气态烃非催化部分氧化烧嘴端面传热过程研究

针对气态烃非催化部分氧化烧嘴端面传热情况进行了数值模拟,揭示了烧嘴流道组织对转化炉内燃烧情况和烧嘴端面热负荷的影响.结果表明:三通道烧嘴将CO2通道添加在O2与CH4通道之间时,增加了高温区与烧嘴端面之间的距离,减少了外侧端面受到的传热量;双通道烧嘴利用CO2稀释O2的方式降低反应强度,减少了辐射传热量,从而降低了烧嘴...     

神府煤掺石油焦气流床气化细渣的CO2气化反应特性

采用高温热台显微镜系统对比和研究了石油焦、细渣和神府煤焦的气化反应特性,并制备了掺灰石油焦样品,采用热重分析仪对比和分析了不同样品的气化反应活性.结果表明:相比石油焦,细渣具有更为丰富的孔隙结构,其样品中存在较多孔径为2～10 nm的孔,比表面积约为石油焦比表面积的15倍;细渣石墨化程度较低,其含有的灰分促进了气化反应...     

水冷壁气流床气化炉灰渣结构分析

在管式电炉还原性气氛下,对煤灰进行1 300℃和1 400℃的高温热处理。同时,在小型膜式水冷壁气流床气化炉热模装置中进行煤气化实验。利用XRD、SEM和EDS等方法,考察了热处理后灰渣与煤气化所得炉渣的表面形态、内部微观结构、矿物组成等结构特性,并对管式电炉内进行灰渣热处理实验的可行性进行评估。结果表明,热处理温度和灰渣流动温度对灰渣的结构具有重大影响,热处理温度高于灰渣流动温度约10℃时,灰渣中含有大量矿物晶体且表面形态粗糙,内部微观结构凹凸不平,灰渣难于流动;热处理温度高于灰渣流动温度约100℃时,渣中大部分矿物晶体已变成无定形的玻璃体物质,灰渣表面及内部微观结构变得光滑均匀。采用管式电炉模拟气化炉内灰渣氛围,研究气化炉操作温度对灰渣结构的影响,具有一定的可行性。     

气流床气化炉水冷壁的水力特性

基于实验室小型水冷壁气流床气化炉,建立了工质流动及传热模型,对水冷壁的水力特性进行了研究,并分析了结构参数、操作参数对工质不均匀性的影响。模拟结果表明：分配集箱中沿流向工质速度逐渐降低,静压逐渐升高;汇集集箱中沿流向工质速度逐渐增大,静压总体呈降低趋势。与集箱进口距离较远的冷却管的进、出口压差相对较大,其中质量流量较高...     

煤灰黏温特性的测试条件

煤灰的黏温特性对以液态排渣的气流床气化炉至关重要。选用岳阳煤灰为原料,在实验室购置的RV DV-Ⅲ型高温黏度计上分别从样品量、升温条件、降温速率等方面对煤灰黏温特性的测试条件进行了研究。结果表明:应用此仪器进行煤灰黏温特性测试,制灰量至少为80g,预熔后的渣样量为40~50g;一般以待测样品流动温度(TF)以上200℃作为测试的最高温度,样品升温段在灰熔点以下100℃能以较快速率升温,在灰熔点附近降低升温速率并在灰熔点左右恒温。采用连续降温方式进行测试,分析显示以1℃/min降温速率进行测试较合理。     

添加助熔剂后朱集西煤灰熔融特性规律研究

以高灰熔点朱集西洗煤为对象,研究了助熔剂CaCO₃、Fe₂O₃、CaCO₃/Fe₂O₃复合助熔剂以及CaMg(CO₃)₂对其煤灰熔融特性的影响。结果表明,各助熔剂均可降低煤灰熔融温度,但助熔效果与助熔剂种类和添加量有关,采用CaCO₃/Fe₂O₃复合助熔剂以及CaMg(CO₃)₂在添加量较小时,助熔效果明显;利用FactSage热力学软件,分析了添加助熔剂对煤灰中矿物高温熔融行为的影响,为进一步掌握助熔剂的助熔机理提供理论帮助。     

煤的模型化合物混合燃料气流床气化中N的迁移研究

将吡啶配入柴油中模拟煤中氮的存在形式,考察了混合燃料在四喷嘴对置式气化炉中,轴径向位置HCN、NH3、NO和N2的浓度分布。结果表明：氮污染物(HCN、NH3、NO)在喷嘴平面处即产生且浓度最高,远离喷嘴平面时其浓度大幅降低,N2也裂解参与了气化反应,且出口浓度N2>HCN>NH3>NO;氧燃料比增高,NO、N2增加;氧燃料比1.3时HCN、NH3浓度最高,0.9和1.7时浓度较低;流场的分布使靠近出口处径向浓度基本一致,而上部各平面位置浓度靠近炉壁处最低;水汽的加入使HCN、NH3浓度增高而NO浓度降低。     

管道内高温合成气喷雾激冷过程数值模拟研究

采用数值模拟方法对管道内高温合成气的喷雾激冷过程进行了研究,考察了喷嘴直径、喷嘴雾化半角和冷却水流量对管内合成气流动与降温过程的影响.结果表明:减小喷嘴直径、增大喷嘴雾化半角和冷却水流量有利于管内合成气降温.为使废热锅炉进口合成气(7472.99 m3/h)从1523.31 K降温至1273.15 K,采用冷却水流量为...     

四喷嘴对置式气化炉停留时间分布的随机模型

运用连续时间马尔可夫链及矩阵相关理论，建立了停留时间分布随机模型。根据对四喷嘴对置式气化炉流场的测试，将气化炉划分为若干区域，并且对各个区域体积进行了估算，组成马尔可夫链状态转移图。模拟计算表明，当射流回流区和撞击流回流区回流比为1，管流区为平推流模式,其他区域按全混流模式处理时，模拟值与实验值较接近。用优化的模型计算了不同条件的冷模气化炉的停留时间分布，结果表明，随着气体流量的增大，平均停留时间减小，无因次方差增大；随着炉体高度的增加，平均停留时间增大，无因次方差减小。对工业气化炉停留时间分布进行了预测，炉内流型总体上趋近于全混流，有利于炉内的气化反应。     

新型水煤浆气化炉内洗涤冷却管的温度分布

对新型水煤浆气化炉洗涤冷却室进行了热模实验研究,并用F luent商业软件对其中的洗涤冷却管内温度分布进行了三维数值模拟,模拟值与热模实验值吻合较好。对实验和模拟结果的分析得到,高温气体经过洗涤冷却环时就开始显著降温,在洗涤冷却环与洗涤冷却管的交接处,即冷却水的出口部位,热质传递最为激烈,导致温度急剧下降。在距洗涤冷却环下方约0.15 m处,气体温度已降至热质传递的平衡值附近。本文研究内容为新型洗涤冷却室工业放大提供了设计依据。