高壓超濃相氣力輸送流型與流動穩定性研究

《高壓超濃相氣力輸送流型與流動穩定性研究》是依託東南大學，由梁財擔任項目負責人的青年科學基金項目。

基本介紹

• 中文名：高壓超濃相氣力輸送流型與流動穩定性研究
• 項目類別：青年科學基金項目
• 項目負責人：梁財
• 依託單位：東南大學

中文摘要

流型與流動穩定性是高壓超濃相氣力輸送的核心和關鍵問題。研究粉體物性對高壓超濃相氣力輸送的影響規律，掌握高壓超濃相氣力輸送的管道阻力特性，深層次探討粉體物性（含水率、粒徑及物料種類等）影響輸送特性的內在機理。通過分析發料罐出口壓力、管路壓損及出料量等波動信息，利用SHANNON信息熵和多分辨小波分析等手段提取氣固兩相流流動特徵參數，獲得能表征流動穩定性和流型的特徵參數，進行量化和提取，建立特徵空間，並輸入到模式識別系統中進行分類決策，構建定量判別流動穩定性的方法；結合操作參數、固氣比、高速攝影儀獲取的流型信息及流型模式識別系統，建立通用的高壓超濃相氣固兩相流流型辨識模式。本研究對濃相氣固兩相流動基礎理論的研究具有很好的推進作用，同時也可為高壓超濃相氣力輸送系統的設計、運行和控制提供理論指導和數據支持。

結題摘要

本課題研究了大規模高效氣流床煤氣化技術中所涉及的超濃相高壓氣固兩相流流型及流動穩定性，為氣流床煤氣爐的粉煤氣力輸送系統的設計和最佳化提供理論依據。利用粉體剪下試驗系統進行了不同粉體物性的剪下試驗研究，掌握粉體物性影響流動函式的內在機制，建立了粉體物性與流動函式之間的關聯。在高壓超濃相氣力輸送試驗裝置上進行了粉煤輸送試驗，研究了流化風量、補充風量、輸送差壓、輸送壓力等操作參數對煤粉質量流量及輸送固氣比的影響；在高壓超濃相氣力輸送試驗裝置上進行了煤粉物性影響輸送特性的試驗研究。獲得了高壓超濃相條件下，各種操作參數和煤粉種類及物性對煤粉氣力輸送特性的影響規律，掌握了含水率對輸送特性的影響規律和機理，首次獲得不同煤粉氣力輸送的含水率極限，成果具有十分重要的工業套用價值。獲得了高壓超濃相氣力輸送過程中，氣體速度、壓力、固氣比、煤粉質量流率、煤粉粒徑、煤粉種類以及煤粉含水率等參數對垂直管、水平管、水平彎管和垂直彎管的壓降的影響規律，獲得了較為系統的高壓超濃相氣力輸送相圖，得到了典型管段高壓超濃相氣力輸送阻力的擬合公式。通過分析輸送管路的壓力、壓損及出料量等波動信息，利用SHANNON熵和多分辨小波分析等手段提取氣固兩相流流動特徵參數，獲得能表征流動穩定性和流型的特徵參數，進行量化和提取，建立特徵空間，構建定量判別流動穩定性的方法；結合可視窗獲及電容層析成像系統獲得的流型信息，對高壓超濃相氣力輸送過程的流型進行劃分，獲得了高壓超濃相氣力輸送過程中流型的劃分方法及依據。