LCA系统模拟

介绍ＩＣＩ公司推出的ＬＣＡ流程的优点，建立了物性数据系统，通过全流程的系统模拟，确定了该工艺的主要技术参数，模拟的结果是合理的．展示了新一代合成氨概念流程的工艺特色。     

多喷嘴撞击火焰高度及频率特性

基于多喷嘴对置式水煤浆气化试验平台,利用高温内窥镜配合使用高速相机,结合火焰图像处理技术,研究了多喷嘴对置式气化炉内水煤浆撞击火焰高度及其脉动频率特征,选用的图像处理方法可实现撞击火焰高度区域图像的有效分割.结果表明,撞击火焰的平均火焰高度和最大火焰高度均随氧碳比的增大不断上升,且撞击火焰稳定性增强.撞击火焰特征频率随着氧碳比的升高而降低,主要频率特征峰的幅值降低,脉动特征频率在1～3Hz处趋于稳定.在水煤浆操作的典型氧碳比条件下,撞击火焰将不会直接冲蚀到拱顶耐火砖.     

预处理对鲁霍褐煤的成浆及气化特性的影响

针对褐煤原煤成浆特性较差,难以直接应用于水煤浆气化的问题,通过对水洗或酸洗后的鲁霍褐煤煤样进行热处理以达到改善其成浆特性的目的,并利用BET、工业分析、元素分析对预处理前后的褐煤性质进行表征。用预处理后的褐煤湿磨制浆,考查其成浆性,结果表明：预处理使得煤样的孔隙结构遭到破坏,比表面积减小,平均孔径增大,其成浆浓度和流动性均得以改善,酸洗后进行热处理的鲁霍褐煤成浆浓度可达到60%。用TherMax500热重分析仪对预处理后的鲁霍褐煤进行常压气化热重分析,研究了不同预处理方法对气化的影响,结果表明：水洗后热处理对煤样的气化反应活性影响不大,而酸洗后热处理会大大降低煤样的气化反应活性。     

气流床撞击火焰声学特性与压力波动分析

利用多喷嘴对置式气流床气化炉热模试验装置,对两喷嘴对置撞击火焰声学特性和压力波动进行了测量与实验研究,并通过Hilbert-Huang变换对火焰噪声信号及压力信号进行频谱分析。结果表明,气化炉内中高频压力波动主要由火焰撞击区内复杂的燃烧状况引发,并产生50~100 Hz频段的火焰噪声。射流火焰噪声受气化炉内低频压力波动影响,并且因来自撞击区的反向流的作用,火焰噪声的幅值和波形都会受到一定的影响。撞击区的火焰噪声信号与燃烧状况有一定的对应关系,可作为气化炉内火焰状况诊断的一种方式。     

洗涤冷却环内液体冷态流动行为数值模拟

为了研究洗涤冷却环内冷却水流动的情况,借助计算流体力学软件Fluent建立了洗涤冷却环流体冷态流动的数学模型,同时为了验证模型的可靠性,对洗涤冷却环出口处的流动情况进行了实验研究,实验结果与模拟结果基本吻合。结果表明：因为洗涤冷却环的结构限制,其内部存在多处涡旋区域;内室入水口周向位置处的涡旋运动最为剧烈;受其影响,入水口周向位置的射流孔出口平均速度最小,两入水口之间周向位置的射流孔出口平均流速最大;槽缝出口的平均流速在周向上的分布与射流孔出口平均流速分布相同。     

多喷嘴对置式水煤浆气化炉内火焰声学特性分析

气化炉内火焰声学信号是表征水煤浆气化炉内火焰燃烧及流动特性的重要信息。为了更好地了解气流床气化炉内撞击火焰的燃烧特性及其对气化炉的影响,在多喷嘴对置式气流床气化炉中,进行了两喷嘴撞击火焰和四喷嘴撞击火焰的变工况试验。应用统计理论和Hilbert-Huang变换对炉内火焰声学信号分别进行了时域和频域的分析。结果表明,随着燃料或氧气的增大,火焰化学反应速率加快,燃烧越来越剧烈,火焰的稳定性越来越差,其中氧气对火焰的影响大于燃料。四喷嘴工况的撞击火焰噪声的标准偏差值要大于两喷嘴,但标准偏差随工况的变化小于两喷嘴,说明四喷嘴撞击火焰燃烧剧烈但稳定。低氧燃比工况时,四喷嘴能量和频率的分布主要集中在45 Hz以下的低频段和45～100 Hz的中频段,比两喷嘴工况更集中于低频段。     

蒸发热水塔内固体颗粒对气泡运动的影响

以蒸发热水塔为研究对象进行可视化实验,借助高速摄像机以及图像处理软件研究热水塔内单孔筛孔塔板上方单个气泡的运动周期及运动特性,孔径为3 mm,在蒸汽中加入不凝性气体N₂和N₂/固体颗粒的混合物,研究固体颗粒对气泡生成、破碎与过程的影响。实验结果表明：气泡整个生长周期包括生成区、上升区、破碎区。气泡长径比在生成区由大变小,在上升区先增大后减小,在破碎区增大趋势明显;气泡的等效半径在整个运动周期中一直增大,其中在生成区的增大速度最快;生成区气泡的Y向运动速率呈现增大趋势,上升区以及破碎区气泡的上升速率平稳波动。当N₂带入煤粉颗粒后,发现气泡的上升区时间比例大大降低,破碎区的占比增加明显,有利于塔内的热质传递。     

温度对生物质热解产物有机结构的影响

在管式炉上研究了生物质在不同温度下的热解过程,采用傅立叶红外光谱仪研究了热解温度对稻草热解固体产物半焦和液体产物焦油的有机结构变化的影响,用色质联用仪(GC/MS)分析了焦油的主要成分随温度的变化。研究表明,生物质的热解主要集中在200～600℃,高温有利于气体产物的析出,半焦的量及其所含的有机官能团(C=O,C=C,C-H,C-O和OH等)随热解温度的升高快速减少;焦油的量随温度的升高先增大后减小,在500℃时达到最大值,焦油中官能团的种类较稳定,但是吸收峰强度随温度的升高呈减弱的趋势。     

多喷嘴对置式水煤浆气化技术进展及工程应用

介绍了单炉日处理1 000 t、2 000 t和3 000 t大型水煤浆气化技术的工业示范及运行情况,提出的4 000 t超大型水煤浆气化装置和2 000 t废锅-激冷型气化装置已相继进入工程建设阶段。多喷嘴对置式水煤浆气化技术的工业化应用结果表明:该技术在运行技术指标、系统运行性能、稳定性及可靠性等方面优于同类水煤浆气化装置,在大型化方面的优势尤为明显。     

费托合成废催化剂蜡渣掺混对工业水煤浆成浆特性的影响

将蜡渣以不同比例掺入工业水煤浆中制备环保型水煤浆,可实现费托合成废催化剂蜡渣资源化、无害化处理。利用旋转流变仪测定浆体的最大成浆浓度、流变性等,借助Zeta电位仪定量分析添加蜡渣对于水煤浆稳定性的影响,使用FTIR表征煤、蜡渣颗粒表面的官能团,利用SEM和接触角测量仪对煤和蜡渣表面形貌和接触角进行分析,通过绘制蜡渣水煤浆的稳定分散图,探究蜡渣的掺混对成浆特性的影响机制。结果表明：随着蜡渣添加量的增加,浆体表观黏度增大,最大成浆浓度降低,水煤浆和蜡渣水煤浆都表现出剪切变稀的假塑性特征;加入蜡渣后,浆体的Zeta电位有所增大,蜡渣水煤浆的析水率与相同浓度的工业水煤浆的析水率相比区别不大;通过红外光谱仪及接触角分析仪分析可知,蜡渣表面活性差,疏水性强,进入水煤浆后,水会在蜡渣颗粒表面聚结,造成浆体中自由水损失,从而造成黏度增加,最大成浆浓度降低;同时由于煤表面形成了水化膜,其表面亲水,蜡渣表面疏水,在体系中二者不会发生团聚,所以蜡渣的加入对浆体的稳定性起到了一定的积极作用。