高通量-高密度循環(huán)流化床提升管流動特性.pdf

1、煤炭是我國最主要的一次能源，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，適用于我國儲量巨大且目前技術(shù)難以有效利用的低階煤和劣質(zhì)煤，同時具有高效率、低成本和維護簡單的特點，是先進氣化技術(shù)發(fā)展的重要方向之一。國內(nèi)外目前對高密度循環(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)流化床中流動特性中，循環(huán)量雖能達到200kg/(m2·s）以上，但提升管中上部固含率很少能達到0.1。
　　本論文在搭建的循環(huán)流化床冷態(tài)模型實驗裝置上，采用全自動密度測量儀、壓力動態(tài)檢測儀以及PV-5A顆粒濃度測量儀，研究了Geldart B類顆粒樹脂和石英砂在提升管內(nèi)的流動特性。
　　本實驗通過固氣比法與固含率法考察了樹脂顆粒的流動特性。結(jié)果表明樹脂顆粒并沒有實現(xiàn)高密度狀態(tài)，只是實現(xiàn)了高通量的狀態(tài)

3、。但是樹脂顆粒的高通量狀態(tài)的流動特性研究對其實現(xiàn)高密度狀態(tài)仍有指導(dǎo)意義。實驗過程中采用樹脂顆粒時，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。表觀氣速對中心區(qū)域的影響較大，而對邊壁區(qū)的影響相對較小;循環(huán)量對中心區(qū)域的影響較小，而對邊壁區(qū)域的影響相對較大。
　　以石英砂顆粒為實驗材料的實驗，固氣比法與固含率法都證

4、明其實現(xiàn)了高密度狀態(tài)。為高密度循環(huán)流化床流動特性的研究提供了資料，也為其裝置的設(shè)計提供了指導(dǎo)。實驗過程中采用石英砂顆粒時，結(jié)果發(fā)現(xiàn)其軸徑向流動規(guī)律與樹脂顆粒基本相同，只是表觀氣速對其徑向固含率分布影響的區(qū)域側(cè)重不同。表觀氣速對中心區(qū)域的影響較小，而對邊壁區(qū)的影響相對較大。
　　GeldartA、B兩類顆粒的滑移特性整體趨勢基本相同，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