浅谈循环流化床锅炉技术改造的经验

通过对循环流化床锅炉的沸腾及布风系统的重新设计和改造,提高了冷态流化速度和热态流化速度,应用了新型凹型布风板和环形风室,改善了锅炉的沸腾状态,并对炉墙的强度进行了加固.经过近两年的运行,效果良好,取得了比较宝贵的改造经验.     

二元加重质振动流化床的流化及分选特性研究

将振动能量引入到二元加重质气固流化床中,将一定粒度组成的磁铁矿粉和石英砂按照不同质量配比形成的混合物作为加重质,对床层进行流化及分选特性研究。研究了二元加重质振动流化床的流化特性,并在不同流化气速、振动强度、加重质配比条件下,对6~3mm、3~1 mm两个粒级细粒煤进行分选试验,确定了最优试验参数。试验结果表明,临界流化气速随石英砂质量配比增大而减小。当气速为7.37 cm/s时,床层稳定性良好,压降标准差为4.08 Pa;在最佳试验条件下,对6~3 mm和3~1 mm两种粒级煤样分别进行分选试验,分选精度(可能偏差值E_p)分别达到0.09 g/cm~3和0.13 g/cm~3,分选效果良好。     

生物质与白音华褐煤共流化气化冷模实验初探

在内径150mm的透明有机玻璃体冷态流化床中，利用生物质（稻壳）和白音华褐煤在不同粒度、不同质量配比下对生物质与煤共同均匀流化的颗粒特性进行了研究。实验结果表明，稻壳单独流化时，初始时流化较为困难；质量分数小于40％的稻壳与煤混合，当颗粒粒度与堆密度符合等沉原理时，稻壳与煤能够均匀稳定流化。     

聚乙烯微孔板的流化特性及分选试验研究

对聚乙烯微孔板作为空气重介质流化床的气体分布器进行试验研究。研究了不同厚度和不同微孔直径的聚乙烯微孔板作为气体分布器的压降特性和流化特性,并对13~6 mm粒级煤样进行了分选试验。发现孔径最小5~10μm、厚度最大20 mm的微孔板作为分布器的流化稳定性最高,数量效率达到92.65%。     

工艺条件对费托铁基催化剂气固流化特性的影响

传统上浆态床费托合成铁基催化剂主要采用浆态床反应器进行还原,之后转移至费托合成反应器中进行反应。随着费托合成反应器规模的扩大,配套的浆态床还原技术显现出了生产能力小,还原周期长等不足。通过对费托合成铁基催化剂气固流化特性进行研究,开发产能大、还原周期短的气固流化床还原技术能够显著提高费托合成装置的经济效益。在分析了费托铁基催化剂物性参数的基础上,利用氢气和氮气的混合气模拟还原合成气,在能够升温加压的不锈钢气固流化床反应器内,研究了工艺条件对催化剂气固流化特性的影响,包括温度、压力条件对床层压差脉动幅值的影响,温度、表观气速对反应器床层内气固分布的影响,并结合数值模拟揭示了加压条件下表观气速和温度条件对反应器床层轴向和径向的颗粒体积分数分布、径向颗粒速度分布的影响规律,获得了加压条件下床层从鼓泡流化态到湍动流化态的转变速度并与常压结果进行了对比。实验结果表明,压力增加能够降低床层压差脉动幅值;床层气固分布变化规律及关联计算结果表明在3.0 MPa条件下床层由鼓泡流化态转变为湍动流化态的气速为0.26 m/s。床层不同高度的径向模拟结果表明,在不同表观气速下,反应器内颗粒体积分数都沿径向呈中心稀、边壁浓的"环-核结构",颗粒速度沿径向呈中心上行、边壁下行的流动趋势;温度升高会造成床层压差脉动幅值减小,但对颗粒体积分数和颗粒速度分布的影响并不显著。在气固流化床的工业运转中适当加大操作压力,利于湍动流化态的形成及流化质量的改善。     

悬浮磁化焙烧炉四室还原腔气固流动特性试验研究

四室还原腔是悬浮磁化焙烧炉的核心部件,为探明四室还原腔内气固流动特性规律,搭建了四室还原 腔冷态试验系统,探究了流化风速、松动风速和给料速率对流化室内气固流动特性的影响规律。 结果表明,随着流化 风速、松动风速的增大,流化室内床层同一高度处,压强呈减小趋势;随着给料速率的增大,流化室内床层同一高度处, 压强呈增大趋势。 在不同操作条件下,流化室内颗粒浓度分布区间为 0. 40~ 0. 54,沿轴向均呈“ S”型分布。 床层同一 高度处颗粒浓度随着流化风速和松动风速的增大而减小,颗粒浓度随着给料速率的增大而提高。 研究结果对悬浮焙 烧炉四室还原腔的结构优化和参数调控具有一定的参考价值。     

振动流化床流化特性与细粒煤分选研究

研究了振动能量(振幅)对重介质流化床流化及分选特性的影响。分析了主要流化参数的变化规律,试验结果表明,当床体气速固定时,在一定范围内随着振动强度的增加,床体整体流化质量得到有效改善、1~6 mm级细粒煤可能偏差E达到0.08 g/cm~3,精煤产率γ_c达到54.65%,使原煤得到了很好的分选。     

空气重介质流化床多元加重质流化特性研究

 本论文在综述了流化床干法选煤和加重质研究现状的基础上,采用硼铁矿粉和磁铁矿粉作为空气重介流化床的多元加重质,进行了相应的试验研究。选择了-0.3+0.15mm、-0.15+0.125mm和-0.125+0.074mm三个粒级的硼铁矿粉,分别与-0.074+0.045mm磁铁矿粉以不同总量配比组成两元加重质,进行流化特性的考察研究。建立了多元加重质流化床的起始流化速度与平均粒度之间的回归模型和密度模型。     

空气重介质脉动流化床流化特性研究

为研究脉动流化床的流化效果,对不同脉动气流参数条件下脉动流化床和传统流化床的流化特性进行了对比试验,并分别对流化曲线、流化床床层压降以及床层中心点密度波动进行了分析。结果表明,脉动流化床在临界流化状态时,床层压降变化平稳,流化曲线不会出现凸峰。脉动流化床中床层压降波动显著小于传统流化床,其床层密度的稳定性更高,相同流化数（流化床工作气流速度与起始流化速度的比值）时,脉动流化床具有更低的床层密度。     

0.3～0.15mm硼铁矿粉的流化特性研究

加重质的合理选择对空气重介质流化床选煤具有重要意义。硼铁矿粉具有密度低、磁性强、耐磨性好、价格经济的特点,对其流化特性进行研究具有重要的理论价值和实用价值。文章介绍了利用自行设计的试验装置,对0.3~0.15mm粒级硼铁矿粉的流化特性进行的探索性试验。     

全尾砂料仓模型试验的流态化特征与参数分析

根据全尾砂料仓模型试验的结果, 应用流态化理论, 定性分析了立式砂仓中全尾砂物料的临界流态化速度、局部散式流态化、倾斜正相流及床层膨胀通道等流态化特征, 并在此基础上建立了相关参数的理论计算模式, 为立式砂仓全尾砂充填系统的工艺参数设计提供了依据。     

流化床选择性排渣的实验研究

根据流态化分选和终端速度差异分选原理,提出了一种采用不均等配风的选择性排渣的方法,搭建了流化床选择性排渣的可视化冷态实验台,研究了压力分布、流化风速、床料粒径分布对排渣分选效果影响。结果表明:不均等配风时,由床内压力分布特点可知床内颗粒存在循环流动特点;当高风速与低风速的比值越大,其对颗粒度分选效果越好;在相同的高风速与低风速比之下,随床内细颗粒比例的增加,由于粗细颗粒的混合程度增加,分选效果会变差;不均等配风的排渣方式能够实现对细颗粒的分选。     

宜昌某高岭土剥片试验

宜昌某高岭土矿高岭土含量虽达95%左右,但-2μm粒级产率仅占30%,且有10%的叠片状未剥离高岭土,层间的着色有机杂质直接煅烧难以高效脱色。为获得高品质高岭土熟料,对试样进行了剥片工艺条件研究,并对剥片前后的高岭土进行了SEM分析和熟料白度研究。结果表明,在磨矿前一次性加入与试样质量比为3%的分散剂六偏磷酸钠,搅拌磨中刚玉质中球(=1.2 mm)与小球(=0.8 mm)的体积比为0.8∶1.5,介质充填率为70%,磨矿浓度为70%,剥片转速为800 r/min,磨矿时间为180 min情况下,剥片产品-2μm粒级产率为96.62%,普遍为表面平滑、颗粒均匀的高岭土单片;剥片前后高岭土熟料的白度分别为76.84%和82.08%,剥片使熟料的白度提高了5.24个百分点。剥片后高岭土的粒度和熟料的白度均达到高档填料的质量要求。     

基于LDA的均直巷道断面突扩风速分布规律实验研究

风速分布是计算井下巷道瓦斯、火灾气体、粉尘运移规律,温度、湿度分布,传热传质过程的基础,对风速传感器布置及测风仪表研制具有重要意义。针对传统的接触式瞬时速度测量方法的局限性,采用非接触式激光多普勒测速仪（LDA）对均直巷道的稳定流动及断面突扩后风流状态进行实验测试。在平均风速为4 m/s左右的条件下,得出即使是均直巷道的稳定流动,其瞬时风速的大小及方向也呈现极度的湍流脉动性,平均脉动幅度可达平均风速值的33%左右,测点风速大小及风向均服从正态高斯分布;在突扩区域有大涡存在,漩涡区风流方向极不规则,各向均有分布,其风速平均绝对值在0.1~0.2 m/s左右波动,表明井下工程测风可有条件地忽略湍流大涡区域。受突扩影响均直巷道断面风速分布呈近似均等的动态的波浪线分布而非拟抛物线型,壁面光滑的实验巷道边界层厚度在5 mm左右,风速以跃迁方式“突变”达到均值。实验表明,传统的测风原理及方法仅能满足一般的工程需要,但是不能满足以湍流为特征的巷道瓦斯、火灾气体、粉尘运移规律,温度、湿度分布,传热传质等过程的计算要求。     

机械动能磨制备硬质高岭土微粉的工艺参数研究

为了避免高岭土在传统的湿法和普通机械磨超细粉碎过程中引入大量其他杂质,从而造成高岭土纯度降低,研究采用绵阳流能粉体设备有限公司的LNI-330A型机械动能磨对高岭土进行超细粉碎。在分级机转速为1 087 r/min,粉碎主机转速为120 m/s,系统风量为5 400 m³/h,二次风量为465 m³/h,主气流流量为3 523 m³/h情况下,最大产量为397 kg/h,激光粒度分析和扫描电镜分析表明,高岭土微粉的d₅₀<4 μm,呈现结构有序和形貌定型化的特征。     

采用Design-Expert优化粉煤灰摩擦电选脱炭试验研究

以脱炭效率指数为响应值,通过Design-Expert设计和优化了粉煤灰摩擦电选脱炭试验。利用其中的Box-Behnken试验设计方案,建立了脱炭效率与各个试验因素（进风风速、摩擦轮转速、矫正流风速、极板电压、收集室风速及收集室宽度）之间的二次方修正模型,得出了不同变量对脱炭效率指数的二阶交互影响作用的响应曲面,深入分析了变量间的交互影响关系。以脱炭效率为优化指标,目标为其最大值,得到最佳试验条件：当进风风速3.7 m/s、摩擦轮转速5 150 r/min、矫正流风速1.8 m/s、极板电压40 kV、炭中灰3个产品收集室风速1.0,1.5,1.5 m/s、炭中灰3个产品收集室宽度2,1,3 cm时,脱炭效率可达128.51%,预测值与实测值吻合度较好。     

基于CPFD多密度矿粒流化与分选特性研究

本文基于一种流态化干法选矿装置,实现在约束环境下对多密度矿粒进行分离。通过矿物分选机理研究、利用Barracuda计算平台探索适用于干法选矿装置内气固流动模拟的计算颗粒流体力学（CPFD）仿真计算,并与实验研究相结合,对多密度矿粒分选特性进行研究。结果表明：当风速4.2m/s,矿粒W在分布距离170mm处分选品位较好,在开口为4mm时品位可达10.655%,回收率达88.6%;矿粒Mn在分布距离270mm处矿粒富集程度最佳,开口为3mm时品位达到最大值48.3%,回收率达80.9%。本文研究成果对风力干法选矿技术具有参考意义。     

粉尘提取机砂粉分离影响规律研究

针对粉尘提取机出砂率低问题，根据气固两相流原理，建立了粉尘提取机分离模型。通过FLUENT进行数值分析，利用试验设计方法，得到了进风口风速、粉尘出口压力、溜料板角度及粉尘出口截面直径对出砂率的影响规律。分析了进风口风速与粉尘出口压力、进风口风速与粉尘出口压力、粉尘出口压力与粉尘出口截面直径之间的交互作用。试验结果表明当进风口风速为15.26m/s，粉尘出口压力为-628.39Pa，溜料板角度为90°，粉尘出口截面直径为1000mm时，出砂率最佳，为95.35%。该试验分析为粉尘提取机设计提供了理论依据。     

煅烧制度对高岭土活性及地聚物性能的影响

采用比表面积测试、活性铝含量测定、TG/DSC、XRD和分析测试手段表征煅烧制度对高岭土理化性质和微观结构的影响,揭示煅烧活化高岭土的相关活化机理。采用煅烧后的高岭土为原料制备地聚物样品,以抗压强度评价煅烧制度对地聚物性能的影响。结果表明：高岭土在600~900℃煅烧2 h后,大量羟基被脱除,晶体结构崩塌,煅烧产物为非晶态偏高岭土;在800℃煅烧4 h后,高岭土比表面积和活性硅、铝溶出率均达到最大值,具有较高的反应活性,由其制备的地聚物试样3 d抗压强度达到最大30.22 MPa,高岭土的煅烧制度对地聚物性能具有较大影响;地聚物抗压强度与高岭土中活性铝含量呈正相关。