Shell气化炉飞灰的沉积特性模拟研究

来源 :厦门大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:yougboo
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
Shell煤气化技术因其煤种适应性广、有效气含量高、能耗低等优点被国内外广泛关注,但其运行中也存在着一些问题。如Shell煤气化炉的运行过程中,少量的飞灰被合成气夹带出气化炉进入激冷段,并沉降和附着于换热器表面,导致合成气冷却器传热效率下降、生产负荷降低,严重时还堵塞输气管线,这已成为制约Shell煤气化炉长期稳定运行的主要障碍之一。因此,提高气化炉内煤灰颗粒的捕获量以降低出口处的飞灰夹带量具有重要意义。为此本文针对Shell气化炉内飞灰沉积特性和规律的分析研究开展了以下工作:首先,对课题组已建立的Shell气化炉系统模型进行了部分修正,并采用UDF(User Define Function)实现气化炉壁面边界条件的建模描述,模型中气化炉壁面处添加飞灰颗粒捕获/反射的判定条件,使模拟过程更接近真实情况。并将模拟结果与工业测量值对比,对比结果显示本文所采用的气化炉模型准确性较高。其次,在模拟结果的基础上分析了气旋强度对飞灰颗粒的运动轨迹和捕获的影响,并考察了进料喷嘴的结构、安装方式等参数对气流床气化炉内旋流强度的影响规律。结果表明偏置角度和外环内直径与气旋强度、飞灰颗粒捕获率呈正相关,外环外直径与其呈负相关。随后依据此规律推导出一种表征Shell气化炉内部气旋强度的无量纲特征数Rn/Rw,且该准数关联了喷嘴结构参数。最后,考察了其它因素(如气化炉上端收口角度、操作压力、煤炭进料量和载气煤比等)对炉内飞灰颗粒沉积的影响,结果表明缩小上端收口角度会增大飞灰颗粒捕获率,但当角度缩小至115°后飞灰捕获率不再变化;炉内操作压力和煤炭进料量与飞灰捕获率呈负相关,载气煤比与飞灰捕获率呈正相关,但这四种因素对炉内气旋强度和飞灰捕获率的影响不大。
其他文献
信源定位技术是阵列信号处理领域中最重要的应用之一,其核心功能是对信源的位置参数进行估计。而三维信源定位技术,以其拥有同时对信源的俯仰角、方位角和距离参量进行测量的能力,是信源定位技术中一项更具有现实意义的重要技术。该技术在5G毫米波通信系统、无线传感器网络、声源定位和地震勘探等领域都有着广泛的应用。且高精度的三维信源定位技术可以更精确的引导微波输能系统进行能量的定向传输,在提高微波输能系统的传输效
近年来,可再生能源发展迅速,这对储能器件的性能提出了更高的要求。超级电容器是一种新型的储能元件,具有使用循环寿命长、工作效率高、动态响应快等优点,应用日益广泛。作为一种以快速充放电作为主要工作形式的器件,超级电容器在其工作过程中,内部会产生大量的热量,过量的热量如果不能有效地散发到周围环境中,将会导致器件的工作温度上升,从而极大的影响超级电容器工作性能,缩短器件寿命,甚至导致安全事故。随着超级电容
城市热环境问题是城市环境问题中的重要部分,其中最具代表性的就是城市热岛效应。近年来频频出现的极端高温天气严重影响了户外活动区域的环境热舒适,威胁了户外工作人员的安全和健康,同时也增加了营造良好舒适室内环境所需要的建筑能耗。人类活动所引起的下垫面材质大规模变迁是影响城市热环境的重要因素,人造材质的大量应用和自然材质的急剧缩小破坏了城市区域的热平衡。针对当前城市热环境调控措施的局限性,课题组前期创造性
滚动轴承是大型设备中不可或缺的组成之一,广泛应用于国防事业和国民经济中,为祖国的现代化建设贡献了力量。为了保障大型设备平稳的运行,需要对滚动轴承的剩余使用时间做出推断,这样不但可以保障工作人员的安全,还可以大幅度地降低成本,因此亟待展开关于滚动轴承的预测与健康管理(Prognostics and Health Management,PHM)研究与工程实践。其中,剩余寿命(Remaining Use
由于空气污染、吸烟以及不良生活习惯等原因,目前有越来越多的人患上诸如肺癌、肺炎等肺部疾病。在肺部疾病诊断的过程中,医生往往需要通过分析肺部影像解决疾病确诊、制定手术方案等问题。但目前医生只能通过手动调节窗宽窗位等方法,凭过往经验诊断及制定手术方案。因此通过计算机图像处理方法分割出肺部器官,提升医生诊断效率具有重要研究价值。传统方法分割肺部器官的步骤繁琐、自动化程度低,而使用深度学习实现肺部多器官自
绝缘油是充油电力设备的主要绝缘介质,担负着电气绝缘、散热及作为故障诊断载体等重要功能,其性能影响及决定着充油电力设备的运行水平。传统矿物绝缘油具有低粘度、低倾点、较高的氧化安定性,但其低闪点与燃点、难降解及不可再生性带来较高的安全、环境及资源枯竭风险。植物绝缘油因其较高的阻燃特性、可再生、可降解及良好的电气绝缘强度而在配电变压器领域得到了成功应用,但其易老化、粘度与倾点较高、长油隙不均匀电场雷电击
一直以来,水电被视为一种清洁绿色的能源。不过,有研究表明,水库的建设会极大改变原有生境的生态功能,进而对整个库区温室气体的排放产生较大的影响。三峡水库作为目前世界上最大的水电工程,其“反季节”的运行方式形成了水位落差近30米的消落带。消落带周期性地处于淹没/落干的循环中,物质迁移和能量交换更为复杂,碳循环也与自然生境有较大的不同,其对温室气体排放的贡献既来自于岸边沼泽又来自于水域。因此,基于三峡库
肺癌是目前世界上发病率和死亡率最高的恶性肿瘤之一。大部分患者难以察觉早期的肺部病变,当出现临床症状时,基本上都了病程的中晚期,治疗效果受限。肺结节是肺癌的早期表现形式,肺结节检测对降低肺癌死亡率和提高患者生存率及生活质量具有重要的意义。肺部计算机断层扫描(Computed Tomography,CT)影像是当前早期肺癌诊断的主要手段,但人工判读主观性强、一致性低,容易引起漏诊和误诊。深度学习能获取
近年来,随着深度学习的发展,场景文本检测方法在实际应用中取得了很大的进步。然而,由于自然场景中文本形状各异、大小不一、背景复杂、语言种类多等诸多难点,许多算法研究依然面临着巨大的挑战。早期的深度学习检测算法大多基于Anchor直接进行边界框预测,并没有关注文本的区域变化特性,这使它们很难分离彼此接近的文本。此外,基于Anchor的边界框预测也很难检测形状各异的文本,如四边形文本、曲线文本等。针对这
近年来,纳米材料凭借优异的物理、化学性质,在各个研究领域得到长足的发展。尤其是纳米材料的比表面积大,表面活性高等特性,使得纳米材料表面反应活跃,倾向于将小分子吸附在表面,基于这种表面吸附特性的研究可用于表面修饰、催化、扩散、传感等领域。表面吸附是一种常用的纳米颗粒的表面改性方法。纳米铜颗粒由于自身极佳的热电性能和低廉的价格被视为潜在的先进封装材料,但因其易氧化的特点而难以大规模应用。因此研究纳米铜