一、流化床返料装置的研究发展（论文文献综述）
宋文浩[1]（2021）在《内循环预热装置气固流动特性及运行特性研究》文中提出低阶煤的分质分级和梯级利用是煤炭清洁高效利用的战略发展方向,主要途径是煤气化和煤热解。气化和热解过程产生的残碳和半焦可以作为燃料再次利用,这类燃料挥发分含量低,称之为超低挥发分碳基燃料,普遍存在着火困难、燃烧稳定性差、燃烧效率低和污染物排放高等问题。预热燃烧技术能够实现难燃固体燃料的高效燃烧及低NOx排放,基于该技术,本课题提出一种将分离和返料装置内置在提升管中的内循环预热装置用于燃料的稳定预热,以期实现超低挥发分碳基燃料的清洁高效利用和预热燃烧技术在工程领域的推广应用。为了深入研究内循环预热装置的运行特性,本课题主要针对内循环预热装置气固流动特性进行实验和数值计算研究,其次在预热燃烧热态实验中对内循环预热装置进行可行性验证,同时研究了超低挥发分碳基燃料的预热、燃烧和NOx排放特性,为内循环预热装置设计运行以及工程应用提供基础数据和理论支撑。主要研究工作及结论如下:（1）基于内循环预热装置冷态实验台,研究了流化风速对内循环预热装置运行特性和气固流动特性的影响。内循环预热装置能够建立提升管-分离器-回料阀-提升管的循环回路。循环回路负压差主要取决于分离器压降。回料阀颗粒表现为下浓上稀、边壁浓中心稀的非均匀性分布特征。随流化风速的提高,回料阀内颗粒浓度增加,返料模式由连续式返料转为间歇式返料。回料阀难以持续维持循环回路压力平衡所造成的间歇式返料是内循环预热装置运行不稳定的主要因素。压力和ECT测量能够实现对回料阀气固流动状态的实时监测。（2）基于内循环预热装置冷态实验台,研究了回料阀出口开度、回料阀高度、流化风速对内循环预热装置运行特性和回料阀气固流动特性的影响。回料阀出口开度不合适会发生窜气或物料噎塞现象。回料阀高度增加能够提高蓄压能力,其设计高度应为维持压力平衡最小高度的2.2倍。当回料阀返料能力无法匹配循环回路较大的循环量时,物料堆积脱气形成失流化噎塞,循环回路压力平衡难以建立。（3）基于内置式气固分离器冷态实验台,研究了进口结构和运行参数对分离器性能的影响。单进口分离器压降和分离效率均高于多进口分离器,带有进口整流段的分离器压降和分离效率均高于无进口整流段的分离器。以压降和分离效率作为评价指标,应用灰色关联评价法得出带有进口整流段的四进口分离器为优选结构,进口速度在20 m/s较为合适。（4）基于CPFD方法,采用BarracudaTM计算平台,对内循环预热装置气固流动开展三维全回路数值计算。提升管颗粒表现为下浓上稀、边壁浓中心稀的非均匀性分布特征。随流化风速增加,回料阀经历从稀相流态-稀密两相共存流态-密相堆积流态的转变,循环流率先上升后下降。随出口开度的减小,回料阀经历从窜气-稳定料封-噎塞状态的转变,内部流态由稀密两相共存过渡到密相堆积。（5）基于2 MW内循环预热装置测试平台和16 MW内循环预热装置测试平台,研究了超低挥发分碳基燃料预热、燃烧和和NOx排放特性。内循环预热装置能够将燃料预热到850℃以上,且预热过程稳定持续。69.3%的燃料氮在预热阶段中释放,内循环预热装置中的预热过程拥有很强的氮还原潜力。预热燃料燃烧过程中NOx减排需要满足的条件是强气化、强掺混以及长反应时间。随着二次风当量比的降低,NOx的排放先减少后增加;内外二次风动量比的降低、三次风的延迟喷入和多层布置能够有效降低NOx排放;最低NOx排放达到67mg/m3（@6%O2）。
王子祺[2]（2021）在《四流化床生物质气化特性的实验及数值模拟研究》文中认为本研究在传统双流化床生物质气化装置的基础上设计了一种新型四流化床生物质气化装置,将生物质气化、二氧化碳捕集与化学链循环制氧相结合,在有效提高生物质气化效率的同时极大的减少了二氧化碳的排放。为了探究该装置的运行参数和整体效率,搭建了四流化床生物质气化的冷态实验台并在此基础上进行了冷态和热态数值模拟。在四流化床生物质气化的冷态实验中,通过布置在实验台多个位置的压力传感器,掌握了四流化床内部的压力分布情况,研究发现四流化床内部压力极大值出现在两快速床入口处,极小值出现在两鼓泡床上部。在上返料装置两侧形成了压强差,从而驱动床料通过上返料装置。通过布置在鼓泡床内的浓度测量探针,掌握了鼓泡床内部的颗粒浓度分布情况。研究表明,鼓泡床内径向的颗粒分布呈现“外浓内稀”的趋势,轴向颗粒分布呈现“上稀下浓”的趋势。在冷态实验的基础上,利用开源软件Open FOAM进行了冷态数值模拟。采用了多相流的质点网格法（Multi-phase Particle-in-cell,MPPIC）并开发了自定义求解器进行数值模拟。结果表明,四流化床内部颗粒的运动规律、各测点位置处的压力和浓度数值与实验值均吻合较好,证明了冷态模型的准确性以及MPPIC法在流化床模拟中的适用性。随后利用Aspen Plus软件建立了四流化床生物质气化的热力学模型。利用吉布斯反应器模拟了生物质气化、二氧化碳的捕集和化学链循环制氧的过程。结果表明,随着氧化钙与生物质流量比（Cao/Fuel）的值逐渐增加,生成气中氢气和甲烷的体积分数上升,一氧化碳和二氧化碳的体积分数降低,冷煤气效率降低。通过增大加入碳酸钙与生物质流量比（Make-up/Fuel）的值,二氧化碳捕集率显着增加,最大为70%左右。最后,在冷态模型的基础上,建立了四流化床生物质气化的热态模型。模拟结果表明在生成气体中氢气约占60%左右,一氧化碳约占20%左右,甲烷约占8%左右,二氧化碳约占12%左右,且基本不随时间改变。将以上结果与实验结果进行对比表明误差集中在氢气和一氧化碳的体积分数上,分别为3%和2%,可以认为模型准确可靠。本研究通过进行冷态实验、建立冷态模型、热力学模型和热态模型充分研究了四流化床内部的流体力学性质和热力学性质,为下一步在工程中的实际应用提供了一定的参考。
章子健[3]（2020）在《高通量循环流化三床流动特性研究》文中研究表明高通量循环流化床具有高固体通量、高颗粒浓度的特征,可实现较高的煤气化反应强度和效率,对煤种适应性较好。耦合两个乃至多个反应器的循环流化床多床装置可用于煤热解-气化-燃烧、内在碳捕集气化-吸收剂再生等工艺,能够实现不同的化学反应过程和温度匹配,可有效降低污染物排放以及提高转化效率。本文通过数值模拟和实验手段,对一个提升管耦合两个下行床的高通量循环流化三床装置的气固流动特性进行研究。首先在下行双床串行充气结构的三床装置上开展实验,结果表明返料阀充气量对调节装置固体循环流率以及维持流化床内物料高度具有重要影响。然后将装置改为下行双床独立充气结构,开展气固流动数值模拟研究,确定返料阀的充气匹配关系和稳定运行范围。接着对实验装置结构进行改造,在双床独立充气的三床装置上开展气固流动实验,分析实验与数值模拟结果的异同。最后在以上研究的基础上,为获得更好的装置返料控制性能,采用数值模拟方法分析比较不同返料结构和充气位置对三床流动特性和调节性能的影响。在双床串行充气结构的三床装置上开展的气固流动实验,结果表明通过调节下L阀充气量可以控制下床及下立管的返料速率从而调节装置总体固体循环流率,而进一步调节上L阀充气量来使上、下两床来达到运行稳定,实验过程中达到的最大固体循环流率为180 kg/m2s。主要存在的问题是固体循环流率不够高、运行不稳定以及调节性能偏差,体现在上、下两流化床的料位难以长时间稳定平衡,当L阀充气量较大时上、下立管内均容易有“节涌”现象的产生。针对实验过程中发现的上述问题,将双床串行充气结构改为双床独立充气,采用计算颗粒流体力学模拟方法对新结构的三床全循环气固流动行为进行了数值模拟研究。得到了使装置稳定运行的上、下L阀充气量匹配关系,以及对应的固体循环流率变化范围,最大固体循环流率达到了 564kg/m2s。上L阀充气量与下L阀充气量线性相关,调解过程中下L阀充气量增长率为上L阀20倍左右,同时固体循环流率与L阀充气量线性相关度较高。随下L阀充气量的增大,提升管和上斜管的压降增大,下L阀压降减小,而其他部件的压降变化相对较小。当下L阀充气量过大时,装置运行稳定性下降,下立管开始出现节涌现象。比较了双床独立充气与串行充气结构的循环流化三床装置的气固流动特性,发现独立充气结构所达到的固体循环流率更高,调节性能更好。通过数值模拟分析比较了两床间不同连接管结构的循环流化三床气固流动行为,选择60°斜管角度和130 mm内径立管,有利于提高上立管的返料流率。依据以上模拟结果,将实验装置改造成双床独立充气结构,开展了气固流动实验,对模拟计算结果进行验证。实验中匹配地增大上、下L阀充气量,固体循环流率最高达到了 402kg/m2s。实验获得的稳定料位以及上、下L阀充气匹配变化规律与模拟结果基本吻合。上L阀充气量与下L阀充气量线性相关,但是所需的初始上L阀充气量较模拟结果大,在较大固体循环流率工况时下L阀充气量增长率为上L阀4倍左右。通过数值模拟分析了不同L阀充气位置以及J阀结构的循环流化三床装置的气固流动行为和返料阀调节性能。结果表明,上L阀充气位置选在转折处,下L阀充气位置选择在立管上离转折处2倍内径高度的调节性能较好。采用J阀可以进一步提高固体循环流率至650kg/m2s,同时具有更好的调节性能,但需要更大的充气量。
朱晓丽[4]（2020）在《加压流化床气固流动特性数值模拟及实验研究》文中研究指明煤炭清洁高效利用是我国能源战略发展的重要方向,其中加压循环流化床煤气化作为一种国际上正在研发、示范的先进气化技术,具有良好的应用发展前景。气化反应器的设计优化、性能预报和大型化,依赖于对其内部复杂气固流动特性的理解。然而相比于常压流化床,高压操作条件不仅能够影响气固流动行为和颗粒团聚状态,并且对实验测量手段和数值建模方法都提出了较高的挑战,目前对于加压流化床气固流动特性的研究和相关物理规律的理解较为匮乏。本文基于非介入式电容层析成像技术和多尺度计算流体力学方法,分别对二维加压鼓泡床和中试规模加压循环流化床气固流动特性展开实验测量和数值模拟研究,揭示临界流化速度、气泡动态行为、颗粒沿床层不同位置的浓度与速度分布、气固流型转变以及颗粒循环流率等关键流动特性随操作压力的变化规律,为加压流化床反应器的设计和大型化提供理论依据和实验数据支持。首先,以开源软件OpenFOAM、LIGGGHTS以及CFDEM为框架,进行二维加压鼓泡流化床的CFD-DEM耦合数值模拟。系统地研究了操作压力和气速对鼓泡床内复杂颗粒运动和气泡行为的影响。计算结果表明,颗粒临界流化速度随操作压力升高而减小,且操作压力对大粒径颗粒影响程度更高;随流化数（表观气速与临界流化速度比值）提高,颗粒轴向速度增大,压差波动标准差增大,同时气泡尺寸和数量均有所增加;随操作压力升高,压差波动标准差减小,气泡破碎加剧造成气泡尺寸减小、数量增加,气固流动结构更加均匀,颗粒混合速率有一定程度提升。其次,基于MP-PIC方法,以BarracudaTM软件为计算平台,并嵌入EMMS非均匀曳力模型,对中试规模加压循环流化床开展三维全回路CPFD数值模拟。通过计算分析,揭示了循环回路内颗粒浓度和速度的时空分布规律,分析了曳力模型对计算结果的影响,探究了操作压力对气固流动的作用规律。计算结果表明,提升管内颗粒分布呈现上稀下浓、中心稀边壁浓的非均匀分布特性,密相区存在明显的颗粒团聚现象;相比于Wen-Yu/Ergun均匀曳力模型,EMMS曳力模型在颗粒分布、循环流率和团聚物尺度等方面的预测结果更接近于实验值;随操作压力升高,颗粒沿提升管轴向和径向分布均匀性提高,颗粒轴向速度增大,参与外循环的颗粒粒径范围增大,同时旋风分离器内压降以及颗粒切向速度和轴向速度均有所提升。然后,采用电容层析成像技术和高频压力测量,在加压循环流化床试验台上开展了鼓泡流态化至快速流态化流型转变过程的实验研究。通过图像重建和测量信号统计分析,揭示了操作压力对各临界流型转变速度的影响,以及气泡特征在不同压力和流化数下的变化规律。实验结果表明,随操作压力升高,临界流化速度以及鼓泡至湍流流态化、湍流至快速流态化的临界流型转变速度均有所减小;在一致的流化数下,随操作压力升高,气泡直径和上升速度减小;在相同的操作压力下,随流化数升高,气泡直径和上升速度先增大然后基本保持稳定。最后,运用电容层析成像技术对加压循环流化床返料系统进行了在线监测和颗粒循环流率测量。通过电极优化设计和双层同步测量,实现了传统的积料测量法在高压不透明循环流化床中的应用,并通过引入相关性分析技术,实现了在不打破系统稳定运行的前提下颗粒循环流率的在线测量。通过论文研究,实现了加压循环流化床非介入式电容层析成像测量和CPFD全循环回路的数值计算,揭示了复杂的多尺度非线性气固流动特性及操作压力的影响规律,为加压流化床反应器的设计运行和过程调控提供了理论依据和实验数据支持。
邵亚丽[5]（2020）在《基于移动床空气反应器的化学链燃烧系统气固流动特性研究》文中提出化学链燃烧技术是一种新型的燃烧技术,具有CO2捕集能耗低、NOx排放少和能源利用率高的特点。合理的反应器结构能够保证系统具有燃烧效率高、运行稳定性高、调节灵活性强等特点。目前,化学链燃烧系统反应器的设计仍处于探索阶段,众多研究机构提出了不同的反应器结构设计方案。大部分方案中燃料反应器和空气反应器均为流化床,这要求系统中有两个动力源来维持载氧体颗粒在燃料反应器与空气反应器间的往复循环,导致了系统结构相对复杂,运行相对繁琐,难以实现两个反应器的灵活匹配。为了减少动力源,将空气反应器设计为移动床是一个有效方案。但是,传统的气固逆流移动床仅具有一个气体入口和一个气体出口,这导致反应器气体处理能力和系统热功率有限,无法适应工业化应用中对热功率规模的要求。本文针对化学链燃烧系统反应器设计当中遇到的多动力源系统结构复杂和单动力源系统热功率规模有限的问题,建立了具有高气体处理能力的移动床空气反应器,并将其嫁接于循环流化床下降管中部,形成了具有简洁结构的单动力源化学链燃烧系统。采用试验与模拟相结合的方法从宏观和微观的角度详细研究了气固流动特性、系统运行稳定性和工况调节灵活性。主要研究内容及成果如下所示:采用CFD-DEM方法建立了移动床准二维数值模型,实现了具有稳定流率的移动床运行。在此基础上,采用颗粒示踪的方法研究了移动床内颗粒停留时间的分布,以及反应器角度1、下料段角度2和下降管与反应器底部直径比d/D等结构参数对颗粒流动特性的影响。结果表明,反应器上部为整体流,下部为漏斗流;随着1的减小,2的增大或者d/D的增大,停留时间分布的无因次方差减小,颗粒流动更接近于理想的平推流;1对近壁面区域颗粒轴向速度影响较大,2主要影响反应器下部中心区域颗粒轴向速度分布,d/D则影响整个反应器内的颗粒速度分布。基于模拟得到的颗粒运动信息,进一步采用BP神经网络建立了颗粒流动与多个结构参数间的定量关系,并通过前序遍历获得了满足要求的空气反应器本体结构参数（1=83o,2=55o,d/D=0.2）。基于以上设计的反应器本体结构,进一步耦合多级配风装置,建立了多级移动床空气反应器。试验结果表明,相较于传统移动床,反应器气体处理能力得到了有效提升,每立方米体积的气体处理量从0.12 Nm3/s提高至0.41 Nm3/s。借助于示踪气体研究了进气流量和出口压力对气体流动路径的影响,结果表明进气流量增大会导致气体在级间流动的比例随之增大;在对气体流动路径进行有效规范时,需遵循“自下而上”的原则（即从反应器下部的背压开始调节）。随后,建立了基于多级逆流移动床空气反应器的化学链燃烧冷态试验系统,成功实现了准稳态的颗粒循环。改变运行参数,通过对压力信号从时域和频域的角度进行分析,获得了系统内深层次的气固流动规律。当燃料反应器气体流化数Nf减小、循环通量Jp增大或颗粒初始堆积高度Hc增大时,空气反应器侧与燃料反应器侧的压降比减小;当Nf过小时,提升管内出现周期性的活塞流,为避免该现象发生,系统需运行于快速流态化的下边界1)=1.528×0.237和上边界1（9）=2.2×0.351之间。在准稳态的颗粒循环建立后,进一步运行空气反应器,结果显示空气反应器的运行对颗粒循环几乎没有影响,且两个反应器之间几乎没有窜气,表明快速床燃料反应器和移动床空气反应器间具有良好的耦合特性。焦炭捕集回路运行结果表明,持续返料时二级下降管内物料进出不平衡可能导致燃料反应器与二级下降管间发生窜气,并影响系统内稳定的颗粒循环。最后,采用欧拉-欧拉法对化学链燃烧系统建立了三维全场冷态数值模型,分析了燃料反应器、空气反应器、下降管等构件内的气固流动特性,拓展了对系统内部复杂流体动力学特征的认知。燃料反应器内气固浓度、速度和颗粒通量的分布在反应器底部和顶部呈现不对称性,在反应器中部呈现良好的对称性,这是由单侧返料和单侧出料结构所导致。随着颗粒粒径从0.6 mm减小至0.3 mm,燃料反应器内团聚物出现频率从1.21-1.47 Hz增大至2.27-3.00 Hz,团聚物平均存在时间从0.26-0.31 s减小到0.07-0.10s,总存在时间分率从0.34-0.41减小到0.18-0.24。空气反应器内气体速度、气体浓度和颗粒浓度分布的均匀性较高,均匀性系数大于0.97,而颗粒速度分布的均匀性指数较小,其数值小于0.6。空气反应器本体的塔式结构有效消除了反应器上部由于颗粒堆积所形成的空腔。
仲健[6]（2020）在《基于多级吸附-再生双流化床的连续脱碳热态试验研究》文中进行了进一步梳理以CO2为主的温室气体大量排放,使全球气候变暖加剧,燃煤电厂作为最大的CO2排放源,发展与其工艺特性相适应的CO2捕集技术刻不容缓。在众多CO2捕集技术路线中,碱金属基固体吸附剂干法捕集CO2技术凭借其再生能耗低、对设备无腐蚀、无二次污染等特点成为脱碳技术领域的研究热点之一。但是目前基于该技术的各类连续脱碳再生系统的设计仍不理想,一定程度上限制了碱金属基脱碳技术的商业化进程。针对该问题,本文自行设计并搭建了多级吸附再生双流化床连续脱碳系统,吸附反应器采用双级串行鼓泡床-输运床叠式布置,在满足高传热传质速率和持续反应动力的基础上,兼顾了气固接触时间和吸附剂循环流率的独立可调。本文在掌握系统内气固流动特性调控方法的基础上,探明了各操作参数对脱碳效率的影响规律,在遴选出最佳工况的基础上进行了长时间连续脱碳再生试验,评估了系统稳定性及吸附剂耐磨损性。具体研究内容及主要成果如下:利用K2CO3/Al2O3吸附剂研究了该系统的物料循环特性,考察了松动风流化数、返料风流化数及吸附床鼓泡段床层高度对返料器返料量的影响;各主要因素对物料输运稳定性和物料输运量的影响规律。试验结果表明对于U型返料器,在返料室处于正常流化状态时,返料量对返料风的变化并不敏感;松动风对返料量的调节窗口更宽,未达到返料阀最大返料量时,返料量随松动风量的增大呈线性增加,但当返料量达到最大值后,返料量会随松动风量的增大而降低。返料阀出口鼓泡床静止床高的增加会对其返料量有一定的抑制作用;对于级间返料器,增加第二级鼓泡床静止床高基本不会提升其返料量。当第一级鼓泡床静止床高固定,提高第二级鼓泡床静止床高不会影响物料输运的稳定性;吸附床总静止床高及中心风气速的增加均能有效提高物料的输运量,但中心风气速调节范围更宽。中心风卷吸流化风量随总静止床高和鼓泡段流化数的增大逐渐增加,同时增长幅度也在不断变大;中心风卷吸流化风量随中心风量的增大呈线性增加。基于K2CO3/Al2O3吸附剂研究了不同反应条件对系统连续脱碳特性的影响规律。系统考察了静止床高配比、吸附剂循环流率、吸附温度、再生工况、烟气中初始水蒸气浓度及水蒸气的级间补充对系统脱碳能力的影响。发现第一级鼓泡床是吸附系统最主要的脱碳反应区,受反应气氛的影响第二级鼓泡床的脱碳能力较弱,而输运段几乎没有CO2捕集能力仅起到物料输送的作用。系统脱碳能力随着第一级鼓泡床静止床高的增加而增加,但当床高达到50cm时,系统及第一级鼓泡床的脱碳能力达到平台。系统的脱碳效率随着循环流率的增加而增加,但当吸附剂的动态吸附容量足够低使得吸附反应主要发生在表面反应控制阶段时,继续提高循环流率对系统脱碳效率的提升有限。相较于传统的单流型吸附床,本文的新型耦合反应器具有较宽的吸附温度窗口,在60-100°C吸附温度范围内系统的脱碳效率均维持在80%。随着再生温度从150°C提升至350°C,系统的脱碳效率在空气和CO2再生气氛下均有所提升,且再生温度在200°C以上时CO2气氛再生对系统脱碳能力的抑制作用很弱,但受到失活吸附剂不完全再生的影响,再生温度为150°C时系统的脱碳能力在CO2气氛下显着降低。系统脱碳能力受烟气中初始水蒸气浓度的影响显着,随着水蒸气浓度的升高而提升,但第二级鼓泡床的脱碳能力并未随之增强。采用级间补充水蒸气的方式可以有效激发二级的脱碳能力,而第一级鼓泡床受益于水蒸气预处理的作用,其脱碳能力也有所增强,系统及第一级鼓泡床的脱碳能力均随着级间水蒸气补充量的提升而增加。级间补充水蒸气有效降低了系统对烟气中初始水蒸气浓度的依赖,且采用分级补水的方式能更有效的提高K2CO3的吸附转化率,从而提升系统的脱碳能力。CO2气氛再生采用级间补充水蒸气方式时,受益于吸附剂反应活性的提升,再生温度可降至200°C。优选3个工况在纯CO2再生气氛下进行了24小时连续循环脱碳再生试验。当不采用级间补充水蒸气方式时,系统的瞬时脱碳效率存在较大波动其平均值为81%;当级间补充水蒸气0.4 Nm3/h时,系统的平均脱碳效率提升至93%且瞬时值的波动显着减弱,尽管随后提升水蒸气补充量至0.6Nm3/h可以取得95%的平均脱碳效率,但过量水蒸气的补充会导致颗粒团聚结块加剧使得系统流化不畅而停炉。24小时连续运行期间,再生床出口平均CO2纯度高于98%,保证了后续CO2封存和利用的可行性。24小时连续运行反应前后吸附剂颗粒粒径仅从294.5μm降至285.4μm,体现出优异的抗磨损特性,不同时间段吸附剂样品的氮吸附和孔径分布曲线差别不大,表明吸附剂维持了良好的结构稳定性。
苏鹏翼[7]（2020）在《循环流化床煤气化炉关键部件试验研究》文中指出返料装置及布风装置是循环流化床煤气化炉的关键部件,对循环流化床煤气化炉的运行性能具有重要影响。目前,循环流化床煤气化技术向着大型化、加压循环的方向发展,对返料装置及布风装置的运行提出更高的适用要求。常规返料装置存在着加压条件下抗逆压差不足,返料器底部存在流动死区,易导致返料器内窜气结渣等问题。风管、风帽等常规布风形式存在着炉膛底渣含碳量较高,加压条件下布风阻力大等问题。因此,如何优化返料及布风装置结构设计,解决上述问题,对提高循环流化床煤气化炉运行稳定性、提高煤气化反应的碳转化率具有重要意义。本文分别搭建基于返料及布风装置的循环流化床煤气化冷态试验台,设计新型的返料及布风结构,开展冷态试验,研究了在不同运行参数下,U阀返料器上升段结构、下降段倾斜度、水平段长度及布风形式对返料器的循环流率、抗逆压差性能、流动死区等运行性能的影响规律;研究了喷嘴结构、变径结构及分级配风形式对锥形布风装置粒径分选性能、循环回路压力分布规律的影响。旨在开发兼备高循环流率与高抗逆压差,避免流动死区的新型返料技术;开发运行稳定、布风阻力小,可实现粒径分选性能,以期降低底渣含碳量的新型布风技术。返料装置研究结果表明:增加上升段与下降段的管径比提高了U阀返料器的循环流率与抗逆压差能力;当炉膛输送物料量低于返料器最大输送能力时,上升段插深比过大,立管易窜气,不利于循环回路稳定运行;通过对比3种返料器运行特性,发现管径比为1.4、插深比为1.0的U阀返料器具有更高的返料能力与抗逆压差能力;采用风室布风形式与风管布风形式获得的返料器循环流率及抗逆压差性能随炉膛表观风速变化规律基本一致;与风管布风形式相比,风室布风形式下返料器流动死区面积更小。在相同返料风速下,常规返料器（倾斜度α=0）的循环流率更高,立管提供的压力梯度更高,抗逆压差性能更好;倾斜度α=1.5的返料器底部物料流化质量较差,不能有效减小流动死区,循环流率最小,抗逆压差性能较差;倾斜度α=2.0的返料器兼具倾斜度α=0、1.5两种返料器的特点,循环流率及抗逆压差性能处于其余两个返料器性能之间;倾斜度α=2.0的返料器抗逆压差性能不如常规返料器,但其流动死区面积明显缩小,尤其当松动风速超过0.4 m/s时,倾斜度为α=2.0时流动死区完全消失;若消除下降段流动死区,推荐下降段倾斜度α=2.0。水平段长度增加,返料阻力增加;长径比L/D1=2和3的返料器返料阻力较小,抗逆压差性能不足,只有在炉膛表观风速足够高,循环物料量足够大时,才能保证正常无窜气返料;长径比L/D1=4和5的提供了足够的返料阻力,其在高返料风速下,仍保持足够高的立管料位,可在更高循环流率与抗逆压差条件下稳定运行。但长径比L/D1=5的返料器返料阻力过大,立管料位过高,存在物料堆积进入旋风分离器的风险;在试验研究的结构参数范围内,长径比L/D1=4的返料器同时具有较高的循环流率及抗逆压差性能,料位高度适中,运行更稳定。布风装置研究结果表明:与径向喷嘴相比,采用切向喷嘴结构的锥形布风装置更易建立循环回路压力平衡;分级配风对气相-颗粒相流动具有重要作用,采用三层喷嘴同时开启配风形式可避免形成流动死区,床料流化更均匀;采用径向喷嘴结构,三层管路同时开启的配风形式的锥形布风装置运行性能更好;但该结构的锥形布风装置对宽筛分粒径或窄筛分粒径分布的床料均无粒径分选能力。变径结构的锥形分级布风装置可改变炉膛各截面速度分布,对宽筛分粒径分布、窄筛分粒径分布的床料均进行粒径分选;变径结构的锥形布风装置对煤与半焦床料的粒径分选作用要优于石英砂床料;尤其当床料为煤与半焦时,鼓泡区内粒径低于1mm的颗粒质量占比只有18.97%,远低于其在输送区内的质量分数71.20%,该结果有望为降低底渣含碳量提供了新的布风装置设计方法。
任杰[8]（2020）在《四流化床气化系统冷态实验及数值模拟研究》文中认为流化床反应器具有反应效率高,燃料适用性广和环保性能好等优点,其已成为工业反应的主流,并在工业生产中占有重要地位。本文的研究对象是一种新型的四流化床气化系统,其结合了双流化床气化和化学链空气分离技术,能在实现高效气化的同时降低碳排放量。然而,关于此系统的研究还停留在理论分析层面,因此下一步重点是对该系统的气固流动特性和内部耦合影响机制进行研究。为了探究四流化床系统的特性,本文采用冷态实验的办法,为此本文搭建了一套可视化的四流化床冷态实验台,其中包含两个双流化床子系统。通过实验,本文获得了系统内鼓泡床速度、快速床速度、系统内床料量及床料组合四项参数对压力曲线和床料循环量的影响和作用机理。之后在实验台上进行双流化床冷态实验,通过与双流化床实验结果对比,探究四流化床内部的耦合影响机制。此外,根据系统内部的压力关系推导出内部压力方程四流化床系统独有的外循环压力方程,外循环方程不仅揭示了内部子系统之间的影响,还建立了系统内床料循环量和外部供能系统的联系,其可用于预测床料循环量及指导供能系统的选型。除了冷态实验的方法,本文中还利用计算流体力学软件Ansys Fluent对实验过程进行数值模拟。本文针对流化床模拟中的曳力问题,进行了理论研究,修正了目前常用的曳力模型。之后,通过Ansys Fluent中的UDF（自定义函数）功能将修正后的曳力模型导入,将修正后的曳力模型与常用的曳力模型（Gidaspow模型和Syamlal-O’Brien模型）的模拟值与实验数据进行比较,结果表明修正后的曳力模型与实验数据更为接近,且获得了预期的“环-核”流动状态及上稀下浓的颗粒分布状态。通过冷态实验和数值模拟的方法,本文获得了四流化床系统的流体动力学特性,为下一步四流化床系统的工程实践提供了一定的参考。
黄霄[9]（2020）在《文丘里式循环流化床生石灰干法消化装置研发及数值模拟》文中研究说明干法循环流化床烟气脱硫（CFB-FGD）工艺,因其工艺系统简单、占地面积较少、投资运营成本较低、脱硫效率高以及无废水二次污染等优势,在中小型燃煤电厂和钢铁烧结等行业的烟气脱硫领域中得到了普遍的认可。消石灰（Ca（OH）2）因其原料来源广泛、活性好、副产物易于综合处理与利用等特点,是目前最常用的干法烟气脱硫剂。如何现场制备符合CFB-FGD工艺的消石灰脱硫剂是该工艺发展与应用的重要内容之一。本文以某钢铁企业350 m2烧结机烧结烟气干法脱硫工程为对象,基于生石灰干法消化和颗粒流态化原理,开展文丘里式循环流化床生石灰干法消化（VCFB-DH）工艺及装置研发,采用数值模拟手段对文丘里消化器进行结构优化,并基于建立的VCFB-DH中试装置,提出VCFB-DH中试装置冷热态试验方案及生石灰消化效果评价方法,旨在为干法烟气脱硫技术的应用和发展提供基础。本文主要工作和结论如下:根据烧结机烟气SO2超净排放的要求,以350 m2烧结烟气CFB-FGD工艺为对象,结合循环流化床烟气脱硫运行经验及生石灰干法消化特性,开展了文丘里式循环流化床生石灰干法消化（VCFB-DH）工艺系统设计。基于系统工作过程和基本假设,进行了10 t/h VCFB-DH工艺的物料衡算和能量衡算,并结合运行实际对工艺系统进行了性能评价。结果表明:（1）VCFB-DH工艺主要由生石灰给料、立式干消化器、除尘与返料、消石灰储存、工艺水及其雾化、烟气供应以及仪用气供应等组成,其中立式干消化器为该工艺的关键部件。（2）在设计工况下,10 t/h VCFB-DH工艺的生石灰消耗量为10 t/h,消石灰产量为12.60 t/h,雾化水消耗量为2.60 t/h;消化过程中生石灰放热量为9048.9 MJ/h,装置总输入热为6503.9 MJ/h,其中,生石灰带入热、消化用雾化水带入热和烟气带入热分别占输入热的0.7%、0.3%和99.0%;装置总输出热为11084.2 MJ/h,其中,出口烟气带出热量为主要输出热,占总输出热的87.0%,消石灰带出热和筒体散热相对较小,分别为3.4%和9.6%。（3）为了确保烟气出口温度和生石灰消化品质,采用喷水雾化方式使出口烟温保持在设计值,在进口烟温为80℃下,烟气降温用雾化水量为1.67 t/h,雾化水总量为4.27 t/h,工艺性能最佳。在VCFB-DH工艺设计的基础上,开展了立式干消化器、生石灰给料、除尘与返料等关键部件和系统的设计,并结合系统设计进行了设备选型与校核。结果表明:（1）立式干消化器由烟气进口、文丘里管、上下锥体、筒体、烟气出口等组成,其中,干消化器总高度为26.25 m,筒体为Ф2×20 m,文丘里管由7孔文丘里组成,每个文丘里总高度为0.9 m,进出口直径均为Ф0.44 m,喉部直径为Ф0.22m,烟气进口直径和烟气出口宽均为1.2 m。（2）生石灰料仓筒体为Ф7000×3.3（H）,锥段高度为7m,其有效容积为170 m3,料仓底部连接DN250下料星排和给料斜槽（型号为B300/AS200）,料仓顶部配置1台脉冲袋式仓顶除尘器（型号为HMC48B）。（3）选用筒体型号为2X6H,材质为345的两级旋风分离器,并配置相应的下料和返料装置,同时还配置了Ф7000×13.5（H）,锥段高为7 m、有效容积为600 m3的消石灰粉仓。基于Fluent数值模拟平台,开展立式干消化器内烟气流动特性的数值模拟研究,分析了烟室导流板、筒体缩口等对干消化器的阻力特性和流场分布的影响,结果表明:（1）对比原始文丘里式循环流化床消化反应器,烟室增添导流板后,轴向流场分布表明反应器筒体内流场的对称性得到了改善;从截面流场分布可以看出,随着烟室导流板的添加,有效避免了文丘里管出口流场的非对称性带来的烟气偏析现象,有利于床内颗粒物料的返混,并同时避免了部分消化产物向壁面的运动,减少了粘壁现象的产生,从而提高消化反应效率。同时,在不同入口烟气流速条件下,反应器进出口压力差随着流速的增加呈现逐渐上升的趋势。（2）对比原始文丘里式循环流化床消化反应器,在筒体上添加合适尺寸的缩口,不仅不会破坏立式消化反应器内的流场,而且有助于强化消化器的二次喷腾作用,进而提高消化反应效率。随着消化反应器筒体缩口个数的添加,在相同的入口流速条件下,阻力损失略微增大,其增幅约为5%;随着缩口尺寸的增加,消化反应器进出口压力差随之降低,筒体内烟气流速有递减趋势;综合消化器内流场和阻力两方面考虑,当缩口尺寸为1200 mm时,其性能优化效果最佳。
王帅[10]（2019）在《流化床内稠密气固两相反应流的欧拉-拉格朗日数值模拟研究》文中研究说明稠密气固两相反应系统广泛存在于能源、化工和冶金等工业领域之中,其内涉及多尺度、多场和多物理过程的强烈耦合。随着计算机硬件和算法的快速发展,计算流体力学作为理论分析和实验测量的重要补充方法得到越来越广泛的应用,其充分而全面地再现了稠密气固两相反应系统内的流动和传热传质特性。本文基于欧拉-拉格朗日理论框架,发展了适用于稠密气固两相反应流的大规模并行CFD-DEM和MP-PIC计算平台,并耦合了适用于多分散性颗粒系统的传热模型（颗粒-颗粒导热、颗粒-流体-颗粒导热、颗粒-流体对流传热和颗粒辐射传热）、热解模型、焦炭转化模型、均相/异相反应模型、缩核模型和污染物生成模型等子模型。采用该方法对工业实际中常见的几种流态化设备内的气固流动、传热传质、化学反应以及污染物生成等进行了研究。研究内容主要包含以下三个部分。第一部分采用CFD-DEM方法开展了循环流化床的全三维数值模拟,研究了流化风速和环状构件对循环流化床内宏观气固特性以及颗粒输运特性（颗粒混合和耗散、颗粒停留时间、颗粒循环流率、颗粒受力和速度、颗粒拟温度等）的影响。改变流化风速可以使循环流化床处于两种流态:快速流态化和稀相输运状态。环状构件采用了四种布置方式,除了固相浓度和压强分布外,重点考察了构件数量和间距对系统性能的影响。第二部分开展了循环流化床结构优化和放大设计的研究。对于双侧返料循环流化床而言,首先基于瞬时压降和流量变化确定系统达到动态稳定的时间。随后,研究了宏观气固流动特性以及压强信号特征,并探究了不同操作工况对颗粒停留时间的影响。此外,分析了快速流态化和稀相输运状态下提升管内的固相返混特性。最后,研究了双侧返料结构对提升管内气固流动非均匀性的改善。对于六个旋风分离器并联布置的循环流化床而言,首先研究了旋风分离器不同的布置方式对气固流动的影响,获得了压强的整床分布,分析了分离器内物料分配的不均匀性。其次,研究了提升管内的颗粒聚团行为。最后,获得了丰富的颗粒尺度信息,如返混强度、耗散强度、颗粒受力、颗粒旋转等。第三部分开展了循环流化床内传热传质、化学反应和污染物生成的研究。首先将CFDDEM方法和传热模型耦合,在单颗粒的基础上对颗粒-颗粒导热、颗粒-流体-颗粒导热以及颗粒-流体对流传热模型进行了检验。在准二维鼓泡床上对传热模型进行了验证,并研究了三种传热机制的占比。随后将模型应用于全三维的循环流化床内气固传热的模拟,研究了颗粒温度的演变规律以及旋风分离器壁面的磨损。其次,在传热模型的基础上将CFDDEM方法进一步和化学反应模型相耦合,全面考虑了颗粒-颗粒/壁面碰撞、湍流、传热传质、辐射、颗粒缩核、热解、均相和异相反应等,并对流化床反应器内的生物质气化过程进行了数值模拟。最后,通过实验室尺度的串行流化床燃料反应器部分的全三维数值模拟对MP-PIC方法进行了验证,并研究了床温、水蒸气/生物质比和燃料种类对气化性能的影响。随之,在此基础上耦合了污染物生成模型,对浙江大学能源工程学院热能所的0.5 MW中试尺度的循环流化床煤和垃圾衍生燃料（Refuse derived fuel,RDF）混烧过程进行了全三维数值模拟,全面揭示了床内整场气固流动、燃烧和污染物生成特性。
二、流化床返料装置的研究发展（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、流化床返料装置的研究发展（论文提纲范文）
（1）内循环预热装置气固流动特性及运行特性研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 国内外本学科领域的发展现状与趋势 |
| 1.2.1 气固流动研究现状 |
| 1.2.2 超低挥发分碳基燃料燃烧技术研究现状 |
| 1.3 本论文的研究目的及主要内容 |
| 1.3.1 研究目的 |
| 1.3.2 研究内容 |
| 第2章 内循环预热装置冷态实验研究 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 实验方法 |
| 2.2.1 实验系统 |
| 2.2.2 实验物料及工况 |
| 2.2.3 实验及分析方法 |
| 2.3 实验结果及分析 |
| 2.3.1 流化风速对于运行特性的影响 |
| 2.3.2 回料阀返料模式 |
| 2.3.3 循环回路的压力分布及压力波动 |
| 2.3.4 回料阀内颗粒体积分数分布 |
| 2.3.5 回料阀气固流动状态的实时监测 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 不同参数下内循环预热装置气固流动特性实验研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 回料阀出口开度对内循环预热装置气固流动特性的影响 |
| 3.2.1 实验工况 |
| 3.2.2 实验结果 |
| 3.3 回料阀高度对内循环预热装置气固流动特性的影响 |
| 3.3.1 实验工况 |
| 3.3.2 实验结果 |
| 3.4 流化风速对内循环预热装置气固流动特性的影响 |
| 3.4.1 实验工况 |
| 3.4.2 实验结果 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 内置式气固分离器性能实验研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 实验方法 |
| 4.2.1 实验系统 |
| 4.2.2 实验物料及分离器实验件 |
| 4.2.3 实验及分析方法 |
| 4.3 实验结果及分析 |
| 4.3.1 分离器空载压降变化 |
| 4.3.2 分离器负载实验结果 |
| 4.3.3 分离器性能比较 |
| 4.3.4 灰色关联法在分离器选型上的应用 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 内循环预热装置CPFD冷态数值模拟 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 控制方程与基本模型 |
| 5.2.1 控制方程 |
| 5.2.2 曳力模型 |
| 5.2.3 固体应力模型 |
| 5.3 计算模型及参数设置 |
| 5.3.1 几何建模及操作条件设置 |
| 5.3.2 数值参数设置 |
| 5.3.3 时间无关性验证 |
| 5.4 全局气固流动特性研究 |
| 5.4.1 循环回路压力分布 |
| 5.4.2 颗粒体积分数分布 |
| 5.4.3 颗粒速度分布情况 |
| 5.5 流化风速和回料阀出口开度对气固流动特性的影响 |
| 5.5.1 流化风速对气固流动特性的影响 |
| 5.5.2 回料阀出口开度对气固流动特性的影响 |
| 5.6 本章小结 |
| 第6章 超低挥发分碳基燃料内循环预热燃烧实验研究 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 2MW内循环预热燃烧实验研究 |
| 6.2.1 实验方法 |
| 6.2.2 实验结果及分析 |
| 6.3 16MW内循环预热燃烧实验研究 |
| 6.3.1 实验方法 |
| 6.3.2 实验结果及分析 |
| 6.4 本章小结 |
| 第7章 结论与展望 |
| 7.1 结论 |
| 7.2 论文的创新点 |
| 7.3 未来工作展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者简历及攻读学位期间发表的学术论文与研究成果 |
（2）四流化床生物质气化特性的实验及数值模拟研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 1 引言 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 生物质气化的研究 |
| 1.2.2 气固两相流的研究 |
| 1.2.3 化学链循环制氧的研究 |
| 1.3 研究内容 |
| 2 四流化床生物质气化冷态实验 |
| 2.1 四流化床生物质气化冷态实验台的建立 |
| 2.1.1 四流化床的主体结构 |
| 2.1.2 四流化床实验台的送风系统 |
| 2.1.3 四流化床实验台的返料装置 |
| 2.1.4 四流化床实验台的压力浓度测量系统 |
| 2.2 实验的初始条件和工况 |
| 2.3 实验结果分析 |
| 2.3.1 四流化床内部压力分布规律 |
| 2.3.2 鼓泡床内部颗粒浓度分布规律 |
| 2.4 本章小结 |
| 3 基于OpenFOAM的四流化床生物质气化冷态数值模拟 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 软件基础 |
| 3.3 四流化床的几何模型和网格建立 |
| 3.4 仿真模型中应用的数学模型 |
| 3.4.1 湍流模型 |
| 3.4.2 两相流模型 |
| 3.4.2.1 多相流的质点网格法(MPPIC) |
| 3.5 OpenFOAM中自定义求解器的建立 |
| 3.6 边界条件和初始条件设定 |
| 3.7 仿真结果分析 |
| 3.7.1 四流化床内的压力分布 |
| 3.7.2 鼓泡床内的浓度分布 |
| 3.8 本章小结 |
| 4 基于AspenPlus的四流化床生物质气化热力学模型 |
| 4.1 模型的建立 |
| 4.1.1 生物质气化子系统 |
| 4.1.2 二氧化碳捕集子系统 |
| 4.1.3 化学链循环制氧子系统 |
| 4.2 模型初始参数的选择 |
| 4.2.1 氧化钙的平均活度 |
| 4.2.2 二氧化碳的捕集率 |
| 4.2.3 冷煤气效率 |
| 4.3 仿真结果的分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 5 基于OpenFOAM的四流化床生物质气化热态数值模拟 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 四流化床生物质气化热态模型的建立 |
| 5.2.1 模型建立的条件 |
| 5.2.2 辐射换热模型 |
| 5.2.3 生物质的反应模型 |
| 5.2.4 化学链循环模型 |
| 5.3 初始条件设定 |
| 5.4 仿真结果分析 |
| 5.5 本章小结 |
| 6 总结与展望 |
| 6.1 全文总结 |
| 6.2 不足与展望 |
| 参考文献 |
| 作者简历及攻读硕士学位期间取得的研究成果 |
| 学位论文数据集 |
（3）高通量循环流化三床流动特性研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 符号说明表 |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 多床工艺的研究现状 |
| 1.2.2 高通量循环流化床的研究现状 |
| 1.2.3 返料阀的研究现状 |
| 1.2.4 气固流动模拟方法 |
| 1.3 本文的主要研究内容 |
| 第2章 双床串行充气的循环流化三床气固流动实验 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 实验方法 |
| 2.2.1 实验装置 |
| 2.2.2 实验数据处理 |
| 2.3 结果与讨论 |
| 2.3.1 上、下L阀充气量关系 |
| 2.3.2 固体循环流率与L阀充气量的关系 |
| 2.3.3 循环回路压力分布情况 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 循环流化三床气固流动数值模拟 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 计算颗粒流体力学数学模型 |
| 3.2.1 控制方程 |
| 3.2.2 曳力模型 |
| 3.3 几何结构及模拟设置 |
| 3.3.1 几何结构 |
| 3.3.2 模拟设置 |
| 3.4 网格无关性分析 |
| 3.5 结果与讨论 |
| 3.5.1 运行工况调节分析 |
| 3.5.2 稳定充气工况匹配关系 |
| 3.5.3 变工况下立管内气固流动状态 |
| 3.5.4 循环回路中压力分布 |
| 3.5.5 反应器内气固流动流型 |
| 3.6 串行和独立充气结构对比 |
| 3.7 本章小结 |
| 第4章 双床独立充气的循环流化三床气固流动实验 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 实验装置改造 |
| 4.2.1 连接管角度对比 |
| 4.2.2 连接管管径对比 |
| 4.2.3 连接位置 |
| 4.3 实验过程 |
| 4.4 结果与讨论 |
| 4.4.1 L阀充气量与固体循环流率的关系 |
| 4.4.2 实验与模拟结果对比 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 返料阀结构对循环流化三床气固流动特性的影响 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 L阀充气位置的影响 |
| 5.3 双J阀返料特性研究 |
| 5.3.1 稳定运行工况匹配调节 |
| 5.3.2 调节特性的比较 |
| 5.3.3 压力平衡分析 |
| 5.4 本章小结 |
| 第6章 结论与展望 |
| 6.1 研究结论 |
| 6.2 未来工作展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者简历及攻读学位期间发表的学术论文与研究成果 |
（4）加压流化床气固流动特性数值模拟及实验研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 符号说明表 |
| 第1章 引言 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 流化床气固流动特性研究进展 |
| 1.2.1 加压鼓泡流化床气固流动特性 |
| 1.2.2 加压循环流化床气固流动特性 |
| 1.3 气固流动测量技术研究进展 |
| 1.3.1 常规测量手段 |
| 1.3.2 电容层析成像技术 |
| 1.4 气固流动模拟方法研究进展 |
| 1.4.1 TFM方法 |
| 1.4.2 CFD-DEM方法 |
| 1.4.3 CPFD方法 |
| 1.4.4 曳力模型 |
| 1.5 本文研究目的和研究内容 |
| 1.5.1 本文研究目的 |
| 1.5.2 本文研究内容 |
| 第2章 加压鼓泡床CFD-DEM数值模拟 |
| 2.1 CFD-DEM数学模型 |
| 2.2 数值模型验证 |
| 2.3 模拟工况与参数设置 |
| 2.4 临界流化速度 |
| 2.5 颗粒运动与分布 |
| 2.5.1 气固流动特性 |
| 2.5.2 颗粒体积分数分布 |
| 2.5.3 颗粒速度分布 |
| 2.6 压差波动及流型 |
| 2.6.1 流化数影响 |
| 2.6.2 操作压力影响 |
| 2.7 气泡特性 |
| 2.8 颗粒混合 |
| 2.9 本章小结 |
| 第3章 加压循环流化床全回路CPFD数值模拟 |
| 3.1 CPFD数学模型 |
| 3.2 模拟工况与曳力模型 |
| 3.2.1 模拟工况和参数设置 |
| 3.2.2 曳力模型 |
| 3.2.3 网格和计算时间无关性验证 |
| 3.3 流动特性及曳力模型作用 |
| 3.3.1 回路压力分布 |
| 3.3.2 颗粒体积分数分布 |
| 3.3.3 颗粒速度分布 |
| 3.3.4 颗粒循环流率 |
| 3.4 操作压力对气固流动影响 |
| 3.4.1 颗粒体积分数分布 |
| 3.4.2 颗粒速度分布 |
| 3.4.3 颗粒粒径空间分布 |
| 3.4.4 旋风分离器内压降与速度 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 气固流型转变与气泡特性实验研究 |
| 4.1 试验台及测量系统 |
| 4.2 ECT传感器 |
| 4.2.1 ECT传感器设计 |
| 4.2.2 图像重建方法 |
| 4.2.3 ECT静态实验 |
| 4.3 测量信号分析方法 |
| 4.3.1 时域分析 |
| 4.3.2 频域分析 |
| 4.3.3 希尔伯特-黄变换 |
| 4.4 气固流动特性与流型识别 |
| 4.4.1 ECT图像重建 |
| 4.4.2 测量信号统计分析 |
| 4.5 操作压力对流型转变影响 |
| 4.5.1 临界流化速度 |
| 4.5.2 流型转变速度U_c和U_k |
| 4.6 气泡特性 |
| 4.6.1 气泡尺寸 |
| 4.6.2 气泡上升速度 |
| 4.7 本章小结 |
| 第5章 返料系统在线监测及循环流率测量 |
| 5.1 颗粒循环流率求解方法 |
| 5.2 相关性分析和ECT测量系统 |
| 5.2.1 相关性分析 |
| 5.2.2 ECT测量系统 |
| 5.3 返料系统内颗粒分布状态监测 |
| 5.4 颗粒循环流率测量 |
| 5.5 本章小结 |
| 第6章 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 论文的创新点 |
| 6.3 未来的工作展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者简历及攻读学位期间发表的学术论文与研究成果 |
（5）基于移动床空气反应器的化学链燃烧系统气固流动特性研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 主要符号表 |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.2 化学链燃烧系统反应器设计研究现状 |
| 1.2.1 单循环流化床结构 |
| 1.2.2 双循环流化床结构 |
| 1.3 移动床内颗粒流动特性研究现状 |
| 1.4 气固两相流模拟研究现状 |
| 1.4.1 气固两相流模拟方法 |
| 1.4.2 气固两相流模拟在化学链系统中的应用 |
| 1.5 研究现状中存在的问题 |
| 1.6 课题研究思路及研究内容 |
| 1.6.1 课题研究思路与目标 |
| 1.6.2 课题研究内容 |
| 第二章 基于CFD-DEM方法的移动床空气反应器内颗粒流动特性研究 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 数值计算模型 |
| 2.2.1 气相方程 |
| 2.2.2 固相方程 |
| 2.2.3 接触力 |
| 2.2.4 气固相间动量交换 |
| 2.2.5 模拟对象与网格划分 |
| 2.2.6 初始条件和边界条件 |
| 2.2.7 模拟设置 |
| 2.2.8 网格独立性验证 |
| 2.3 CFD-DEM模拟结果及分析 |
| 2.3.1 模型验证 |
| 2.3.2 准稳态颗粒流动的建立 |
| 2.3.3 颗粒停留时间分布 |
| 2.3.4 颗粒速度分布 |
| 2.3.5 颗粒流型分布 |
| 2.4 反应器本体结构设计 |
| 2.4.1 BP神经网络速度分布预测模型建立 |
| 2.4.2 精度验证 |
| 2.4.3 反应器本体结构参数确定 |
| 2.5 内构件对颗粒流动的影响 |
| 2.6 本章小结 |
| 第三章 多级移动床空气反应器的设计及气体流动路径试验研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 多级塔式空气反应器的设计 |
| 3.3 多级塔式空气反应器试验研究 |
| 3.3.1 试验系统的构建及试验方法 |
| 3.3.2 试验物料特性 |
| 3.3.3 数据处理 |
| 3.4 多级空气反应器试验结果及分析 |
| 3.4.1 反应器气体处理能力提升效果 |
| 3.4.2 进气流量对气体流动路径的影响 |
| 3.4.3 出口压力对气体流动路径的影响 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 化学链燃烧系统气固流动特性试验研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 基于多级移动床空气反应器的化学链燃烧系统设计 |
| 4.3 基于多级移动床空气反应器的化学链燃烧系统冷态试验研究 |
| 4.3.1 试验系统的构建 |
| 4.3.2 试验方法 |
| 4.4 数据处理 |
| 4.4.1 时域分析 |
| 4.4.2 频域分析 |
| 4.4.3 气体流动路径分析 |
| 4.5 载氧体循环回路运行特性 |
| 4.5.1 准稳态循环的建立 |
| 4.5.2 压力波动的时域分析 |
| 4.5.3 压力波动的频域分析 |
| 4.5.4 流态分布 |
| 4.6 空气反应器的运行与颗粒循环的耦合特性 |
| 4.6.1 空气反应器的运行对载氧体回路压力波动的影响 |
| 4.6.2 反应器间的窜气特性 |
| 4.7 焦炭捕集回路的运行特性 |
| 4.8 本章小结 |
| 第五章 基于欧拉-欧拉方法的化学链燃烧系统三维冷态数值模拟研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 数值计算模型 |
| 5.2.1 控制方程 |
| 5.2.2 曳力模型 |
| 5.2.3 本构方程 |
| 5.2.4 气相组分输运方程 |
| 5.3 模型验证 |
| 5.3.1 模拟对象与网格划分 |
| 5.3.2 初始条件和边界条件 |
| 5.3.3 模拟设置 |
| 5.3.4 模拟结果 |
| 5.4 基于多级塔式空气反应器的化学链燃烧系统气固流动特性的模拟 |
| 5.4.1 模拟对象 |
| 5.4.2 全场颗粒循环特性 |
| 5.4.3 燃料反应器内的气固分布特性 |
| 5.4.4 下降管内的气固分布特性 |
| 5.4.5 空气反应器内的气固分布特性 |
| 5.4.6 系统内气体流动路径 |
| 5.4.7 物性参数对气固分布特性的影响 |
| 5.5 本章小结 |
| 第六章 结论与展望 |
| 6.1 主要研究成果 |
| 6.2 主要创新点 |
| 6.3 未来工作展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录 |
（6）基于多级吸附-再生双流化床的连续脱碳热态试验研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 主要符号说明 |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题研究背景及意义 |
| 1.1.1 温室气体排放与全球变暖的危害 |
| 1.1.2 温室气体排放的应对政策及措施 |
| 1.1.3 碳捕集和封存技术(CCS)与碱金属基固体吸附剂连续脱碳技术 |
| 1.2 碱金属基固体吸附剂的研究现状 |
| 1.2.1 钾基固体吸附剂 |
| 1.2.2 钠基固体吸附剂 |
| 1.3 基于碱金属基固体吸附剂连续脱碳再生系统的研究现状 |
| 1.3.1 国外的相关研究 |
| 1.3.2 国内的相关研究 |
| 1.3.3 前人研究存在的问题和不足 |
| 1.4 本文研究目标及技术路线 |
| 1.4.1 研究目标和内容 |
| 1.4.2 研究技术路线 |
| 1.5 本章小结 |
| 第二章 实验装置、方法与误差分析 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 实验物料 |
| 2.2.1 吸附剂的选取 |
| 2.2.2 吸附剂的制备 |
| 2.3 实验装置 |
| 2.3.1 连续循环脱碳再生实验系统 |
| 2.3.2 小型固定床脱碳系统 |
| 2.3.3 表征测试装置 |
| 2.4 实验原理及方法 |
| 2.4.1 连续循环脱碳再生实验系统工作原理 |
| 2.4.2 冷态物料循环特性实验方法 |
| 2.4.3 热态连续循环脱碳再生实验方法及评价指标 |
| 2.4.4 小型固定床脱碳系统实验方法 |
| 2.5 误差分析 |
| 2.5.1 误差来源及计算方法 |
| 2.5.2 各实验系统误差计算 |
| 2.6 本章小结 |
| 第三章 连续循环脱碳再生系统的设计、搭建与调试 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 连续循环脱碳再生系统的主体设计 |
| 3.2.1 耦合吸附反应器 |
| 3.2.2 再生反应器 |
| 3.2.3 旋风分离器 |
| 3.2.4 返料阀 |
| 3.3 连续循环脱碳再生系统的调试 |
| 3.4 连续循环脱碳再生系统调试及运行过程中遇到的主要问题及对策 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 双级串行鼓泡床-输运床耦合反应器物料的循环特性 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 返料阀的返料特性 |
| 4.2.1 返料风对返料量的影响 |
| 4.2.2 松动风对返料量的影响 |
| 4.2.3 吸附床鼓泡段床层高度对返料量的影响 |
| 4.3 物料的输送特性 |
| 4.3.1 各主要因素对输运稳定性的影响 |
| 4.3.2 各主要因素对物料输运量的影响 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 双级串行鼓泡床-输运床耦合反应器脱碳特性研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 不同反应条件对系统脱碳特性的影响 |
| 5.2.1 典型工况下的连续脱碳特性分析 |
| 5.2.2 床层高度配比的影响 |
| 5.2.3 吸附剂循环流率的影响 |
| 5.2.4 吸附温度的影响 |
| 5.2.5 再生工况的影响 |
| 5.2.6 烟气中初始水蒸气浓度的影响 |
| 5.3 级间补充水蒸气对系统脱碳特性的影响 |
| 5.3.1 水蒸气补充量的影响 |
| 5.3.2 系统对烟气中初始水蒸气浓度敏感性的影响 |
| 5.3.3 再生温度的影响(CO_2气氛再生) |
| 5.4 长时间连续循环脱碳特性研究 |
| 5.4.1 系统长时间脱碳表现 |
| 5.4.2 吸附剂长时间脱碳后的结构变化 |
| 5.5 本章小结 |
| 第六章 全文总结与展望 |
| 6.1 全文总结 |
| 6.2 进一步研究建议 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者简介,攻读硕士期间参加的学术活动与发表的论文 |
（7）循环流化床煤气化炉关键部件试验研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状与趋势 |
| 1.2.1 返料装置研究现状 |
| 1.2.2 布风装置研究现状 |
| 1.3 研究目的与内容 |
| 1.3.1 研究目的 |
| 1.3.2 研究内容 |
| 1.3.3 创新点 |
| 第2章 返料装置性能试验研究 |
| 2.1 返料装置试验系统及方法 |
| 2.1.1 试验系统介绍 |
| 2.1.2 试验物料 |
| 2.1.3 研究方法 |
| 2.2 上升段结构对返料器性能的影响 |
| 2.2.1 返料器结构参数 |
| 2.2.2 返料特性曲线 |
| 2.2.3 返料器结构及运行参数对循环流率的影响 |
| 2.2.4 返料器结构及运行参数对抗逆压差性能的影响 |
| 2.2.5 抗逆压差性能与循环流率匹配关系 |
| 2.2.6 返料不稳定性 |
| 2.2.7 小结 |
| 2.3 下降段倾斜度对返料器性能的影响 |
| 2.3.1 返料器结构参数 |
| 2.3.2 不同倾斜度的返料器返料特性曲线 |
| 2.3.3 倾斜度对抗逆压差的影响 |
| 2.3.4 倾斜度对窜气量的影响 |
| 2.3.5 小结 |
| 2.4 水平长度对返料器性能的影响 |
| 2.4.1 返料器结构参数 |
| 2.4.2 床料量为7.0kg时的返料器运行性能 |
| 2.4.3 床料量为14.0kg时的返料器运行性能 |
| 2.4.4 床料量为21.0kg时的返料器运行性能 |
| 2.4.5 小结 |
| 2.5 布风形式对返料器性能的影响 |
| 2.5.1 返料器结构参数 |
| 2.5.2 风室布风返料器返料特性曲线 |
| 2.5.3 返料器结构及运行参数对循环流率的影响 |
| 2.5.4 返料器结构及运行参数对抗逆压差的影响 |
| 2.5.5 抗逆压差性能与循环流率匹配关系 |
| 2.5.6 小结 |
| 2.6 返料器布风均匀性研究 |
| 2.6.1 流动死区面积随运行时间的变化规律 |
| 2.6.2 上升段结构对布风均匀性的影响规律 |
| 2.6.3 返料器下降段倾斜度对布风均匀性的影响 |
| 2.6.4 布风形式对返料器影响规律 |
| 2.6.5 小结 |
| 第3章 布风装置性能试验研究 |
| 3.1 布风装置试验系统及方法 |
| 3.1.1 试验系统介绍 |
| 3.1.2 试验物料 |
| 3.1.3 试验测量参数 |
| 3.2 布风结构对循环回路压力分布、流动均匀性的影响 |
| 3.2.1 喷嘴结构对流场的影响 |
| 3.2.2 分级配风对流场的影响 |
| 3.2.3 炉膛表观风速的影响 |
| 3.2.4 布风均匀性分析 |
| 3.2.5 小结 |
| 3.3 变径结构对循环回路流动均匀性的影响 |
| 3.3.1 变径结构对不同床料的粒径分选性能 |
| 3.3.2 小结 |
| 第4章 结论与展望 |
| 4.1 结论 |
| 4.1.1 返料装置试验部分 |
| 4.1.2 布风装置试验部分 |
| 4.2 展望 |
| 参考文献 |
| 作者简历及攻读学位期间发表的学术论文与研究成果 |
| 致谢 |
（8）四流化床气化系统冷态实验及数值模拟研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 1 引言 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 化学链制氧联合气化研究 |
| 1.2.2 双流化床气固流动实验研究进展 |
| 1.2.3 气固两相流模拟研究进展 |
| 1.3 研究内容 |
| 2 四流化床实验系统 |
| 2.1 四流化床冷态实验装置 |
| 2.1.1 四流化床主体装置 |
| 2.1.2 空气供给系统 |
| 2.1.3 压力采集系统 |
| 2.1.4 浓度采集系统 |
| 2.2 实验台运行过程 |
| 2.3 实验涉及重要参数 |
| 2.4 实验用床料 |
| 3 四流化床压力特性的实验研究 |
| 3.1 研究内容 |
| 3.2 实验结果分析 |
| 3.2.1 四流化床与双流化床对比 |
| 3.2.2 四流化床压力曲线分析 |
| 3.2.3 压力平衡方程 |
| 3.3 本章小结 |
| 4 四流化床颗粒循环特性的实验研究 |
| 4.1 研究内容 |
| 4.2 实验结果分析 |
| 4.2.1 四流化床与双流化床对比 |
| 4.2.2 操作参数的影响 |
| 4.2.3 提升管顶部返流现象分析 |
| 4.3 本章小结 |
| 5 四流化床的数值模拟研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 四流化床物理模型及网格划分 |
| 5.2.1 四流化床物理模型 |
| 5.2.2 网格划分 |
| 5.3 数值计算数学模型 |
| 5.3.1 湍流模型 |
| 5.3.2 多相流模型 |
| 5.3.3 曳力模型 |
| 5.4 数值模拟 |
| 5.4.1 初始条件和边界条件 |
| 5.4.2 模拟结果分析 |
| 6 全文总结与展望 |
| 6.1 全文总结 |
| 6.2 不足之处及展望 |
| 参考文献 |
| 主要符号表 |
| 作者简历及攻读硕士学位期间取得的研究成果 |
| 学位论文数据集 |
（9）文丘里式循环流化床生石灰干法消化装置研发及数值模拟（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题研究背景及意义 |
| 1.2 生石灰及其消化特性 |
| 1.2.1 生石灰制备及其理化性质 |
| 1.2.2 生石灰消化特性的影响因素 |
| 1.3 生石灰消化工艺的研究现状 |
| 1.3.1 生石灰消化工艺的分类 |
| 1.3.2 生石灰湿法消化工艺 |
| 1.3.3 生石灰干法消化工艺 |
| 1.4 消化反应器的研究现状 |
| 1.4.1 卧式干法消化反应器 |
| 1.4.2 立式干法消化反应器 |
| 1.4.3 立式消化反应器内流体流动的数值模拟研究 |
| 1.5 本文研究目标和研究内容 |
| 1.5.1 研究目标 |
| 1.5.2 研究内容 |
| 1.5.3 研究技术路线 |
| 1.6 本章小结 |
| 第二章 文丘里式循环流化床干法消化工艺系统设计 |
| 2.1 设计参数及基本要求 |
| 2.1.1 烧结烟气及脱硫系统主要设计参数 |
| 2.1.2 生石灰的理化特性及耗量 |
| 2.1.3 消石灰产量及品质要求 |
| 2.2 工艺系统的设计 |
| 2.2.1 工艺流程 |
| 2.2.2 工艺子系统工作过程 |
| 2.3 物料衡算与能量衡算 |
| 2.3.1 衡算的范围及相关假设 |
| 2.3.2 消石灰及其组分产量的计算 |
| 2.3.3 消化反应放热量的计算 |
| 2.3.4 干消化器所需理论烟气量的计算 |
| 2.3.5 消化用雾化水量的计算 |
| 2.3.6 消化器系统能量平衡的计算 |
| 2.3.7 烟气降温用雾化水量的计算 |
| 2.3.8 物料衡算和能量衡算汇总 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 VCFB-DH工艺系统关键部件的设计及计算 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 立式干法消化器的设计计算 |
| 3.2.1 消化器筒体的设计计算 |
| 3.2.2 消化器出口的设计 |
| 3.2.3 文丘里管的设计 |
| 3.2.4 锥体高度的设计 |
| 3.2.5 烟室及进口管道的设计 |
| 3.2.6 消化器结构尺寸汇总 |
| 3.3 给料系统的设计计算 |
| 3.3.1 生石灰仓及辅助设备的设计选型 |
| 3.3.2 生石灰给料装置的设计选型 |
| 3.4 除尘与返料系统的设计计算 |
| 3.4.1 除尘系统的设计计算 |
| 3.4.2 返料系统的设计计算 |
| 3.4.3 其他系统的设计计算 |
| 3.5 主要设备选型 |
| 3.6 本章小结 |
| 第四章 VCFB-DH干消化器内流体流动特性数值模拟 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 数学模型的建立 |
| 4.3 文丘里式干消化器物理模型建立 |
| 4.3.1 干消化器原始模型 |
| 4.3.2 烟室导流板的设置 |
| 4.3.3 筒体缩口的设置 |
| 4.4 网格划分和参数设置 |
| 4.4.1 网格划分 |
| 4.4.2 参数设置 |
| 4.5 模拟结果与分析 |
| 4.5.1 原始干消化器的流动特性 |
| 4.5.2 导流板对立式消化器阻力及流动特性的影响 |
| 4.5.3 设置缩口对立式消化器流动特性的影响 |
| 4.6 本章小结 |
| 第五章 文丘里式循环流化床干法消化中试装置的建立 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 VCFB-DH中试装置的建立 |
| 5.2.1 中试装置系统设计 |
| 5.2.2 关键设备的设计及现场安装 |
| 5.3 中试试验方案的制定 |
| 5.3.1 冷态试验 |
| 5.3.2 热态试验 |
| 5.3.3 测试方案 |
| 5.4 分析测试方法及数据处理 |
| 5.4.1 分析测试方法 |
| 5.4.2 数据处理方法 |
| 5.5 本章小结 |
| 第六章 全文总结与建议 |
| 6.1 全文总结 |
| 6.2 创新点 |
| 6.3 建议 |
| 参考文献 |
| 在读期间发表的学术论文及研究成果 |
| 致谢 |
| 附录 |
（10）流化床内稠密气固两相反应流的欧拉-拉格朗日数值模拟研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| Abstract |
| 术语表 |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 气固两相流动的分类 |
| 1.3 稠密气固两相流的概念及研究方法 |
| 1.4 稠密气固两相流的多尺度模拟策略 |
| 1.5 国内外研究进展 |
| 1.5.1 稠密气固两相反应系统的CFD-DEM数值模拟 |
| 1.5.2 稠密气固两相反应系统的MP-PIC数值模拟 |
| 1.5.3 稠密气固两相反应系统的全循环欧拉-拉格朗日数值模拟 |
| 1.6 本文的研究内容 |
| 参考文献 |
| 第2章 数学模型和数值方法 |
| 2.1 CFD-DEM方法 |
| 2.1.1 流体运动控制方程 |
| 2.1.2 颗粒运动控制方程 |
| 2.1.3 曳力模型 |
| 2.1.4 传热模型 |
| 2.1.5 化学反应模型 |
| 2.1.6 耦合及并行算法 |
| 2.2 MP-PIC方法 |
| 2.2.1 流体运动控制方程 |
| 2.2.2 颗粒运动控制方程 |
| 2.2.3 气固相间耦合 |
| 2.2.4 化学反应模型 |
| 2.3 数值方法验证 |
| 2.3.1 小尺度鼓泡流化床 |
| 2.3.2 大尺度鼓泡流化床 |
| 2.3.3 循环流化床提升管 |
| 2.4 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第3章 流化风速对循环流化床内颗粒运动的影响 |
| 3.1 引言 |
| 3.1.1 颗粒混合和耗散 |
| 3.1.2 颗粒停留时间 |
| 3.1.3 颗粒速度和受力 |
| 3.2 模拟工况 |
| 3.3 流化风速对颗粒混合的影响 |
| 3.4 流化风速对颗粒停留时间的影响 |
| 3.5 流化风速对颗粒受力及速度的影响 |
| 3.6 流化风速对颗粒耗散的影响 |
| 3.7 流化风速对颗粒拟温度的影响 |
| 3.8 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第4章 环状构件对循环流化床系统性能的影响 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 模拟工况 |
| 4.3 宏观气固流动 |
| 4.4 固相通量 |
| 4.5 压降特性 |
| 4.6 固相循环流率 |
| 4.7 颗粒停留时间 |
| 4.8 固相耗散 |
| 4.9 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第5章 双侧返料循环流化床内气固流动特性研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 模拟工况 |
| 5.3 瞬态启动 |
| 5.4 宏观气固流动 |
| 5.5 压强信号 |
| 5.6 颗粒停留时间 |
| 5.7 固相返混 |
| 5.8 气固非均匀性的改善 |
| 5.9 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第6章 六分离器循环流化床内气固流动特性研究 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 模拟工况 |
| 6.3 宏观气固流动特性 |
| 6.4 气固不均匀分配 |
| 6.5 提升管内颗粒聚团行为 |
| 6.6 气固通量特性 |
| 6.7 固相返混强度 |
| 6.8 颗粒尺度信息 |
| 6.9 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第7章 流化床内气固传热特性研究 |
| 7.1 引言 |
| 7.2 传热模型的检验和验证 |
| 7.2.1 单颗粒传热 |
| 7.2.2 鼓泡床传热 |
| 7.3 不同工况对鼓泡床传热特性的影响 |
| 7.3.1 宏观气固流动 |
| 7.3.2 流体速度的影响 |
| 7.3.3 粒径的影响 |
| 7.4 循环流化床传热特性 |
| 7.4.1 参数设置和网格无关性检验 |
| 7.4.2 宏观气固流动 |
| 7.4.3 颗粒温度分布 |
| 7.4.4 颗粒温度演变 |
| 7.4.5 旋风分离器的磨损 |
| 7.5 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第8章 流化床内生物质气化的CFD-DEM模拟研究 |
| 8.1 引言 |
| 8.2 反应模型 |
| 8.2.1 蒸发 |
| 8.2.2 热解 |
| 8.2.3 气化 |
| 8.2.4 燃烧 |
| 8.3 模型验证 |
| 8.4 参数敏感性分析 |
| 8.5 模拟工况 |
| 8.6 粒径的影响 |
| 8.7 床温的影响 |
| 8.8 水蒸气/生物质比的影响 |
| 8.9 流化风量的影响 |
| 8.10 释料位置的影响 |
| 8.11 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第9章 流化床内生物质气化燃烧的MP-PIC模拟研究 |
| 9.1 引言 |
| 9.2 实验室尺度串行流化床生物质气化特性 |
| 9.2.1 参数设置 |
| 9.2.2 参数敏感性分析 |
| 9.2.3 宏观气固流动特性 |
| 9.2.4 气化反应特性及检验验证 |
| 9.3 中试尺度循环流化床固废燃烧特性 |
| 9.3.1 参数设置 |
| 9.3.2 参数敏感性分析 |
| 9.3.3 宏观气固流动特性 |
| 9.3.4 燃烧反应特性 |
| 9.4 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第10章 全文总结与展望 |
| 10.1 全文总结 |
| 10.2 创新点归纳 |
| 10.3 工作展望 |
| 作者简介 |
四、流化床返料装置的研究发展（论文参考文献）
- [1]内循环预热装置气固流动特性及运行特性研究[D]. 宋文浩. 中国科学院大学(中国科学院工程热物理研究所), 2021
- [2]四流化床生物质气化特性的实验及数值模拟研究[D]. 王子祺. 北京交通大学, 2021(02)
- [3]高通量循环流化三床流动特性研究[D]. 章子健. 中国科学院大学(中国科学院工程热物理研究所), 2020
- [4]加压流化床气固流动特性数值模拟及实验研究[D]. 朱晓丽. 中国科学院大学(中国科学院工程热物理研究所), 2020(02)
- [5]基于移动床空气反应器的化学链燃烧系统气固流动特性研究[D]. 邵亚丽. 东南大学, 2020
- [6]基于多级吸附-再生双流化床的连续脱碳热态试验研究[D]. 仲健. 东南大学, 2020(01)
- [7]循环流化床煤气化炉关键部件试验研究[D]. 苏鹏翼. 中国科学院大学(中国科学院工程热物理研究所), 2020(08)
- [8]四流化床气化系统冷态实验及数值模拟研究[D]. 任杰. 北京交通大学, 2020(03)
- [9]文丘里式循环流化床生石灰干法消化装置研发及数值模拟[D]. 黄霄. 南京师范大学, 2020(03)
- [10]流化床内稠密气固两相反应流的欧拉-拉格朗日数值模拟研究[D]. 王帅. 浙江大学, 2019(04)