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  • ISSN 1006-3080
  • CN 31-1691/TQ
煤灰和熔渣的熔融特性和黏温特性比较
台培杰, 袁海平, 梁钦锋, 许建良, 龚欣
利用灰熔点测定仪和高温旋转黏度计,研究了鲍店煤和混配煤的两种煤灰和经气化炉高温熔融后熔渣的熔融特性和黏温特性。在高温条件下,煤灰和熔渣的黏度变化规律相似;根据煤灰和熔渣的组成及其在Al2O3-SiO2-CaO-FeO四元相图中的位置和在临界黏度附近矿物质的变化规律,分析了煤灰和熔渣熔融特性和黏温特性差异的原因,分析结果与实验结果吻合良好。
关键词: 煤灰; 熔渣; 熔融特性; 黏温特性; FactSage
高岭土颗粒在聚丙烯酰胺作用下的动态絮凝过程
苏宇峰, 王兴军, 于广锁, 刘海峰, 龚欣, 王辅臣
doi: 10.14135/j.cnki.1006-3080.2016.04.001
在不同絮凝剂质量浓度和絮凝环境温度条件下,运用马尔文激光粒度仪和聚集光束反射测量仪研究有机高分子絮凝剂聚丙烯酰胺(CPAM)对高岭土悬浮液颗粒的动态絮凝过程。结合显微摄像仪和浊度仪,同时运用图像处理技术并基于分形理论考察了絮凝过程中絮体分形维数随外部条件改变所发生的变化。实验结果表明:随着絮凝剂质量浓度的增加和环境温度的升高,絮凝体系中的絮体平均弦长和平均粒径都逐渐增加;当平均粒径达到极大值后,继续增加絮凝剂质量浓度或升高环境温度,体系浊度降低,絮体分形维数增大,在絮凝剂质量浓度为6 mg/L和环境温度为60℃时絮凝效果较好;而后随着絮凝剂质量浓度的增加和环境温度的上升,体系浊度略微升高,絮体分形维数略微减小。体系浊度和絮体分形维数呈现出良好的相关性。
关键词: 絮凝剂, 分形维数, 浊度, 粒度
竖直上升管的煤粉密相气力输送阻力特性的实验研究
郭晓镭, 陆海峰, 陶顺龙, 龚欣
煤粉密相气力输送是气流床煤粉气化工艺中的关键单元技术。通过实验室装置(管径20, 50 mm)和半工业化装置(管径42 mm)的煤粉密相气力输送竖直上升管压降测试,建立了可用于煤粉密相高压气力输送竖直上升管道的压降预测模型,总体偏差在±20%以内,可满足工业装置设计和优化操作的需求。固相静压降占总压降比例达35%~70%,体现了高浓度输送特性;且在管径一定的条件下,与固相弗洛德数近似成线性关系。在固相弗洛德数和管径一定的条件下,可通过竖直上升管压降估算出相应的固相质量流率,从而为工业装置上煤粉质量流率在线测定提供一定的参考。
关键词: 密相气力输送; 压降; 竖直上升管; 煤粉; 气流床气化
煤粉通气料仓的优化设计
付琳, 陆海峰, 郭晓镭, 龚欣
doi: 10.14135/j.cnki.1006-3080.2017.03.001
料仓通气技术具有成本低、噪音小的优势,被广泛应用在黏附性粉体下料过程中。为确定黏附性煤粉下料过程的最优通气条件,在自行搭建的有机玻璃料仓上进行煤粉的通气下料实验。实验结果表明,通气可以显著促进煤粉下料,但通气高度和通气气速对下料过程的影响存在耦合作用。以气泡运动理论为基础,结合气泡与颗粒间的相对运动关系,建立了煤粉通气下料模型。基于实验数据关联气泡尺寸与通气高度及通气气速间的关系,通过模型分别计算了最优相对通气高度H/D=12.25和最优通气气速Ug=2.4Umf。模型计算值与实验值的吻合效果良好,当5.56 < H/D < 18,Ug > Umf时,下料流率的计算偏差小于±20%。
关键词: 煤粉料仓, 优化, 通气气速, 通气高度, 下料流率
粉煤浓相气力输送中的固气比
赵艳艳, 陈峰, 龚欣, 于遵宏
研究了室温下浓相输送粉粉的规律,固气化(固体与气体的质量流量之比)最高可达512.2kg/kg。通过大量实验,得出固气比与总压降的关系。利用最小二乘法,对52组实验数据进行拟合,得到了固气比与气体Froude数、固体质量流量这宰的关系,揭示了3个参数之间的回归方程。
关键词: 粉煤 浓相气力输送 固气比 固体质量流量 表观速率
旋流对射流携带床气化炉内宏观混合过程的影响:Ⅱ.冷态 …
王辅臣, 于广锁, 龚欣, 刘海峰, 于遵宏
通过置于双通道交叉射流喷嘴中心通道的旋流器产生旋流,在φ1m×4m的大型净模装置上,测定了射流携带床气化炉内的冷态停留时间分布,得到了停留时间分布密度函数的显式数学表达式;给出了实验范围内模型参数与无因次相似准数S、Ct和喷嘴环隙与中心射流动量比Gr之间的关系.
关键词: 旋流 气化炉 混合 射流携带床 冷态停留时间分布
助熔剂对高灰熔点煤灰流动温度的影响
李平, 梁钦锋, 刘霞, 龚欣
以高灰熔点鲍店煤和南屯煤为对象,利用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)和FactSage软件等方法,研究了添加CaO和Fe2O3助熔剂对煤灰中矿物高温熔融行为的影响和助熔机理。结果表明:两种助熔剂都能有效降低煤灰熔融温度,助熔效果与助熔剂种类和添加量有关。
关键词: 灰熔融温度; 助熔剂; 矿物转变
煤灰黏温特性的测试条件
刘霞, 梁钦锋, 刘海峰, 于广锁, 龚欣
煤灰的黏温特性对以液态排渣的气流床气化炉至关重要。选用岳阳煤灰为原料,在实验室购置的RV DV Ⅲ型高温黏度计上分别从样品量、升温条件、降温速率等方面对煤灰黏温特性的测试条件进行了研究。结果表明:应用此仪器进行煤灰黏温特性测试,制灰量至少为80 g,预熔后的渣样量为40~50 g;一般以待测样品流动温度(TF)以上200 ℃作为测试的最高温度,样品升温段在灰熔点以下100 ℃能以较快速率升温,在灰熔点附近降低升温速率并在灰熔点左右恒温。采用连续降温方式进行测试,分析显示以1 ℃/min降温速率进行测试较合理。
关键词: 高温黏度计; 煤灰; 黏温特性; 测试条件
粉煤料仓下料稳定性实验
郑利娇, 郭晓镭, 肖为国, 郭云舟, 黄万杰, 龚欣
建立了一个粉煤料仓下料系统,对粉煤在料仓里多股下料的稳定性及其影响因素进行了研究。实验结果表明:影响粉煤在多出口料仓里稳定下料的因素主要有料仓的补气方式和多出口料斗的结构。其中料斗的有效流通面积占料斗总截面面积比例是决定多出口料仓下料能否稳定的一个重要参数。在合适的补气方式和结构合理的料仓里,粉煤能稳定下料,并且关闭任意的几个出料口时,下料稳定性良好。粉煤在料仓里料位对下料稳定性影响不大。
关键词: 流化, 粉煤, 整体流, 料仓
煤粉剪切特性及其影响因素分析
吴福玉, 陆海峰, 郭晓镭, 龚欣
为了研究煤粉的剪切特性及其影响因素,借助ShearTrac Ⅱ剪切系统,获得了煤粉的屈服轨迹,并将煤粉与典型粉体玻璃微珠的剪切特性进行了比较,分析表明煤粉更难剪切,因此重点研究了剪切速率、剪切位移和预压应力对煤粉剪切特性的影响。Jenike剪切标准D6128 00的剪切速率范围(1~3 mm/min)对煤粉介质依然适用,在此范围内可适当提高剪切速率以节省测试时间;为确保煤粉介质达到剪切峰值并进入稳态区,剪切位移设计应不小于8 mm。此外,煤粉内聚力和流动指数随着预压应力的增加而增大,应根据实际应用选择与其相对应的预压应力范围。
关键词: 煤粉; 剪切特性; 剪切速率; 屈服轨迹; 预压应力
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