固阀塔板对煤气化飞灰洗涤净化性能的实验研究 被引量：3

1

作者 王清立 陈雪莉 +1 位作者 郭志国 龚欣 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2013年第2期31-38,8,共8页

以煤气化飞灰、空气、水为实验介质,研究了固阀塔板的洗涤特性。通过改变洗涤塔入口和塔内操作条件观察其对洗涤效率的影响规律。实验结果表明气量、液量、颗粒浓度以及塔板数对不同粒径飞灰颗粒的洗涤效率均有较大的影响;固阀塔板对大... 以煤气化飞灰、空气、水为实验介质,研究了固阀塔板的洗涤特性。通过改变洗涤塔入口和塔内操作条件观察其对洗涤效率的影响规律。实验结果表明气量、液量、颗粒浓度以及塔板数对不同粒径飞灰颗粒的洗涤效率均有较大的影响;固阀塔板对大于10μm的飞灰颗粒洗涤效率可以达到90%以上,随着粒径的降低洗涤效率逐渐降低,颗粒粒径在1～3μm之间洗涤效率最低为52%左右;低于1μm的颗粒,随着粒径的降低洗涤效率逐渐升高。不同粒径飞灰颗粒的洗涤效率随气量增加呈现不同的变化趋势,其中3μm以上颗粒的洗涤效率随气量的增加而增大;而1μm以下颗粒的洗涤效率随着气量的增加,洗涤效率逐渐降低;介于1～3μm间的颗粒洗涤效率受气量变化影响较小。不同粒径颗粒的洗涤效率随液量的增加均增大;随入口颗粒浓度增加,5μm以上颗粒洗涤效率略有增加,但3μm以下颗粒随入口颗粒浓度的增加洗涤效率却显著降低,介于3～5μm之间的颗粒洗涤效率变化不大。各层塔板对飞灰颗粒洗涤效率的贡献不同,且在不同层塔板上洗涤效率随粒径变化的趋势也有较大的差异。利用实验结果拟合出预测板式塔洗涤效率的公式,该公式预测值与实验值相符程度较好。 展开更多

关键词 整体煤气化联合循环发电(IGCC) 水洗塔 固阀塔板 洗涤效率 煤气化飞灰

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旋液分离器对煤气化细灰的分离特性研究 被引量：4

2

作者 朱诗杰 陈雪莉 +2 位作者 钱玙歆 陆海峰 龚欣 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2018年第13期3873-3880,共8页

以煤气化细灰为固相颗粒物料,研究了旋液分离器对含一定细灰黑水的液固分离特性,考察了不同操作参数对不同粒径细灰颗粒分离效率的影响规律。研究结果表明,对10μm以下的细灰颗粒,入口流速、分流比和入口颗粒浓度对不同粒径细灰颗粒的... 以煤气化细灰为固相颗粒物料,研究了旋液分离器对含一定细灰黑水的液固分离特性,考察了不同操作参数对不同粒径细灰颗粒分离效率的影响规律。研究结果表明,对10μm以下的细灰颗粒,入口流速、分流比和入口颗粒浓度对不同粒径细灰颗粒的分离效率均有较大影响。对5.012μm以下颗粒,随入口流速的增加,分离效率先减小后略有增大,粒径越小、分流比越大,该趋势越显著;当粒径介于5.012-10μm之间,分离效率随入口流速逐渐增大。10μm以下的细灰颗粒,随分流比的增加,分离效率近乎呈线性增加趋势,并无最佳分流比出现;随入口颗粒浓度的增加,分离效率略有增加。对10μm以上的细灰颗粒,随颗粒粒径的增加受入口流速、分流比和入口颗粒浓度影响逐渐显著。在旋液分离器内,存在明显的小颗粒团聚现象,表现为当颗粒粒径〉30.2μm时,分离效率已出现超过100%的情况。利用实验结果拟合出旋液分离器对煤气化细灰分离粒度的预测公式,该公式预测值与实验值吻合良好。 展开更多

关键词 旋液分离器 气化细灰 分离效率 分离粒度

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多喷嘴对置式水煤浆气化炉内颗粒物分布特性的实验研究 被引量：9

3

作者 张杰 郭庆华 +1 位作者 周志杰 于广锁 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2013年第20期59-65,12,共7页

颗粒物在气化炉内的分布对合成气成分、碳转化率和壁面熔渣的沉积行为具有重要影响。基于实验室规模的多喷嘴对置式水煤浆气化炉,利用Malvern激光粒度仪和扫描电镜/能谱仪表征了气化炉内颗粒物的粒径分布和组成,并结合碳含量分析了不同... 颗粒物在气化炉内的分布对合成气成分、碳转化率和壁面熔渣的沉积行为具有重要影响。基于实验室规模的多喷嘴对置式水煤浆气化炉,利用Malvern激光粒度仪和扫描电镜/能谱仪表征了气化炉内颗粒物的粒径分布和组成,并结合碳含量分析了不同氧碳比、气化炉不同轴向位置颗粒物的形成过程。结果表明,气化炉内存在两种不同微观形态的细颗粒物和粗颗粒物。随着氧碳比的增大,沿气化炉轴向向下,颗粒物的平均粒径和固定碳含量均减小,而细颗粒物的含量增加。水煤浆的热解过程主要发生在撞击火焰区,而焦炭的燃烧气化反应不仅发生在撞击火焰区,也发生在管流区,二者消耗的固定碳量之比约为2:1。 展开更多

关键词 多喷嘴对置式气化炉 水煤浆 氧碳比 颗粒物 破碎

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喷雾洗涤冷却室内雾化液滴粒径变化规律的实验研究 被引量：3

4

作者 潘飞 王亦飞 +3 位作者 颜留成 郭强强 赵辉 于广锁 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2015年第2期396-403,共8页

用马尔文激光粒度分析仪对喷雾洗涤冷却室冷模装置内雾化液滴粒径进行了实验测定,考察了不同工况下,洗涤冷却室内雾化喷头所在平面处以及气体出口处液滴粒径的变化规律。实验为装置内进一步的传热传质研究提供了一定数据支持。研究显示... 用马尔文激光粒度分析仪对喷雾洗涤冷却室冷模装置内雾化液滴粒径进行了实验测定,考察了不同工况下,洗涤冷却室内雾化喷头所在平面处以及气体出口处液滴粒径的变化规律。实验为装置内进一步的传热传质研究提供了一定数据支持。研究显示,在错流气体作用下,洗涤冷却室内雾化喷头所在平面的近喷头区域影响液滴粒径的主导因素为喷雾流量,而远离喷头区域液滴粒径则受气体流量和喷雾流量的共同影响,随气体流量增加,液滴聚结作用增强,粒径增大。实验发现,气体出口处液滴粒径主要受气体流量的影响,随气体流量Qg由300 m3/h上升到500 m3/h,气体出口液滴的Sauter平均直径(Sauter mean diameter,SMD)D32由60μm左右上升到了85μm,根据颗粒沉降公式进行计算得到的值与实验值比较,两者趋势一致。 展开更多

关键词 洗涤冷却室 压力旋流雾化喷头 Sauter平均直径 粒度分布 聚结 多相流

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热氧喷嘴水煤浆气化试验研究

5

作者 张庆 龚岩 +3 位作者 郭庆华 于广锁 颜卓勇 王涛 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2015年第16期4122-4130,共9页

将热氧技术引入煤气化工艺,基于实验室多喷嘴对置式水煤浆气化热态试验平台,在敞开空间及气化炉内对热氧喷嘴开展水煤浆气化试验研究。结果表明,热氧喷嘴产生的高温氧气在敞开空间及气化炉内均能直接点燃水煤浆,火焰的对称性和稳定性较... 将热氧技术引入煤气化工艺,基于实验室多喷嘴对置式水煤浆气化热态试验平台,在敞开空间及气化炉内对热氧喷嘴开展水煤浆气化试验研究。结果表明,热氧喷嘴产生的高温氧气在敞开空间及气化炉内均能直接点燃水煤浆,火焰的对称性和稳定性较好,随着氧碳比的增加,火焰稳定性增强,长度和面积均增大。热氧喷嘴气化颗粒物的平均粒径和残碳含量均低于普通喷嘴常温氧气气化颗粒物,热氧能有效地改善煤浆的雾化效果,增大反应速率,提高煤颗粒燃尽率。气流床水煤浆气化炉无需预热即可通过热氧喷嘴直接点火启动,对改善气化炉的运行经济性具有重要意义。 展开更多

关键词 热氧喷嘴 多喷嘴对置式气化炉 火焰图像 水煤浆 颗粒物

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多喷嘴对置式气化炉内撞击火焰高度研究 被引量：4

6

作者 范普兴 龚岩 +2 位作者 张庆 郭庆华 于广锁 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2014年第17期2761-2768,共8页

基于多喷嘴对置式气流床气化热模实验平台,利用侧面高温内窥镜配合工业高速相机,对不同工况下的柴油撞击火焰高度及脉动频率进行了研究。提出了一种基于伪彩色增强的撞击火焰高度图像分割方法。利用工业高分辨率相机和顶部高温内窥镜的... 基于多喷嘴对置式气流床气化热模实验平台,利用侧面高温内窥镜配合工业高速相机,对不同工况下的柴油撞击火焰高度及脉动频率进行了研究。提出了一种基于伪彩色增强的撞击火焰高度图像分割方法。利用工业高分辨率相机和顶部高温内窥镜的组合对结果进行了验证。结果表明,在实验工况下,撞击火焰高度随氧碳比([O]/[C])的升高逐渐上升,但在氧碳比为1.8附近出现转折;提高柴油流量,火焰高度上升明显。氧碳比的升高和柴油流量的增加均使得火焰高度的脉动范围减小,撞击火焰稳定性增强。撞击火焰高度的脉动频率集中在低频区,其主要频率的特征峰保持在10 Hz以内,另外,在3 Hz附近存在一明显的特征峰。氧碳比的升高和柴油流量的增加均使得特征峰的幅值逐渐降低。 展开更多

关键词 多喷嘴对置 撞击火焰高度 火焰脉动频率 伪彩色增强 图像分割

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高温过程对气化炉内颗粒物形态结构演变的影响 被引量：3

7

作者 张志清 郭庆华 +3 位作者 黄宇宸 卫俊涛 龚岩 于广锁 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2018年第24期7287-7294,共8页

基于多喷嘴对置式气流床水煤浆气化炉热态实验平台,对气化炉内喷嘴平面区域颗粒物进行取样。利用高频炉实验装置对气化炉内颗粒物进行高温处理,研究颗粒物经历高温过程后的形态变化。采用马尔文粒度分析仪考察了颗粒物粒径分布及平均体... 基于多喷嘴对置式气流床水煤浆气化炉热态实验平台,对气化炉内喷嘴平面区域颗粒物进行取样。利用高频炉实验装置对气化炉内颗粒物进行高温处理,研究颗粒物经历高温过程后的形态变化。采用马尔文粒度分析仪考察了颗粒物粒径分布及平均体积粒径变化,比表面积及孔隙度分析仪考察了颗粒物比表面积变化,并采用扫描电子显微镜表征颗粒物的表观形态。结果表明:随着高温过程的持续进行,颗粒表面愈加粗糙,孔隙结构愈加发达。高温作用会造成颗粒物内部孔隙结构联结性的失活、断裂,引发颗粒表面的断层,颗粒越大越容易发生二次破碎。 展开更多

关键词 颗粒物 形态结构 气流床气化 温度 破碎

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高钙山鑫煤灰熔融及黏温特性分析 被引量：27

8

作者 许洁 刘霞 +4 位作者 张庆 赵锋 郭庆华 于广锁 王辅臣 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2013年第20期46-51,10,共6页

煤灰熔融性与黏温特性是决定气流床气化炉能否正常运行的重要参考指标。文中通过高钙山鑫煤中添加SiO2以降低灰熔融温度,改善黏温特性。采用FactSage6.2软件推断高温下不同温度区间煤灰熔融过程中的物相变化规律,并对灰熔点及黏度变化... 煤灰熔融性与黏温特性是决定气流床气化炉能否正常运行的重要参考指标。文中通过高钙山鑫煤中添加SiO2以降低灰熔融温度,改善黏温特性。采用FactSage6.2软件推断高温下不同温度区间煤灰熔融过程中的物相变化规律,并对灰熔点及黏度变化的机理进行分析。结合XRD分析测试方法,对山鑫煤和山鑫配煤矿物质变化进行比较分析。结果表明,山鑫煤灰熔点随着硅铝比S/A、酸碱比A/B的增大先降低后升高;加入的SiO2与Ca、Fe、Al、Mg形成低温共熔物使灰熔融特性与黏温特性得到改善。实验结果与Factsage的计算结果一致,表明液相线温度变化及矿物质转变可用该热力学平衡软件进行预测。 展开更多

关键词 高钙山鑫煤灰 灰熔融特性 黏温特性 FactSage X射线衍射

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神府煤低温灰与高温灰的高温熔融特征 被引量：9

9

作者 赵锋 龚岩 +2 位作者 刘霞 许洁 于广锁 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2015年第5期1161-1168,共8页

煤灰中无机组分在加热过程中的熔融特性,是评价煤炭对各种气化、燃烧工艺的适应性以及选择最佳操作条件的重要依据。以典型煤种神府煤为研究对象,采用热台显微镜、扫描电镜观察低温灰与高温灰在熔融过程的行为特征,并结合X射线衍射仪分... 煤灰中无机组分在加热过程中的熔融特性,是评价煤炭对各种气化、燃烧工艺的适应性以及选择最佳操作条件的重要依据。以典型煤种神府煤为研究对象,采用热台显微镜、扫描电镜观察低温灰与高温灰在熔融过程的行为特征,并结合X射线衍射仪分析该过程煤中矿物质的转化。结果表明：低温灰与高温灰均以难熔物质Si O2为骨架向内收缩,熔融物增多后包裹难熔物质并逐渐将其熔解,分别形成辉石类和长石类共熔物。在800~1 000℃和1 100~1 200℃阶段,神府煤低温灰和高温灰的体积均有明显收缩。800~1 000℃阶段,低温灰中有斜辉石形成,高温灰中有钠长石形成;1 100~1 200℃阶段,两样品均熔融形成共熔物。 展开更多

关键词 低温灰 高温灰 熔融特征 热台显微镜 X射线衍射

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复合型洗涤冷却室内液滴夹带规律研究 被引量：5

10

作者 郭强强 王亦飞 +3 位作者 潘飞 颜留成 赵辉 成茂 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2014年第11期1769-1778,共10页

对复合型洗涤冷却室内气相液滴夹带过程进行了冷态实验研究。考察了气体速度、雾化器的出水流速、降膜冷却水流量、雾化器空间位置等因素对气相液滴夹带分率的影响规律。研究结果表明,液滴夹带分率随床层表观气速、冷却水流速的增加均... 对复合型洗涤冷却室内气相液滴夹带过程进行了冷态实验研究。考察了气体速度、雾化器的出水流速、降膜冷却水流量、雾化器空间位置等因素对气相液滴夹带分率的影响规律。研究结果表明,液滴夹带分率随床层表观气速、冷却水流速的增加均呈上升趋势,而其在径向上的分布相对较为均匀;雾化器数量从2个增为4个将使液滴夹带量降低约40%,即增加雾化器数量能有效降低气相的液滴夹带分率。通过实验数据拟合得出冷却室内液滴夹带分率与条件参数的经验关联式。 展开更多

关键词 洗涤冷却室 液滴夹带分率 雾化 气液两相

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甲烷同轴射流扩散火焰中自由基的辐射特性 被引量：8

11

作者 宋旭东 郭庆华 +2 位作者 张婷 陈雪莉 于广锁 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2013年第35期50-57,10,共8页

利用高光谱相机及紫外相机系统,获取CH4/O2同轴射流扩散火焰中CH*和OH*二维辐射发光信息,对火焰辐射特征进行了表征。研究表明:OH*与CH*可以准确地反映扩散火焰内外的结构;在层流状态不同当量比例下OH*分布变化明显,随着当量比例增大,OH... 利用高光谱相机及紫外相机系统,获取CH4/O2同轴射流扩散火焰中CH*和OH*二维辐射发光信息,对火焰辐射特征进行了表征。研究表明:OH*与CH*可以准确地反映扩散火焰内外的结构;在层流状态不同当量比例下OH*分布变化明显,随着当量比例增大,OH*分布范围逐渐变大,逐渐向火焰下游扩展,而CH*主要存在于火焰锋面以内,不随当量比例变化;在湍流条件OH*与CH*分布差别不大,当量比例对其分布范围的影响也降低,随着当量比例的增加OH*与CH*峰值强度也发生变化。 展开更多

关键词 同轴射流 扩散火焰 辐射发光 火焰结构 当量比例

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O_2/N_2高温气氛下单颗粒煤焦反应行为特性数值模拟 被引量：1

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作者 薛志村 郭庆华 +1 位作者 龚岩 于广锁 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2017年第20期5987-5994,共8页

为探究煤焦颗粒反应行为特性,对高温O_2/N_2气氛中运动的单颗粒煤焦进行数值模拟研究。采用规则球形、不规则球形和多孔球形3种单颗粒煤焦结构模型耦合单颗粒煤焦反应模型,研究环境温度和O_2浓度对温度分布、组分分布和反应速率的影响... 为探究煤焦颗粒反应行为特性,对高温O_2/N_2气氛中运动的单颗粒煤焦进行数值模拟研究。采用规则球形、不规则球形和多孔球形3种单颗粒煤焦结构模型耦合单颗粒煤焦反应模型,研究环境温度和O_2浓度对温度分布、组分分布和反应速率的影响。模拟结果与实验研究结果基本吻合,表明模型能有效描述单颗粒煤焦反应特性。结果表明,当环境温度升高,火焰层高温区域扩张但不发生迁移,碳消耗速率增大,颗粒内部CO_2摩尔分率降低,CO摩尔分率升高;当O_2浓度升高,火焰层高温区域扩张并向颗粒下方迁移,碳消耗速率近似线性增大,颗粒内部CO_2、CO摩尔分率均升高。 展开更多

关键词 O2/N2高温气氛 单颗粒煤焦 行为特性 结构模型 数值模拟 传热 传质

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