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气流床气化炉内颗粒停留时间分布 被引量:30
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作者 许建良 代正华 +4 位作者 李巧红 李伟锋 刘海峰 王辅臣 于遵宏 《化工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第1期53-57,共5页
The particle residence time distributions in the entrained-flow gasifier as the important parameters in the gasification process were studied by using a new stimulus response method.The differences of the particle res... The particle residence time distributions in the entrained-flow gasifier as the important parameters in the gasification process were studied by using a new stimulus response method.The differences of the particle residence time distributions in the opposed multi-burner entrained-flow(OMBEF) and Texaco gasifier were compared.The influence of gas velocity and particle diameter on particle residence time distributions was discussed.The experimental results showed that the new stimulus response method was reliable and could be used to measure the particle residence time distributions in the entrained-flow gasifier and the particle residence time in the OMBEF gasifier was more favorable than in the Texaco gasifier.The results also showed that with increasing gas velocity and decreasing particle diameter,the mean and variance of particle residence time increased in both kinds of entrained-flow gasifier. 展开更多
关键词 撞击流 多喷嘴气化炉 TEXACO气化炉 停留时间分布
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撞击流气化炉内气固两相流动与颗粒附壁沉积数值模拟 被引量:13
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作者 倪建军 梁钦锋 +2 位作者 代正华 于广锁 于遵宏 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2009年第2期69-74,共6页
对多喷嘴对置式气化炉内复杂的气固两相流动与颗粒附壁沉积进行3D数值模拟。采用Realizable k-ε湍流模型计算炉内气相湍流流场,应用Euler-Lagrange模型模拟气固两相流动,颗粒轨迹跟踪采用随机轨道模型。根据液态排渣气化炉本身特点,描... 对多喷嘴对置式气化炉内复杂的气固两相流动与颗粒附壁沉积进行3D数值模拟。采用Realizable k-ε湍流模型计算炉内气相湍流流场,应用Euler-Lagrange模型模拟气固两相流动,颗粒轨迹跟踪采用随机轨道模型。根据液态排渣气化炉本身特点,描述炉壁熔渣流的形成过程,建立适用于液态排渣气化炉的颗粒附壁沉积模型,模拟结果与实验值吻合较好。模拟结果表明,数值模拟再现了撞击流气化炉内分区流动的情况;射流撞击使颗粒在气化炉内分布较为均匀,撞击中心和撞击流股区域浓度略高;颗粒在炉壁沉积基本覆盖整个气化炉,不存在局部积渣;当气化炉操作压力达到4.0MPa时,渣口气流夹带颗粒量有所提高,气流流速的增大而提高,颗粒停留时间缩短,影响碳转化率。 展开更多
关键词 撞击流气化炉 气固两相流 颗粒附壁沉积 数值模拟
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撞击流气化炉内气粒两相流动的数值模拟 被引量:11
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作者 倪建军 梁钦锋 +2 位作者 代正华 于广锁 于遵宏 《化工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第4期864-871,共8页
对撞击流气化炉内气粒两相流动进行了三维数值模拟。在Euler坐标系中计算气相流场,在Lagrange坐标系中跟踪颗粒运动轨迹,考虑了熔融灰渣颗粒间的碰撞合并、反弹。模拟结果与冷模流场测试数据、热模实验现象一致。通过考察不同工况下的... 对撞击流气化炉内气粒两相流动进行了三维数值模拟。在Euler坐标系中计算气相流场,在Lagrange坐标系中跟踪颗粒运动轨迹,考虑了熔融灰渣颗粒间的碰撞合并、反弹。模拟结果与冷模流场测试数据、热模实验现象一致。通过考察不同工况下的流场计算发现:增加喷嘴以上直段高度使流场更对称,物料停留时间增加,若同时提高入口气速将使颗粒在炉壁的沉积量增加;模拟结果与热模实验都表明撞击形成的强烈湍流和火焰主要集中在撞击中心;颗粒碰撞合并使炉内颗粒选择性团聚,但炉内颗粒浓度分布整体比较合理;Stokes数为0.19的小颗粒跟随性较好,较大Stokes数颗粒不易被流场控制,且对流场具有较大的影响。 展开更多
关键词 两相流 颗粒碰撞 撞击流气化炉 Stokes数
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两喷嘴撞击气化火焰结构特性研究 被引量:4
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作者 梁钦锋 郭庆华 +2 位作者 于广锁 王辅臣 于遵宏 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2007年第23期28-31,共4页
撞击火焰是多喷嘴对置式气流床气化炉的主要特征。文中利用高速摄像仪和计算机图像处理技术,对两喷嘴撞击气化火焰的结构特性进行了研究,通过计算图像灰度相关系数定量描述了两喷嘴撞击气化火焰的结构特征。研究结果表明:在撞击前单股... 撞击火焰是多喷嘴对置式气流床气化炉的主要特征。文中利用高速摄像仪和计算机图像处理技术,对两喷嘴撞击气化火焰的结构特性进行了研究,通过计算图像灰度相关系数定量描述了两喷嘴撞击气化火焰的结构特征。研究结果表明:在撞击前单股火焰仍能较好地保持其几何结构,但在撞击区内单股火焰的几何结构迅速消失。随着撞击速度的增大,火焰整体分布更为均匀,互相关系数标准差降低;单股火焰的湍流拟序结构分区变得不明显,互相关系数小幅波动的区域增多;撞击区内火焰分布不均匀,互相关系数降低。 展开更多
关键词 气流床 气化炉 撞击火焰 互相关性
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多喷嘴气化炉气体浓度及撞击火焰高度分析 被引量:3
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作者 张志文 郭庆华 +3 位作者 于广锁 于遵宏 代松涛 李兴龙 《煤炭转化》 CAS CSCD 北大核心 2008年第1期26-29,74,共5页
基于多喷嘴对置热模实验平台,以柴油为模拟介质,对其气化过程进行了实验研究.采用水冷取样管,对气化炉喷嘴平面及轴线上方进行气体取样,经气体净化系统,由质谱仪实时在线分析.结果表明,喷嘴平面内,距中心5 cm处,CO,CO2和H2浓度开始发生... 基于多喷嘴对置热模实验平台,以柴油为模拟介质,对其气化过程进行了实验研究.采用水冷取样管,对气化炉喷嘴平面及轴线上方进行气体取样,经气体净化系统,由质谱仪实时在线分析.结果表明,喷嘴平面内,距中心5 cm处,CO,CO2和H2浓度开始发生较大变化,即为火焰撞击区域,且该区域同由火焰图象拍摄结果一致;气化炉中心轴线方向,气体浓度曲线在距离中心29 cm处出现拐点,表明气化火焰高度与炉内径之比约为1.0. 展开更多
关键词 气流床气化炉 气体浓度 撞击火焰 热模平台
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多喷嘴对置式气化炉内颗粒挥发分火焰可视化研究 被引量:4
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作者 刘洁妤 龚岩 +3 位作者 吴晓翔 郭庆华 于广锁 王辅臣 《化工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第3期1275-1282,共8页
基于实验室规模多喷嘴对置式水煤浆气化炉及其可视化装置,研究了气化炉喷嘴平面非射流区颗粒挥发分燃烧过程。结合图像处理技术,在气化条件下对粒径小于300μm颗粒挥发分火焰尾迹形态及变化过程进行分析。研究结果表明,颗粒挥发分火焰... 基于实验室规模多喷嘴对置式水煤浆气化炉及其可视化装置,研究了气化炉喷嘴平面非射流区颗粒挥发分燃烧过程。结合图像处理技术,在气化条件下对粒径小于300μm颗粒挥发分火焰尾迹形态及变化过程进行分析。研究结果表明,颗粒挥发分火焰非典型包络型火焰,而是形成挥发分火焰尾迹。颗粒挥发分尾迹形态受颗粒脱挥发分所处阶段和颗粒相对于气流的运动状态的影响,随时间不断变化。颗粒挥发分最大火焰尺寸随颗粒粒径增加而增加。气流床气化还原性气氛条件下颗粒挥发分燃烧时间较颗粒在富氧气氛中燃烧时间显著增加。 展开更多
关键词 水煤浆 挥发分火焰 撞击气流床气化炉 可视化技术
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撞击气流床气化炉内雾化过程中颗粒运动特性 被引量:5
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作者 程晨 薛志村 +2 位作者 郭庆华 龚岩 于广锁 《化工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第12期4536-4545,共10页
基于实验室规模的撞击气流床气化炉,以水煤浆为原料进行气化实验,采用高温内窥镜及工业相机组成的可视化成像系统,在操作条件下,对水煤浆雾化过程进行拍摄。运用图像处理算法来识别和检测所得图像中的颗粒信息,利用颗粒示踪算法对颗粒... 基于实验室规模的撞击气流床气化炉,以水煤浆为原料进行气化实验,采用高温内窥镜及工业相机组成的可视化成像系统,在操作条件下,对水煤浆雾化过程进行拍摄。运用图像处理算法来识别和检测所得图像中的颗粒信息,利用颗粒示踪算法对颗粒进行轨迹测算。对颗粒的平均粒径、速度及角度进行统计分析。结果表明,喷嘴出口射流区内平均粒径主要集中在325~375μm,相较于原煤颗粒较大;大部分颗粒速度集中在1~2m·s^-1且运动过程中速度变化不大;大部分颗粒运动方向不随时间而变化,呈简单直线运动;颗粒轨迹呈现以喷嘴为起始点的扇形射线。 展开更多
关键词 撞击气流床气化炉 雾化过程 颗粒轨迹 可视化技术 统计分析
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气化炉内柴油火焰光谱辐射特性及CH~*二维辐射特性研究 被引量:1
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作者 祝慧雯 何磊 +3 位作者 杨家宝 郭庆华 龚岩 于广锁 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2019年第10期3142-3147,共6页
火焰的自发辐射光谱与火焰的结构、温度分布等燃烧特征参数密切相关。对激发态自由基辐射的辐射强度与二维分布进行研究,可清晰地反映火焰燃烧状态而不对火焰产生扰动。基于多喷嘴对置式气流床气化实验平台,利用光纤光谱仪和配置CCD相... 火焰的自发辐射光谱与火焰的结构、温度分布等燃烧特征参数密切相关。对激发态自由基辐射的辐射强度与二维分布进行研究,可清晰地反映火焰燃烧状态而不对火焰产生扰动。基于多喷嘴对置式气流床气化实验平台,利用光纤光谱仪和配置CCD相机的高温内窥镜,对柴油扩散火焰的辐射光谱及CH^*辐射二维分布特性进行研究。考察了当量比和撞击作用对火焰辐射光谱和CH^*辐射分布的影响。结果表明,柴油火焰在306.47及309.12nm处存在OH^*辐射特征峰,在431.42nm处存在CH^*辐射特征峰,且存在明显的碱金属原子Na^*(589.45nm),K^*(766.91和770.06nm)发射光谱。此外,由于柴油不完全燃烧生成大量碳黑,在辐射光谱的可见光波段产生了强烈的连续黑体辐射。火焰中的黑体辐射对CH^*辐射特征峰的检测存在干扰,且当量比越低时背景辐射越强,对自由基特征峰检测干扰越大。基于普朗克定律利用插值法可扣除430nm附近波段背景辐射。柴油火焰中CH^*辐射峰值随当量比的增加单调减小,CH^*辐射等值线沿火焰发展方向依次出现三峰状、双峰状及单峰状,最终收缩为以反应核心区为中心的圆核。随着当量比的提高,出现各个形状的CH^*辐射强度阈值不断降低,火焰主反应区面积减小且向下游移动,当量比增加到1.0附近时,理论上柴油完全燃烧,CH^*辐射强度显著降低,贫燃火焰的CH^*辐射强度及分布区域几乎稳定不变。利用CH^*辐射强度值判定火焰举升长度,对于单喷嘴射流火焰,火焰举升长度随当量比的增加经历了显著增加后小幅下降的过程。相同当量比时两喷嘴撞击火焰CH^*辐射强度峰值始终高于单喷嘴射流火焰对应值;火焰举升长度随当量比的增加小幅增加。火焰撞击的约束作用使得火焰举升长度不易随着当量比变化发生较大波动,燃烧更加稳定。这为定量判断火焰燃烧状态提供了一种直观、有效的方法,同时为柴油燃烧的化学动力学研究提供了实验依据。 展开更多
关键词 光谱辐射 气流床气化炉 扩散火焰 撞击火焰 燃烧诊断
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气流床气化炉内撞击火焰的Na~*、K~*二维辐射特性
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作者 吴晓翔 龚岩 +2 位作者 胡翀赫 郭庆华 于广锁 《燃烧科学与技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第3期275-280,共6页
气流床气化炉内火焰的辐射光谱包含着大量与火焰结构、火焰温度及当量比等有关特性的信息,因此对火焰进行有效的光谱诊断,是实现燃料高效利用、监控和优化气化过程的必要手段.基于实验室规模多喷嘴对置式气化实验平台,以柴油及水煤浆为... 气流床气化炉内火焰的辐射光谱包含着大量与火焰结构、火焰温度及当量比等有关特性的信息,因此对火焰进行有效的光谱诊断,是实现燃料高效利用、监控和优化气化过程的必要手段.基于实验室规模多喷嘴对置式气化实验平台,以柴油及水煤浆为原料,重点研究了气化炉内撞击火焰Na~*、K~*二维辐射分布特征,进而表征气化炉内火焰温度分布.结果表明,相比较两喷嘴火焰,四喷嘴火焰撞击区自由基辐射强度明显增大;Na~*的二维强度分布明显强于K~*的二维强度分布,且柴油中K含量高于Na,说明在相同条件下,Na比K更加容易被激发;随O/C摩尔比增大,Na~*及K~*辐射强度均增大,撞击区温度升高;在不同O/C摩尔比条件下,撞击中心辐射强度均最大且撞击中心火焰温度最高. 展开更多
关键词 撞击火焰 光谱诊断 火焰温度 水煤浆 气流床气化炉
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预膜式烧嘴在新型撞击流水煤浆气化炉上的首次应用与改进措施 被引量:2
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作者 周夏 张克锋 吴开明 《现代化工》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第12期58-60,共3页
介绍了预膜式烧嘴的结构和工作机理,总结了预膜式烧嘴在新型撞击流水煤浆气化炉上的使用经验和技术优势,分析了其在工业应用中出现的问题,提出了改进措施。
关键词 预膜式烧嘴 撞击流水煤浆气化炉 改进措施
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