當(dāng)前,利用流化床裝置進(jìn)行的氣化技術(shù)是生物質(zhì)能源利用的重要途徑。其中雙循環(huán)流化床系統(tǒng)采用鼓泡流化床和快速流化床組合的方式,對生物質(zhì)氣化反應(yīng)涉及到的氣化和燃燒過程進(jìn)行分區(qū)強(qiáng)化,可有效提高產(chǎn)氣品質(zhì)和產(chǎn)量。該系統(tǒng)因兩床流化狀態(tài)的不同而存在復(fù)雜的顆粒流動(dòng)規(guī)律,且生物質(zhì)-惰性流化介質(zhì)混合顆粒的物性差異又會(huì)加劇其復(fù)雜程度。為此,本文采用石英砂與稻殼所組成的大異重顆粒作為實(shí)驗(yàn)床料,分別在鼓泡流化床和雙循環(huán)流化床冷態(tài)實(shí)驗(yàn)裝置上進(jìn)行壓力信號分析,研究其波動(dòng)特性與顆粒流動(dòng)規(guī)律間的關(guān)系,建立數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)模型和動(dòng)力學(xué)模型實(shí)現(xiàn)顆粒循環(huán)流率等狀態(tài)參數(shù)預(yù)測和故障診斷,為雙循環(huán)流化床氣化裝置的運(yùn)行、設(shè)計(jì)提供理論基礎(chǔ)。（1）在鼓泡床冷態(tài)實(shí)驗(yàn)裝置上,對稻殼-石英砂大異重顆粒的初始流化特性進(jìn)行實(shí)驗(yàn)研究和初始流化速度經(jīng)驗(yàn)公式的回歸擬合,發(fā)現(xiàn)大異重顆粒中稻殼質(zhì)量分?jǐn)?shù)和石英砂粒徑的增加將造成顆粒初始流化速度的增大;對不同表觀氣速、床層物料質(zhì)量、石英砂顆粒平均粒徑和稻殼質(zhì)量分?jǐn)?shù)下的床層壓力信號進(jìn)行的特征提取方法表明鼓泡床內(nèi)顆粒的運(yùn)動(dòng)規(guī)律在很大程度上受氣泡相的影響,因而其壓力信號的主頻多分布在5Hz左右,HHT變換后中頻段和小波多分辨率分... 

【文章頁數(shù)】：186 頁

【學(xué)位級別】：博士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
主要符號表
第1章 緒論
    1.1 課題背景與意義
    1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 雙循環(huán)流化床流動(dòng)特性的研究現(xiàn)狀
        1.2.2 壓力信號在流化床特性研究中的應(yīng)用
    1.3 本文主要研究內(nèi)容
第2章 鼓泡流化床壓力信號分析與大異重顆粒流動(dòng)規(guī)律研究
    2.1 引言
    2.2 實(shí)驗(yàn)裝置與方法
        2.2.1 實(shí)驗(yàn)裝置
        2.2.2 實(shí)驗(yàn)物料與工況選擇
        2.2.3 實(shí)驗(yàn)方法
    2.3 壓力波動(dòng)信號的分析與處理方法
    2.4 實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析
        2.4.1 大異重顆粒初始流化特性分析
        2.4.2 基于數(shù)理統(tǒng)計(jì)的壓力波動(dòng)特性分析
        2.4.3 基于功率譜密度估計(jì)的壓力波動(dòng)特性分析
        2.4.4 基于HHT變換的壓力波動(dòng)特性分析
        2.4.5 基于小波多分辨率分析的壓力波動(dòng)特性分析
        2.4.6 基于遞歸方法的壓力波動(dòng)特性分析
    2.5 本章小結(jié)
第3章 雙循環(huán)流化床大異重顆粒流動(dòng)特性實(shí)驗(yàn)研究與模型預(yù)測
    3.1 引言
    3.2 實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)簡介與實(shí)驗(yàn)方法
        3.2.1 實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)簡介
        3.2.2 實(shí)驗(yàn)方法與工況選擇
    3.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析
        3.3.1 顆粒循環(huán)流率的分析
        3.3.2 循環(huán)物料組分變化的分析
    3.4 混合顆粒循環(huán)流率與物料組分變化的預(yù)測模型
        3.4.1 預(yù)測模型原理簡介
        3.4.2 網(wǎng)絡(luò)預(yù)測模型構(gòu)建與參數(shù)選取
        3.4.3 預(yù)測模型比較分析
    3.5 本章小結(jié)
第4章 雙循環(huán)流化床壓力波動(dòng)特性分析與大異重顆粒流動(dòng)規(guī)律研究
    4.1 引言
    4.2 實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)與方法
    4.3 提升管側(cè)大異重顆粒流動(dòng)規(guī)律研究
        4.3.1 氣化室表觀氣速的影響
        4.3.2 提升管表觀氣速的影響
        4.3.3 初始床層物料量的影響
        4.3.4 石英砂平均粒徑的影響
        4.3.5 初始稻殼質(zhì)量分?jǐn)?shù)的影響
    4.4 氣化室側(cè)大異重顆粒流動(dòng)規(guī)律研究
    4.5 本章小結(jié)
第5章 故障狀態(tài)下雙循環(huán)流化床大異重顆粒流動(dòng)規(guī)律與分類診斷
    5.1 引言
    5.2 實(shí)驗(yàn)裝置與方法
        5.2.1 實(shí)驗(yàn)裝置
        5.2.2 實(shí)驗(yàn)方法
    5.3 故障狀態(tài)壓力波動(dòng)特性分析
        5.3.1 結(jié)塊故障狀態(tài)壓力波動(dòng)特性分析
        5.3.2 堵塞故障狀態(tài)壓力波動(dòng)特性分析
    5.4 基于壓力信號的故障診斷與分類模型
        5.4.1 故障診斷模型建立
        5.4.2 模型具體參數(shù)設(shè)計(jì)
        5.4.3 模型診斷結(jié)果分析
    5.5 本章小結(jié)
第6章 基于壓力平衡的大異重顆粒雙循環(huán)流化床動(dòng)力學(xué)模型
    6.1 引言
    6.2 雙循環(huán)流化床系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)模型的建立
        6.2.1 提升管壓降模型
        6.2.2 旋風(fēng)分離器模型
        6.2.3 立管模型
        6.2.4 底部返料管模型
        6.2.5 氣化室模型
        6.2.6 模型計(jì)算方法
    6.3 模型計(jì)算結(jié)果分析
    6.4 本章小結(jié)
第7章 結(jié)論與展望
    7.1 論文工作總結(jié)
    7.2 對今后工作的建議與展望
參考文獻(xiàn)
攻讀博士學(xué)位期間發(fā)表的論文及其它成果
攻讀博士學(xué)位期間參加的科研工作
致謝
作者簡介


【參考文獻(xiàn)】：
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本文編號：3718336