加壓循環(huán)流化床冷態(tài)試驗(yàn)研究
本文選題:加壓循環(huán)流化床 + 關(guān)鍵部件。 參考:《中國(guó)科學(xué)院大學(xué)(中國(guó)科學(xué)院工程熱物理研究所)》2017年碩士論文
【摘要】:在促進(jìn)能源高效利用的背景下,加壓煤氣化技術(shù)縮小了設(shè)備尺寸、減少了壓縮能耗,是煤氣化技術(shù)降低設(shè)備成本、運(yùn)行成本和實(shí)現(xiàn)大型化必由之路。加壓條件下,提升管內(nèi)的氣固流動(dòng)特性和循環(huán)過(guò)程較常壓下更為復(fù)雜,通過(guò)試驗(yàn)研究掌握加壓條件下循環(huán)流化床的運(yùn)行規(guī)律,可為加壓氣化工程示范項(xiàng)目的設(shè)計(jì)和運(yùn)行提供理論依據(jù)。然而,現(xiàn)階段關(guān)于加壓循環(huán)流化床的研究相對(duì)較少,所以需要進(jìn)一步深入研究。針對(duì)研究?jī)?nèi)容,建設(shè)了一個(gè)加壓循環(huán)流化床冷態(tài)試驗(yàn)臺(tái),提升管直徑為300mm,有效高度為8700mm,設(shè)計(jì)了不同的關(guān)鍵部件(返料器、提升管上部變徑段、提升管頂部凸頭)結(jié)構(gòu)進(jìn)行試驗(yàn)研究,物料采用平均粒徑為0.347mm、堆積密度為1435kg/m3的石英砂。試驗(yàn)臺(tái)調(diào)試結(jié)束后,開(kāi)展了不同操作參數(shù)(壓力、表觀氣速、物料量)、不同關(guān)鍵部件結(jié)構(gòu)參數(shù)對(duì)提升管內(nèi)氣固流動(dòng)特性影響的試驗(yàn)研究。研究結(jié)果表明:在加壓條件下,提升管內(nèi)的表觀顆粒體積分?jǐn)?shù)呈上小下大的分布規(guī)律,隨物料量的增大而增大,隨表觀氣速的增加逐漸趨于均勻;在物料量和表觀氣速一定的情況下,增加壓力可以顯著提高提升管上部的表觀顆粒體積分?jǐn)?shù),在0.5MPa壓力下變化較為明顯。采用Φ150mm和Φ200mm返料器均可建立正常的物料循環(huán),改變返料器的直徑并未改變提升管內(nèi)的表觀顆粒體積分?jǐn)?shù)分布,采用Φ150mm返料器要優(yōu)于Φ200mm返料器,且在阻力不太大的情況下,適當(dāng)提高返料器的隔板高度可以建立較好的物料循環(huán);提升管頂部采用凸頭結(jié)構(gòu)可以增大提升管頂部的表觀顆粒體積分?jǐn)?shù);在循環(huán)流率相近的情況下,采用新型返料器可以提供相對(duì)較高的逆壓差,最高可達(dá)5.47kPa。
[Abstract]:Under the background of promoting the efficient utilization of energy, pressurized coal gasification technology reduces the size of equipment and reduces the energy consumption of compression, which is the only way for coal gasification technology to reduce the cost of equipment, run cost and realize large-scale gasification. Under the pressure condition, the gas-solid flow characteristics and the circulation process in the riser are more complicated than under the normal pressure. The operation law of the circulating fluidized bed under the pressure condition is grasped through the experimental study. It can provide the theoretical basis for the design and operation of the demonstration project of pressurized gasification project. However, there is relatively little research on pressurized circulating fluidized bed at present, so further research is needed. In view of the research content, a cold test bed of pressurized circulating fluidized bed is built. The diameter of the riser is 300mm and the effective height is 8700mm. Different key components are designed. The material was made of quartz sand with average particle size of 0.347mm and packing density of 1435kg/m3. After the test rig was finished, the effects of different operating parameters (pressure, apparent gas velocity, material quantity, structure parameters of different key components) on the gas-solid flow characteristics in the riser were studied. The results show that under the pressure condition, the apparent particle volume fraction in the riser is larger than that in the upper one, which increases with the increase of the material content, and tends to be uniform with the increase of the apparent gas velocity. Under the condition of constant material volume and apparent gas velocity, the apparent particle volume fraction in the upper part of the riser can be significantly increased by increasing the pressure, and the change is obvious under the pressure of 0.5MPa. Normal material circulation can be established by using 桅 150mm and 桅 200mm feeders. The diameter of the feeders does not change the apparent particle volume fraction distribution in the riser. The 桅 150mm feeders are superior to 桅 200mm feeders, and when the resistance is not too large, the volume fraction distribution of the apparent particles in the riser is not changed. A better material circulation can be established by raising the height of the separator properly, the apparent particle volume fraction at the top of the riser can be increased by using a convex head structure at the top of the riser, and when the circulation rate is similar, the volume fraction of the apparent particle at the top of the riser can be increased. A relatively high inverse pressure difference can be provided by using a new backfeed device, with a maximum of 5.47 KPA.
【學(xué)位授予單位】:中國(guó)科學(xué)院大學(xué)(中國(guó)科學(xué)院工程熱物理研究所)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2017
【分類號(hào)】:TQ051.13
【參考文獻(xiàn)】
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,本文編號(hào):1878737
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