高通量-高密度循環(huán)流化床提升管流動(dòng)特性.pdf

1、煤炭是我國(guó)最主要的一次能源，以直接燃燒為主，利用率低且污染嚴(yán)重。能源、環(huán)境和社會(huì)的持續(xù)和諧發(fā)展急需清潔高效的煤炭發(fā)電和轉(zhuǎn)化技術(shù)。高密度循環(huán)流化床氣化技術(shù)較好地克服了現(xiàn)有煤氣化技術(shù)的不足，適用于我國(guó)儲(chǔ)量巨大且目前技術(shù)難以有效利用的低階煤和劣質(zhì)煤，同時(shí)具有高效率、低成本和維護(hù)簡(jiǎn)單的特點(diǎn)，是先進(jìn)氣化技術(shù)發(fā)展的重要方向之一。國(guó)內(nèi)外目前對(duì)高密度循環(huán)流化床的研究主要集中在Geldart A類顆粒方面，而對(duì)B類以及其他種類顆粒的研究較少;且有關(guān)Gel

2、dartB類顆粒高密度循環(huán)流化床中流動(dòng)特性中，循環(huán)量雖能達(dá)到200kg/(m2·s）以上，但提升管中上部固含率很少能達(dá)到0.1。
　　本論文在搭建的循環(huán)流化床冷態(tài)模型實(shí)驗(yàn)裝置上，采用全自動(dòng)密度測(cè)量?jī)x、壓力動(dòng)態(tài)檢測(cè)儀以及PV-5A顆粒濃度測(cè)量?jī)x，研究了Geldart B類顆粒樹脂和石英砂在提升管內(nèi)的流動(dòng)特性。
　　本實(shí)驗(yàn)通過(guò)固氣比法與固含率法考察了樹脂顆粒的流動(dòng)特性。結(jié)果表明樹脂顆粒并沒有實(shí)現(xiàn)高密度狀態(tài)，只是實(shí)現(xiàn)了高通量的狀態(tài)

3、。但是樹脂顆粒的高通量狀態(tài)的流動(dòng)特性研究對(duì)其實(shí)現(xiàn)高密度狀態(tài)仍有指導(dǎo)意義。實(shí)驗(yàn)過(guò)程中采用樹脂顆粒時(shí)，軸向固含率分布呈現(xiàn)出上稀下濃的現(xiàn)象。表觀氣速一定增加循環(huán)量或循環(huán)量一定減小表觀氣速，均會(huì)使軸向固含率增加，提升管整體的固含率差值增大。徑向上呈現(xiàn)中心稀，邊壁濃的現(xiàn)象。表觀氣速對(duì)中心區(qū)域的影響較大，而對(duì)邊壁區(qū)的影響相對(duì)較小;循環(huán)量對(duì)中心區(qū)域的影響較小，而對(duì)邊壁區(qū)域的影響相對(duì)較大。
　　以石英砂顆粒為實(shí)驗(yàn)材料的實(shí)驗(yàn)，固氣比法與固含率法都證

4、明其實(shí)現(xiàn)了高密度狀態(tài)。為高密度循環(huán)流化床流動(dòng)特性的研究提供了資料，也為其裝置的設(shè)計(jì)提供了指導(dǎo)。實(shí)驗(yàn)過(guò)程中采用石英砂顆粒時(shí)，結(jié)果發(fā)現(xiàn)其軸徑向流動(dòng)規(guī)律與樹脂顆粒基本相同，只是表觀氣速對(duì)其徑向固含率分布影響的區(qū)域側(cè)重不同。表觀氣速對(duì)中心區(qū)域的影響較小，而對(duì)邊壁區(qū)的影響相對(duì)較大。
　　GeldartA、B兩類顆粒的滑移特性整體趨勢(shì)基本相同，但有一定區(qū)別。A類顆粒的滑移速度與滑移因子普遍較B類顆粒高。不同粒徑與密度的GeldartB類顆粒具