加压喷动流化床最小喷动速度的试验研究

在内径100 mm的有机玻璃冷模装置上进行了加压喷动流化床试验.床料直径为1.6 mm、2.3 mm的小米.研究了压力、静止床高及流化风对最小喷动速度的影响.试验结果表明:喷动流化床的最小喷动速度随压力的增大而减小,但减小幅度逐渐变小;静止床高增大,最小喷动速度增大,但床高的增加对最小喷动速度的影响随着压力的增大而减弱.流化风风量增加导致最小喷动速度降低.根据试验数据进行了线性回归,分别得出了uf=0和uf＞0(uf为流化风床内表观气速)时最小喷动速度的关联式,相关系数分别为0.964和0.920,关联式和试验值吻合较好.     

双循环流化床颗粒循环流率的冷态实验研究与预测

在自行搭建的双循环流化床冷态实验系统上研究了鼓泡床静床层高度、颗粒平均粒径、鼓泡床流化风速、快速床总流化风速及一次风量比例等控制参数对颗粒循环流率的影响,提出了基于上述控制参数的颗粒循环流率计算关联式。结果表明:随着鼓泡床流化风速的增加,颗粒循环流率变化不明显;随着快速床中一次风量比例和总流化风速的增加,颗粒循环流率均增大,当一次风量比例和总流化风速达到一定值后,颗粒循环流率的增幅逐渐变缓;颗粒循环流率随着静床层高度的增加而增大,随颗粒平均粒径的增大而减小,且颗粒平均粒径的影响程度较大;所提出的关联式能够较好地预测颗粒循环流率。     

内循环流化床循环流率的试验研究与模型预测

合理的循环流率是内循环流化床稳定运行的关键之一。在自行搭建的试验台上,对各控制参数对循环流率的影响进行研究,发现:颗粒循环流率随气化室风速和提升管风速的增大而增大,但增长速率逐渐变小;随料层高度的增大而增大;随着物料粒径的增大,循环流率减小,并且减小趋势增大。此外提出了3种循环流率模型,并对模型计算值与试验值进行比较,得到了较优模型。     

基于动力学模型的双循环流化床颗粒循环流率实验研究与预测

基于不同快速床压降的计算方法建立动力学模型实现对颗粒循环流率的预测计算,并进行冷态系统的实验验证。研究发现:颗粒循环流率随鼓泡床流化床风速的增大无明显变化;随快速床风速(二次风风速)的增大,出现增大趋势,但增长速率逐渐放缓;颗粒循环流率随经床层高度的增加而增大,随平均粒径的减小而增大,且平均粒径的影响程度较大。在实验各工况下模型计算值与实验值误差的最大误差为18.59%,在工业允许范围内验证该动力学模型的准确性。     

中心提升管内循环流化床颗粒循环流率实验研究

自行设计并搭建中心提升管内循环流化床冷态试验台,试验研究提升管风速、鼓泡床风速、鼓泡床静床高、床料平均粒径对颗粒循环流率的影响。试验结果表明:对于给定的床料,颗粒循环流率随两床风速的增加而增加,并且当提升管风速或鼓泡床风速分别增加到一定程度时,颗粒循环流率增加趋缓;固定两床风速,颗粒循环流率随鼓泡床静床高的增大而增加,随物料平均粒径的增大而减小。通过实验数据回归,得到颗粒循环流率计算关联式,计算值相对误差在±18%以内,可以很好地预测颗粒循环流率。     

基于微型流化床热重分析的贵州无烟煤焦燃烧特性研究

利用微型流化床热重分析系统对贵州威赫无烟煤焦燃烧特性进行了研究,获得了不同温度、不同粒径、不同O2体积分数下煤焦转化率随时间的变化曲线,并通过数据分析得出煤焦的燃烧反应与氧气扩散间的竞争关系.结果 表明:煤焦的燃烧速率随颗粒粒径的减小而先线性增大,在0.4～0.6mm粒径处发生转折,转折后的燃烧速率随煤焦颗粒粒径的减小而增大的幅度变缓,不同O2体积分数下的燃烧都存在类似规律;对于大颗粒粒径的威赫煤,提高温度不能从根本上改善燃尽情况;粒径小于0.6 mm的煤焦燃烧速率随温度的升高而快速增大,可以通过提高循环流化床床温的方法来提高燃尽率,降低飞灰含碳量;对于粒径大于3 mm的煤焦,提高床温不会增大燃烧速率,增大密相区的O2体积分数可以增大燃烧速率,降低底渣含碳量.     

长距离供水系统中空气阀的进排气特性参数研究

为研究空气阀进排气特性参数,基于数学模型,通过模拟计算,得出了空气阀的进排气流量系数与流通面积乘积随压差的变化规律;并根据不同压差下的空气阀进排气流量系数与流通面积乘积值,计算了不同进气流量系数下的进气流通面积。结果表明,空气阀的进排气流量系数与流通面积乘积随压差的增大而增大,且排气时乘积的变化幅度小于进气时;进气流通面积与其直径直接对应的面积存在差异。研究结果可为空气阀的设计及选型提供指导作用。     

滚筒式冷渣器一维传热模拟

建立了滚筒式冷渣器一维传热模型,对其传热特性进行了模拟和分析,并利用中试试验以及O型冷渣器现场运行数据对模型进行了验证.结果表明：模拟结果与试验数据具有很好的一致性;随粒径增加对流传热减弱,随转速增加和填充度的加大综合传热系数增大,肋板能有效提高冷渣器的传热效率;虽然综合传热系数随转速增加而增大,但因滚筒出力同时也加大,因而出口渣温随转速加大而升高;入口端灰渣降温较快,传热以辐射为主,随着渣温的降低,在出口端对流传热逐渐占据主导地位.     

循环流化床二次风射程的数值模拟和实验

以国内某电厂410 t/h循环流化床锅炉为原型,用有机玻璃按10∶1的比例建立了1套冷模可视化实验装置.在测量二次风喷口所在炉膛截面物料浓度的基础上,对不同二次风速、不同炉膛流化风速条件下二次风的射程进行了实验研究和数值模拟.结果表明:炉膛物料浓度随一次风速的变化而变化,二次风的引入显著地改变了炉膛内物料浓度的分布;在物料特性和喷口特性一定的情况下,二次风的射程随着二次风风速的增加而近似成幂函数增加,其指数在0.5～1之间变化,指数值随着炉膛流化风的增加逐渐减小,且减小幅度逐渐增大.     

枞树型叶根间隙流量试验与数值研究

为了研究气流在涡轮枞树型叶根间隙内的流动特性,以及校核与优化现有叶根间隙流量计算关联式。以某型地面燃气轮机涡轮一级转子枞树型叶根间隙为对象,对其进行了流量试验与三维数值模拟研究。测量了进出口压比范围为1～2工况下通过叶根间隙的流量值,该流量值对应的流动雷诺数范围为1 700～16 500。并在ANSYS/CFX中对相同模型及进出口边界条件下叶根间隙内的流动进行数值模拟,获得叶根间隙截面流动结构,同时计算了长径比39～118范围内,不同压比工况下通过叶根间隙的流量。研究表明：随着压比增大,流过叶根间隙的流量增大趋势逐渐减小;随着长径比增大,流过叶根间隙流量逐渐减小;文献[10-11]提供的叶根间隙流量计算关联式的计算结果与试验测量值平均误差16.3%;与关联式流量计算值随压比变化趋势不同,试验测量值分布曲线随压比增大无明显转折;两端宽、中间窄的叶根间隙通道结构使得流道内层流与湍流共存,从而造成了上述偏差;针对上述偏差,根据试验与三维数值模拟结果拟合了新的叶根间隙流量计算关联式。     

不同类型漂浮式风电场内机组塔基载荷研究

构建基于NREL 5 MW 风电机组的海上固定式风电场和不同类型的漂浮式风电场,考虑不同类型风电机组尾流特性、平台漂浮特性的差异,在不同工况下对风电场内机组动力学响应进行仿真计算。通过时域分析与箱线图分析,对风电场内各位置处机组在风、浪、尾流联合作用下的塔基载荷进行对比研究。结果表明：在相同工况下,Spar式风电场内机组风轮与平台位移值、塔基载荷在来流方向上最大;在中低风速下,风电场内机组塔基载荷相差较大;高风速时,塔基载荷相近;随着风速的增大,漂浮式机组塔基载荷呈先增大后减小的规律。     

环境风下不同开口率圆柱形腔体复合热损失特性实验

建立圆柱形腔体热损失性能测试实验台,固定腔体倾角为45°,采用电加热方式对腔体底面和侧面同时加热,探讨有环境风条件时,不同开口率圆柱形腔体在不同风速、风向角下的复合热损失特性,获得混合对流热损失努塞尔特数Nuc和辐射热损失努塞尔特数Nur的拟合关联式,并分析实验过程中的不确定度。结果表明,在有风条件下,对部分开口的圆柱形腔体,对流热损失和辐射热损失随开口率OR的增大而增加,导热热损失随开口率OR的增大而减少;各项热损失随风向角的变化较受开口率的影响要小;开口率增大时,Nuc和Nur均增加;风速增大时,Nuc增加,而Nur减小。     

非均等配风下的风水冷选择性冷渣器冷态排渣特性

以某电厂450t/h CFB锅炉的风水冷选择性冷渣器为原型,通过冷态模化实验研究了各仓室在均等和非均等配风下的排渣特性,分析了各仓室的风量比关系对排渣速率的影响规律。实验结果表明,冷渣器的实际流化风量下限值高于设计值,在送风机总风量基本不变甚至减小的情况下,通过调配各仓室的风量比关系可明显提高冷渣器的排渣速率。所得实验数据对冷渣器的安全运行具有一定的指导意义和参考价值。     

二维循环流化床密相区物料扩散冷态试验与模型建立

利用大型循环流化床锅炉二维冷态试验台,进行模拟实际给煤颗粒在炉膛内的扩散和掺混试验,根据实验自身可变参数床料粒径、示踪粒子粒径、表观风速和静止床高,确定了炉膛扩散系数关联式.     

翅片管换热器积灰对空气侧传热和压降影响的实验研究

文章选取室外实际运行的翅片管换热器,在采样分析其表面沉积粉尘粒度的基础上,搭建换热器积灰实验台,以平直翅片管换热器为测试样件,研究积灰对换热器空气侧传热和压降的影响。结果表明,换热器表面不同位置沉积粉尘的粒径分布规律相近,沉积粉尘的粒径集中分布在1～100μm;换热器空气侧积灰对压降的影响大于对换热的影响;高风速能够减小积灰对换热器空气侧传热和压降的影响,当风速从1.5 m/s增大到3.0m/s,空气侧污垢热阻减小54%,压降增幅减小18.3%;换热器稳定后的空气侧污垢热阻及压降增幅,在低风速时随粉尘粒径的增大而减小,高风速时随粉尘粒径的增大而增大。     

立式旋风燃烧液态排渣锅炉沾污特性热态试验研究

针对采用液态排渣锅炉解决易结渣煤种的清洁高效利用问题,必须掌握液态排渣锅炉热力计算方法及其受热面的沾污特性。根据某75 t/h立式旋风燃烧液态排渣锅炉不同工况下的热态试验结果,结合苏联73标准中双炉室液态排渣锅炉传热计算方法,对立式旋风燃烧液态排渣锅炉受热面沾污特性进行了研究,获得了液态排渣方式对过热器、省煤器和空气预热器受热面沾污特性的影响规律。结果表明：苏联73标准中双炉室液态排渣锅炉“ВТИ法”较“ЦКТИ法”能较好地反映双炉室液态排渣锅炉炉膛的实际运行情况,其对于炉膛的传热特性及沾污特性的处理方法是合理的;高、低温过热器热有效系数的修正系数分别为1.19～1.25和0.63～0.67,随着锅炉负荷的增大而增大;高、低温省煤器污染系数的修正系数分别为5.00～5.80和6.00～6.90,随着锅炉负荷的增大而减小;高、低温空气预热器利用系数的修正系数分别为0.53～0.56和0.80～0.85,随着锅炉负荷的增大而增大。     

循环流化床锅炉L阀排渣特性试验研究

采用冷态模化试验方法,以实际工程220t/h循环流化床锅炉L阀设计方案为原型建立冷态试验台,应用相似模化理论,通过对试验结果分析,验证L阀设计推荐配风方式,掌握循环流化床锅炉排渣系统L阀的运行特性,给出L阀运行调整、控制方法。     

锥形布风板双循环流化床颗粒循环流率研究及预测

在锥形布风板双循环流化床冷态装置上,研究了提升管风速、气化室风速、物料质量和颗粒粒径对提升管颗粒循环流率的影响,并与水平布风板的结果进行了对比．利用3种改进的BP神经网络算法建立模型来预测循环流率．结果表明：提升管颗粒循环流率随着提升管风速和气化室风速的增大而增大,当风速达到一定值后,增大趋势逐渐平缓;循环流率随着物料质量的增大基本呈线性增大,随着颗粒粒径的增大而明显减小;锥形布风板比水平布风板更具优势,同样条件下可以增大循环流率;BFGS拟牛顿算法的预测效果最佳,其颗粒循环流率预测值与实验值的最大相对误差为7．7035％,平均相对误差为3．5943％．     

拟用于污泥喷雾干化的喷嘴雾化特性的比较

试验研究了单相喷嘴、双通道外混式喷嘴、双通道内混式喷嘴、三通道外混式喷嘴的雾化特性随液体压力、气液比、轴向距离和径向距离的变化规律。研究结果表明单相喷嘴液滴平均直径随液体压力的增大而减小,随轴向距离和径向距离的增大而增大;双通道外混式喷嘴和双通道内混式喷嘴液滴平均直径随气液比的增大而减小,随轴向距离的增大而增大;三通道外混式喷嘴液滴平均直径随气液比的增大而减小,随轴向距离的增大呈现先减小后增大的变化趋势。根据试验结果,可用于污泥喷雾干化的雾化喷嘴的优先顺序依次为双通道外混式喷嘴、单相喷嘴、双通道内混式喷嘴、三通道外混式喷嘴。     

同轴气流引射式喷嘴流动特性数值研究

采用RNG k-ε湍流模型,结合混合双流体模型对同轴气流引射式喷嘴的内部流动特性进行了数值模拟,考察进气压力对喷嘴流动特性的影响,得到气液流量变化规律,并与试验结果进行了对比,验证了模型的可靠性。研究结果表明,由于同轴气流引射式喷嘴内部存在中心负压区域,实现了对液体的引射。随着进气压力增大,喷嘴出口的湍动能增大,液体体积分数减小,气液混合效果增强,有利于提高雾化质量。液体流量随着进气压力的增大呈先增大后减小的变化趋势,因此,进气压力需要控制在合理范围内。