粉煤灰浓相气力输送系统的研究与应用

设计了一种用于火电厂粉煤灰输送的浓相气力输送系统，讨论了设计和使用过程中关键参数的确定方法，给出了此装置应用于粉煤灰输送的具体建议．该系统具有固气比高、流动速度低、输送距离长等优点。     

浓相气力输送粉煤灰颗粒速度的研究及应用

浓相气力输送中,固体颗粒的速度是一个重要参数,关系到系统的能耗、物料与管道磨损等重要问题,它与物料的物理性质、输送装置的特点、输送气体的物理性质以及输送气体的速度等参数有关。采用粉煤灰作为输送物料,在管内径为80mm,长度为202．87m的浓相气力输送实验台上,借助多台智能差压／压力变送器等仪器设备对固体颗粒速度进行了实验研究,并对实验数据进行了理论分析,得到了沿程颗粒速度的修正公式。最后,结合工程实际提出了相应的对策。     

正压浓相气力输送系统输送特性的实验研究

对工业规模的正压浓相气力输送系统,在完全模拟实际工况的条件下,进行了固粒气力输送运行特征和操作参数的试验研究。对输送距离为200m的正压浓相气力输送运行特性作了比较全面的定量描述和分析,试验结果揭示了气力输送的运行效率及其与输送参数的关系;澄清了某些工程中的提法;获得了最佳的运行工况点。所得结论可成为系统运行和新装置设计时主要参数的确定依据。     

高压下不同载气多原料超浓相气力输送机理及流动特性研究

为了获得高压浓相气力输送过程中不同粉体的输送机理及流动特性,对发料罐内的流动特性、不同粉体的输送特性及含水率对流动稳定性的影响规律进行实验研究并进行数值模拟。引用先进的阵列式静电传感器对粉体流动过程的特征参数进行监测。结果如下:采用光纤颗粒浓度探针获得了常压上出料式发送罐内提升管入口附近区域颗粒浓度分布,揭示了提升管入口附近区域气固流动结构的变化规律。在高压超浓相条件下进行了不同含碳原料的气力输送实验研究,获得了褐煤、无烟煤以及石油焦的输送规律,发现了石油焦输送过程中的结壳问题并提出了解决方法;通过褐煤中不同赋存形态的水分进行分类研究,获得了不同褐煤气力输送临界水分含量。对工业规模级竖直上升管压降进行了研究,并对粉煤密相气力输送管路流型及其压力信号特征分析,揭示了粉煤流动稳定性以及流型变化特性。对基于颗粒动理学理论的双流体模型进行了修正,建立了描述常压上出料式发送罐内气固流动的数学模型,获得了提升管入口附近区域颗粒浓度和速度分布规律。基于双流体Euler-Euler方法,将k-ε-kp-εp湍流模型与颗粒动理学理论相结合,对高压超浓相粉体气力输送的气固两相流的全面力学分析,通过对气固两相流的动力学参数的瞬态分布特征的理论分析,对原有数理模型进一步的改进和完善后,利用此模型对高压超浓相输送系统中水平管、弯管和垂直管建立了完善的一体化管道并进行模拟计算。开发了基于阵列式静电传感器的多路相关速度测量系统,实现了颗粒局部平均速度的测量,并将其应用于高压浓相煤粉气力输送的过程监测中,为提高气力输送效率和输送稳定性提供参考依据。     

气固两相流输送特性的试验研究

为了研究柱塞式气力输送气固两相流的输送特性,对实际的工业气力输送系统进行1∶1实验台改造,首先进行了粉煤灰在输送管内的流动模式试验;然后进行粉煤灰输送压力、输送质量流量特性试验;最后考察了主进气流量、补气流量、助吹气流量对粉煤灰输送量、固气比的影响.研究表明:柱塞式气力输送流动模式以密相栓柱流为主,其灰栓长度为0.8-2.3m,移动速度约为2.8-11.3m/s;输送压力与输送流量成双曲线特性,且随着气量的增加输送量增大;主进气流量起主导作用并与输送粉煤灰质量流量成单调上升抛物线关系,与固气比成上凸抛物线关系即先增大后减小.研究结果对柱塞式气力输送系统的工程设计、运行和理论研究提供依据并具有指导作用.     

煤粉高压密相气力输送特性

在输送压力可达4.0MPa,固体输送流率达840kg/h的仓式泵高压气力输送试验装置上进行粉煤高压浓相气力输送试验研究.考察了流化风量、充压风量、输送总差压对煤粉输送量、固气比的影响.研究表明:随着流化风量的增大,煤粉输送量逐渐增大,固气体积比先增大然后减小;当煤粉在发料罐内被充分流化后,再加大充压风量,固气体积比逐渐减小,而煤粉输送量略有增加;输送总压差对煤粉输送量有显著影响,随着总压差的增加,煤粉输送量呈线性增加.研究结果对高压超浓相气力输送系统的设计、运行和控制具有指导作用.     

基于ESMD的浓相气力输送颗粒静电信号分析及速度测量

针对浓相气力输送中颗粒相的复杂流动特性,采用极点对称模态分解方法分析静电环状和弧状阵列信号.研究了多种工况下输送系统启停过程和过渡过程中不同分解模态静电信号的能量和频率分布信息特性,提出了一种新的浓相气力输送颗粒速度测量方法,并进行实验验证.研究结果表明,环状电极静电信号的能量分布信息能够用来判断输送系统在启停过程中颗粒流动的稳定性;弧状电极静电信号的能量信息可用来判断管道内颗粒相的分布情况.文中提出的静电信号瞬时频率颗粒速度测量方法相比于空间滤波测速法,其特征系数的相对标准差至少降低58%,表明该速度测量方法可以稳定并准确测量浓相气力输送颗粒速度.     

关于氧化铝气力输送技术及其应用的探讨

本文就氧化铝气力输送技术的四种主要形式进行了论述,并重点探讨了浓相输送技术,希望有所作用。     

正压浓相气力输送系统磨损机理分析及预防处理措施

主要分析了正压浓相气力输送系统中关键部件的磨损机理,阐述了输送条件、物料物性、输送管道结构及材质等主要磨损影响因素,从设计选材、操作等角度,提出降低磨损的有效措施。     

量纲和谐原理在聚丙烯酰胺水平管段流动中的应用

以聚丙烯酰胺为研究对象，在自行设计气力输送系统上，结合量纲和谐理论，分析了水平管段沿程阻力系数的影响因素，及各影响因素之间的关系。结果表明：在水平管段中，利用量纲和谐原理得到的规律与试验过程中直接观察到的试验现象吻合，证明量纲和谐原理可以应用于聚丙烯酰胺在水平管道中流动及阻力特性试验研究中。在聚丙烯酰胺水平管段浓相输送中，影响沿程阻力系数的各参数的指数与物料的质量流量存在线性关系，这个结论为今后聚丙烯酰胺的气力输送提供了有力的理论依据。     

某火电厂300MW机组省煤器灰气力输送系统实验研究

针对某火电厂300 MW机组省煤器灰气力输送系统运行不顺畅,常常出现振动、堵管等问题,分析了负压输送、稀相正压输送和密相正压输送工艺各自的技术特点,设计了一套气力输送实验系统;并对该火电厂飞灰进行料性分析和气力输送实验,对其气力输送的稳定性进行了探讨。实验结果表明:对粒径粗、分布宽、较重的省煤器灰采用稀相正压输送,更能提高输送系统的稳定性。     

密相气力输送参数的人工神经网络预测

在水平管道中，用压缩空气和氢气对煤粉和小米进行密相气力输送实验，利用改进的BP神经网络对不同气量下的固体质量流率进行预测。结果表明，BP网络能对不同实验条件下的固体质量流率进行较好的预测。并画出不同气量下，固体质量流量的等值图。根据此图，可对密相气力输送参数进行初步优化，控制固体的输送量，减少密相气输送中的盲目操作。     

粉煤浓相气力输送中的固气比

研究了室温下浓相输送粉粉的规律，固气化（固体与气体的质量流量之比）最高可达512．2kg/kg。通过大量实验，得出固气比与总压降的关系。利用最小二乘法，对52组实验数据进行拟合，得到了固气比与气体Froude数、固体质量流量这宰的关系，揭示了3个参数之间的回归方程。     

气力输灰系统堵管分析及其防范措施

干除灰系统是火力发电厂的主要辅助系统,干除灰系统故障给主机组的安全经济运行带来极大威胁。因此,对干除灰系统科学合理的使用以及正确的检修、监测及维护显得至关重要。本文以宁夏大唐国际大坝发电有限责任公司浓相气力输灰系统为例,针对出输灰系统的耗气量降低的问题提出了气力输灰系统的改进和优化方法,分析了在运行过程中发生堵管的原因并提出预防措施及处理方法。     

小流量煤粉浓相气力输送特性

煤粉气力输送的稳定性严重制约着煤粉燃烧的效率及稳定性,研究了以干燥空气为载气的上出料发送罐小流量煤粉浓相气力输送系统的一般规律,即给煤率随特征参数如流化风量、补气器位置、发送罐压力、补充风量和L型提升管直径的变化。实验结果表明:流化风量增加,给煤率和固气比均先增大后减小;补气器位置的间距增加,给煤率先增大后减小;发送罐的压力增加,给煤率增大;补充风增加,给煤率减小,固气比减小;给煤率在一定范围内与L型提升管的面积成正比。在优化的流化风量和补气器位置的情况下,通过调整发送罐压力、补充风量可实现上出料发送罐小流量煤粉浓相气力输送的连续稳定运行,且给煤量连续可调。     

水平管段高压超浓相煤粉输送特性的数值模拟

在充分考虑气固两相相互作用的基础上,利用修正后的κ-ε湍流模型对以CO2为输送介质的高压超浓相煤粉气力输送进行了数值模拟.对于固相体积分数高达25％的高压超浓相煤粉气力输送,采用该模型模拟一体化管道(垂直管、弯管、水平管连接在一起),获得了水平管段中不同粒径的颗粒在截面上的速度分布、浓度分布,以及不同表观气速下水平管段中固相的径向浓度分布.模拟结果表明,在相同的输送条件下,大粒径煤粉的速度较低,更容易在水平管道沉积;煤粉粒径相同时,表观气速较大的颗粒在沉积区的浓度分布较小.将模拟结果与相同试验条件下的水平管电容层析成像(ECT)结果进行了对比,验证了本文模拟结果的正确性.     

CO2/N2高压密相输送弯管压降特性实验研究

在高压密相气力输送实验装置上,研究了兖州烟煤在CO2和N2作为输送介质时,输送管路中水平弯管和垂直弯管压降的特性,以及云南褐煤煤粉含水率对水平弯管和垂直弯管压降的影响.结果表明:在系统压差相同,输送介质为CO2和N2时,水平弯管压降随表观气速U的下降而逐渐减小,CO2时煤粉体积分数比N2时小;垂直弯管压降随U的下降而减小,当U下降至5.3 m/s时,N2下垂直弯管压降达到最小值,CO2下没有出现压降最低拐点,CO2时垂直弯管的压降比N2时略高.由实验还发现,煤粉中水的质量分数增加会导致煤粉颗粒间相互粘黏、团聚,致使N2和CO2下水平弯管压降增大,垂直弯管压降小幅降低.通过模化理论和实验分析获得了不同输送介质下水平、垂直弯管的固相附加压损系数的拟合公式,由该式得到的弯管压降与实验吻合良好,误差在±5％以内.     

气相有明显压缩性的密相输送的研究

使用煤粉和氮气作为介质，对气相具有明显压缩性的长距离密相输送进行了实验研究，并建立了一个与实验结果吻合较好的理论模型．