鼓泡流化床排渣流动的模拟与实验研究

基于计算颗粒流体力学(CPFD)方法,研究了鼓泡流化床的排渣流动特点,获得了不同管径的排渣管对流化床排渣流率的影响,并对排渣流动的流场进行了详细分析。模拟结果表明,布风板上开孔排渣会影响床内的正常流态化,随排渣管径的增大所影响的区域也会逐渐增大;排渣流率与流化风速、床层压降和管径的平方呈现出正相关性。根据流体力学拟流体理论所建立的公式能较好地预测排渣流率的变化趋势,从排渣流动过程中颗粒体积分数的梯度分布可知,布风板上排渣口的上方存在一个拱形临界面,此临界面是排渣过程中颗粒流动形态发生转变的分界面。     

IGCC系统不同气化技术的仿真模拟及性能研究

由于THERMOFLEX对热力发电厂和IGCC电厂模拟具有实用方便的优点,因此采用THERMOFLEX软件建立了几类典型气化炉的仿真工艺流程,包括Shell气化炉、Texaco气化炉、E-gas气化炉和U-Gas气化炉,并基于实测工业数据设置相应的仿真气化条件,将各类气化炉的主要合成气成分和比例与工业数据对比分析,逐一验证了每一气化炉仿真模拟结果的准确性。以此为依据,针对同一设计煤种,仿真研究了6种现有气化技术,着重分析对比了它们的主要气化性能指标,并论证了它们用于IGCC系统时的优劣所在,为整体优化IGCC系统奠定了基础。     

换热床受热面传热计算研究

流化床换热器是大型循环流化床锅炉的重要部件。基于实验数据和机理分析建立了考虑运行参数和结构尺寸的循环流化床锅炉外置式换热器的换热模型,并确定了模型参数。利用该模型,对实际运行的300MW循环流化床锅炉外置换热床受热面的传热进行了预测分析,并与其实际运行结果进行比较,预测结果与实际运行结果的相对误差在7%之内,表明建立的计算模型是可靠的。     

两级式低温烟气换热器运行效果评价

在回热系统中布置低温烟气换热器(GCH)是降低排烟温度和回收热量的有效方式,将烟气换热器分别布置在1 000 MW机组的电气除尘器前和脱硫吸收塔前,研究了烟气换热器投运后机组的性能.结果表明:两级式低温烟气换热器投运后,汽轮机热耗降低了0.56％,供电煤耗降低了1.59 g/(kW·h),同时保证了烟气温度高于其酸露点温度,降低了相关设备的腐蚀风险;在保证脱硫效率的前提下,脱硫系统水耗降低了39.75 t/h;电气除尘器的除尘效率有所提高,出口粉尘平均排放质量浓度降低到14.05 mg/m3,能够满足新的国家排放标准要求;两级式低温烟气换热器有效地实现了机组节能、脱硫系统节水和电气除尘器除尘效率提高的目标,具有良好的应用前景.     

褐煤脱水改质技术

介绍了褐煤的性质及褐煤直接发电利用过程中存在的问题,阐述了国内外褐煤脱水、改质及干燥技术的特点。振动床褐煤干燥技术处理量大,干燥效果好,过程易控,是最适合中国褐煤提质的工艺技术。     

高硫石油焦在循环流化床锅炉中燃烧应用

进口中东原油炼化的副产品高硫石油焦的出路是石化企业的一个问题。详细地介绍了高硫石油焦作为燃料的应用现状,认为循环流化床锅炉是最佳选择之一。     

超临界循环流化床锅炉的最新进展

循环流化床燃烧技术商业化过程中显示出其优良的环境排放特性,其污染控制成本是目前其它技术无法比拟的,但在达到较高的供电效率方面并未具有明显的优越性,因此提高蒸汽的压力和温度到超临界并增加其容量已成广泛的共识。原则上,循环流化床燃烧技术及超临界蒸汽循环均是成熟技术,二者的结合相对技术风险不大,结合后的技术综合了循环流化床低成本污染控制及高供电效率2个优势,在燃料价格、材料成本、制造水平上,具有明显优越。随着循环流化床大型化的发展,20世纪末展开了超临界循环流化床的研究,介绍了目前国际上的最新进展。     

煤粉炉中燃烧产物停留时间及其对飞灰含碳量的影响

为了使煤粉燃烧完全,需要使煤粉及其燃烧产物在温度很高的炉膛中停留足够长的时间,使飞灰中含碳低。通常锅炉设计没有直接考虑燃烧产物在炉膛中停留时间,仅仅通过截面热负荷和容积热负荷确定炉膛几何结构。调研分析了55台锅炉设计数据和运行结果,锅炉容量从35 t/h~3 035 t/h,压力从中压到超超临界,揭示了锅炉容量与燃烧产物在炉膛中停留时间的关系。     

排粉机内部气固两相流动特性研究

采用通用计算流体力学软件Fluent对某9-26型排粉机内部气固两相流在出口风速不均匀条件下进行了三维数值模拟.结果表明,排粉机出口固相浓度的不均匀性与相同条件下实际测量结果基本一致;排粉机本身的离心力以及蜗壳内气流的夹带导致固体颗粒向排粉机蜗壳的外侧面、后侧面聚集,该现象可以用于改善排粉机出口的颗粒分离.     

低灰分燃料循环流化床锅炉的外加物料河沙粒度分析

基于对循环流化床锅炉物料平衡内部机制的分析,认为循环流化床锅炉燃料适应性广的原因是炉膛中定态的物料浓度分布.在燃用低灰分燃料时,为了达到锅炉设计要求的物料浓度分布,需要额外添加循环物料,提出在炉膛空塔流速为5 m/s、河沙密度为2 650 kg/m3时,河沙的粒径应小于300μm,且大于分离器分离效率为99%时对应的颗粒直径d99.对泰国Ajnomoto公司73.2 t/h循环流化床锅炉进行设计,结果表明:在此粒度范围内,方形分离器可以满足物料平衡要求,飞灰含碳量在1%以下,燃烧效率大于99%,锅炉效率达到93.62%(日本标准),但河沙密度比煤灰大,对流化床料层阻力及一次风机的影响不可忽视.