内置过滤元件流化床的料层阻力

以新型流化床颗粒层过滤器为应用对象，对内置过滤元件的流化床料层阻力进行了实验研究，实验发现，在没有床料循环时，过滤元件浸入料层的有效面积越大，料层阻力下降越多，通过定义元件浸入料层有效面积与床截面之比的无因次数，回归得到了内置过滤元件流化床料层阻力的经验表达式，为过滤器的进一步研究奠定了基础。     

床料对固废流化床颗粒混合特性的影响

在横截面为200 mm×200 mm、高1 200 mm的方形截面冷态流化床反应器中,对4种异型模拟固体废弃物颗粒在不同床料辅助流化下的分布特性进行了试验研究.结果表明,床料密度对床层内颗粒混合的影响较大,床料密度的增大使固废颗粒的浮升趋势显著增强,单种固废颗粒在床层内的分布特性取决于床料密度与此种颗粒密度的比值ρb/ρp,且对4种固废颗粒考察后发现,当ρb/ρp≈2.4时,床层混合最为理想.床料粒径的增大同样增强了固废颗粒的浮升趋势,但提升幅度相对较小.床料体积分数增大有利于床层内颗粒的稳态混合,为保证固废流化床内良好的流化混合质量,床料体积分数应大于80%.     

循环流化床燃烧棉秆两种床料的特性

分别选用石英砂颗粒和高铝矾土颗粒作为循环流化床的床料,棉杆作为燃料,在0.2MW循环流化床上进行实验.实验结果表明,石英砂颗粒床料容易形成结渣,而高铝矾土颗粒床料使用情况良好.通过对长时间运行后的床料颗粒进行XRF和SEM/EDS分析,发现2种床料运行后的化学成分发生改变,随着运行时间的延长,碱金属在床料中富集度越来越高.通过对反应前后内部结构和成分进行比较,发现石英砂床料结渣主要是因为在颗粒的表面生成了低熔点的化合物,在高温条件下床料由于表面层相互粘结而产生结渣,而高铝钒土颗粒可以有效地防止低熔点化合物的生成,从而减少结渣.     

基于EDEM的高效生成料床方法研究

由于立式辊磨机料床粉碎所处的环境不利于观察研究,运用离散元软件——EDEM,仿真料床粉碎可解决该问题。相比其他形成料床的条件,利用EDEM仿真生成立式辊磨机的料床时,喂料量是最根本的影响因素,喂料量过多或过少都不利于后续研究的进行。针对该问题,提出了3种方案,分别是直线型磨盘、增加磨辊个数和投入不同大小未完全破碎的物料。通过对3种方案仿真结果的对比,最终确定投入不同大小未完全破碎物料的方案为基于EDEM高效生成料床的最佳方案。     

流化床内气粒两相间传热的萘升华模拟实验研究

在流化床模型实验台上使用萘升华热质类比技术对气粒两相间的传热特性进行了实验研究。实验考查了流化床床料重量、流化风风速和床料平均粒径对气体与颗粒间换热的影响，实验结果表明。在其它条件相同的情况下，流化床内气体和颗粒两相之间的表观传热传质系数随着流化风速的加大和床重的增加而增大，随着床料颗粒粒径的增加而减小。     

移动床过滤器设计优化和热煤气除尘实验研究

根据流态化理论，对用于高温气体净化的逆流式移动床颗粒层过滤器内的流动过程分析表明，过滤器和循环清灰系统的结构对过滤性能有较大的影响，过滤器内流动形态和气流之间的压力平衡主要受颗粒层内压力梯度的影响。设计理论的正确性在热煤气实验中得到了验证，热煤气考核实验表明，所设计的结构较容易达到气流之间的压力平衡，移动床颗粒层过滤器在高温高压下能够实现过滤与循环清灰的一体化稳定运行，且过滤效率达99.65%-99.80%，但细微尘粒的捕集效率有待于进一步提高。     

糠醛渣流化床燃烧过程中床料粘结机理研究

为了研究糠醛渣流化床燃烧过程中床料粘结机理,在小型鼓泡流化床实验装置上,以石英砂作为床料,对糠醛渣在不同温度(750、800、850、900℃)下燃烧过程中床料的粘结现象进行了实验研究并对其机理进行了探讨。实验结果表明:在实验时间范围内(6h),只有900℃工况出现了床料粘结失流现象。通过对实验后的床料和结团分别进行X射线衍射(XRD)和扫描式电子显微镜/射线能谱仪(SEM/EDS)分析表明,不同温度下床料粘结失流特性不同的根本原因在于糠醛渣灰中主要碱金属钾盐存在的形式不同,750℃为KCl,800℃为KCl和K2SO4混合物,800℃以上则为含碱金属钾的复杂硅铝和硅钙化合物,而复杂化合物的熔点在900℃左右。因此,说明含碱金属钾的复杂硅铝和硅钙化合物熔融对糠醛渣流态化燃烧床料粘结失流具有重要作用。实验结果对糠醛渣流化床锅炉燃烧温度的选取具有较重要的参考价值。     

流化床燃烧棉秆与床料的混合特性及混合质量评判标准

论述了10～100mm长度的棉秆与弱酸性床料的混合流化特性,研究了棉秆长度、床料粒径、配比和流化风速等因素对混合均匀程度的影响.试验结果表明:长度100mm以下特别是50mm左右的棉秆,与粒径为0.6～1mm的床料,在配比为2%(初始质量分数),流化数大于3时,能较均匀地混合流化;但流化数大于7时,混合均匀程度有所降低.棉秆与床料的不同配比对混合均匀程度也有影响,棉秆的质量配比越小,混合得越均匀,所以设计流化床锅炉时流化风速、静止床高要选择合理,否则会影响到密相区的稳定燃烧.提出了秸秆流化床燃烧时,秸秆与床料混合质量的评判标准,并介绍了混合均匀度的概念.在一定的试验条件下,当混合均匀度小于1.4时,秸秆和床料混合比较均匀,能够适合流化床燃烧.     

循环流化床主汽温度低的探索

燃料,床料,床温严重影响了气温的控制,进一步分析了原因,从而找到解决的有关方案,优化锅炉运行,保证了机组的安全。     

涡流空气分级机撒料盘分散物料模拟实验研究

以建筑用标准砂为原料，设计撒料实验用以模拟物料在涡流空气分级机撒料盘上的分布，并研究撒料盘的转速对于颗粒速度及其运动轨迹的影响。结果表明：影响物料颗粒离开撒料盘速度的主要因素是颗粒与撒料盘间的摩擦力，颗粒越大，与撒料盘间的摩擦力越大，离开撒料盘的速度越大；撒料盘转速和撒料落点影响颗粒运动的方向。明确了撒料盘分散物料是因为粗、细颗粒与撒料盘间的摩擦力不同，造成了二者离开撒料盘的速度不同进而分离开来。提出了改善物料分散的措施，即加大颗粒与撒料盘间的摩擦力。     

新型颗粒移动床连续过滤装置的特性研究

改变传统固定床过滤装置的间歇操作,降低过程能耗,集清洗洗涤器、三相分离器及滤料"反粒径"分布三项技术,开发了一种新型颗粒移动床连续过滤装置,讨论进气速率、清洗水速率以及移动床滤层更新速率之间的相互关系,探讨最佳运行条件.结果表明:进气速率和清洗水速率要有合适的比例才能保证装置稳定运行,连续操作的最佳气水体积比为7~12,此时移动床滤层更新速率很快,滤料循环最小周期只需12min;滤料由进水口到出水口粒径呈现由大到小的"反粒径"自然分布;随着处理负荷的增加,移动床比固定床有更好的出水水质;水力停留时间和进水浓度对出水效果和去除率具有很大的影响,浊度和化学需氧量的去除率最高可达88.89%和83.48%.     

城市生活垃圾在流化床中的流动特性

为了建立城市生活垃圾在循环流化床中燃烧的模型,该文选取了几种生活垃圾的典型组分,通过冷态流化实验研究了它们在流化床中的流动特性。实验发现床料的作用使得不同垃圾流化特性趋于一致,保持在密相区运动;垃圾对床料的流化有抑制作用。该文选取聚乙烯塑料颗粒做为生活垃圾的代表,建立了床料与塑料类物质相互作用模型,定量地描述了床料对于塑料颗粒的作用,并以此为基础,探讨了塑料颗粒在循环流化床密相区内的运动规律。     

流化床燃烧稻草床料聚团及灰行为

流化床燃烧生物质发电是生物质能利用的重要技术,但床料聚团影响系统的稳定运行。该文使用石英砂流化床在760℃燃烧稻草,研究床料聚团机理和生物质灰行为。实验结果表明:床料发生了严重的聚团,床层流化状态明显恶化;碱金属在床料颗粒表面富集,在床料颗粒表面形成了约5μm厚的灰层。K2O-CaO-SiO2三元系相图可以有效解释床层中融化物的出现。聚团机理可概括为:由于稻草灰熔点低,燃烧的半焦表面变粘,粘结床料颗粒产生聚团;通过与细灰碰撞、融化的碱金属化合物冷凝,床料颗粒表面形成一层均匀的灰层并融化,当灰层足够厚时,床料颗粒通过有限的点粘结在一起,也会形成聚团。     

分离器入口段颗粒间相互作用的激光全息诊断

为了进一步研究循环流化床锅炉系统的气固两相流动特性,为分离器的优化设计提供参考依据,应用多脉冲激光全息技术,对循环流化床锅炉分离器入口段气流中不同筛分颗粒之间的相互作用情况进行了试验研究。通过对所拍全息照片的分析判读,发现１００μｍ尺度的细小煤粉绕过较大的球形颗粒时几乎没有小颗粒卷入小球的尾迹,而浓相小颗粒群绕流小球时,在小球的边缘形成一个高浓度区,随后部分小颗粒进入了小球的尾迹。小颗粒在尾迹中重力作用表现明显,但未观察到回流作用使其反向运动。不规则小颗粒在行进中有明显的取向,几个长条颗粒以６５０ｒ／ｓ的速度高速转动。试验表明脉冲激光全息系统具有很好的诊断动态颗粒场的能力,是一种适合于深入研究颗粒运动细节的有效手段。     

多粒级加重质流化特性的实验研究

为拓宽加重质的粒级分布范围,保证流化床床层稳定,根据颗粒的性质及级配原则,对窄粒级加重质进行配比,分析其粒度组成及流化特性,并进行分选实验。结果表明,在一定粒度范围内,具有细粒级宽分布的颗粒有利于改善流化质量;以不同粒度分布的两种加重质进行配比,粗颗粒中细颗粒的质量分数不宜超过50％,且30％为最佳;较宽粒级范围的加重质具有良好的分选特性,在分选气速适合的范围内,能形成均匀稳定的床层并取得较好的分选效果;气速为5．67cm／s,分选时间为90s时,流化床的分选精度较高,且Ep值为0．030。该研究为提高气一固流化床的分选性能提供了借鉴。     

烧结混合料适宜制粒水分的预测

水分是影响铁矿混合料制粒、烧结的重要因素.研究结果表明,随着制粒水分增加,制粒后混合料中细粒级颗粒含量减少,平均粒径增大,透气性迅速提高但随后增幅放缓或有所下降.透气性增幅达到缓和的水分点可作为适宜制粒水分的判据,且烧结速度在适宜制粒水分时达到最大值.通过筛分分级的方法将混合料分成-0.5 mm的黏附粉和+0.5 mm的核颗粒,并检测核颗粒的比例X+0.5,通过饱和吸水法检测黏附粉的最大毛细水量Wp,通过离心法检测核颗粒的持水量Wc,另外根据数学模型W=X+0.5.Wc+0.72(1-X+0.5).Wp预测适宜的制粒水分.适宜制粒水分绝对误差为±0.3%的情况下预测准确率可达93.3%,能满足混合料适宜制粒水分预测对精度的要求.     

脉动流化床内换热面与床层的传热特性分析

在大颗粒气固流化床中，颗粒的随机运动、颗粒之间的相互碰撞对颗粒传热影响较大．对脉动流化床内换热面与床层的传热特性进行了试验研究，试验中观察到的脉动床最大传热速率比普通流化床的传热速率提高15％左右，对于较大直径的颗粒，脉动流化床的传热效果更突出；在实际操作过程中，选择合理的床层静止高度和气流脉动频率对提高传热系数有利．