流化床中颗粒最小悬浮速度的确定

一、前言 沸腾炉的沸腾速度通常是按临界流化速度为基准选取的,但是对于宽筛分物料,在临界流化速度下大颗粒并没有流化。随着风速增加,料层中流化的物料量增加,即由小颗粒沸腾逐渐过渡到大颗粒沸腾,直至整个料层达到沸腾状态,颗粒完全悬浮时的最小风速称为最小悬浮速度W_(fs)。(见图1)。     

宽筛分燃煤沸腾炉的扬析和夹带

一、前言 国内几台典型燃用劣质煤沸腾炉试验数据表明,沸腾炉固体不完全燃烧损失最大的是飞灰损失,严重影响沸腾燃烧技术的发展。其原因是宽筛分燃煤沸腾炉在正常运行情况下不可避免地有大量细颗粒被带走。至今已有很多学者对流化床的扬析和夹带这个流态化技术的重要课题作过研究,但多数研究是在单一粒径或窄筛分物料的化工流化床中进行。因此研究宽筛分沸腾炉床料的夹带和扬析规律,对于探索减少扬析损失的途径是十分有意义的。本文仅介绍浙江大学二个沸腾床试验台的冷态试验研究结果,提出了经验公式。     

劣质煤沸腾燃烧过程动力特性和双床并联运行沸腾炉提高燃烧效率的试验研究

本文介绍了双床并联运行工业沸腾炉的结构原则,根据热平衡对比试验表明:这种沸腾炉在燃用劣质燃料时和单床沸腾炉相比,可以提高热效率16.6％.对燃用宽筛分劣质煤和燃用窄筛分的飞灰的沸腾床的燃烧过程动力特性作了试验测定,并对其结果进行了分析.从而提出在设计和运行上应该注意的问题和双床沸腾炉能够提高热效率的原因.     

水煤浆在沸腾床内燃烧过程的初步研究

本文介绍了对于水煤浆在沸腾床内燃烧过程的初步实验研究结果。实验表明水煤浆在沸腾床内的凝聚、结团特性,使得燃烧过程中的飞灰可燃物损失可以被控制得很低,因而其燃烧效率可达很高的水平,高于同煤种的干煤粒。实验还表明采用所提出的异重度床料沸腾燃烧的方案可以成功地消除凝聚、结团造成的大颗粒沉积现象,实现稳定地运行。燃用水煤浆的沸腾床与普通燃煤沸腾床相比还有NO_x排放量低和易于脱硫等优点,因此是一项有发展前途的新技术。     

沸腾燃烧锅炉点火过程的热力特性分析

一、特点和方式 要把室温下静止状态的底料转变为沸腾状态正常燃烧着的床料,这是沸腾燃烧首先要解决的一个关键问题。沸腾床的点燃要比煤粉炉中煤粉或层燃炉中煤块的点燃困难得多。这是因为:1)从点燃底料到正常燃烧是一个动态过程;2)从气体动力特性看,点火初期的颗粒和风的温度都较低,同样尺寸的颗粒达到沸腾状态的风量要比热态正常运行时约大一倍;3)从点火时颗粒燃烧和传热的要求,则希望风量小些以减少热损失。 故必须妥善处理各种影响因素,以防止熄火和结焦,使点火过程顺利完成。     

煤的颗粒度对沸腾燃烧的影响

本文分析了各种尺寸的煤粒在沸腾床中的气体动力特性,概述了给煤颗粒度对沸腾床点火启动、燃烧过程和燃烧效率的影响,从一个侧面阐述了颗粒燃料的沸腾燃烧机理。     

沸腾炉中宽筛分物料的分层流化

临界流化速度是流化床技术中非常重要的参数之一,对评价床层流化特性,床内传热、床内化学反应进程有重要意义。沸腾炉是流化床技术的一个重要分枝,其主要特点为床料粒度分布很宽,传统的临界流化速度概念不适用。本文基于实验室研究及理论分析提出沸腾炉中分层流化的概念,并提出沿床高粒度分布及床层压降与空截面流速关系的计算式。     

低温流体在多孔表面的池沸腾研究综述

低温流体尤其是液氮在航天、电子冷却、低温生物医疗与超导磁体与电缆等领域有着广泛的应用.文中对光滑与多孔表面上的流体核态沸腾换热与临界热流密度的研究进行了归纳；总结了低温流体池沸腾的研究现状；比较了低温流体与常见制冷剂以及水在物性上的主要差异；综合分析了加热表面材料、多孔层厚度、孔隙率、烧结颗粒直径、平均孔隙直径与压力等...     

循环流化床多旋风分离器入口电容层析成像测量

旋风分离器是循环流化床锅炉的关键部件之一,其分离性能将直接影响整个循环流化床锅炉的总体设计及锅炉的运行性能.大型循环流化床锅炉采用多个旋风分离器与炉膛出口并联布置实现气固分离.研究其分离系统的气固两相流动特性可进行旋风分离器的分离性能分析。本文针对600 MW超临界循环流化床锅炉的冷态模型,采用电容层析成像测量技术进行旋风分离器入口烟道内气田两相流固相颗粒浓度测量,在不同床料量和炉膛表观风速下,研究多个旋风分离器入口固体颗粒分布特性,得到不同分离器入口处固体颗粒浓度随流化风速、初始物料量的变化,分析了电容原始信号的波动特性,研究结果对流化床大型化多分离器优化布置提供了支持.     

曲径燃尽层

一、前言 煤的流化床燃烧是近二十年来发展起来的一种新型燃烧技术,在其发展中面临的突出问题是燃烧效率低,主要是飞灰含碳量高。为改进流化床燃烧过程,我们曾提出一个由流化燃烧层和曲径燃尽层组成的流化床燃烧室结构方案,经测试和应用表明,设置曲径燃尽层这项技术措施,对于改善我国目前已有的流化床锅炉的性能,发展中小型容量的     

惰性颗粒流化床中低浓度煤层气燃烧特性实验

采用实验的方法,在鼓泡流化床燃烧装置中研究了低浓度煤层气在床内的流动和燃烧特性,考察了床层温度、气体浓度、流化风速及床料颗粒特性等操作条件变化对甲烷转化率和燃烧产物的影响。研究表明:床层温度升高,甲烷转化率显著增加;增加流化风速及进气甲烷浓度,甲烷转化率减小;颗粒粒径增加,甲烷转化率增加;CO排放浓度随床层温度的升高先增加后降低,并在床层温度约850℃时达到其最大峰值,沿流化床轴向高度CO的排放浓度先增加后降低,呈钟型分布。     

小麦秸秆流态化燃烧粘结特性实验研究

在5 kW鼓泡流化床实验装置上,利用床层压差和温度的变化作为判断床层粘结失流的依据,以小麦秸秆成型颗粒作为研究对象,进行了燃烧温度、床料粒径和流化风速对失流时间影响的实验研究。实验结果表明:失流时间随着燃烧温度上升而缩短;流化风速增大,失流时间增长;床料粒径对失流时间影响不明显。对粘结物进行了SEM/EDX和XRF分析,分析结果表明,Si和K元素形成的熔融物对床料的粘结起重要的作用。     

大型循环流化床锅炉燃烧系统数学模拟

数学模型是研究和发展大型循环流化床锅炉的重要方法.在浙江大学提出的适用于中小型循环流化床锅炉的整体数学模型的基础上,建立了适用于大型循环流化床锅炉的数学模型.模型采用了基于环-核结构的流体动力学模型,并考虑了宽筛分燃料颗粒所经历的破碎、燃烧等过程.模拟了国内一台300MWe循环流化床锅炉,模拟计算结果与锅炉的运行测量值...     

劣质煤沸腾燃烧锅炉浸没埋管的传热计算与试验

本文在计算沸腾料层与浸没埋管之间的传热时,引用修正后的乳化团传热模型,它计及埋管壁面对壁面边界层内局部空隙度的影响.壁面附近床层空隙度的变化规律由几何关系推得.计算结果与埋管传热系数的实验值较为接近,其相对误差小于±5％.文中尚对劣质煤沸腾燃烧锅炉中的埋管辐射放热系数进行了讨论。     

压力对返料器性能影响的实验研究

为研究加压循环流化床返料器的返料特性,在下降段和上升段直径均为35 mm的小型高压实验台上研究压力、返料风流化数和颗粒粒径对返料流率的影响.返料器流化风流化数N1和松动风流化数N2不变时,压力和颗粒粒径对返料流率没有明显影响;当松动风流化数N2<3时,返料流率随流化风流化数N1的增大而增大;当松动风流化数N2≥3时,返料器达到最大返料流率,增大流化风流化数N1对返料流率没有影响.研究结果可以为高压返料器的设计和运行提供指导.     

颗粒数方程的求解及流化床数值模拟

流化床内颗粒聚并和破碎将影响颗粒相的流动特性.本文运用基于颗粒动理学理论的欧拉一欧拉气固多相流模型,利用直接矩积分方法求解颗粒数平衡方程,建立颗粒数密度与连续性方程、动量方程之间的关系,数值模拟流化床内两种不同直径颗粒发生聚并时气固两相流动特性。计算结果表明,颗粒聚并伴随着床内颗粒直径逐渐增大,床内颗粒流化状态逐渐变为固定床状态,两种颗粒直径均增加,且小颗粒的体积分数逐渐减小、大颗粒的体积分数增加。当仅考虑聚并过程时增加流化速度将导致床内颗粒体积平均直径变大。随着颗粒密度减小,床内体积平均直径增加。     

纳米流体对流换热机理分析

考虑在纳米流体中纳米颗粒做布朗运动引起的对流换热, 基于纳米颗粒在纳米流体中遵循分形分布, 本文得到纳米流体对流换热的机理模型. 本解析模型没有增加新的经验常数, 从该模型发现纳米流体池沸腾热流密度是温度、纳米颗粒的平均直径、 纳米颗粒的浓度、纳米颗粒的分形维数、沸腾表面活化穴的分形维数、基本液体的物理特性的函数. 对不同的纳米颗粒浓度和不同的纳米颗粒平均直径与不同的实验数据进行了比较, 模型预测的结果与实验结果相吻合. 所得的解析模型可以更深刻地揭示纳米流体对流换热的物理机理.     

自由分子区布朗凝并作用下的颗粒尺寸分布变化

对于燃烧过程中生成的亚微米颗粒,其一次颗粒的长大过程主要是通过碰撞凝并实现的。本文通过对颗粒的初始分布作出一个合理的正态对数分布的假设,运用矩方法(Moment Method)研究了自由分子区的颗粒在布朗碰撞作用下的颗粒尺寸分布的变化情况。所得到的长时间碰撞凝并结果符合布朗碰撞凝并过程的自保持特性。数值结果还表明,颗粒初始的宽粒径分布会显著提高粒子云的在凝并初期的凝并速率和生成粒子的平均直径,且最终生成的粒子尺寸都是宽分布的。这说明在预报微细颗粒的迁移和长大过程中有必要考虑粒子的宽分布特性。     

生物质流态化燃烧床料流化特性研究

利用5 kW鼓泡流化床实验装置,以小麦秸秆为燃料,以石英砂为床料,进行燃烧实验,在27~800℃温度范围内,对实验前后床料的最小流化速度进行研究。结果表明:生物质流态化燃烧后,床料表面粘附熔融物;常温条件下,熔融物对床料最小流化速度影响不明显,随着温度升高,石英砂床料最小流化速度降低,在温度大于500℃条件下,实验后床料的最小流化速度明显增大;床料表面粘附物高温条件下熔融是引起流化特性改变的根本原因。     

流化床中煤与木屑混烧污染物排放实验研究

采用木屑和煤混烧的方法来降低流化床燃烧煤中污染物的排放.实验结果表明,流化床中木屑和两种不同煤混烧时均可以有效降低SO_2和NO_x排放。随着木屑掺烧比例的增加,降低SO_2和NO_x排放的效果越明显;SO_2排放随流化风速增加而增加、NO_x排放增加幅度较小;随着燃烧负荷的增加,NO_x排放增加.由于受炉膛高度限制以及无二次风,CO排放随木屑掺烧比例、流化风速增加而增加。