循環(huán)流化床排灰閥排灰特性研究.pdf

1、煤氣化技術(shù)是實(shí)現(xiàn)劣質(zhì)煤清潔利用的現(xiàn)實(shí)途徑之一。循環(huán)流化床煤氣化技術(shù)因?qū)γ悍N適應(yīng)性強(qiáng)，適合氣化含灰分較高的劣質(zhì)煤及褐煤而得到廣泛應(yīng)用。排灰閥是循環(huán)流化床煤氣化系統(tǒng)的主要排灰部件。如何實(shí)現(xiàn)排灰閥在高溫高壓條件下對(duì)排灰通量的連續(xù)可控調(diào)節(jié)是循環(huán)流化床煤氣化的一項(xiàng)關(guān)鍵問題。本文主要研究通過氣動(dòng)方式調(diào)節(jié)排灰通量的方法和裝置。
　　本文設(shè)計(jì)一種新型氣動(dòng)排灰閥，主要由三個(gè)給料室和一個(gè)排灰室共同組成。本文以Geldart B類的石英砂為物料，在循環(huán)

2、流化床冷態(tài)試驗(yàn)臺(tái)上（提升管管徑0.05m，高4.5m）對(duì)排灰閥進(jìn)行相關(guān)試驗(yàn)，研究其結(jié)構(gòu)及操作參數(shù)對(duì)循環(huán)流化床排灰閥調(diào)節(jié)特性的影響。得出以下主要結(jié)論:
　　1.排灰閥單給料室的調(diào)節(jié)性能試驗(yàn)研究結(jié)果表明，在給定的松動(dòng)風(fēng)下，固體通量隨著輸送風(fēng)量的增加而增加，當(dāng)輸送風(fēng)流化數(shù)高于2.5時(shí)，固體通量達(dá)到穩(wěn)定并保持基本不變。保持排灰室輸送風(fēng)不變，松動(dòng)風(fēng)流化數(shù)在0.8-2之間，固體通量隨著松動(dòng)風(fēng)的增加而基本線性增加。保持排灰閥的風(fēng)量不變，隨著排灰

3、室背壓增加，固體通量將減小，當(dāng)背壓大于排灰室內(nèi)壓力時(shí)，固體通量為零。GeldartB類的物料粒徑越小，固體通量越大，且隨著松動(dòng)風(fēng)增加，最大固體通量達(dá)到最大值時(shí)所需風(fēng)量隨著粒徑的減小而增加。通過CO2跟蹤測(cè)量試驗(yàn)得出給料室的風(fēng)量有60％會(huì)進(jìn)入排灰室中，增大了排灰室輸送風(fēng)真實(shí)的表觀氣速。當(dāng)保持給料室的松動(dòng)風(fēng)流化數(shù)相同，固體通量與給料室的底面積成正向線性相關(guān)。
　　2.通過排灰閥多給料室聯(lián)合調(diào)節(jié)性能的試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，該排灰閥能夠在較大的范圍內(nèi)

4、調(diào)節(jié)固體通量，不同給料室松動(dòng)風(fēng)都具有調(diào)節(jié)固體通量的能力，但調(diào)節(jié)特性有所區(qū)別。同時(shí)調(diào)節(jié)兩個(gè)給料室時(shí)，隨著一個(gè)給料室的松動(dòng)風(fēng)量增加，另一個(gè)給料室的松動(dòng)風(fēng)所能調(diào)節(jié)的固體通量范圍增大。當(dāng)聯(lián)合調(diào)節(jié)三個(gè)給料室的松動(dòng)風(fēng)量時(shí)，整個(gè)排灰閥的固體通量調(diào)節(jié)范圍將達(dá)到最大。
　　3.多個(gè)給料室的疊加操作可以實(shí)現(xiàn)固體通量在0-200kg/m2/s范圍內(nèi)的連續(xù)線性調(diào)節(jié)。在給定松動(dòng)風(fēng)下，排灰室輸送風(fēng)流化數(shù)達(dá)到2.5之后，固體通量達(dá)到最大值。在試驗(yàn)操作時(shí)，固定排

5、灰室的輸送風(fēng)在3Umf，(1)當(dāng)目標(biāo)固體通量小于90kg/m2/s時(shí)，只需調(diào)節(jié)No.1給料室的松動(dòng)風(fēng)量;(2)當(dāng)目標(biāo)固體通量在90-140kg/m2/s范圍內(nèi)時(shí)，將No.2給料室松動(dòng)風(fēng)量固定在2.1Umf，調(diào)節(jié)No.1給料室松動(dòng)風(fēng)量。(3)當(dāng)目標(biāo)固體通量大于140kg/m2/s時(shí)，需將No.3給料室松動(dòng)風(fēng)量控制為2.2Umf，No.2給料室松動(dòng)風(fēng)量為2.1Umf，再調(diào)節(jié)No.1給料室松動(dòng)風(fēng)量。
　　4.本文提出該排灰閥在循環(huán)流化床