Shell煤气化装置的煤粉输送过程稳定性分析 被引量：6

1

作者 林雯 汪永庆 +1 位作者 龚欣 亢万忠 《化学工程》 CAS CSCD 北大核心 2014年第1期50-54,共5页

在中石化安庆分公司Shell粉煤气化装置上,通过测量并采集煤粉循环过程以及气化炉运行过程的煤粉输送管线上压力与煤粉流量信号,开展了煤粉密相气力输送过程稳定性分析研究。在获得管线压力和煤粉流量时间序列基础上,借助标准差和最大振... 在中石化安庆分公司Shell粉煤气化装置上,通过测量并采集煤粉循环过程以及气化炉运行过程的煤粉输送管线上压力与煤粉流量信号,开展了煤粉密相气力输送过程稳定性分析研究。在获得管线压力和煤粉流量时间序列基础上,借助标准差和最大振幅的信号处理方法,重点研究了煤粉流量调节阀开度、煤粉质量浓度和输送压差对煤粉输送稳定性的影响。研究结果表明:煤粉流量调节阀开度增加,管线压力易受给料罐压力波动的影响;煤粉流量调节阀开度减小,管线压力呈随机波动,输送不稳定程度增加。煤粉质量浓度增加,其输送稳定性有所降低;输送压差对煤粉输送稳定性的影响与调节阀开度有关。在此基础上,通过对比分析气化炉运行工况的煤粉输送稳定性,提出了适当降低输送压差,以减少系统能耗的建议。 展开更多

关键词 SHELL煤气化 气力输送 稳定性 煤粉

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粉煤气化工业装置煤粉黏附力表征及其流动性评价 被引量：3

2

作者 丁家海 陆海峰 《华东理工大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2017年第2期171-177,共7页

气流床粉煤加压气化工艺中,煤粉颗粒粒径小、比表面积大,受颗粒间黏附力影响,煤粉在锁斗下料单元经常出现结拱架桥现象。本文以SE(Sinopec-ECUST)-东方炉气流床粉煤加压气化工艺为工业应用背景,以典型粒径特征的煤粉样品为研究对象,采... 气流床粉煤加压气化工艺中,煤粉颗粒粒径小、比表面积大,受颗粒间黏附力影响,煤粉在锁斗下料单元经常出现结拱架桥现象。本文以SE(Sinopec-ECUST)-东方炉气流床粉煤加压气化工艺为工业应用背景,以典型粒径特征的煤粉样品为研究对象,采用连续介质模型与颗粒间作用力分析相结合的方法,建模求解煤粉颗粒间的黏附力。通过对比不同样品的流动参数、颗粒间作用力及其与重力的相互关系,揭示了平均粒径及细颗粒含量对煤粉流动性和下料过程的影响,并在实验室可视化下料平台和工业装置下料单元对上述结果进行了验证。研究结果表明,随着平均粒径降低、细颗粒含量增加,煤粉流动性减弱,下料逐渐从结拱架桥过渡至无拱自由流。本文为改善入炉煤粉流动性、提高煤粉供料系统运行稳定性提供了有效的参考。 展开更多

关键词 煤粉 流动性 煤气化 黏附力

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耦合热解-气化过程的两段气流床工艺模拟研究 被引量：6

3

作者 高瑞 代正华 +2 位作者 黄波 黄荐 王辅臣 《化学工程》 CAS CSCD 北大核心 2019年第4期69-74,共6页

提出了一种新型的两段循环气流床工艺,其一段炉内煤焦充分气化生产的高温合成气,为二段炉内煤的热解供热,二段炉内产生的煤焦循环再回一段炉。使用Aspen Plus模拟软件开发了两段气流床气化模型,考察了一段给氧量和二段炉膛停留时间对两... 提出了一种新型的两段循环气流床工艺,其一段炉内煤焦充分气化生产的高温合成气,为二段炉内煤的热解供热,二段炉内产生的煤焦循环再回一段炉。使用Aspen Plus模拟软件开发了两段气流床气化模型,考察了一段给氧量和二段炉膛停留时间对两段循环气流床工艺和焦油质量分数的影响。提高一段给氧量,可以降低合成气中焦油的质量分数,但是系统冷煤气效率及甲烷的产量也在减少;增加二段炉膛反应停留时间能够有效降低合成气中焦油的质量分数。调节一段炉温为1 400℃,二段炉膛停留时间为6 s,合成气中焦油的质量分数可降至93.21×10^(-3) kg/kg(以单位煤基计),系统的冷煤气效率可达86.21%,甲烷的产率可达76.80×10^(-3) m^3/kg(以单位煤基计)。 展开更多

关键词 煤气化 热解 两段炉 过程模拟

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粉体流动性的静力学及动力学表征研究 被引量：6

4

作者 罗聪 陆海峰 +4 位作者 郭晓镭 龚欣 曹嘉琨 薛连昊 谈斌喆 《化工新型材料》 CAS CSCD 北大核心 2020年第10期186-191,共6页

以煤矿、冶金、橡胶等行业常见的粉体(铜粉、玻璃微珠、煤粉、氧化铝、石油焦及炭黑)为研究对象,借助静力学和动力学方法,进行粉体流动性表征。通过表征得到粉体物性参数与流动性参数之间的函数关系,发现粉体物性(粒径和密度)对摩擦特... 以煤矿、冶金、橡胶等行业常见的粉体(铜粉、玻璃微珠、煤粉、氧化铝、石油焦及炭黑)为研究对象,借助静力学和动力学方法,进行粉体流动性表征。通过表征得到粉体物性参数与流动性参数之间的函数关系,发现粉体物性(粒径和密度)对摩擦特性、压缩特性、动力学特性等流动性参数的影响规律不同。构建了不同流动性参数间的关联式,获得了休止角与豪斯纳指数(HR)、HR与压缩性指数的线性关系。对比了Carr指数与Jenike流动函数的结果,发现静力学表征技术能更有效地区分流动性较的好粉体之间的差异,而对于粘性粉体通过剪切测试易获得更全面的特性表征。 展开更多

关键词 粉体 流动性 密度 粒径

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焦油热解实验研究 被引量：1

5

作者 黄荐 高瑞 +3 位作者 许建良 代正华 于广锁 王辅臣 《化学工程》 CAS CSCD 北大核心 2020年第1期64-68,共5页

采用小型气流床热解实验装置进行焦油热解实验,考察了温度对焦油热裂解过程的影响,同时选择甲苯作为焦油模型化合物研究焦油热解过程中的组成变化,得到了焦油的热解特性。结果表明:热解温度对焦油和甲苯转化率影响大,在800-1100℃之间,... 采用小型气流床热解实验装置进行焦油热解实验,考察了温度对焦油热裂解过程的影响,同时选择甲苯作为焦油模型化合物研究焦油热解过程中的组成变化,得到了焦油的热解特性。结果表明:热解温度对焦油和甲苯转化率影响大,在800-1100℃之间,焦油和甲苯的转化率及气体产率均随温度增加而上升,在N2气氛下的最高转化率分别为70.29%和90.11%,且温度的升高会促进炭黑的生成。H2会略微降低甲苯的转化率,但是对炭黑的生成有明显抑制作用。升高温度会使甲苯热裂解后产物种类减少,含支链化合物基本消失,形成更稳定的多环芳烃化合物,且会促进甲苯的缩聚。 展开更多

关键词 焦油 甲苯 气流床 热解

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高温含油热解气的冷凝特性研究 被引量：1

6

作者 刘东帅 贺翔宇 +2 位作者 许建良 代正华 王辅臣 《化学工程》 CAS CSCD 北大核心 2021年第6期14-19,共6页

为了揭示焦油在换热器中的冷凝传热过程,基于Euler Wall Film(EWF)模型对热解气在冷凝管内的冷凝过程进行了模拟。此外,基于实验数据对上述冷凝模型进行验证。研究结果表明:采用EWF模型模拟计算的结果与实验数据吻合良好;当热解气入口... 为了揭示焦油在换热器中的冷凝传热过程,基于Euler Wall Film(EWF)模型对热解气在冷凝管内的冷凝过程进行了模拟。此外,基于实验数据对上述冷凝模型进行验证。研究结果表明:采用EWF模型模拟计算的结果与实验数据吻合良好;当热解气入口速度从2 m/s增加至3.5 m/s时,沿冷凝壁面液膜速度增大,液膜厚度减小了25%,平均热流密度增大了23%;当热解气入口温度从530 K增加至620 K时,沿冷凝壁面液膜厚度增大了26%,平均热流密度增大了21%;当冷却水的温度从295 K增加至325 K时,沿冷凝壁面液膜厚度减小了32%,平均热流密度减小了30%。研究结果对焦油换热器结构设计与操作指导具有一定的参考价值。 展开更多

关键词 蒸汽冷凝 煤焦油 冷凝传热 Euler Wall Film模型

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干煤粉气化工艺煤粉流量调节阀数值模拟 被引量：1

7

作者 明友 陆海峰 +2 位作者 王渭 陈凤官 陈美华 《化学工程》 CAS CSCD 北大核心 2019年第10期73-78,共6页

高压粉煤流量调节阀是在煤气化工艺装置中用于调节氧-煤比的关键设备。利用计算颗粒流体动力学(CPFD)方法对带有稳流管的高压粉煤流量调节阀在100%和16%开度下的工况进行模拟,重点考察了沿程压力、沿程颗粒速度、沿程颗粒质量浓度等流... 高压粉煤流量调节阀是在煤气化工艺装置中用于调节氧-煤比的关键设备。利用计算颗粒流体动力学(CPFD)方法对带有稳流管的高压粉煤流量调节阀在100%和16%开度下的工况进行模拟,重点考察了沿程压力、沿程颗粒速度、沿程颗粒质量浓度等流动特性参数的变化。结果表明:气固两相流经过调节阀一定距离后达到稳定流动,稳定流动下100%和16%开度下颗粒平均速度分别为8,6.6 m/s,颗粒平均质量浓度分别为250,240 kg/m^3;基于阀门出口压力、颗粒速度和颗粒质量浓度分布特性的分析,建议稳流管段至少为500 mm以确保气固两相流动充分发展。研究结果对高压粉煤流量调节阀的设计和控制具有一定的参考价值。 展开更多

关键词 煤粉流量调节阀 数值模拟 计算颗粒流体动力学 流动特性

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辐射废锅内熔渣传热过程动态分析 被引量：4

8

作者 贺翔宇 邱剑勇 +2 位作者 许建良 刘海峰 于广锁 《高校化学工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第2期326-334,共9页

气流床煤气化技术是煤炭高效清洁利用的技术之一。工业上常采用辐射废锅对出气化炉的高温合成气和熔渣进行余热回收。在辐射废锅内,高温合成气冷却降温过程常伴随熔渣的冷却和固化,其对废锅的排渣和安全运行有重要的影响。今以工业运行... 气流床煤气化技术是煤炭高效清洁利用的技术之一。工业上常采用辐射废锅对出气化炉的高温合成气和熔渣进行余热回收。在辐射废锅内,高温合成气冷却降温过程常伴随熔渣的冷却和固化,其对废锅的排渣和安全运行有重要的影响。今以工业运行水煤浆气化装置中的辐射废锅为对象,采用数值数模方法对废锅内的复杂气固两相流动与传热过程进行研究,重点分析了熔渣半径对熔渣内部传热及相变的影响,结果表明:在辐射废锅内,部分熔渣因降温发生固化,熔渣直径是影响熔渣传热与相变的重要参数;熔渣尺寸越大,其传热速率越慢,固化程度越小;半径大于3 cm的熔渣在辐射废锅出口仍为液态,而半径小于0.4 cm的小尺寸熔渣在辐射废锅出口已全部凝固。 展开更多

关键词 气流床煤气化 块状熔渣 传热 数值模拟

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同轴射流中颗粒流振荡弥散的LES-DPM模拟 被引量：1

9

作者 曹文广 刘海峰 +1 位作者 李伟锋 许建良 《华东理工大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2013年第4期377-382,共6页

采用大涡模拟(LES)和离散颗粒法(DPM)耦合对颗粒流在同轴射流中的振荡弥散模式进行了模拟。在考虑孔隙率和颗粒间碰撞作用的情况下,在Fluent中通过自定义函数对该模型进行了模拟。数值计算结果表明,LES-DPM能较好地再现颗粒流在同轴射... 采用大涡模拟(LES)和离散颗粒法(DPM)耦合对颗粒流在同轴射流中的振荡弥散模式进行了模拟。在考虑孔隙率和颗粒间碰撞作用的情况下,在Fluent中通过自定义函数对该模型进行了模拟。数值计算结果表明,LES-DPM能较好地再现颗粒流在同轴射流中振荡弥散的模式,且模拟结果与实验结果吻合较好,获得了振荡弥散时的流场结构,加深了对振荡弥散的了解。 展开更多

关键词 颗粒流 弥散模式 大涡模拟 离散单元法

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纯氧克劳斯工艺的模拟与优化 被引量：1

10

作者 高德志 喻昕蕾 +3 位作者 陶迅 丁路 代正华 王辅臣 《华东理工大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2022年第1期26-33,共8页

基于Aspen Plus软件建立克劳斯工艺全流程模型,使用工厂数据进行验证,探究了进口酸气组成、氧气浓度及进气流量、氧气预热温度、炉膛压力及第二催化段反应器温度等工艺参数对克劳斯工艺的影响,并以Aspen Plus为优化工具,硫收率为目标函... 基于Aspen Plus软件建立克劳斯工艺全流程模型,使用工厂数据进行验证,探究了进口酸气组成、氧气浓度及进气流量、氧气预热温度、炉膛压力及第二催化段反应器温度等工艺参数对克劳斯工艺的影响,并以Aspen Plus为优化工具,硫收率为目标函数计算了最佳操作参数。优化结果表明:总硫收率从优化前的98.31%提高到优化后的99.08%,尾气中主要污染物SO;的排放量由优化前的0.350 kmol/h减少至优化后的0.278 kmol/h,降低了20.6%,并节省了酸性气体和空气预热所需的热量9133.38 J/mol。 展开更多

关键词 克劳斯工艺 低浓度酸性气体 纯氧 流程模拟 优化

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基于粉体流变特性表征的气泡行为分析

11

作者 何继民 郭晓镭 +2 位作者 单子豪 陆海峰 刘海峰 《化学工程》 CAS CSCD 北大核心 2020年第4期50-54,共5页

粉体床层中的气泡行为是工业过程中重要的研究对象。文中以玻璃微珠为实验介质,基于粉体流变仪对粉体流变特性的定量化表征,利用二维单孔鼓泡床层对比研究了不同粉体床层中的气泡运动特性。采用圆形度对气泡形状进行描述,参考水中气泡... 粉体床层中的气泡行为是工业过程中重要的研究对象。文中以玻璃微珠为实验介质,基于粉体流变仪对粉体流变特性的定量化表征,利用二维单孔鼓泡床层对比研究了不同粉体床层中的气泡运动特性。采用圆形度对气泡形状进行描述,参考水中气泡圆形度预测模型建立了偏差在±20%以内的气泡圆形度预测模型,体现了粉体床层鼓泡过程中的拟流体属性。实验结果表明:粉体流变特性的差异对床层中的气泡行为具有显著影响,当粉体单位通气能增加约29倍时,平均气泡面积降低约25%,速度降低约18%,圆形度增加约36%。研究结果对于粉体床层中复杂的气泡行为研究具有一定的参考价值。 展开更多

关键词 粉体 气泡 二维床层 可视化实验 流变

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