内循环流化床大块物分布特性的试验研究

结合城市固体垃圾的物性特点,采用分层取样技术进行了倾斜布风板内循环流化床内大块物分布特性的试验研究。系统考察了两种不同密度床料中,流化风速和大块物的尺寸、密度等因素对其在床内分布规律的影响,进而探讨了床内大块物的混合、分层机理。结果表明:密度是主要影响因素;以砂子为床料的内循环流化床,能够实现木块、石蜡、橡胶等轻质可烯物的均匀混合,同时灰渣等重质不可燃物能够充分分离。图9表2参7     

脱硫反应器进口弯头部分多相流数值模拟及结构优化

针对脱硫反应器进口弯头处液滴粘壁严重的问题,考虑液滴蒸发后,对气相采用标准湍流脉动κ-ε双方程模型．离散相采用随机轨道模型对碱雾发生器内气液固三相流动进行了模拟．得到了优化前后反应器弯头处的温度场、各相速度矢量场及颗粒浓度场。模拟结果表明,优化前由于多流体碱雾发生器和进口弯头在较底部接触,造成各相在弯头处转矩过大,各组液滴在较大的惯性力作用下容易偏离流线发生粘壁。     

非均匀布风流化床内大颗粒停留时间特性

试验考察了非均匀布风配置对大颗粒在倾斜布风板流化床内停留时间分布的影响规律。结果表明,排渣管风速增加,E(t)曲线变平、波动增加,平均停留时间(MRT)呈指数增长;高风速区风速升高,先是分离过程占优,后转变为返混能力占优,MRT先减后增,存在一个适宜于分离的运行风速窗口;低风速区风速加快,混合能力增强,MRT变长。此外,还探讨了物性参数的影响。示踪物球形度越高、表面越光滑,越有利于分离,MRT变短。而尺寸的影响则与密度相关,对于重质示踪物,尺寸增加,MRT变短;而对于轻质示踪物,尺寸变大,MRT变长。试验所得停留时间分布(RTD)曲线形状、波峰时刻、峰值、波动等信息能够充分反映床内的颗粒流动与混合过程;对于内循环流动机理的探索、多组分流化床的工程应用具有一定的参考意义。     

布风方式对流化床混合特性的影响

通过将离散单元法同计算流体力学相结合,对流化床内物料混合过程进行了研究。给出了水平布风板均匀布风、倾斜布风板非均匀布风2种情况下的示踪颗粒场历变过程。模拟结果表明:瞬时颗粒场组图能够较为直观表征床内混合现象;其中,在均匀布风情况下,床内气泡横向运动受到限制,颗粒整体横向运动能力较弱,混合方式以扩散混合为主;而对于非均匀布风流化床,床内存在较大的横向颗粒浓度梯度,对流混和起主要作用,且混合速度较为迅速。     

中小电站锅炉半干法烟气脱硫技术

详细介绍了国外GSA、CZD-FGD、LIFAC三种半干法烟气脱硫工艺的技术定义、性能指标、经济性以及运行特点,对开发适合我国国情的半干法烟气脱硫工艺具有重要的借鉴意义。     

运行参数对喷雾干燥烟气脱硫效率影响的数值模拟

以计算流体力学为基础,结合浆滴脱硫的双膜模型,以Euler/Lagrange方法建立了喷雾干燥烟气脱硫的数值计算模型及程序,在较广的参数变化范围内,模拟结果与Hill和Zank的试验数据符合较好;同时对影响脱硫效率的运行参数如雾化浆滴粒径、出口饱和温距、入口SO2浓度和钙硫摩尔比进行了模拟。相对于常用的一维平推流模型,能够方便地跟踪单个浆滴的运动轨迹及脱硫和蒸发经历,直观的显示出整个反应器内的流场、温度场及组分的空间分布。     

辐射离散传播法在三维圆柱腔体辐射传热计算中的应用

运用空间解析几何理论与数值计算相结合的方法,实现了辐射离散传播法（OTM）在三维圆柱腔体内辐射传热计算的应用。采用坐标转换建立了辐射射线方程,通过直接求解所有发射点上各立体角内的辐射射线与各辐射单元体的交点,确定射线经过的路径及各交点与发射点的距离,然后按距离远近对交点进行排序,得到适合DTM法求解辐射能量传递方程的交点顺序。运用该方法对圆柱腔体内辐射换热进行三维计算,得到与精确解基本相符的结果;将DTM法运用于煤粉燃烧火焰辐射换热的计算,得到的温度场与实验结果基本一致,表面辐射热流密度分布合理,由此表明本文设计的方法是可行的。     

超细煤粉快速热解动力学特性实验研究

采用居里点裂解器及气相色谱仪研究了3种超细煤粉的快速热解特性。实验发现:超细煤粉挥发分的快速热解释放主要发生在升温阶段,烟煤与无烟煤挥发分中焦油的质量分数均最大,其中烟煤焦油释放量占挥发分的质量分数达到50%以上,高于无烟煤。烟煤气态挥发分中CO质量分数最大,达到40%以上,其次为CO2,然后依次为CH4、其他碳氢化合物CnHm,H2。无烟煤的CO,CO2,CH4释放质量分数基本相当,H2质量分数与CnHm接近。根据热解产物的释放数据,采用单方程反应模型计算出了煤粉升温速率、热解频率因子及活化能,为进一步研究超细煤粉的着火及燃烧提供了理论基础。     

流化床轴径向混合特性的数值研究

结合离散单元法模拟,引入Ashton混合指数动态跟踪流化床内物料混合进程。颗粒速度分布和气固流动特性分析显示,内部颗粒循环尺度是影响床内混合方式的重要因素。气泡以轴向上升运动为主,加之颗粒自重作用,床内颗粒循环贯穿整个床层高度,颗粒能够实现快速整体混合,轴向具有明显的对流混合特征;另一方面,气泡径向运动彼此约束,内部颗粒循环径向呈现区域化分布,不同区域间的颗粒横向运动受到抑制,以扩散混合为主;相同条件下,轴向混合速度是径向混合速度的3.5倍。模拟所得混合时间尺度与颗粒速度在量值上与相关文献试验结果具有良好的一致性。