带旋涡分离器的循环流化床锅炉的试验研究

<正> 一、前言为了解决第一代流化床锅炉的缺点,目前国内外正在大力研制多种型式的循环流化床锅炉。为了更好地适应大型及220t/h以下的中小型电站与工业流化床锅炉的需要,我们在1970年带有炉内旋风分离装置沸腾炉设想的基础上,经多个冷态模型试验研究,研制成功一种带特殊结构的旋涡分离器内分离循环流化床锅炉,并进一步发展成了多旋涡内分离循环床,大大提高了50μm左右细粉的分离循环效率(对于密度为1260kg/m~3的磨碎硅球,50μm粒子的分级分离效率可达92%左右,分离效率为50%时的分离粒径为     

下行床弧面锥体气固分离装置的分离效率实验

以FCC颗粒为物料，实验研究了在气固并流下行循环流化床(f=37 mm, H=5 m)中，气固两相分离装置的结构、颗粒循环量、表观操作气速对分离器气固分离效率的影响. 结果表明，在气固并流下行系统中，采用弧面锥体气固分离装置，内加导流板，在气速为1~5 m/s，颗粒循环速率20~90 kg/(m2.s)条件下，可使气固分离效率达到99%以上，压力损失小于500 Pa.     

耦合热解-气化过程的两段气流床工艺模拟研究

提出了一种新型的两段循环气流床工艺,其一段炉内煤焦充分气化生产的高温合成气,为二段炉内煤的热解供热,二段炉内产生的煤焦循环再回一段炉。使用Aspen Plus模拟软件开发了两段气流床气化模型,考察了一段给氧量和二段炉膛停留时间对两段循环气流床工艺和焦油质量分数的影响。提高一段给氧量,可以降低合成气中焦油的质量分数,但是系统冷煤气效率及甲烷的产量也在减少;增加二段炉膛反应停留时间能够有效降低合成气中焦油的质量分数。调节一段炉温为1 400℃,二段炉膛停留时间为6 s,合成气中焦油的质量分数可降至93.21×10~(-3) kg/kg(以单位煤基计),系统的冷煤气效率可达86.21%,甲烷的产率可达76.80×10~(-3) m~3/kg(以单位煤基计)。     

德士古煤气化炉开发现状及其在化工生产中的应用

德士古煤气化炉是最有可能实现工业化的第二代气化炉。本文介绍了德士古煤气化技术开发现状,主要是西德Oberhausen-Holten装置的试验及其结果;同时还介绍了德士古炉在化工生产中的应用:制氨、制甲醇及联合循环发电等。     

浅析循环流化床锅炉的经济运行

1前言循环流化床锅炉是一种其燃烧方式介于层状燃烧与悬浮燃烧之间的新型燃烧设备。燃料在炉内像沸腾的开水一样,呈沸腾状。为了提高锅炉效率设计了一次返料及二次返料,循环流化因而得名。了解循环流化床锅炉的优缺点及其对效率的影响,并有针对性地进行技术改造,对提高运行经济     

汽油分馏塔工艺模拟计算与比较

介绍了乙烯装置急冷系统的工艺流程,运用PRO／Ⅱ软件对乙烯装置初分馏系统进行了模拟,其裂解气成分采用反推法获取。将模拟计算结果与汽油分馏塔实测值进行了比较,并对汽油分馏塔不同工艺下模拟计算值之间进行比较,提出了汽油分馏塔优化设计方案:将汽油分馏塔从下至上分为急冷油循环段、中质油循环段、轻柴油分离段和汽油分离段四段式结构。     

开发磷石膏污水分离新工艺

由成都科技大学和邛崃化肥总厂共同汗发“磷铵污水封闭循环”试验,1989年6月完成生产装置试验。工业性装置完成的主要技术指标为:1.磷酸污水处理量10米~3/时;2.分离磷石膏旋流器的总分离效率>80%;3.澄清水含固量≤200ppm;4.澄清水回用,实现了封闭循环。该项技术将在小磷铵工厂中逐步推广     

渣油悬浮床加氢裂化技术的初步研究

本文介绍了抚顺石油化工研究院开发的渣油悬浮床加氢裂化工艺及催化剂，采用该催化剂加氢处理常、减压渣油，单程通过得到馏分油（<500℃）的收率达到70%以上。并在200ml小型装置上进行了500h连续运转。采用尾油循环和其它组合工艺，可得到较高的渣油加氢转化率。     

气氛炉

本文介绍了一种新型气氛炉,它是以硅碳棒为发热休,以工业酒精水溶液汽化发生还原介质的立式气氛炉。文中对气氛炉的结构与操作都做了详细地介绍。该装置具有炉膛尺寸较大Φ100×120,易于操作,再现性好,气氛较匀,可以烧成小件产品等优点。此外,文中对“三阳开泰”配方组成,制法和烧成制度也做了重点介绍。试验得出较好的“三阳开泰”小件产品。     

一段炉对流段振动原因分析及处理

1 一段炉对流段布置说明 中原大化有限责任公司合成氨装置采用Uhde-AMV工艺,其中核心设备一段炉由辐射段和对流段组成.辐射段的下游布置对流段,入口高温烟气温度为1 034℃,流量为7.4×105m3/h.该对流段与中压蒸汽辅助锅炉组合,呈"T"形布局,共用1台烟气引风机.     

旋流板除尘器

本文提出了一种新型干式除尘装置——旋流板除尘器,其特点是除尘效率较高而压降低。经对直径300mm的除尘器作试验测定,用于除去200目以上的尘灰,效率达99%以上,压降不超过10mmH_2O。同时,由于这种除尘器结构合理,用于流化床可不必在返料腿上设置密封装置。现已投入试用的除尘器最大直径为1400mm。 本文还推导了除尘器临界粒径和结构参数之间的关系式,介绍了分级效率计算式。     

入口粉尘浓度对新型旋流-颗粒床耦合分离器特性的影响

通过大型冷模实验,考察了入口粉尘浓度对某连续操作新型旋流-颗粒床耦合分离器压降和除尘效率的影响特性。结果表明,入口粉尘浓度越大,达到平衡时分离器的压降越大,压降增速越快,入口粉尘浓度为59.13 g/m3时,分离器平衡压降最大为1.2 kPa;入口粉尘浓度越低,分离器分离效率越高。分离器颗粒床层内捕集颗粒含尘量与再生效率有关,再生尘源浓度越小,分离器压降达到平衡越快。当再生尘源浓度由58.18%降至23.67%,装置压降由1.5 kPa降至1.2 kPa;随着再生尘源浓度降低,分离器除尘效率略微下降。入口粉尘浓度和再生尘源浓度对分离器压降影响的结果一致,对分离器效率影响的结果不同。     

循环悬浮床内气固两相流动优化的实验研究

在截面尺寸为400 mm?400 mm的方形截面循环悬浮床冷态实验台架上，以空气为流化介质，平均粒径40 ?m的玻璃粉为循环物料，采用双光路光纤密度探头，测量了颗粒浓度随床底部进气结构、顶部结构和内构件等几何结构的不同而变化的规律；在改变表观气速和循环流率等操作参数的情况下测量了床内颗粒浓度的分布；根据部分测量结果分析了这些因素对边角处颗粒回流效应的影响. 结果表明，优化几何结构和选取合理的操作参数都可以提高烟气脱硫循环悬浮床内气固接触反应的脱硫效率.     

The use of optic fiber probes for the measurement of dilute particle concentrations: calibration and application to gas-fluidized bed carryover

Dilute particle concentrations are detected by optic fiber probe with a core diameter in excess of the particle diameter. After calibration of the probe, its application to freeboard concentrations is checked. The calibration curve of the probe is determined by detecting known concentrations of free-falling particles, at terminal velocity. The carryover stream of a gas-fluidized bed is thereafter simultaneously probed and collected in a cyclone separator. The linear relationship between probe signal and concentration and the good freeboard correlation obtained, confirms the usefulness of the technique.     

基于响应曲面法的旋风分离器结构优化

为了优化旋风分离器的分离效率和能量损耗,确定影响旋风分离器性能的主要结构参数,采用响应曲面模型和CFD数值模拟,以排尘口直径（D_d）、排气口直径（D_e）、入口速度（V）为设计变量,以压降和总分离效率为目标函数,进行三因素的优化设计分析。研究结果表明,排尘口直径对压降和分离效率影响不大,排气口直径与速度对压降和分离效率影响显著,且排气口直径与速度的交互作用明显。针对本次0.5～10 μm的颗粒群,推荐最优参数组合是D_e/D=0.35、D_d/D=0.37、V=12 m/s。与实验的结构相比,在相近的分离效率情况下,压降降低了一半,有效地减少了能耗。表明所建立的响应曲面模型能够较精确地表示设计变量与目标函数之间的关系,基于响应曲面模型的优化设计方法可以有效用于旋风分离器的结构优化。同时不同的粒径要求可以采用不同的结构进行除尘,在达到分离要求的前提下,采用最小压降的结构,本次研究为分离0.5～10 μm粒径的结构提供有利的依据。     

双喷嘴矩形导流管喷动床喷动压降

引言 传统的柱锥形喷动床(CSBs)的应用受到一些因素的限制,例如处理物料能力、起始压力大及难以放大等,为此,Romankov等[1]最早提出了长方形截面的矩形喷动床结构,来克服CSBs的缺点.此后,Rocha等[2]用矩形喷动床进行了片剂包衣的研究.     

Numerical simulation of effect of inlet configuration on square cyclone separator performance

This paper presents a numerical study of the gas-solid flow in square cyclone separators with three types of inlet configuration. Three-dimensional Reynolds Stress Model (RSM) was used to simulate the turbulent flow of gas phase and a Lagrangian equation was used to simulate the particle motion. The resulting velocity, separation efficiency and pressure drops were verified by comparison with measured data. The effect of inlet configurations on the turbulent dynamics in the cyclone and the separation efficiency and pressure drop was analyzed. Results showed that inlet configurations influenced the turbulent dynamics in the cyclone and led to different pressure drop and separation efficiency. The separator with double declining inlets (DDI) had the minimum pressure drop and similar efficiency to the separator with double normal inlets (DNI). The separator with single normal inlet (SNI) had the best separation efficiency and the maximum pressure drop. When a baffle was installed in the inlet of separator SNI, the pressure drop increased by about 191% and 34% for the separator with a straight (SNI-1) and curved (SNI-2) baffle respectively on the basis of the pressure drop of separator SNI. The cut and critical diameter of particles were 2 μm and 14 μm for separator SNI-1 and 4 μm and 14 μm for separator SNI-2, while they were 8 μm and 30 μm for separator SNI at the same inlet conditions.     

基于防磨结构的旋风分离器性能优化

基于气固两相流和冲蚀理论对常规Stairmand旋风分离器和防磨型旋风分离器冲蚀规律进行了研究. 结果表明,对常规旋风分离器,其壁面冲蚀磨损速率从筒体顶端向下逐渐减小,在筒体L1/H1=0.8以下区域,磨损速率基本保持不变;在L1/H1=0.8以上区域,冲蚀磨损呈增大趋势,最大为2.3′10-6 kg/(m2×s);在锥体L2/H2=0.35以下区域,冲蚀速率逐渐减小;而在L2/H2=0.35以上区域呈逐渐增大趋势,在锥体顶端达最大值2.0′10-7 kg/(m2×s). 对防磨型旋风分离器,在筒体L1/H1=0.8以上区域,壁面最大冲蚀速率为0.5′10-6 kg/(m2×s),远小于常规旋风分离器. 在锥体从锥底向上冲蚀速率逐渐减小,在锥体顶端为0.4′10-7 kg/(m2×s),小于常规旋风分离器. 在小粒径范围内,分离效率随粒径增加而基本呈线性递增趋势. 粒径大于4 mm时,防磨型旋风分离器具有较高的分离效率. 压降随防磨板高度增加逐渐减小. A3型防磨分离器压降为360 Pa,小于常规分离器压降550 Pa. 为了降低旋风分离器壁面的冲蚀磨损,减少出口压降损失,粒径大于4 mm时,可选择最合理的B1型防磨分离器提高旋风分离器的防磨性能,从而延长使用寿命.     

串行流化床内气固流动控制

针对化学链燃烧分离CO₂技术特点,在一串行流化床（循环床+喷动床）冷态实验装置上,以CaSO₄载氧体为实验原料（d_p= 0.6 mm）,研究串行流化床气固流动特性。基于床内压力分布特征,提出将循环床（空气反应器）沿床高方向划分为鼓泡段和快速流化段2个流型区域,将喷动床（燃料反应器）沿床高方向划分为喷动段、鼓泡段和悬浮段3个流型区域,得出串行流化床内气固流动控制机理。研究并考察了循环床流化风速度、喷动床喷动风速度对串行流化床内反应器间（空气反应器和燃料反应器）气体串混、颗粒循环速率以及床层压降的影响。研究结果表明,流化风是床内颗粒循环的驱动力,流化风速度应控制在 3.77～4.05 m·s^-1;喷动风速度对床内颗粒循环以及系统稳定运行起着关键作用,建议将喷动风速度控制在0.42～0.56 m·s^-1。     

循环流化床锅炉炉内组合式高温旋涡分离器性能试验

开发了一种适用于循环流化床锅炉的 ,具有独特结构和良好性能的新型内置组合式高温旋涡分离器 ,并在所建立的实验系统上对其进行了性能试验。研究结果表明 ,组合式高温旋涡分离器阻力小、分离效率高、性能稳定 ,并且具有结构紧凑、组合方便、烟气处理量大、材质要求低、制造成本低、运行维护方便等特点 ,可作为低倍率循环流化床锅炉的分离器或高倍率循环流化床锅炉的前级分离器 ,尤其适合具有矮小燃烧空间的循环流化床锅炉 ,具有广泛的工程应用领域和极高的工程应用价值。