摘要：为更好地进行流化床的设计及优化,建立了鼓泡流化床中生物质气化的数值计算模型.对鼓泡流化床中以空气为气化介质的木材的气化进行了数值计算,并与实验结果进行比较.着重考察了燃料与空气质量比、颗粒粒径、初始床高以及热边界条件对生物质在空气中气化产物的影响.结果表明,数值计算结果与实验结果吻合良好,说明该模型可较好地用于计算鼓泡流化床中生物质的气化;燃料与空气质量比对生物质气化生成的气体产量和气体组成都有显著的影响,其影响最高可达25%;颗粒粒径也有一定的影响,其影响约为10%;增大燃料与空气质量比和减小颗粒粒径都可使气体产量增大,同时有利于燃料气体(CO、H2和CH4)的生成;初始床高和热边界条件的影响都不明显,初始床高的影响小于5%,而热边界条件的影响则小于1%.

摘要：基于多相流体质点网格方法(MP-PIC)对高灰煤在三维鼓泡流化床气化过程进行了数值模拟研究。在欧拉-拉格朗日框架下将气相和固相分别视作连续介质和离散相处理。首先,将模拟得到的出口处气体组分结果与实验数据进行对比,实验数据与模拟结果具有良好的一致性。其次,研究了煤颗粒在气化炉内的温度、传热系数、速度和停留时间,从颗粒尺度揭示了鼓泡流化床气化炉内的颗粒分布特性和气固流动特征。结果表明:在气化炉入口附近煤颗粒与床层温差最大,传热系数最大;由于流化床内强非线性的气固流动,床中煤温度和传热系数的空间分布不均匀;煤颗粒和床料的瞬时速度具有稳定的波动幅度,其中垂直方向速度波动最明显,且煤颗粒的瞬时速度比床料的瞬时速度略大;由于颗粒间的剧烈碰撞,延长了煤颗粒停留时间。此外,对鼓泡流化床中煤气化过程颗粒尺度的研究,有助于深入了解固体颗粒的流动行为以及气固相相互作用特性,对鼓泡流化床反应器的设计优化具有重要意义。

摘要：颗粒系统在实际工业生产及日常生活等各个领域有着非常广泛的应用,而大多数情况下颗粒系统中通常存在一定量的液体,例如喷雾造粒、湿法除尘等过程。其中液体的存在对不同工业过程生产效率起到抑制或促进的作用。因此,如何合理控制颗粒系统中液体含量对提高工业生产效率、优化反应器设计有着不可忽视的作用。本文基于湿颗粒离散软球碰撞模型,并引入传热传质模型,数值模拟研究鼓泡流化床内湿颗粒系统中的传热传质过程,对比鼓泡流化床内不同时刻颗粒速度分布、努塞尔数分布等。研究发现,在干燥初始阶段,不同床层高度处,颗粒速度在0m/s附近,速度分布不对称,说明在此阶段颗粒未充分流化,颗粒在流化床内运动不稳定,受到液体作用的影响较为明显。随着干燥过程的进行,液体量逐渐减小,颗粒速度呈轴对称分布,说明颗粒逐渐被充分流化并获得更大的运动速度。

摘要：与其他处理工艺相比,污泥焚烧处理速度快、处理量大,兼具减量化、稳定化、无害化和资源化等特点而受到越来越多的关注。污泥焚烧受热值、处理量、入炉含水率、一次风、二次风、循环风、燃烧器和喷水减温等因素的影响,良好的焚烧工况对焚烧炉长期稳定高效运行至关重要。以上海白龙港污泥二期鼓泡流化床污泥焚烧炉为对象,研究上述因素对鼓泡流化床污泥焚烧炉焚烧工况的影响。结果表明,污泥热值越高、处理量越大、入炉含水率越低,则焚烧越剧烈、温度越高,需采取有效措施防止焚烧炉超温。一次风和二次风通过过剩空气系数匹配入炉污泥量,可调节砂床温度;循环风通过风量调节控制焚烧炉温度;喷水减温对焚烧炉温度的控制取决于喷水量,不设置喷水装置的焚烧炉,因喷水量小,不作为焚烧炉污泥燃烧炉温控制措施。

摘要：研究鼓泡流化床传热效率优化问题,在不同的初始床层高度下,鼓泡流化床内气固两相流动特性和燃烧效率会发生明显的变化。为研究鼓泡流化床在不同的初始床层高度下的气固两相流动特性,为减少厂用电的消耗和炉膛内的磨损,提出建立脉动进口速度边界条件下的二维鼓泡流化床气固运动模型,对颗粒的流态化进行建模,采用Fluent仿真软件进行仿真。仿真结果和实验表明,随着初始床层高度的增加:气泡直径增大,气体泄漏率减小,床层压力分布基本不变,颗粒相速度增大,流动结构的非均匀性增强,炉膛内磨损增大。仿真结果为优化设计提供了依据。

摘要：以晕相流动模型为基础,建立了复杂反应A■→B→C鼓泡流化床反应器的数学模型。从各组分物料衡算出发,通过理论解析,发展了浓度分布、转化率和选择性的计算方法。以顺酐合成反应为例,利用实验研究结果和文献数据验证了模型的适应性。本模型能更好地与实验和中试数据吻合,因此可为复杂反应的鼓泡流化床反应器的设计、开发提供依据。

摘要：污泥焚烧作为目前污水处理厂后期产物污泥的一种主流处理工艺,可实现污泥最彻底的减量化。污泥焚烧工艺复杂,涉及人身、设备和环境等多方面的安全性,其焚烧系统的保护控制尤为重要。以白龙港污泥处理处置二期工程鼓泡流化床污泥焚烧炉的保护控制为研究对象,对其主要的保护控制进行分析和总结,建立了几大保护逻辑关系,提出了合理的保护控制优化建议,并通过调试来验证相关保护定值的合理性,以期提高污泥焚烧系统的运行安全性和可靠性。

摘要：为研究生物质在鼓泡流化床热解过程中床料与生物质颗粒的混合流动特性,设计制造了可以进行可视化流场研究的透明流化床实验台。以20~40目石英砂为床料,利用高速摄影仪对50,80,110 mm 3种静止床层高度下的流动特性进行了可视化研究,获得了不同床高对床层压降、稀相区高度以及气泡大小的影响规律。研究结果表明,床层高度为80 mm时,床层压降波动小,气泡形成均匀,无大气泡产生,整体流化效果最好。以石英砂和玉米秸颗粒为原料,利用PIV技术,在操作风速为0.56,0.69,0.82 m/s,混合质量比为20∶1,30∶1,40∶1的工况下进行实验,获得了操作风速以及混合质量比对颗粒横向速度及纵向速度分布的影响。研究结果发现：随着表观风速的增加,其横向速度整体增加平缓,中心区粒子总体表现横向速度较小,过渡区粒子流动复杂;轴向速度增加较大,中心区上升颗粒的数量增加,中心区颗粒纵向速度比边壁区增加明显;石英砂与玉米秸颗粒的质量比越大,颗粒横向速度略微增加,中心区向上流动的颗粒及纵向速度显著增加,纵向速度分布更加分散。

摘要：基于欧拉-欧拉双流体气固两相流模型,数值模拟研究了床内具有两种不同颗粒尺寸、底部均匀布风的鼓泡流化床气固两相流体动力特性。采用颗粒-颗粒相间曳力模型,考察了大颗粒及小颗粒的分离情况。研究结果表明考虑颗粒-颗粒相间曳力模型,气体能够充分地与固体颗粒发生相互作用,表明在数值模拟中考虑颗粒-颗粒相间曳力模型可以更合理地预测床内气固两相流动特性。

摘要：压力波动是流化床设计和操作中的重要参数,其信号包含了床内大量的流体动力学行为特征。测定了在不同布风板开孔率、不同表观流速以及不同位置高度的压力波动信号,对气固鼓泡流化床压力波动时间序列进行了统计分析,由此得出波动信号的均方差对射流穿透高度大致判断的方法,即得出射流穿透高度的估算方法。