生物质粉体下料罐流动特性的数值模拟及实验研究

使用CFD软件对生物质流化下料罐流动现象进行分析,研究不同流化风量对于下料罐内粉料堆积层流化效果的影响,下料过程中压差大小以及流化风量对于粉料下料速率的影响。搭建下料平台半工业实验台架,用实验数据验证模拟模型。研究结果表明:流化过程中流化风量的选择直接影响流化效果,过大的下料罐体积会增大对于流化风量的要求,增加能耗;压差是料仓下料速率主要控制因素,压差越大,粉料下料速率越大,同时更大压差能有效改进粉料下料稳定性;下料过程中流化风量的引入也可以很大程度上增加粉料下料速率,但过大的流化风量会降低出口混合流中粉料体积分数,降低经济性。

生物质粉末的气力输送能力实验研究

在生物质的气化流程中,由于生物质粉末本身的理化特性,使得对于生物质的气力输送面临着许多的挑战。为降低输送成本,搭建了能够连续可靠运行的生物质粉末(锯末)气力输送实验台。研究不同流化风流量、载气风流量、罐压、背压下生物质原料气力输送特性,以及固相质量流量的相关变化规律。通过对前人所提出的气力输送模型进行研究,并得到了气力输送的固相质量流量多元回归公式,经与实验数据比对,具有良好的匹配性较好的预测效果。

生物质气化产业中粉末原料的输送方式研究

在气化产业中,生物质粉末原料的连续稳定输送一直是气化反应中首要解决的关键技术之一。燃烧炉采用气力输送方式输送生物质粉末原料;在现有粉末输送技术的基础上,提出气化炉采用一种机械输送与气力输送相结合的输送方式,相互弥补缺陷,有效地解决了生物质粉末原料在输送过程中容易堵塞与热值低等问题。

生物质粉末气力输送特性试验研究

在输送压力可达0.4 MPa,固气比最高可达190 kg/m3的自建试验台架上进行生物质粉末气力输送试验,研究输送系统的气体表观流速、罐压、背压以及流化风量以及载气风量对气力输送固气比的影响。结果表明,增大气体表观流速会导致固气比的降低;固气比会随着输送压差的增大而增大;随着流化风的增大,固气比呈现先增大后减小的趋势,适当增加载气风量有利于提高固气比,但当载气风量大幅度增加后,会导致固气比的降低,即生物质粉末气力输送过程中存在最佳载气风量。

不同雾化孔径燃气硫浆雾化燃烧器的数值模拟研究

目前国内的化工企业制酸工艺普遍存在废水多、污染物量大等问题,要解决这些问题需改进生产工艺和技术,而在制酸工艺中最核心的技术就是硫浆燃烧器的设计,国内对于硫浆雾化燃烧器的技术还不是特别成熟。某化工厂在原有的制酸工艺上开发新的工艺,在燃烧器的设计上该化工厂提出两种雾化孔的改进方案。针对这一方案,重新计算和设计了燃烧器的喷嘴结构,并用Fluent模拟计算两种结构的炉膛燃烧情况,模拟结果表明:在相同的硫浆流量下,8孔和12孔雾化燃烧器都能满足现阶段工艺生产要求,但是12孔燃烧器的硫浆转化率,高温区温度,炉膛出口氧含量,煤气燃烧情况等均优于8孔燃烧器,在硫浆雾化燃烧器优化设计中应选用性能更好的12孔燃烧器。

生物质粉料气力输送过程数值模拟研究

气力输送管道压降预测有利于设计合理的设备载气系统。通过对典型实验工况进行模拟,得到与实验较为接近的理论模型,利用Fluent软件对不同载气风风速下的管道压降情况进行模拟,得到压降与载气风风速的关系。