常压四喷嘴强旋转气流床气化炉流动及燃烧气化特性研究
发布时间：2021-03-27 18:21
目前我国多数中小型煤化工企业所采用的气化炉是固定床气化炉,其对煤质要求高,碳转化效率低,污染严重,面临转型。加压气流床气化装置尽管性能优越,但投资及维护费用昂贵,难以在中小型化工企业中应用。常压干煤粉气流床气化技术则具有投资成本小、碳转化效率高和环境友好等特点,较为适用于中小型煤化工厂的升级改造。基于我国数量众多的中小型化工企业的这一需求,我校率先提出了常压干煤粉四喷嘴强旋转气化技术,并得到了工业应用。本文的研究对象则是该技术的工业示范项目-宜化集团乌拉山化肥厂造气量30000Nm3/h的常压干煤粉四喷嘴强旋转气流床气化炉。首先根据单相冷态模化准则确定了冷态试验台的结构和运行参数,搭建了与原型比例为1:8的冷态试验台。通过对炉内单相冷态流场的研究,得出如下结论:气化炉内单相流场可以分为6个流动区域,分别为上部返混区、上部折射区、水平射流区、中心切圆区、下部折射区和下部返混区;炉膛下部折射区与返混区的气体沿气化炉高度方向,混合强度逐渐增大,喷嘴附近区域气体交换量可以达到炉底区域的5倍以上。随着气化炉喷嘴水平偏转角度由4°增加到12°,其切圆直径由74mm增加到126mm。改变负荷会对气流...
【文章来源】：哈尔滨工业大学黑龙江省 211工程院校 985工程院校
【文章页数】：69 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
典型的气流床煤气化工艺流程图
实物图如图2-4所示。使用IFA300恒温热线风速仪测量常压气化炉的流场。根据冷态模化原理按照1：8比例搭建冷态试验台，试验台的材料是有机玻璃。单相冷态流动特性实验系统包括送风系统、气化炉、引风系统、连接系统和测量系统。送风系统为两台送风机，分别为煤粉和气化剂的供气来源。送风母管分流出四个送风管道，分别为四个烧嘴提供额定的风量并保证四个烧嘴向炉膛均匀供风。通过调节阀门来调整对应的气流速度以达到煤粉和气化剂所需速度，变负荷工况主要通过阀门调节气流速度。引风机连接炉膛出口，用以保证气化
本实验采用IFA300热线热膜风速仪对流场进行测量。图2-6为IFA300热线风速仪实物图。热线风速仪由探针支架、探针、流速仪、A/D转换器、RS-232-C连接电路以及IFA300数据处理软件及计算机、坐标架、风速校准器等构成。热线风速仪测量流场是通过暴露其中的感应元件感应流体中（通常是空气）的热量变化，其中感应元件是通过电流加热的金属丝或者金属膜。采样系统测量流体所造成的传感器冷却。使用恒温热线风速仪时，其电阻传感器感应部分保持恒温，而热线的温差变化是由流体速度决定的，恒温仪将调节通过热线的电流维持感应部分恒温[63]。而恒温仪通过记录电流的变化来求出流体的速度。为了准确得到实验数据，在测量风速之前，需要利用压差计与毕托管对热线进行标定。利用固定风速制定出标定曲线，试验测量中通过此标定曲线来确定流场风速。图2-6 IFA300热线风速仪实物图为了保证实测状态的工作特性和标定前热线探头的工作特性尽量一致，需将热线探头置于实际的测量流场中，大约4小时之后，热线探头的特性基本达到稳定，经过以上的预处理之后
【参考文献】：
期刊论文
[1]多段翼型缝翼流动速度的定常和非定常特性研究[J]. 焦予秦,熊楠. 应用力学学报. 2018(03)
[2]中国能源消费地区关联网络的统计性质及结构特征测度[J]. 赵巧芝,闫庆友. 统计与决策. 2018(07)
[3]Shell干煤粉气化过程研究[J]. 孙崇,张春凤. 当代化工研究. 2017(06)
[4]合成射流激励器的特性及其后台阶流动控制应用[J]. 张振辉,李栋. 机械工程学报. 2018(06)
[5]浅谈循环流化床气化数学模型研究[J]. 陆杨. 广州化工. 2016(04)
[6]水热处理对我国典型褐煤气化特性的影响[J]. 葛立超,张彦威,应芝,王智化,周俊虎,岑可法. 中国电机工程学报. 2013(32)
[7]多喷嘴水煤浆气化装置常见问题及应对措施[J]. 张超,肖建华,杜腾飞,孔秋福. 辽宁化工. 2013(01)
[8]航天粉煤加压气化技术（HT-L）的进展及装置运行情况[J]. 卢正滔,姜从斌. 化肥工业. 2012(04)
[9]典型煤气化技术概述[J]. 吴琼,林伟宁. 山西化工. 2012(04)
[10]GSP气化技术的发展与优化[J]. 范为鹏. 石油化工应用. 2012(07)
博士论文
[1]工业气流床水煤浆气化炉的建模、控制与优化研究[D]. 孔祥东.华东理工大学 2014
[2]气流床煤气化炉数值模拟及颗粒—涡团作用建模研究[D]. 吴玉新.清华大学 2007
硕士论文
[1]二次风对采用旋流燃烧器W火焰锅炉炉内流动特性的影响[D]. 车苗苗.哈尔滨工业大学 2017
[2]液态排渣卧式旋风气化炉数值模拟及气化动力学研究[D]. 徐健健.哈尔滨工业大学 2015
[3]气流床煤气化模拟中反应动力学参数的优化研究[D]. 朱赟.哈尔滨工业大学 2013
[4]结构参数对旋风气化炉内流场影响的实验研究[D]. 杜昌帅.哈尔滨工业大学 2012
[5]流化床煤气化技术工业化过程的优化与模拟[D]. 申大志.天津大学 2009
[6]离心泵内部湍流流动数值模拟的研究[D]. 张振山.河北工程大学 2007
本文编号：3103978
【文章来源】：哈尔滨工业大学黑龙江省 211工程院校 985工程院校
【文章页数】：69 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
典型的气流床煤气化工艺流程图
实物图如图2-4所示。使用IFA300恒温热线风速仪测量常压气化炉的流场。根据冷态模化原理按照1：8比例搭建冷态试验台，试验台的材料是有机玻璃。单相冷态流动特性实验系统包括送风系统、气化炉、引风系统、连接系统和测量系统。送风系统为两台送风机，分别为煤粉和气化剂的供气来源。送风母管分流出四个送风管道，分别为四个烧嘴提供额定的风量并保证四个烧嘴向炉膛均匀供风。通过调节阀门来调整对应的气流速度以达到煤粉和气化剂所需速度，变负荷工况主要通过阀门调节气流速度。引风机连接炉膛出口，用以保证气化
本实验采用IFA300热线热膜风速仪对流场进行测量。图2-6为IFA300热线风速仪实物图。热线风速仪由探针支架、探针、流速仪、A/D转换器、RS-232-C连接电路以及IFA300数据处理软件及计算机、坐标架、风速校准器等构成。热线风速仪测量流场是通过暴露其中的感应元件感应流体中（通常是空气）的热量变化，其中感应元件是通过电流加热的金属丝或者金属膜。采样系统测量流体所造成的传感器冷却。使用恒温热线风速仪时，其电阻传感器感应部分保持恒温，而热线的温差变化是由流体速度决定的，恒温仪将调节通过热线的电流维持感应部分恒温[63]。而恒温仪通过记录电流的变化来求出流体的速度。为了准确得到实验数据，在测量风速之前，需要利用压差计与毕托管对热线进行标定。利用固定风速制定出标定曲线，试验测量中通过此标定曲线来确定流场风速。图2-6 IFA300热线风速仪实物图为了保证实测状态的工作特性和标定前热线探头的工作特性尽量一致，需将热线探头置于实际的测量流场中，大约4小时之后，热线探头的特性基本达到稳定，经过以上的预处理之后
【参考文献】：
期刊论文
[1]多段翼型缝翼流动速度的定常和非定常特性研究[J]. 焦予秦,熊楠. 应用力学学报. 2018(03)
[2]中国能源消费地区关联网络的统计性质及结构特征测度[J]. 赵巧芝,闫庆友. 统计与决策. 2018(07)
[3]Shell干煤粉气化过程研究[J]. 孙崇,张春凤. 当代化工研究. 2017(06)
[4]合成射流激励器的特性及其后台阶流动控制应用[J]. 张振辉,李栋. 机械工程学报. 2018(06)
[5]浅谈循环流化床气化数学模型研究[J]. 陆杨. 广州化工. 2016(04)
[6]水热处理对我国典型褐煤气化特性的影响[J]. 葛立超,张彦威,应芝,王智化,周俊虎,岑可法. 中国电机工程学报. 2013(32)
[7]多喷嘴水煤浆气化装置常见问题及应对措施[J]. 张超,肖建华,杜腾飞,孔秋福. 辽宁化工. 2013(01)
[8]航天粉煤加压气化技术（HT-L）的进展及装置运行情况[J]. 卢正滔,姜从斌. 化肥工业. 2012(04)
[9]典型煤气化技术概述[J]. 吴琼,林伟宁. 山西化工. 2012(04)
[10]GSP气化技术的发展与优化[J]. 范为鹏. 石油化工应用. 2012(07)
博士论文
[1]工业气流床水煤浆气化炉的建模、控制与优化研究[D]. 孔祥东.华东理工大学 2014
[2]气流床煤气化炉数值模拟及颗粒—涡团作用建模研究[D]. 吴玉新.清华大学 2007
硕士论文
[1]二次风对采用旋流燃烧器W火焰锅炉炉内流动特性的影响[D]. 车苗苗.哈尔滨工业大学 2017
[2]液态排渣卧式旋风气化炉数值模拟及气化动力学研究[D]. 徐健健.哈尔滨工业大学 2015
[3]气流床煤气化模拟中反应动力学参数的优化研究[D]. 朱赟.哈尔滨工业大学 2013
[4]结构参数对旋风气化炉内流场影响的实验研究[D]. 杜昌帅.哈尔滨工业大学 2012
[5]流化床煤气化技术工业化过程的优化与模拟[D]. 申大志.天津大学 2009
[6]离心泵内部湍流流动数值模拟的研究[D]. 张振山.河北工程大学 2007
本文编号：3103978
本文链接：https://www.wllwen.com/projectlw/hxgylw/3103978.html
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