干煤粉弥散特性研究
发布时间：2021-06-14 10:15
喷嘴广泛应用于工农业生产、交通运输以及日常生活等领域,在粉体气化与燃烧设备上的运用尤为重要。论文以粉煤气化技术为研究背景,通过数值模拟结合实验研究的方法,获得气化炉喷嘴出口颗粒弥散场的相关数据信息,掌握不同参数对干煤粉弥散特性的影响规律,揭示干煤粉弥散机制。本文获得的干煤粉喷嘴的弥散特性对粉体煤气化技术的发展具有重要的理论意义和工业应用价值,对于气化炉及气化喷嘴的设计、控制及运行有重要的指导意义。根据工业干煤粉气化喷嘴结构及参数,利用冷态模化理论,保证单值条件相似以及气固动量比等无量纲特征数相等,设计了实验用同轴双通道外混式气流喷嘴和搭建弥散实验系统。通过改变操作参数、粉体物性及喷嘴结构等,在冷态条件下模拟气化炉内部喷嘴的弥散过程,获得与喷嘴实际工业生产条件下近似的流场特征信息。对干煤粉弥散实验中使用的煤粉进行粉体物性分析,结果表明：两种煤粉的全水含量都小于3%,物料非常干燥；两种不同粒径的煤粉都表现出颗粒形状不规则,表面粗糙且组织致密,有少许小颗粒附着等特征；两种煤粉的体积分数和粒径分布各不相同,且粒径分布集中代表性强；煤粉流动性的研究表明,两种煤粉均属于有黏性且容易流动的颗粒,另外...
【文章来源】：东南大学江苏省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：85 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图１－１中国一次能源消费总量及构成ＰＩ??
中国是一个资源总量非常丰富的能源大国，但是由于人口众多，又是一个人均资源拥有量很低??的能源贫国Ｗ，并且我国能源资源的生产消费结构性矛盾尤为突出，特别是在一次能源中的煤炭、??石油、天然气Ｗ及可再生能源等的消费结构不合理，如图１－１所示，煤炭在我国的一次能源消费构??成中长期占有着主导地位，其消费比例基本维持在７０％左右。中国是世界上最大的煤炭生产国和消??费国，根据２０１５年６月发布的《ＢＰ世界能源统计年鉴》显示，中国占世界煤炭总产量的４６．９％，??而消费量达到了?５０．６％。预计到２１世纪的中期，乃至到２１世纪末，中国Ｗ煤炭为主的能源结构将??仍然不会改变。而相对落后的煤炭生产模式与利用方式导致了煤炭资源的使用效率低下，并且带来??了资源浪费、环境污染和生态失衡等一系列问题。因此，煤的高效、清洁、合理的利用，是保证社??会稳定运行和经济可持续发展的必然选择，这也充分表明了我国大为发展洁巧煤技术的紧迫性和重??要性口］。??４０００００???１??｜３￣?臣！分??§２０００００：??奮。。。的：??５００００?－??１朗０?１那５?巧如?１那５?扣加?２００５?２０１０??年份??图１－１中国一次能源消费总量及构成ＰＩ??煤气化技术［４］是洁净煤技术的核也和关键技术之一，是发展整体煤气化联合循环［５］?（Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ??Ｇａｓｉｆｉｃａｔｉｏｎ?Ｃｏｍｂｉｎｅｄ?Ｃｙｃｌｅ
为质量扩散系数；Ｍ＇为縮流脉动速度；７；为Ｌａｇｒａｎｇｉａｎ非均质流体中Ｔａｙｌｏｒ的理论也可Ｗ运用，比如在气固两ｉｉ的理论来描述颗粒的弥散，即对颗粒的受力情况进行详ｐ?打?ｄｕ?，?，?ｊ?３?（ｄｕ?ｄｕｐ、??二￣ｚｄｐ?Ｐ￣ＳＫ／ｕｄｐ?心一Ｕｐ＾?＋?Ｃｗｎｄｐ?ｐ?＾ＩＴ???ｏ?ｄｔ?＼?（ｉｔ?ｄｔ?Ｊ，０?Ｉ?ｃ＇?ｄ｛ｕ－Ｕｐ）ｌｄＴ?，??命麻Ｌ?Ｖ７Ｔ７?加??粒弥散收到大祸结构的控制产生了各向异性，正如Ｃｒｏｗ定义，Ｗ斯托克斯数（简称Ｓｔ数）来判定旋转流场中两颗粒的动力学反应时间，ｒ为一个与拟序结构相关的时运动的结构称为拟序结构［８４］，它的初始位置和时间是不发展成特定的运动形态。当颗粒况值远小于１时，颗粒为明显：对于况值接近于１时，颗粒相明显比气体相扩况值远大于１时，颗粒运动受流场的影响较小，并基本按人難人扣別；Ｊ??
【参考文献】：
期刊论文
[1]中心气流与环形气流作用下颗粒射流的流动与混合特性[J]. 吕慧,王海永,李大龙,曹贵平,刘海峰,郭杨龙. 化工学报. 2015(07)
[2]新型干煤粉气化炉数值模拟研究[J]. 倪建军,崔洁. 锅炉技术. 2014(04)
[3]多喷嘴对置式干煤粉加压气化技术[J]. 乙醛醋酸化工. 2014(06)
[4]我国洁净煤气化技术现状与存在的问题及发展趋势(下)[J]. 梁永煌,游伟,章卫星. 化肥工业. 2014(01)
[5]我国洁净煤气化技术现状与存在的问题及发展趋势(上)[J]. 梁永煌,游伟,章卫星. 化肥工业. 2013(06)
[6]煤粉高压密相气力输送技术研究现状与前景展望[J]. 吴家桦,陈鹏,王晓亮,胡春云. 东方电气评论. 2013(04)
[7]同轴射流中颗粒流振荡弥散的LES-DPM模拟[J]. 曹文广,刘海峰,李伟锋,许建良. 华东理工大学学报(自然科学版). 2013(04)
[8]清洁能源系统[J]. 吉桂明. 热能动力工程. 2013(04)
[9]气流床煤气化炉内流动、混合与反应过程的研究进展[J]. 王辅臣. 燃料化学学报. 2013(07)
[10]GSP气化技术工业化应用及发展方向[J]. 杨英,魏璐,罗春桃. 洁净煤技术. 2013(01)
博士论文
[1]稠密气固两相射流的实验研究与数值模拟[D]. 曹文广.华东理工大学 2013
[2]中心气流作用下的稠密环形颗粒射流流动特性研究[D]. 吕慧.华东理工大学 2013
[3]气流床气化炉内颗粒流动模拟及分区模型研究[D]. 李超.华东理工大学 2013
[4]多级旋流空气雾化喷嘴雾化特性及光学测试方法研究[D]. 刘存喜.中国科学院研究生院（工程热物理研究所） 2012
[5]水煤浆喷嘴的实验与数值模拟研究[D]. 杜聪.浙江大学 2011
[6]煤基化工—动力多联产系统开拓研究[D]. 高林.中国科学院研究生院（工程热物理研究所） 2005
[7]超临界流体制备超微颗粒的过程模拟与喷嘴设计[D]. 刘燕.山东大学 2005
[8]新型水煤浆气化喷嘴和气化炉的开发以及气化过程数值模拟[D]. 于海龙.浙江大学 2004
[9]流化床燃煤固硫渣特性及其建材资源化研究[D]. 王智.重庆大学 2002
硕士论文
[1]高压浓相气力输送中倾斜管阻力特性研究[D]. 沈骝.东南大学 2015
[2]气体射流对气固流动与反应过程影响的数值模拟[D]. 唐燕佳.哈尔滨工业大学 2014
[3]四种雾化介质对气雾化流场影响的模拟及实验研究[D]. 付军华.北京有色金属研究总院 2014
[4]延迟焦化冷焦喷嘴雾化性能实验与数值模拟研究[D]. 赵华璋.华东理工大学 2014
[5]基于FLUENT的气力输送浓相气固两相流数值模拟[D]. 何成.广东工业大学 2014
[6]双通道气流式雾化喷嘴模拟计算与优化[D]. 汪新智.哈尔滨工业大学 2013
[7]新型双流喷嘴的雾化实验研究与数值模拟[D]. 徐开华.华南理工大学 2013
[8]应用喷嘴技术防止引风机积灰振动变工况研究[D]. 王冰.东北电力大学 2013
[9]固定床与气流床水煤浆气化集成的煤制天然气系统能量与经济分析[D]. 邵迪.华东理工大学 2013
[10]旋流喷嘴设计计算和两相流动模拟分析[D]. 王鹏.大连理工大学 2012
本文编号：3229619
【文章来源】：东南大学江苏省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：85 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图１－１中国一次能源消费总量及构成ＰＩ??
中国是一个资源总量非常丰富的能源大国，但是由于人口众多，又是一个人均资源拥有量很低??的能源贫国Ｗ，并且我国能源资源的生产消费结构性矛盾尤为突出，特别是在一次能源中的煤炭、??石油、天然气Ｗ及可再生能源等的消费结构不合理，如图１－１所示，煤炭在我国的一次能源消费构??成中长期占有着主导地位，其消费比例基本维持在７０％左右。中国是世界上最大的煤炭生产国和消??费国，根据２０１５年６月发布的《ＢＰ世界能源统计年鉴》显示，中国占世界煤炭总产量的４６．９％，??而消费量达到了?５０．６％。预计到２１世纪的中期，乃至到２１世纪末，中国Ｗ煤炭为主的能源结构将??仍然不会改变。而相对落后的煤炭生产模式与利用方式导致了煤炭资源的使用效率低下，并且带来??了资源浪费、环境污染和生态失衡等一系列问题。因此，煤的高效、清洁、合理的利用，是保证社??会稳定运行和经济可持续发展的必然选择，这也充分表明了我国大为发展洁巧煤技术的紧迫性和重??要性口］。??４０００００???１??｜３￣?臣！分??§２０００００：??奮。。。的：??５００００?－??１朗０?１那５?巧如?１那５?扣加?２００５?２０１０??年份??图１－１中国一次能源消费总量及构成ＰＩ??煤气化技术［４］是洁净煤技术的核也和关键技术之一，是发展整体煤气化联合循环［５］?（Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ??Ｇａｓｉｆｉｃａｔｉｏｎ?Ｃｏｍｂｉｎｅｄ?Ｃｙｃｌｅ
为质量扩散系数；Ｍ＇为縮流脉动速度；７；为Ｌａｇｒａｎｇｉａｎ非均质流体中Ｔａｙｌｏｒ的理论也可Ｗ运用，比如在气固两ｉｉ的理论来描述颗粒的弥散，即对颗粒的受力情况进行详ｐ?打?ｄｕ?，?，?ｊ?３?（ｄｕ?ｄｕｐ、??二￣ｚｄｐ?Ｐ￣ＳＫ／ｕｄｐ?心一Ｕｐ＾?＋?Ｃｗｎｄｐ?ｐ?＾ＩＴ???ｏ?ｄｔ?＼?（ｉｔ?ｄｔ?Ｊ，０?Ｉ?ｃ＇?ｄ｛ｕ－Ｕｐ）ｌｄＴ?，??命麻Ｌ?Ｖ７Ｔ７?加??粒弥散收到大祸结构的控制产生了各向异性，正如Ｃｒｏｗ定义，Ｗ斯托克斯数（简称Ｓｔ数）来判定旋转流场中两颗粒的动力学反应时间，ｒ为一个与拟序结构相关的时运动的结构称为拟序结构［８４］，它的初始位置和时间是不发展成特定的运动形态。当颗粒况值远小于１时，颗粒为明显：对于况值接近于１时，颗粒相明显比气体相扩况值远大于１时，颗粒运动受流场的影响较小，并基本按人難人扣別；Ｊ??
【参考文献】：
期刊论文
[1]中心气流与环形气流作用下颗粒射流的流动与混合特性[J]. 吕慧,王海永,李大龙,曹贵平,刘海峰,郭杨龙. 化工学报. 2015(07)
[2]新型干煤粉气化炉数值模拟研究[J]. 倪建军,崔洁. 锅炉技术. 2014(04)
[3]多喷嘴对置式干煤粉加压气化技术[J]. 乙醛醋酸化工. 2014(06)
[4]我国洁净煤气化技术现状与存在的问题及发展趋势(下)[J]. 梁永煌,游伟,章卫星. 化肥工业. 2014(01)
[5]我国洁净煤气化技术现状与存在的问题及发展趋势(上)[J]. 梁永煌,游伟,章卫星. 化肥工业. 2013(06)
[6]煤粉高压密相气力输送技术研究现状与前景展望[J]. 吴家桦,陈鹏,王晓亮,胡春云. 东方电气评论. 2013(04)
[7]同轴射流中颗粒流振荡弥散的LES-DPM模拟[J]. 曹文广,刘海峰,李伟锋,许建良. 华东理工大学学报(自然科学版). 2013(04)
[8]清洁能源系统[J]. 吉桂明. 热能动力工程. 2013(04)
[9]气流床煤气化炉内流动、混合与反应过程的研究进展[J]. 王辅臣. 燃料化学学报. 2013(07)
[10]GSP气化技术工业化应用及发展方向[J]. 杨英,魏璐,罗春桃. 洁净煤技术. 2013(01)
博士论文
[1]稠密气固两相射流的实验研究与数值模拟[D]. 曹文广.华东理工大学 2013
[2]中心气流作用下的稠密环形颗粒射流流动特性研究[D]. 吕慧.华东理工大学 2013
[3]气流床气化炉内颗粒流动模拟及分区模型研究[D]. 李超.华东理工大学 2013
[4]多级旋流空气雾化喷嘴雾化特性及光学测试方法研究[D]. 刘存喜.中国科学院研究生院（工程热物理研究所） 2012
[5]水煤浆喷嘴的实验与数值模拟研究[D]. 杜聪.浙江大学 2011
[6]煤基化工—动力多联产系统开拓研究[D]. 高林.中国科学院研究生院（工程热物理研究所） 2005
[7]超临界流体制备超微颗粒的过程模拟与喷嘴设计[D]. 刘燕.山东大学 2005
[8]新型水煤浆气化喷嘴和气化炉的开发以及气化过程数值模拟[D]. 于海龙.浙江大学 2004
[9]流化床燃煤固硫渣特性及其建材资源化研究[D]. 王智.重庆大学 2002
硕士论文
[1]高压浓相气力输送中倾斜管阻力特性研究[D]. 沈骝.东南大学 2015
[2]气体射流对气固流动与反应过程影响的数值模拟[D]. 唐燕佳.哈尔滨工业大学 2014
[3]四种雾化介质对气雾化流场影响的模拟及实验研究[D]. 付军华.北京有色金属研究总院 2014
[4]延迟焦化冷焦喷嘴雾化性能实验与数值模拟研究[D]. 赵华璋.华东理工大学 2014
[5]基于FLUENT的气力输送浓相气固两相流数值模拟[D]. 何成.广东工业大学 2014
[6]双通道气流式雾化喷嘴模拟计算与优化[D]. 汪新智.哈尔滨工业大学 2013
[7]新型双流喷嘴的雾化实验研究与数值模拟[D]. 徐开华.华南理工大学 2013
[8]应用喷嘴技术防止引风机积灰振动变工况研究[D]. 王冰.东北电力大学 2013
[9]固定床与气流床水煤浆气化集成的煤制天然气系统能量与经济分析[D]. 邵迪.华东理工大学 2013
[10]旋流喷嘴设计计算和两相流动模拟分析[D]. 王鹏.大连理工大学 2012
本文编号：3229619
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