本文借鑒柔和燃燒技術中反應區(qū)彌散,溫度均勻等優(yōu)點,設計分析了柔和氣化技術的可行性及其應用價值,并通過實驗及數(shù)值模擬手段研究柔和氣化技術的技術特性,模擬及實驗設計驗證了柔和氣化噴嘴的改進措施。實驗中得到的一些結論如下,可為柔和氣化技術的應用提供依據(jù)。1、水冷壁掛渣,大大減少了爐膛內(nèi)氣流對爐壁的沖擊磨損,且很大程度上減少了爐膛散熱,有利于提高煤粉的氣化效果。2、優(yōu)化后的噴嘴,能夠維持煤粉在此鍋爐中穩(wěn)定,較高效率氣化。3、高速射流風形成良好的柔和氣化條件,使得氣化反應能夠在柔和條件下進行,從而實現(xiàn)煤粉的柔和氣化,柔和氣化時,火焰呈暗紅色,爐內(nèi)溫差小,溫度峰值低,氣化區(qū)域廣,煤粉反應時間充分,有利于煤粉的氣化。4、空氣分級氣化時,合成氣熱值稍微升高,碳轉(zhuǎn)化率有所提高,氣化穩(wěn)定性增加。5、不同工況的氣化實驗驗證了對于優(yōu)化后的煤氣化噴嘴良好的氣化效果,最佳實驗工況為煤粉處理量40kg/h,氧碳原子比1.1,水蒸氣煤比0.1kg/kg,一次風預熱,得到的合成氣熱值為3.63MJ/Nm3,煤粉的碳轉(zhuǎn)化率達到72.45%。 

【文章來源】：中國科學院大學(中國科學院工程熱物理研究所)北京市

【文章頁數(shù)】：76 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第一章 緒論
    1.1 研究背景與意義
    1.2 國內(nèi)外氣化技術進展
        1.2.1 國內(nèi)氣化技術進展
        1.2.2 國外氣化技術進展
    1.3 柔和燃燒與氣化技術的發(fā)展
        1.3.1 柔和燃燒技術簡介
        1.3.2 柔和燃燒技術國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀
        1.3.3 柔和氣化技術發(fā)展現(xiàn)狀
    1.4 各類煤氣化噴嘴簡介
    1.5 主要研究內(nèi)容與預期目標
        1.5.1 研究內(nèi)容
        1.5.2 預期目標
第二章 實驗裝置及測量系統(tǒng)
    2.1 實驗裝置
        2.1.1 氣化爐本體及燃燒器介紹
        2.1.2 煤粉輸運系統(tǒng)
        2.1.3 空壓機及送風系統(tǒng)
    2.2 測量系統(tǒng)
    2.3 實驗煤粉特性
    2.4 本章小結
第三章 柔和氣化數(shù)值模擬方法
    3.1 數(shù)值模擬模型描述
    3.2 柔和氣化模擬參數(shù)
    3.3 本章小結
第四章 柔和氣化熱態(tài)實驗研究與模擬分析
    4.1 煤氣化反應機理
        4.1.1 氣流床氣化技術機理
        4.1.2 煤粉的熱解過程介紹
        4.1.3 煤粉的燃燒氣化過程介紹
    4.2 氣流床水冷壁掛渣實驗
    4.3 煤粉柔和氣化實驗與模擬分析
        4.3.1 實驗火焰形態(tài)
        4.3.2 二次風噴嘴圓周半徑變化時對氣化特性影響分析
            4.3.2.1 模擬結果分析
            4.3.2.2 實驗結果分析
        4.3.3 煤粉流量變化時氣化實驗結果分析
        4.3.4 二次風噴嘴數(shù)量變化時對氣化特性影響分析
            4.3.4.1 模擬結果分析
            4.3.4.2 實驗結果分析
        4.3.5 氧碳原子比變化時氣化實驗結果分析
        4.3.6 通入水蒸氣時氣化實驗結果分析
        4.3.7 空氣分級時氣化實驗結果分析
        4.3.8 煤粉預熱時氣化實驗結果分析
        4.3.9 爐膛熱損失及溫度分布分析
    4.4 本章小結
第五章 結論展望
    5.1 結論
    5.2 展望
參考文獻
碩士在讀期間發(fā)表論文情況
致謝


【參考文獻】：
期刊論文
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碩士論文
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本文編號：3637608