中心提升管内循环流化床颗粒循环流率实验研究

自行设计并搭建中心提升管内循环流化床冷态试验台,试验研究提升管风速、鼓泡床风速、鼓泡床静床高、床料平均粒径对颗粒循环流率的影响。试验结果表明:对于给定的床料,颗粒循环流率随两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缓;固定两床风速,颗粒循环流率随鼓泡床静床高的增大而增加,随物料平均粒径的增大而减小。通过实验数据回归,得到颗粒循环流率计算关联式,计算值相对误差在±18%以内,可以很好地预测颗粒循环流率。     

中心提升管内循环流化床颗粒循环流率试验与BP神经网络预测研究

自行设计并搭建中心提升管内循环流化床冷态试验台,就提升管风速、鼓泡床风速、鼓泡床静床高、床料平均粒径几方面因素对颗粒循环流率的影响进行系统的试验研究。试验结果表明:对于给定的床料,颗粒循环流率随两床风速的增大而增大;固定两床风速,颗粒循环流率随鼓泡床静床高的增大而增大,随物料平均粒径的增大而减小。利用Matlab神经网络工具箱,建立3层BP神经网络颗粒循环流率预测模型。预测结果表明:在隐含层神经元数量为6时,误诊率最小,预测相对误差在±9%以内,网络性能最优,能较好地预测颗粒循环流率。     

基于动力学模型的双循环流化床颗粒循环流率实验研究与预测

基于不同快速床压降的计算方法建立动力学模型实现对颗粒循环流率的预测计算,并进行冷态系统的实验验证。研究发现:颗粒循环流率随鼓泡床流化床风速的增大无明显变化;随快速床风速(二次风风速)的增大,出现增大趋势,但增长速率逐渐放缓;颗粒循环流率随经床层高度的增加而增大,随平均粒径的减小而增大,且平均粒径的影响程度较大。在实验各工况下模型计算值与实验值误差的最大误差为18.59%,在工业允许范围内验证该动力学模型的准确性。     

双循环流化床内稻壳-石英砂混合颗粒循环流率的实验研究与预测

混合颗粒循环流率是气化反应的双循环流化床系统稳定运行的关键。在自行搭建的双循环流化床冷态系统上,对气化室风速、提升管风速、初始物料质量和石英砂粒径等控制参数对不同稻壳质量比的稻壳-石英砂混合颗粒的循环流率的影响进行实验研究。研究表明:混合颗粒循环流率随着气化室和提升管风速的增加而增加;随着初始物料质量的增加,气化室侧返料管压力增加,混合颗粒循环流率增大;随着粒径增加,石英砂颗粒流化困难,循环流率减小;由于稻壳密度小,形状不规则,在一定程度上阻碍物料的流化,因此随着稻壳质量比的增加循环流率下降;基于以上各参数提出经验关联式,预测误差在-18. 04%～19. 8%间,能够很好地对双循环流化床系统中稻壳-石英砂双组份物料颗粒的循环流率进行预测。     

鼓泡流化床风帽压力波动信号的小波局部奇异性检测

在冷态鼓泡流化床实验台上,针对不同流化数、静床高及床料颗粒粒径下测得的风帽压力波动信号,采用小波模极大值法获取信号的小波局部极大模线,分析了流化数、静床高及床料颗粒粒径对鼓泡流化床风帽压力波动信号奇异性的影响.结果表明:风帽压力波动信号的局部奇异性随着流化数的减小、静床高的增加和床料颗粒粒径的增大而有所增强,说明通过小波局部极大模线可以对风帽压力波动信号的局部奇异性进行描述,并且能够反映鼓泡流化床流化数、静床高和床料颗粒粒径变化时床内气固流动状态的变化.     

双循环流化床返料量冷态试验研究

双循环流化床生物质气化装置的关键是合理的控制循环返料量。搭建了一个双循环流化床冷态试验台,它主要由提升管和鼓泡床组成。在试验台上就鼓泡床风速、静床高、物料平均粒径和溢流口高度几方面因素对循环返料量的影响进行了试验。试验结果表明:双循环流化床的循环返料量随静床高和鼓泡床风速的增加而增加,随物料粒径和溢流口高度的增加而减小,并且静床高越高循环返料量随鼓泡床风速变化的线性趋势越明显。试验结果对控制双循环流化床的循环返料量具有一定意义。     

循环流化床系统物料分布及循环流率的实验研究

在一冷态循环流化床实验装置上,考察了一定颗粒原始存料量下,流化风速和回料风量对物料在循环系统中的分布和循环流率的影响.实验结果表明,当固定回料风量时,系统颗粒循环量随着流化风速的增加先增加后有所减少.流化风速较高时,系统将离开了传统的快速床操浊?为在高风速下保持和提高颗粒循环流率,需要进一步提高回料阀的输送能力.当固定流化风速时,回料阀松动风的增加将提高系统颗粒循环流率;但随着料封高度的降低,回料阀向提升管输送的颗粒量趋于稳定.过高的松动风量将破坏正常的料封,这对实际操作是不利的.     

双流化床物料循环系统的冷态试验研究

合理控制物料循环流率是双流化床反应器系统装置设计开发和运行的关键。在自主搭建的双流化床物流循环冷态试验平台上,针对燃烧炉风速U_c、热解炉风速U_b、静床层高度H_b及颗粒粒径d_p等运行参数对物料循环流率G_s的影响规律进行了试验研究,结果表明:燃烧炉风速、热解炉风速和静床层高度的增大都会使得物料循环流率增大,但热解炉风速增加幅度不大;同时,分析了运行参数对Loop-seal返料性能的影响,结果表明,在试验运行参数范围内,物料循环流率受运行参数影响程度顺序为:H_bU_cd_pU_b。研究结果可为双流化床反应器的设计及运行提供参考。     

双流化床提升管二次风对其循环流率的影响规律

双循环流化床提升管二次风特性是影响颗粒循环流率的重要因素。设计并搭建了双循环流化床冷态实验台,通过实验分析了二次风风速、送风方式、风口高度及风口数目对颗粒循环流率的影响。实验表明:对于物料固定粒径、固定静床高时,颗粒循环流率随着二次风速的增加而增加,风速达到一定值后,颗粒循环流率的增加趋势趋于平缓;风速一定时,径向送风比切向给风时颗粒循环流率大,4个二次送风口比2个送风口时颗粒循环流率稍大;二次风口在距布风板15cm时比20cm时颗粒循环流率明显增加,且风口高度对颗粒循环流率的影响随着风速的增加逐渐明显。     

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...     

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。     

Study on Prediction Model for Solid Circulation Rate in a Dual Circulating Fluidized Bed Based on LM Algorithm

为准确预测双循环流化床生物质气化的颗粒循环流率Gs,设计并搭建了双循环流化床冷态试验台,研究了提升管流化风速、二次风量、二次风送风方式、二次风口高度及二次风口数量对颗粒循环流率的影响,并建立了基于Levenberg-Marquardt优化算法的BP神经网络预测模型,通过对比找出了最优模型,对颗粒循环流率进行了预测.结果表明：Gs随着提升管流化风速和二次风量的增大而增加,二次风量超过一定值后,增加的趋势变缓;二次风径向引入比切向引入时的Gs大;Gs对二次风口高度的变化十分敏感;应用该BP神经网络模型得出的Gs预测值与试验值的平均偏差为0.07 kg/（m2.s）,平均相对误差仅为0.49%,模型准确地预测了提升管送风特性对颗粒循环流率的影响.     

循环流化床布风方式对颗粒循环流率的影响

在带中心提升管的内循环流化床冷态试验台上,针对锥形和平板形2种布风板布置方式下各控制参数对循环流率的影响进行了试验研究．结果表明：锥形布风板上的临界全部流化速度明显大于物料临界流化速度;随着气化室和提升管内风速的增加,循环流率增大,但增大的速率逐渐降低;气化室和提升管内风速以及料层高度对锥形布风板下循环流率的影响大于平板形布风板,但是物料粒径对锥形布风板循环流化床循环流率的影响却小于平板形布风板．     

隔板式内循环流化床的流动特性研究

以石英砂和稻壳为实验床料,在隔板式内循环流化床气化炉冷态实验装置上对颗粒的内循环流动特性进行了研究,考察了高速区和低速区的流化速度、结构尺寸和侧风量等对颗粒内循环流动的影响.结果表明:在保持低速区流化速度一定的条件下,随着高速区风速增大,颗粒循环量先增大后减小;流化速度不变的条件下,颗粒循环量随孔口和侧风量的增大而增加,但增加趋势逐渐变缓.实验给出了合理的运行设计参数.通过实验数据回归,得到了石英砂和稻壳通过隔板式内循环流化床孔口的颗粒循环量关联式,计算结果与实验值误差分别小于6%和14%,能较好地预测孔口颗粒流动.     

流动密封阀调节特性实验研究

流动密封阀可作为加压灰渣的排放控制装置,本研究在流动密封阀返料实验台上对流动密封阀的调节特点进行了实验研究。主要通过固定松动风量改变流化风量、固定流化风量改变松动风量的方式,分别研究了流化风和松动风对颗粒质量流率的调节特点。研究发现松动风对颗粒质量流率的调节作用更加明显,随着松动风的增加,颗粒质量流率近乎线性增加,最后达到最大值。实验使用了3种不同粒径石英砂,研究了颗粒粒径对颗粒质量流率的影响。随着粒径的增加,获得相同质量流率所需风量也增加了。同时改变流动密封阀前后压差,也能够较好调节质量流率,压差增大,质量流率也增加。     

双循环流化床颗粒流率实验研究及模型预测

自行设计搭建了双循环流化床冷态装置,通过单一变量法实验,研究气化室风速、提升管风速、物料粒径及物料量对锥形布风板双流化床颗粒循环流率的影响,得出改良后的锥形布风板颗粒流率要高于水平布风板,并且颗粒循环流率随着气化室风速、提升管风速、物料量的增加有所增大,随着物料粒径的增大而减小。利用Matlab建立了3种改进BP神经网络模型分别预测双流化床颗粒循环流率,得出含有1个隐含层,26个神经元节点数的LM-BP神经网络对锥形布风板双循环流化床颗粒循环流率具有较好的预测效果。     

三床串联化学链生物质气化实验分析与预测

在自行搭建的三床串联化学链(TBS-CLC)生物质气化系统上研究了各控制参数(空气反应器风速、燃料反应器风速、循环物料质量和气化室床料高度)对循环流率的影响,将实验测得的129组数据作为训练样本和测试样本,利用反向传播(BP)神经网络模型、遗传算法(GA)优化的BP神经网络模型即GA-BP模型和支持向量机(SVM)模型预测循环流率.结果 表明:循环流率随着燃料反应器风速增大而增大,但增幅逐渐变缓;循环流率随着空气反应器风速的增大、循环物料质量的增加、床料高度的减小而增大;GA-BP模型预测循环流率时,测试样本所得均方根误差为0.84110 kg/(m2·s),平均绝对百分比误差为4.42％,预测结果与实验值较吻合,该模型能较好地预测循环流率.     

内循环流化床循环流率的试验研究与模型预测

合理的循环流率是内循环流化床稳定运行的关键之一。在自行搭建的试验台上,对各控制参数对循环流率的影响进行研究,发现:颗粒循环流率随气化室风速和提升管风速的增大而增大,但增长速率逐渐变小;随料层高度的增大而增大;随着物料粒径的增大,循环流率减小,并且减小趋势增大。此外提出了3种循环流率模型,并对模型计算值与试验值进行比较,得到了较优模型。     

流化风速对二元粒径颗粒混合物分层特性影响的实验研究

采用塌落法针对2种不同粒径颗粒的混合物,研究了其在不同流化风速下,颗粒平均粒径沿床高的分布情况。研究发现,随着流化风速的增大,颗粒平均粒径沿床高的分布逐渐趋于均匀。表明增大风速有利于颗粒之间的相互混合,减弱颗粒分层。这对防止风水联合冷渣器内结焦事故的发生具有重要意义。     

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.