电容层析成像在煤粉料仓下料中的应用

煤粉料仓下料是气流床粉煤气化工艺中粉体供料单元的重要组成部分,其安全稳定运行具有重大的经济意义。提出将电容层析成像(ECT)技术用于煤粉料仓下料,从而实现研究手段的可视化。在煤粉料仓下料系统上,通过线性反投影算法及图片累加技术,获得料仓出口管道截面的相对颗粒浓度分布图像和下料过程的二维流型图;对比分析了称重信号和ECT信号的时间序列曲线,并通过RSD统计方法定量描述煤粉下料的波动程度。结果表明,ECT研究与煤粉下料分区理论吻合良好,借助ECT可充分认识煤粉下料流型和气固作用特征。

不同载气供料对煤粉料仓下料的影响

煤粉料仓下料是气流床粉煤气化工艺中粉体供料单元的重要组成部分,其安全稳定运行具有重大的经济意义。在煤粉循环供料系统上,研究了以空气和CO2为载气的气力输送供料对料仓内煤粉重力下料和通气下料的影响。研究表明,料仓内粉体的堆积或流化状态对后续粉体的流动行为影响明显。对于重力下料,CO2供料后的重力下料过程中煤粉床层空隙率较高,下料流率较大;对于通气下料,空气供料后煤粉难以被CO2气体流化,从而对应较低的下料流率。

细粉下料过程的气固流体动力学作用分析

细颗粒粉体下料时受气固流体力学作用在料仓出口附近形成逆压力梯度,使得粉体下料流率实验值远低于理论预测值。而且该压力梯度力直接测量较困难,对模型修正和发展提出了挑战。以玻璃微珠、流化催化裂化(FCC)催化剂颗粒、褐煤和聚氯乙烯(PVC)颗粒为实验材料,首先开展粉体静力学与动力学测试,借助休止角(AOR)、豪斯纳比(HR)和卡尔流动指数(CFI)多个粉体流动性判据综合分析不同粉体的流动特性;在分析粉体料仓出口附近气固流动特征的基础上,结合Jenike流动与不流动判据,将作用在细颗粒粉体上的逆压力梯度力引入到拱应力平衡方程;进一步,提出了利用迭代算法获得逆压力梯度力的方法,实现了对逆压力梯度力与粉体料仓下料流率的预测。建立的粉体下料流率模型考虑了气固流体动力学作用对粉体下料流动的影响,有效改善了传统模型对细粉体流率预测偏高的问题,模型预测偏差从60%以上降低至±20%。

An Experimental Study on Gravity Blending Silo with an Inner Downcomer

A novel gravity blender with an inner downcomer was experimentally studied in this work. The flow characteristics of solid through the downcomer with branch pipes and the influence of the number of intake openings and their axial position along the downcomer on blending efficiency were investigated. The results of tracer experi-ments show that better blending quality can be obtained if the intake openings along the downcomer are designated according to the equal time interval principle. More intake openings are beneficial for blending efficiency, and the solids flow rate through the branch pipes along the downcomer can be predicted by the Beverloo equation.