多喷嘴气化炉气体浓度及撞击火焰高度分析

基于多喷嘴对置热模实验平台,以柴油为模拟介质,对其气化过程进行了实验研究.采用水冷取样管,对气化炉喷嘴平面及轴线上方进行气体取样,经气体净化系统,由质谱仪实时在线分析.结果表明,喷嘴平面内,距中心5 cm处,CO,CO2和H2浓度开始发生较大变化,即为火焰撞击区域,且该区域同由火焰图象拍摄结果一致;气化炉中心轴线方向,气体浓度曲线在距离中心29 cm处出现拐点,表明气化火焰高度与炉内径之比约为1.0.     

市政污泥与煤共气化灰渣黏温特性及机理

通过将市政污泥与煤混配制成污泥煤浆，可利用气流床气化技术实现污泥资源化、无害化、减量化处置。目前，有关市政污泥对气化煤灰黏温特性影响与机理研究较少，限制了污泥煤浆在气化领域的应用。选用一种典型气化用煤煤灰(YLA),配入不同比例市政污泥灰(SSA)以模拟污泥与煤共气化灰，测定原料灰样与混合灰样的灰熔融性与黏温特性。利用XRD分析与相图理论，研究熔渣降温过程中结晶趋势，并利用FTIR表征熔渣硅氧单元结构分布，阐明市政污泥灰含量对熔渣黏度的影响机理。结果表明：最理想的SSA添加比例为10%,且SSA质量分数超过30%会导致样品排渣性能急剧降低。SSA质量分数为10%时，流动温度已较低，且具有168℃可操作温度范围。SSA质量分数超过30%后，因灰中铁、磷含量显著增加，流动温度上升，可操作温度范围收窄，且因结晶趋势增强，临界黏度温度接近操作温度下限，易造成熔渣黏度剧烈变化。FTIR分析及峰值拟合结果表明，硅氧结构聚合度降低是熔渣黏度随SSA含量增加而不断降低的主要原因。     

高温气化条件下高钙镁准东煤灰熔融性及矿物质演化

气流床气化是煤炭清洁高效利用的重要途径，而高钙镁准东煤因其灰熔融温度较高难以直接应用于液态排渣的工业气化炉，深入研究准东煤灰高温熔融机理对其气化应用具有重要指导意义。采用试验分析与热力学模拟计算手段研究了高温(1 100～1 500℃)气化条件下高钙镁准东煤灰熔融性及矿物质演化，并考察了SiO₂添加对原煤灰熔融性及矿物质演化的影响。结果表明，气化温度小于1 300℃时，高钙镁五彩湾煤灰中Ca主要以CaS形态存在于灰渣中，而Mg始终以MgO形态存在；气化温度升高至1 400℃后Ca基矿物质逐渐熔于液相并在1 500℃完全熔融，Mg则结合生成高熔点镁铝尖晶石，导致煤灰熔融温度较高。添加适量SiO₂可与煤灰中Ca、Mg结合生成易发生低温共熔的钙镁黄长石，从而显著降低煤灰熔融温度及液相线温度，所添加SiO₂与CaO结合的优先度高于MgO。此外，热力学平衡计算结果显示，即使在1 600℃高温平衡状态下，五彩湾煤灰中部分Ca、Mg仍以高熔点单一氧化物形态存在，因此原煤灰液相线温度较高，热力学计算结果可为煤灰熔融性预测及高温矿物质转化...     

壁面结构参数对液膜厚度分布及其波动特性的影响EI北大核心CSCD

受热应力分布不均的影响,降液管壁面会产生变形,其对湍流降膜的影响十分显著。利用超声波多普勒测速仪和高速摄像机研究了高雷诺数下(Rel≈1.72×104)波纹板结构参数(振幅和波长)对液膜厚度分布及其波动特性的影响。研究结果表明:波纹板上的平均液膜厚度随轴向距离的增加呈“波动减小”的趋势。波谷至波峰处的“加速”作用促进了液膜波动的增强,而波峰至波谷处的“减速”作用则使液膜波动减弱。波纹板波长的减小会导致共振效应的产生。液膜波动的加剧促进了液膜瞬时厚度概率密度函数趋于正态分布,并导致液膜因Plateau–Rayleigh不稳定性而产生拉丝破裂。修正后的平均液膜厚度预测模型可以很好地估算不同波纹壁面下的平均液膜厚度,相对误差在±15%以内。     

滴管炉中煤颗粒气化过程破碎特性研究

基于可视化成像技术，结合图像处理方法，研究滴管炉内不同粒径下福化印尼煤气化过程中破碎概率和破碎个数等破碎特性，并进行统计分析。结果表明，煤颗粒在滴管炉内下落过程中发生不同现象的破碎，其中中心破碎占主导作用，外围破碎发生较少，二者最显著的区别在于持续时间长短和是否改变原本颗粒的行为路径；按煤颗粒破碎时的破碎个数将其分成高破碎模式和低破碎模式，小粒径煤更易发生高破碎模式，即破碎个数更多，煤颗粒发生破碎的概率受最大拉伸应力与煤颗粒结构共同影响。