具有CO2分离的煤气化化学链置换燃烧初步研究

利用Fe2O3,Fe3O4作为载氧体,通过气化、化学链置换燃烧和联合循环等技术,实现燃煤发电的高效和CO2分离.假设煤气完全反应,建立了化学链置换燃烧空气反应器和燃料反应器的质量平衡和能量平衡数学模型,对置换燃烧系统特性进行仿真计算,研究了载氧体还原比率、循环倍率、煤气成分等参数对化学链置换燃烧性能的影响.结果表明:还原比率的升高将增加所需载氧体量,使空气反应器出口空气作功能力下降;循环倍率的提高将使空气反应器空气作功能力下降;而煤气中CH4体积分数升高,热值增加,空气反应器空气作功能力则随之增加.     

基于DEM的埋管鼓泡流化床内颗粒运动特性模拟

该文采用离散单元法(DEM)对水平埋管的鼓泡流化床内颗粒流化过程进行了数值模拟研究。DEM方法通过求解Newton方程来模拟颗粒的运动过程,气相仍采用连续流方法模拟。因此,DEM方法能够获得颗粒尺度量级的详细结果。通过模拟不同埋管布置方式下流化床内密相区颗粒流化过程,研究了埋管布置方式对于鼓泡流化床内的颗粒运动的影响。结果表明:埋管布置方式会改变床层有效流通面积和埋管对颗粒的阻碍作用等,从而影响流化床内的颗粒群和气泡形态。埋管数量越多,颗粒与埋管由于相互作用而消耗的能量越大,平均颗粒速度和颗粒温度值越低。不同的埋管布置方式会导致颗粒混合速率的差异,增加埋管数量会降低颗粒混合程度。     

大型甲醇合成反应器模拟设计

针对上海焦化总厂年产２０万吨甲醇装置,提出了绝热－管壳复合型甲醇合成反应器。应用ＣＯ、ＣＯ２加氢合成甲醇反应宏观双速率动力学方程,以甲醇和ＣＯ２为关键组分,建立了甲醇合成反应器催化床的二维数学模型,用正交配置法求得催化床内各组分摩尔分数和床层温度随轴向和径向的分布。模拟计算了主要操作参数如沸腾水压力和温度、操作压力,对反应器操作性能的影响,讨论了催化剂使用中后期反应器的生产能力。生产操作数据与模型     

微污染原水生物硝化过程动态模型及其应用

采用考虑最小基质浓度的Michaelis-Menten方程，建立了原水生物硝化氨氮去除速率动力学模型．根据反应器物料平衡原理，建立了多级完全混合式原水生物预处理硝化反应器动态模拟模型，模型计算值与实际中试运行效果较为一致．利用建立的动态模拟模型，考察了水量、进水氨氮浓度、填料比表面积、池体填料填充率、反应器级数及各级池体体积分配对整体工艺运行效果的影响，其中填料比表面积和填充率的变化为影响处理效果的最重要因素．该模型较好地反应了工艺硝化的过程，可方便应用于工艺的设计、控制和管理．     

大颗粒流化床中颗粒受力的数值模拟

通过数值计算模拟了大颗粒鼓泡流化床中颗粒的受力情况．在模拟过程中，气相采用了欧拉描述方法，颗粒相运动过程的模拟采用了离散单元法．利用软球模型模化颗粒之间的碰撞力，分别研究了3种流化数下温度为300K、内含11000个直径3mm颗粒的流化床中，瞬间颗粒受力在床内的分布情况．结果表明：在通常情况下，乳化相区域颗粒受到的气体曳力平均值一般是其自身重力的1～2倍；除气泡内部外，颗粒所受到的碰撞力亦高于颗粒自身的重力；流化数越高，则床内碰撞力越大，当流化数为1．67后，碰撞力已成为影响床内颗粒无规则运动的主要因素．     

循环流化床锅炉床温动态建模与仿真

在分析了循环流化床锅炉床内温度动态特性的基础上，通过对循环流化床锅炉动态特性的主导过程-动态物料平衡．动态残碳量平衡以及动态能量平衡以及辅助过程-氧气浓度平衡，焦炭颗粒能量平衡的描述，建立了以给煤、一次风、二次风和排渣为输入变量的动态模型．结合某220t／h循环流化床锅炉的现场数据．采用MATLAB6．5软件对所建模型进行了连续脉冲动态仿真和实时仿真，连续脉冲动态仿真结果可以很好地反映输入脉冲变量发生变化时床温的动态响应情况．实时仿真结果与现场采集到的数据能够很好吻合．     

20t/h循环流化床锅炉的运行调试

针对某化肥厂20t／h循环流化床锅炉运行过程中存在的过热器超温，飞灰含炭量高以及冒黑烟等问题，通过对锅炉运行的调试，找到了问题的原因，提出了相应的解决方法，对今后继续开发和使用循环流化床锅炉具有一定的现实意义．     

大型循环流化床锅炉点火装置设计探讨

从目前国内投运的大型循环流化床点火方式来看,床下点火器因其点火后所产生的热烟气全部经过床料进入炉膛,热量利用效率高,点火到投煤所用时间短,耗油量少,因而得到了广泛发展。本文通过对480t/h循环流化床点火装置的设计介绍,提供了相关的计算方法。     

出口结构对循环流化床锅炉床内轴向密度的影响

针对目前工业循环流化床锅炉存在的主要问题(床温控制、细颗粒的停留时间及气固横向混合)及其工程对策的缺陷,用试验方法探索利用改变出口结构来增加颗粒的内循环;研究了多种循环流化床的出口几何结构在不同操作条件下对床内流动特性的影响机理。试验表明,循环流化床锅炉出口几何结构对床内轴向密度的影响很大,选择合理的出口几何结构,可以在循环流化床锅炉运行条件范围内增强床顶部甚至全床的床密度,增强颗粒的内循环,从而增加颗粒在床内的停留时间。     

利用PIV技术对水平携带床内气流分布速度的研究

为研究氩气流在水平携带床热解管中的运动,设计了水平携带床透明冷态模拟装置.以油雾粒子为示踪粒子,利用PIV技术对示踪粒子在水平携带床管内的速度分布和加速距离进行了实验研究,并对管内气流的速度分布进行了分析.研究结果表明,油雾粒子加入管道后的加速距离约为400mm,在大于400mm的区域内已经较为稳定,速度变化很小;气流在进入管内400~600mm时,处于过渡段的后期或已经进入稳定段.