内构件对流化床内气固流动的作用原理及优缺点,综合床层压降及颗粒浓度分布,并根据现有流化床脱硫反应器内构件特点提出了促进气固高效接触、降低床层压降等新型内构件的开发方向。     

气固循环流化床负压差下料立管的压力脉动特性

通过对气固循环流化床负压差下料立管的压力测量,分析了立管下料过程的压脉动特性。负压差下立管内的颗粒由立管上部的低压端流向下部的高压端的过程中,对所夹带的气体产生压缩导致了立管内气固两相流动的不稳定性,表现为立管压力的脉动以及颗粒下行速度的波动和密度分布的不均匀。压力脉动的幅度随负压差的增加而增大。     

循环流化床颗粒浓度波动信号多重分形测度分析

由于循环流化床气－固两相流动规律相当复杂，使得至今对其流动规律的认知仍不足以直接用于循环流床的工业设计与放大。近十多年来，确定性混沌理论已被用于循环流化床动力学特性的研究，与其密切相关的分形理论也被用于流化床流动特性的研究。然而，这些研究所用均是采用单分形理论，而单分形理论对解释循环流化床复杂的非线性气－固流动行为显得能力不足。为了探讨循环流化床内颗粒流体系统非线性、非均匀性和混沌特性机理。本文引入不同测试多重分形分析的方法，用小波变换模极大值与多重分形测度分析方法相结合，检测循环流化床颗粒浓度波动信号奇异性并得出多重分形奇异谱。结果表明循环流化床颗粒浓度波动信号具有明显的多重分形特性。小波变换多重分形方法可以用来描述床内颗粒流动特性，为探讨循环流化床颗粒流体系统非均匀机制提出了一种新的方法。     

上行气固两相流充分发展段流动行为的相似特性

在10.5 m高气固循环流化床实验装置上,在对提升管内的轴向压力梯度和局部颗粒浓度进行实验测试的基础上,结合部分文献上的实验数据,研究了上行气固两相流充分发展段在不同操作条件下气固两相流动行为的相似特性.结果表明,所提出的经验相似准则能表征上行气固两相流充分发展段在不同操作条件下流动行为的相似性,并且该经验相似准则独立于实验装置系统.对于同一上行气固两相流系统,只要操作参数按该相似准则同步变化,气固两相流在充分发展段就具有相似的宏观和微观流动行为.     

离心流化床中强制对流换热的实验研究

对离心流化床干燥器中气体与被干燥颗粒物料之间的强制对流换热进行了实验研究,获得了各主要运行参数对气固换热系数的影响规律,并利用场协同原理分析了对流换热强化的机理. 实验证明,在一定转速范围内,在气流速度方向和热流方向（温度梯度方向）一致时,换热的准则关联式具有Nu＝CRePr的形式. 获得了满足Nu～RePr呈直线关系的Pe(Pe=RePr)数变化范围和临界Pe数,当Pe数大于临界值后,离心流化床中对流换热强度随Pe数增加而增大的趋势会明显减缓并偏离线性区.     

INVESTIGATION ON THE INCIPIENT FLUIDIZATION AND HEAT TRANSFER IN A CENTRIFUGAL FLUIDIZED BED DRYER

Based on the continuum theory, a physical model of gas-solid two phase flow in a centrifugal fluidized bed has been proposed. A set of governing equations to describe the fluidization state are obtained and solved numerically after some simplifying. The quantitative experimental study on the characteristics of the incipient fluidization in the centrifugal fluidized bed is performed to examine the proposed model. Gas-solid two phase heat transfer in CFB during a drying process is also conducted. The influences of bed thickness, particle diameter, physical properties of particle, rotating speed of the bed and the gas superficial velocity on heat transfer characteristics are examined. A correlation that can be used to calculate the heat transfer coefficients in the drying process in CFB is obtained.