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循环流化床锅炉纯氨燃烧排放特性模拟
1
作者 杜炳君 蒋苓 +3 位作者 张扬 张海 吕俊复 柯希玮 《动力工程学报》 北大核心 2025年第1期10-18,共9页
基于循环流化床(Circulation Fluidized Bed, CFB)技术的纯氨燃烧有望高效、低成本地解决氨燃烧面临的火焰传播速度低、燃烧稳定性差等问题,从而助力基于可再生能源的无碳燃料的消纳利用。构建了氨燃烧CFB整体数学模型,同时考虑了氨的... 基于循环流化床(Circulation Fluidized Bed, CFB)技术的纯氨燃烧有望高效、低成本地解决氨燃烧面临的火焰传播速度低、燃烧稳定性差等问题,从而助力基于可再生能源的无碳燃料的消纳利用。构建了氨燃烧CFB整体数学模型,同时考虑了氨的均相反应及异相催化反应,探究了纯氨燃烧CFB锅炉的氨逃逸、氮氧化物等排放特性,并分析了床温、过量空气系数、空气分级、燃料分级等运行参数对排放特性的影响。结果表明:直接将常规燃煤CFB锅炉结构与运行策略应用于纯燃氨CFB锅炉会导致较高的氨逃逸与氮氧化物排放体积分数,而适当调整运行参数可以显著改善排放特性。 展开更多
关键词 循环流化床 氨燃烧 排放特性 氮氧化物 无碳燃料
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超临界循环流化床锅炉深度调峰时水冷壁流动不稳定特性计算分析
2
作者 李维腾 郭泽瑞 +1 位作者 韩磊 杨冬 《西安交通大学学报》 EI CAS 北大核心 2025年第1期68-77,92,共11页
针对深度调峰时超临界循环流化床锅炉水冷壁管道内的汽液两相流动不稳定问题,提出了一种适用于不同工况的频域法数学模型。通过对质量、能量、动量方程进行小扰动线性化后经拉普拉斯变换得到了用于描述管道内汽液流体流动稳定性的传递函... 针对深度调峰时超临界循环流化床锅炉水冷壁管道内的汽液两相流动不稳定问题,提出了一种适用于不同工况的频域法数学模型。通过对质量、能量、动量方程进行小扰动线性化后经拉普拉斯变换得到了用于描述管道内汽液流体流动稳定性的传递函数,通过图解奈奎斯特图的方法判断管内工质流动的稳定性。然后,通过该模型计算了某350 MW超临界循环流化床锅炉水冷壁管段的不稳定边界并研究了不同参数对流动不稳定特性的影响。计算结果表明:所选回路在20%和50%锅炉最大连续蒸发量负荷发生流动不稳定时,热负荷分别为76.09 kW·m^(-2)和113.52 kW·m^(-2),水冷壁管道流动稳定且安全;入口过冷度对临界热流密度的影响呈非单值性;增大质量流速使流体的进口和出口密度差减小,有利于流动的稳定;增大入口节流系数,可以抑制入口处流量的脉动,有利于流动的稳定;在不同的工况条件下,改变管段倾斜角度会对流动稳定性产生不同的影响。 展开更多
关键词 深度调峰 流动不稳定性 频域法 超临界循环流化床锅炉
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超临界350 MW循环流化床锅炉宽负荷NO_(x)排放特性及控制技术
3
作者 杨敬池 王菁 +2 位作者 王鹏程 王飞 杨凤玲 《洁净煤技术》 北大核心 2025年第1期78-85,共8页
“双碳”背景下,随着新能源装机容量的持续增加,火电机组逐步从主体性电源向辅助服务型电源转变,由于新能源具有间歇性特点,火电机组需频繁进行变负荷以深度调峰的形式维持电网稳定。为解决深度调峰过程中低负荷下的NO_(x)排放控制这一... “双碳”背景下,随着新能源装机容量的持续增加,火电机组逐步从主体性电源向辅助服务型电源转变,由于新能源具有间歇性特点,火电机组需频繁进行变负荷以深度调峰的形式维持电网稳定。为解决深度调峰过程中低负荷下的NO_(x)排放控制这一行业共性难题,以某超临界350 MW循环流化床锅炉为研究对象,分析深度调峰条件下锅炉机组运行数据,综合床温、煤种特性、固硫剂添加等多方面因素对NO_(x)质量浓度的影响,探究变负荷及中低负荷工况下NO_(x)排放特性及影响机制。研究发现床温的变化与负荷呈正相关,温度降低时挥发分氮的氧化作用明显削弱,减少了NO_(x)的生成;但随着锅炉负荷连续降低,为保持流化状态,密相区过量空气系数增加,导致NO_(x)质量浓度相对中高负荷时更高;同时燃用硫分更高的煤种时,炉内脱硫所需的石灰石量增加,对NO_(x)的催生作用越明显。为控制NO_(x)超低排放,采用分区低氮燃烧技术和上二次风SNCR脱硝技术来进行调节。分区低氮燃烧精细化合理化控制给煤量、布风量分布,合理匹配燃料与空气量使得NO_(x)得到精细化控制;而上二次风SNCR改造技术则在更合适位置喷入还原剂,使得脱硝反应处在较合理的温度区间内,从而提高脱硝效率。结果表明这2种技术可以有效控制低负荷工况下的NO_(x)排放,为火力发电机组在新能源频繁波动的背景下保持稳定运行提供了可行的技术路径,对实现更低的排放水平、保障电网稳定运行具有重要意义。 展开更多
关键词 循环流化床锅炉 宽负荷运行 石灰石对NO_(x)影响 分区低氮控制 二次风SNCR
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基于含晕气泡曳力模型的鼓泡床流化行为分析
4
作者 章凯 朱垚辰 +1 位作者 李娟 王帅 《哈尔滨工业大学学报》 北大核心 2025年第2期17-24,共8页
气固鼓泡流态化系统具有非平衡、非线性的多尺度特征。为研究含晕鼓泡床内复杂流动行为,利用含晕气泡多尺度曳力模型对三维鼓泡床反应器开展数值模拟,获得不同位置颗粒速度与体积分数的变化规律。对颗粒体积分数时间波动序列进行小波变... 气固鼓泡流态化系统具有非平衡、非线性的多尺度特征。为研究含晕鼓泡床内复杂流动行为,利用含晕气泡多尺度曳力模型对三维鼓泡床反应器开展数值模拟,获得不同位置颗粒速度与体积分数的变化规律。对颗粒体积分数时间波动序列进行小波变换,分析轴向和径向位置颗粒脉动和气泡波动的变化。结果表明:基于含晕气泡的多尺度曳力模型能够较好地预测床内流动状态,床内整体呈现颗粒在中心上升而沿壁面下落的环-核流动形式;与颗粒速度波动相比,颗粒体积分数的波动频率更高且更加难以分辨;小波分析获得的颗粒相和气泡相的波动强度沿床高增加,但随着靠近壁面逐渐减弱;A类颗粒鼓泡床内气泡更强烈的破碎与聚并行为,使径向气泡分布较为均匀,能量分率径向差异较小;入口流速的增大增强了颗粒径向分布的非均匀性,且增大了颗粒相和气泡相波动信号的能量分率。 展开更多
关键词 含晕气泡 鼓泡流化床 小波分析 曳力
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差速流化床及差速循环流化床锅炉
5
作者 别如山 《工业锅炉》 2024年第3期1-9,共9页
介绍差速流化床的历史背景、工作原理以及低速床内埋管防磨效果和与差速循环流化床相匹配的带加速段卧式旋风分离器结构及其应用。综述了江联重工集团股份有限公司35~220 t/h差速流化床的研发成果,以及哈尔滨工业大学在10~130 t/h差速... 介绍差速流化床的历史背景、工作原理以及低速床内埋管防磨效果和与差速循环流化床相匹配的带加速段卧式旋风分离器结构及其应用。综述了江联重工集团股份有限公司35~220 t/h差速流化床的研发成果,以及哈尔滨工业大学在10~130 t/h差速循环流化床研发方面取得的业绩。比较了常规循环流化床与差速循环流化床的优缺点,在燃烧低热值燃料时差速循环流化床比常规循环流化床具有显著的优越性。 展开更多
关键词 差速流化床 差速循环流化床 循环流化床 磨损
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300 MW循环流化床锅炉床温优化控制分析与应用
6
作者 薛志强 贺炳森 《煤炭科技》 2025年第1期38-41,共4页
煤电机组改造升级是提高机组灵活、高效、环保运行的重要手段,对助力风能、光伏发电等清洁能源消纳和“双碳”目标的如期实现方面具有重要意义。某电厂2×300 MW循环流化床锅炉为解决床温分布不均匀、初始NO_(x)生产浓度高等问题,... 煤电机组改造升级是提高机组灵活、高效、环保运行的重要手段,对助力风能、光伏发电等清洁能源消纳和“双碳”目标的如期实现方面具有重要意义。某电厂2×300 MW循环流化床锅炉为解决床温分布不均匀、初始NO_(x)生产浓度高等问题,实施水冷蒸发屏、屏式再热器扩容技术改造。实施后,锅炉中部床温显著下降并实现均匀分布,有效降低了NO_(x)生成量,提高了机组运行的灵活性,具有较好的经济效益和社会效益。 展开更多
关键词 循环流化床 水冷蒸发屏 屏式再热器 改造 分析 应用
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湍动流化床气化焚烧炉分级给料系统设计与应用
7
作者 刘洋 张聪彪 +2 位作者 王佐 吴鑫铭 马静 《工业锅炉》 2025年第1期39-45,55,共8页
湍动流化床气化焚烧炉在处理造纸废弃物时,主要设计难点之一在于保证给料系统的稳定性。针对造纸轻渣质量轻,输送易搭桥、堵料,造纸污泥输送过程中二次污染、堵料等问题,提出一种适用于造纸废弃物的分级给料系统。该分级给料系统在某造... 湍动流化床气化焚烧炉在处理造纸废弃物时,主要设计难点之一在于保证给料系统的稳定性。针对造纸轻渣质量轻,输送易搭桥、堵料,造纸污泥输送过程中二次污染、堵料等问题,提出一种适用于造纸废弃物的分级给料系统。该分级给料系统在某造纸废弃物焚烧处置工程中应用,投运后运行良好。 展开更多
关键词 湍动流化床 气化焚烧炉 给料系统 分级给料
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循环流化床锅炉点火调试工艺燃烧监测技术研究
8
作者 杜岳鹏 《科学技术创新》 2025年第8期52-55,共4页
循环流化床锅炉以其良好的燃烧特性和高效性被广泛应用于电力、化工等领域。然而,在锅炉的点火和调试过程中,燃烧稳定性是影响设备运行效率和排放性能的关键因素。因此,本研究旨在探讨循环流化床锅炉点火调试工艺中的燃烧监测技术,提升... 循环流化床锅炉以其良好的燃烧特性和高效性被广泛应用于电力、化工等领域。然而,在锅炉的点火和调试过程中,燃烧稳定性是影响设备运行效率和排放性能的关键因素。因此,本研究旨在探讨循环流化床锅炉点火调试工艺中的燃烧监测技术,提升锅炉的整体运行性能。首先,回顾了循环流化床锅炉的工作原理及其在点火调试装置的工作原理,阐明了点火调试装置结果。其次,详细分析了点火调试装置机理模型。然后,提出了基于工业数据的点火调试装置燃烧监测模型,并通过遗传算法进行参数建模分析。最后,通过实验数据验证该策略的可靠性和稳定性,旨在提高燃烧的灵活性和稳定性。结果表明,使用改进后的监控方案表现尤为突出。 展开更多
关键词 循环流化床 锅炉点火调试装置 机理模型 燃烧监测
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化工机械中流化床造粒机性能优化措施与工艺改进方案
9
作者 张立峰 张燕斌 支安东 《造纸装备及材料》 2025年第3期43-45,共3页
文章分析了流化床造粒机性能优化与工艺改进的必要性,从提高产品的产量与质量、降低能耗两个方面提出流化床造粒机的性能优化措施,并提出了具体的工艺改进方案,以促进此类设备的高效应用。
关键词 化工机械 流化床造粒机 性能优化 工艺改进
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智能高效流化床在天宏选煤公司的应用研究
10
作者 孙明 陈振萌 廖祥国 《煤炭加工与综合利用》 2025年第1期15-19,共5页
通过对原粗煤泥系统中TBS存在的问题进行分析,探究其改进策略及其对精煤产率的影响。相比于传统的TBS干扰床分选机,FBS粗煤泥流化床分选机具有更多的优势和特点。通过改造,天宏选煤公司实现总精煤产率2.192%的增长率,经济效益可观,还带... 通过对原粗煤泥系统中TBS存在的问题进行分析,探究其改进策略及其对精煤产率的影响。相比于传统的TBS干扰床分选机,FBS粗煤泥流化床分选机具有更多的优势和特点。通过改造,天宏选煤公司实现总精煤产率2.192%的增长率,经济效益可观,还带来了隐形的成本控制效益和社会环保效益。 展开更多
关键词 粗煤泥系统 流化床分选机 可能偏差 错配物总量
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基于POD和代理模型的气固流化床流场预测
11
作者 冯佳磊 赵晓辉 +3 位作者 屠楠 方嘉宾 胡瑞河 许一博 《气体物理》 2025年第1期45-56,共12页
针对CFD数值模拟气固流化床中两相流动复杂、计算成本高昂的问题,建立了一种基于本征正交分解(proper orthogonal decomposition,POD)和代理模型的非反应性气固流化床流体动力学降阶模型,通过POD-RBF方法和POD-Kriging方法分别对流化床... 针对CFD数值模拟气固流化床中两相流动复杂、计算成本高昂的问题,建立了一种基于本征正交分解(proper orthogonal decomposition,POD)和代理模型的非反应性气固流化床流体动力学降阶模型,通过POD-RBF方法和POD-Kriging方法分别对流化床的气固两相流动过程进行了预测,将不同气速下的降阶模型解与全阶模型解进行了比较,并探究了气体速度对床层运动的影响。结果表明,在用于生成POD的设计参数范围内,降阶模型与全阶模型结果之间的平均相对误差(mean relative error,MRE)不超过5%,两种方法对设计工况的预测精度均高于非设计工况。对于流化床内压力、固含率、气体速度的分布,POD-RBF方法的预测精度均高于POD-Kriging方法,其中对压力场的预测精度最高,对速度场的预测精度最低。降阶模型在保持较高的重建和预测精度的同时,将计算效率提高了近400倍。 展开更多
关键词 气固流化床 两相流 数值模拟 模型降阶 本征正交分解
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循环流化床导热油炉排烟中污染物危害与减排措施
12
作者 汪琦 张慧芬 +1 位作者 俞红啸 汪育佑 《染整技术》 2025年第3期33-37,共5页
分析了循环流化床导热油炉的结构型式及其优缺点,研究了燃煤循环流化床导热油炉的排放烟气中污染物的危害,讨论了排烟中污染物CO_(2)、CO、SO_(2)、SO_(2)、H_(2)S、NO_(x)、N_(2)O减少排放的控制措施,研究了碳排放量的计算方法。
关键词 循环流化床 导热油炉 排放烟气 污染物危害 减排措施 碳排放量计算
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流化床反应室内铁矿石的临界流化特性
13
作者 李志明 韩跃新 +1 位作者 孙永升 唐志东 《东北大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第4期592-599,共8页
U型反应室是悬浮焙烧装备的核心部件,明确其内物料的临界流化特性具有理论与实践意义.为此,自行搭建了冷态试验系统,并以赤铁矿粉、氧化铝粉为原料,研究了松动风量、物料性质对物料临界流化特性的影响规律,并对原有经验公式进行了修正.... U型反应室是悬浮焙烧装备的核心部件,明确其内物料的临界流化特性具有理论与实践意义.为此,自行搭建了冷态试验系统,并以赤铁矿粉、氧化铝粉为原料,研究了松动风量、物料性质对物料临界流化特性的影响规律,并对原有经验公式进行了修正.结果表明:临界流化气速随物料粒度、密度的增加而增加;在松动室床层为固定床的条件下,临界流化气速随松动风量的增大而减小;修正后的过程方程与试验数据吻合较好,可用于反应室内物料流化行为的预测.研究结果利于悬浮磁化焙烧技术实体化,对该技术工业应用具有一定的指导意义. 展开更多
关键词 悬浮磁化焙烧炉 流化床反应室 冷态试验 降速法 临界流化特性
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生物质循环流化床机组协调系统模型研究 被引量：1
14
作者 高明明 刘博通 +2 位作者 张洪福 王亚柯 岳光溪 《动力工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第2期292-300,共9页
针对生物质循环流化床(CFB)机组,通过机理分析,研究了生物质燃烧的动态过程,建立了生物质CFB锅炉燃料侧燃烧模型。通过能量守恒,确定了生物质CFB机组汽水侧和汽机侧主要参数之间的函数关系,建立了负荷控制系统模型。基于某30 MW生物质CF... 针对生物质循环流化床(CFB)机组,通过机理分析,研究了生物质燃烧的动态过程,建立了生物质CFB锅炉燃料侧燃烧模型。通过能量守恒,确定了生物质CFB机组汽水侧和汽机侧主要参数之间的函数关系,建立了负荷控制系统模型。基于某30 MW生物质CFB机组实际运行数据,通过稳态工况推导、回归分析和遗传算法辨识了模型的参数和函数关系,在Simulink软件平台验证了模型的结果并进行了模型阶跃试验。结果表明:模型的输出与实际数据能较好地吻合,主蒸汽压力、负荷的平均相对误差均在4%以内,阶跃响应符合实际经验,证明建立的模型能够反映机组的动态特性。 展开更多
关键词 生物质 循环流化床 协调系统 动态模型
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硫酸铝对高掺量流化床粉煤灰基泡沫混凝土性能的影响 被引量：3
15
作者 董必钦 张枭 +2 位作者 刘源涛 何晓伟 王琰帅 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第20期174-181,共8页
随着新型循环流化床燃煤技术的发展,循环流化床粉煤灰(CFBFA)的排放量日益增加。结合我国北方地区冬季严寒时保温隔热材料需求量大的现状,采用高掺量CFBFA制备具有保温隔热性能的泡沫混凝土。针对泡沫混凝土存在的凝结时间长以及早期强... 随着新型循环流化床燃煤技术的发展,循环流化床粉煤灰(CFBFA)的排放量日益增加。结合我国北方地区冬季严寒时保温隔热材料需求量大的现状,采用高掺量CFBFA制备具有保温隔热性能的泡沫混凝土。针对泡沫混凝土存在的凝结时间长以及早期强度低等问题,本工作掺入硫酸铝进行改性,研究并分析了硫酸铝掺量对泡沫混凝土密度、强度和导热系数的影响。利用X射线衍射(XRD)、热重分析(TG)以及扫描电子显微镜(SEM)等研究了硫酸铝作用下CFBFA基泡沫混凝土的水化产物和微观形貌。此外,还利用3D轮廓仪分析了泡沫混凝土的孔隙结构。结果表明,硫酸铝促进了本体系早期AFt的生成,与基准组(硫酸铝掺量为0%(质量分数,下同))相比,15%硫酸铝掺量的CFBFA基泡沫混凝土的初凝时间缩短了470 min,10%硫酸铝掺量的泡沫混凝土3 d强度可达到10.43 MPa,导热系数为0.31 W·m^(-1)·K^(-1)。这种泡沫混凝土具有较快批量化生产的潜力。 展开更多
关键词 泡沫混凝土 流化床粉煤灰(CFBFA) 隔热 无碱液体速凝剂 孔隙结构
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CFB锅炉宽筛分颗粒临界流化风速研究
16
作者 于艺 马有福 吕俊复 《中南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第7期2813-2818,共6页
基于计算颗粒流体力学(CPFD),通过表征常规CFB锅炉床料(Set 1)、增加炉内细颗粒含量(Set 2)和减小初始床支撑料粒度(Set 3) 3种筛分分布的SiO_(2)颗粒,研究颗粒筛分变化对临界流化风速的影响。研究结果表明:在相同床层高度下,Set 1、Se... 基于计算颗粒流体力学(CPFD),通过表征常规CFB锅炉床料(Set 1)、增加炉内细颗粒含量(Set 2)和减小初始床支撑料粒度(Set 3) 3种筛分分布的SiO_(2)颗粒,研究颗粒筛分变化对临界流化风速的影响。研究结果表明:在相同床层高度下,Set 1、Set 2和Set 3床料的临界流化风速分别为0.51、0.30和0.20 m/s。表明增加炉内细颗粒含量和减小初始床支撑料粒度均可明显降低临界流化风速。将宽筛分颗粒临界流化风速的数值模拟结果与相关关联式预测结果进行对比,表明ERGUN关联式的预测结果偏差较小,WEN-YU关联式的预测结果明显偏低。 展开更多
关键词 循环流化床锅炉 临界流化风速 宽筛分颗粒 计算颗粒流体力学
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350 MW超临界循环流化床锅炉天然气点火系统调试实践 被引量：1
17
作者 胡瑞金 黄彬乘 《锅炉技术》 北大核心 2024年第2期60-67,共8页
针对350 MW超临界循环流化床(CFB)锅炉天然气点火系统的调试过程中存在的床下气枪在一次流化风量偏大或者热态的情况下,点火容易失败,着火后容易脱火,床上点火气枪点火困难, 床上主气枪无法着火及床上点火气枪退出后主气枪灭火等问题,... 针对350 MW超临界循环流化床(CFB)锅炉天然气点火系统的调试过程中存在的床下气枪在一次流化风量偏大或者热态的情况下,点火容易失败,着火后容易脱火,床上点火气枪点火困难, 床上主气枪无法着火及床上点火气枪退出后主气枪灭火等问题,通过设备改进、点火参数调整以及点火程序的优化等一系列手段,解决了现场问题,使天然气点火系统满足了锅炉启动要求。 展开更多
关键词 超临界 循环流化床锅炉 天然气点火系统 灭火脱火 改进调整 稳定燃烧
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首套流化床甲醇制丙烯装置工艺优化
18
作者 董国亮 柳宏伟 +5 位作者 温彦博 杨云斌 董永忠 李旭升 王吉平 沈有强 《煤炭科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第4期359-367,共9页
为了顺利完成首套流化床甲醇制丙烯FMTP工业示范装置投料试车。通过对采用大连化物所甲醇制烯烃DMTO技术、中石化甲醇制烯烃SMTO技术、神华集团甲醇制烯烃SHMTO技术和甲醇制丙烯MTP技术的同类型企业考察和技术交流,经过与FMTP工艺技术... 为了顺利完成首套流化床甲醇制丙烯FMTP工业示范装置投料试车。通过对采用大连化物所甲醇制烯烃DMTO技术、中石化甲醇制烯烃SMTO技术、神华集团甲醇制烯烃SHMTO技术和甲醇制丙烯MTP技术的同类型企业考察和技术交流,经过与FMTP工艺技术对比分析,发现原FMTP装置催化剂回收系统、三器之间催化剂循环管道、洗涤水换热系统、余热回收系统和反应器测量仪表系统在设计方面存在不足。根据同行业装置建设和运行经验,废催化剂回收系统设计改造锁斗回收系统,催化剂循环管线优化改造为提升管加法兰管帽,洗涤水换热器优化改造二甲苯清洗系统,余热回收设备优化改造蒸汽自动吹灰系统,反应器测量仪表优化改造反吹系统。经过上述工艺优化,催化剂回收系统解析气中可燃气含量显著降低,且避免催化剂粘黏结块;三器之间催化剂循环管线优化设计提升管、提升管顶部设计缓冲管加管帽,在装置运行期间三器之间的催化剂流通顺畅,反应器待生催化剂循环量、待生管温度、待生管密度、待生管压力指标接近或达到设计指标;启动二甲苯清洗系统对堵塞的换热器进行化学冲洗,换热器清洗效果明显;自动蒸汽吹灰系统投运后,余热回收系统效率显著提高;反应器仪表反吹风优化为工艺气后避免惰性组分对分离工艺影响。FMTP装置在四次试车过程中上述系统运行平稳,为装置长周期安全稳定运行奠定基础。 展开更多
关键词 流化床 甲醇 烯烃 流化床甲醇制丙烯
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流化床热解试验的褐煤碎裂特性研究 被引量：1
19
作者 常赵刚 《煤质技术》 2024年第1期21-28,共8页
褐煤在流化床热解过程中易受热力和机械力影响而发生碎裂形成粉尘,严重影响褐煤梯级加工利用发展,因而需研究褐煤在热力与机械力交互作用条件下的碎裂特性,以期为其热解、燃烧、气化等煤转化利用技术发展提供数据参考。选取内蒙古的2种... 褐煤在流化床热解过程中易受热力和机械力影响而发生碎裂形成粉尘,严重影响褐煤梯级加工利用发展,因而需研究褐煤在热力与机械力交互作用条件下的碎裂特性,以期为其热解、燃烧、气化等煤转化利用技术发展提供数据参考。选取内蒙古的2种褐煤,利用微型流化床热解试验装置,研究粒径、加热温度、升温速率、停留时间以及流化数各因素对褐煤碎裂特性的影响。实验研究表明:褐煤热解破碎后产生半焦的粒级主要分布在原粒级及低一档粒级范围内,颗粒的粒度变化率和粉化率随入料粒径增大而均提高,加热终温升高及升温速率增大则均加剧煤样的碎裂程度,停留时间的延长会使颗粒碎裂程度逐渐增大至粒度稳定,流化数的升高会促进颗粒粉化且对细颗粒生成的影响更明显;在流化床热解中热力、机械力分别是产生粉化的主要作用力以及辅助作用力,褐煤受热力作用下的碎裂形式为外围发生细颗粒的剥落、内部破碎为大块颗粒;通过扫描电镜分析不同温度下的半焦孔隙结构可知,随着挥发分的析出则半焦孔隙结构逐渐发育,最终由于集聚胀力与热应力作用而导致孔隙结构被破坏直至坍塌、碎裂。 展开更多
关键词 褐煤 碎裂特性 流化床 热解试验 粒度变化率 粉化率 流化数 半焦孔隙结构
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基于CFD-DEM流化床内静电效应影响的数值研究
20
作者 李斌 范林达 +1 位作者 王太 刘鹏宇 《洁净煤技术》 CAS CSCD 北大核心 2024年第S02期428-435,共8页
气固流化床由于具有传热传质效率高等优点,因此在煤化工、煤燃烧和煤炭分选等领域得到广泛应用。但在流化过程中,颗粒与颗粒或壁面间频繁接触、碰撞,导致颗粒表面产生电荷,从而发生颗粒黏附到反应器壁、颗粒团聚和静电放电等现象,影响... 气固流化床由于具有传热传质效率高等优点,因此在煤化工、煤燃烧和煤炭分选等领域得到广泛应用。但在流化过程中,颗粒与颗粒或壁面间频繁接触、碰撞,导致颗粒表面产生电荷,从而发生颗粒黏附到反应器壁、颗粒团聚和静电放电等现象,影响颗粒运动状态、空隙率、混合程度等特性,甚至引发生产事故。为探究静电效应对流化床内气固两相流动特性的影响,基于开发的双网格CFD-DEM模拟程序,耦合静电力模型,对单孔射流流化床内气固两相流化过程进行数值模拟,从床层整体和典型区域示踪颗粒2种角度对考虑静电力前后流化床内气固两相流动特性进行研究。结果表明:考虑静电力后,颗粒分布更加分散,床层空隙率增大,床层膨胀高度增加,相同初始位置颗粒的运动轨迹发生改变;流化床内颗粒运动及速度分布近似呈轴对称分布,滞止区颗粒竖直和水平速度始终接近于零;随着颗粒携带电荷量升高,流化床内喷泉区颗粒速度矢量逐渐稀疏,喷射区颗粒速度矢量逐渐密集,Lacey混合指数呈现一定程度的减缓。以上研究结果及方法可为进一步研究工作和工程实际应用提供参考。 展开更多
关键词 流化床 两相流 CFD-DEM 静电效应 双网格
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