密相输运床回料装置的实验研究

论文摘要

粉煤加压密相输运床气化技术是适应我国煤种特点及我国发展IGCC、多联产的新一代煤气化技术。本文对密相输运床的关键单元部件之一——回料装置进行了实验研究和分析工作,以期获得满足密相输运床稳定运行条件的立管、返料器结构和操作参数,为反应器整体结构设计和运行控制提供一定的基础。本文在提升管结构为直径0.19 m、高10m的密相输运床冷态实验台上,开展了以空气为流化介质、石英砂为床料的冷态实验。研究了L阀的返料特性实验；研究了系统存料量、充气点位置和立管结构对于返料流率和系统稳定性的影响。实验发现加大立管直径、增加立管高位充气有利于提高L阀的返料能力。通过正交实验,发现位于水平段上方二倍管径高度处的充气点对于L阀返料流率的调节能力最为理想。在提升管结构为直径0.1 m、高20 m的冷态实验台上进行实验,对比研究了45°长斜管J阀、短斜管J阀、L阀的返料特性,分析了不同充气点在返料器运行中起到的作用,并获得了短J阀实现最大返料能力情况下的充气条件,使提升管内固体循环流率Gs达到637 kg(m2s)。研究表明立管充气可使负压立管中气固两相的滑移速度稳定,保证颗粒快速稳定的持续下落,从而提高系统固体循环流率。结合密相输运床的运行条件,本文给出了回料装置设计方法。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 目录
• 第一章 绪论
• 1.1 研究背景
• 1.2 输运床流化的研究
• 1.2.1 流型划分
• 1.2.2 输运床气固两相流动的实验研究
• 1.3 密相输运床结构
• 1.4 回料装置的研究现状
• 1.4.1 负压立管的研究现状
• 1.4.2 返料器的研究现状
• 1.5 本文的工作和主要研究内容
• 第二章 L阀在输运床中的实验研究
• 2.1 实验台介绍
• 2.1.1 实验台结构
• 2.1.2 实验参数的测量
• 2.1.3 物料性质及实验工况选取
• 2.2 L阀的返料特性的研究
• 2.2.1 不同系统存料量对于L阀返料流率的影响
• 2.2.2 充气点位置对L阀返料流率的影响
• 2.3 影响L阀返料稳定性的因素
• 2.4 提高L阀返料能力的实验研究
• 2.4.1 改造后的粗立管多充气点L阀结构
• 2.4.2 多点充气L阀的正交实验
• 2.5 本章小结
• 第三章 J阀在输运床中的实验研究
• 3.1 实验台介绍
• 3.1.1 实验台结构
• 3.1.2 实验参数的控制与测量
• 3.2 二级返料器的初步选取
• 3.2.1 长斜管J阀返料器实验
• 3.2.2 短斜管J阀返料器实验
• 3.2.3 L阀返料器实验
• 3.3 短J阀充气量与最大返料流率的关系
• 3.3.1 短J阀各充气点作用
• 3.3.2 短J阀的正交实验
• 3.3.3 短J阀最大返料流率实验
• 3.4 实验台优化
• 3.4.1 一级旋风分离器处理量的调整
• 3.4.2 一级返料器位置的选取
• 3.4.3 降低提升管出口阻力
• 3.4.4 提升管布风方式及位置的选取
• 3.5 本章小结
• 第四章 密相输运床回料装置的设计
• 4.1 密相输运床系统压力平衡
• 4.2 密相输运床回料装置的设计
• 4.3 回料装置设计流程框图
• 4.4 密相输运床回料装置的设计实例
• 4.5 本章小结
• 第五章 结论与展望
• 5.1 研究结论
• 5.2 未来工作展望
• 符号表
• 参考文献
• 硕士研究生期间发表的学术论文
• 硕士研究生期间参加的科研项目
• 致谢