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固定床 流化床 气流床共同发展（下）
摘　要:任何气化技术都想实现煤的高效利用。所以提高气化过程中的碳转化率、气化效率和热效率就是最重要的任务。
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金月芽期刊网 2017《常压固定床混合煤气发生炉微机综合自控及检测系统》通过省级技术鉴定
山西省机械工业厅受机械委的委托,于日,邀话仃关专家在太原重型机器厂对该厂研制成功的《常压固定床混合煤气发生炉微机综合自控及检洲系统》进行了技术鉴定。*《常压固定床混合煤气发生炉微机综合自控及检测系统》是太’京玉型机器厂根据原机械部下达的科研项目,从1984年起,针对实现常压固定床混合煤气发生为C化工艺过程自动化向题,开始试验研究。经过近三年的深入调查、反复试验和多次改进,于1。肠年12月研制成功。 该系统可随时巡回检测炉内多点参数,最多可采集32点,采扫睛度高,采样周期为一秒,可以根据气化军艺的要求万实现饱和温度、‘·空气流量、火层高度等二}.艺参数的微机闭环自动控制及前馈补偿控制;可按小时、班、月累计耗煤量、煤气产量,计算吕{单位煤气耗煤量,从而实现单台炉的科学管理和经济考核;具有主要气化工艺参数的上下限报瞥功能和较强的人机对话功能,’可以方便地修改设定值和控制参数,输入煤气化验成份,谁续显之、炉内运行工况数...&
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我所受机械委重型局委托,于一26日在昆明三聚磷酸钢厂主持号开了TG一3M工型常压固定床煤气发生炉技术鉴定会。来自用户厂、设计院、研究所、高等院校及各部委的六十余名代表出席了这次会议。 由专家和用户组成的鉴定委员会审查了技术文件,在现场进行了考查,参观了操作、运行情况,广泛听取了用户意见,经过充分讨论后,代表们一致通过鉴定意见如下: 1 .TG一3M工型煤气发生炉的设计指导思想正确,符合我国国情。通过工业性试验和测试,一些主要技术参数基本上达到了设计要求。 2 .TG一3M工型煤气发生炉既保留了w一G型炉的优点,又采用了双煤锁,气动操作锥形控制阀、调速电机驱动炉蓖等装置,具有结构简单、密封性好、操作方便、易于维修等特点。 3。TG一3M工型煤气发生炉采用微机系统,加煤、排灰工作程序全部自动控制,实现了控制阀门安全联锁。Pc...&
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0　引　　言从目前世界煤炭气化技术发展的现状看,国外主要使用加压固定床、加压流化床以及加压气流床,而我国目前仍使用8000多台常压固定床煤气发生炉和水煤气炉,所产煤气主要用作工业燃气和生产合成氨与尿素的原料气。在“七五”期间,我院从美国引进1台 100mm固定床加压气化小型试验装置,气化炉设计压力5.0MPa,运行压力3.0MPa。利用此装置评价过许多煤种在加压气化条件下的工艺特性,为煤种的深加工与开发提供了可靠的技术参数,也进行过各煤种的常压固定床空气气化试验研究[1—4]。2003年,对这台固定床加压气化小型试验装置进行了技术改造,改用计算机控制气化炉的操作参数,更新气化剂过热器,使气化试验条件更易于控制。下面介绍利用这台加压固定床小试装置测试常压空气气化过程中9个煤种的消耗指标、煤气产率、煤气组成、煤气热值和气化效率等,并对9个试验煤种固定床常压空气气化的适应性进行了分析研究。这9个煤种是分别来自孙村矿、华丰矿、朝阳矿、协...&
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煤炭在固定床气化炉中的气化,又被称为块煤气化,包括常压固定床气化和加压固定床气化2类,其中,常压固定床气化的炉型主要是UGI炉,加压固定床气化的炉型主要是鲁奇(Lurgi)炉和液态排渣鲁奇(BGL)炉等。1常压固定床造气世界上第一台气化炉是德国于1882年设计的规模为200 t/d的煤气发生炉。1913年,德国OPPAU建成第一套用炭制半水煤气的常压固定层造气炉,能力为300 t/d,这种炉于后来演变成UGI炉。固定床气化炉常压UGI炉以块状无烟煤焦炭为原料,以空气和水蒸气为气化剂,在常压下生产合成原料气或燃料气。后来又进一步扩大到无烟粉煤气化,将粉煤添加不同粘结剂压制成煤球或煤棒,也有将烟煤或褐煤先经干馏再气化来制取合成气。该技术是20世纪30年代开发成功的,其设备容易制造、操作简单、投资少,50年代以来在我国以焦炭或无烟煤为原料的中小氮肥厂中得到广泛采用,目前仍有3 000多台煤气化炉在运行,最大炉径长为3.6 m。然而,随...&
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煤炭气化按压力等级不同,可分为常压气化和加压气化2种气化形式[1、2];按气化剂的种类不同,可分为空气、空气-水蒸气、富氧-水蒸气和纯氧-水蒸气等气化形式。采用哪种方式气化,一般取决于煤气的生产规模和用途。煤炭科学研究总院北京煤化工研究分院拥有由美国引进的国内唯一的1套实验室煤炭固定床加压气化试验装置和1套实验室煤炭流化床加压气化试验装置。2套装置的气化炉内径均为100 mm,设计压力为5.0 MPa,最高运行压力为3.2 MPa。在2套装置上进行了多个煤种的加压或常压气化特性试验[3~8],为煤种的合理利用提供了可靠的基础数据。其中协庄矿煤进行的常压固定床气化试验,采用的气化剂分别为空气-水蒸气、富氧-水蒸气和纯氧-水蒸气,研究了协庄矿煤在几种气化方式下的气化适应性和气化特性。1协庄矿煤的煤质特性1·1煤质的分析数据将协庄矿煤的煤样送有关部门进行基本化验,主要的分析项目见表1~8。表1~3中变量符号与代号说明如下:表中Mt——...&
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煤含水较多,易风化破裂,挥发份高,热稳定性和机械强度都很差。因此,褐煤成型比无烟煤成型的技术难度大。 我国褐煤资源十分丰富,利用量大价廉的褐煤粉煤生产成型燃料以代替块煤生产工业用煤气,对国民经济具有重要意义。一、实验用原料的性质 1。揭煤 木实验所用煤是吉林省梅河矿揭煤粉煤,工业分析和元素分析数据列于表1和表2o揭煤的工业分析与发热量衬男一Ag;多 1了.75表1Qnfx、; 、QW大卡/公斤51 .97 5349 一,土 口,,土 目前,我国有些地区利用当地的块状褐煤作为常压固定床气化炉的制气原料。在波璃工业中,梅河玻璃厂就以当地低热值块状褐煤为气化原料,采用两台直径为2.4米的简易型固定床煤气发生炉,生产热值为1200大卡/标米“的热煤气,用来熔炼玻璃。由于块煤供应不足,常常影响生产。加之,褐煤的机械加强差,在贮存和运输过程中易破碎,形成大量粉煤,使块煤供应更加不足。向褐煤粉中加人粘结剂,冷压成型,用作气化燃料以补充目前短缺...&
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对流换热原理在气流干燥器中的应用
对流换热原理在气流干燥器中的应用引 言： 气流干燥器是通过加热使物料中的湿分(一般指水分或其他可挥发性液体成分)汽化逸出，以获得规定湿含量的固体物料的机械设备。气流干燥器一般是横卧安放，物料由 一端加入，靠桨叶的推动和自身重力作用移动，从另一端排出。设备结构紧凑，单位体积内 传热面积大；操作弹性大，适应性广；由于叶片的搅拌作用，物料的受热面不断
得到翻新， 使干燥均匀。气流干燥器简介：一、发展历史：远古以来，人类就习惯于用天然热源和自然通风来干燥物料，完全受自然条件制约，生 产能力低下。随生产的发展，它们逐渐为人工可控制的热源和机械通风除湿手段所代替。 近代气流干燥器开始使用的是间歇操作的固定床式气流干燥器。19 世纪中叶，洞道式气 流干燥器的使用， 标志着气流干燥器由间歇操作向连续操作方向的发展。 回转圆筒气流干燥 器则较好地实现了颗粒物料的搅动， 干燥能力和强度得以提高。 一些行业则分别发展了适应 本行业要求的连续操作气流干燥器，如纺织、造纸行业的滚筒气流干燥器。20 世纪初期， 乳品生产开始应用喷雾气流干燥器，为大规模干燥液态物料提供有力的工具。40 年代开始 随着流化技术的发展，高强度、高生产率的沸腾床和气流式气流干燥器相继出现。而冷冻升 华、辐射和介电式气流干燥器则为满足特殊要求提供了新的手段。60 年代开始发展了远红 外和微波气流干燥器。二，实际用途：干燥过程需要消耗大量热能，为了节省能量，某些湿含量高的物料、含有固体物质的悬 浮液或溶液一般先经机械脱水或加热蒸发，再在气流干燥器内干燥，以得到干的固体。 干燥的目的是为了物料使用或进一步加工的需要。 如木材在制作木模、 木器前的干燥可 以防止制品变形， 陶瓷坯料在煅烧前的干燥可以防止成品龟裂。 另外干燥后的物料也便于运 输和贮存，如将收获的粮食干燥到一定湿含量以下，以防霉变。由于自然干燥远不能满足生 产发展的需要，各种机械化气流干燥器越来越广泛地得到应用。 在干燥过程中需要同时完成热量和质量(湿分)的传递， 保证物料表面湿分蒸汽分压(浓度) 高于外部空间中的湿分蒸汽分压，保证热源温度高于物料温度。 热量从高温热源以各种方 式传递给湿物料， 使物料表面湿分汽化并逸散到外部空间， 从而在物料表面和内部出现湿含 量的差别。 内部湿分向表面扩散并汽化， 使物料湿含量不断降低， 逐步完成物料整体的干燥。 物料的干燥速率取决于表面汽化速率和内部湿分的扩散速率。 通常干燥前期的干燥速率受表 面汽化速率控制； 而后， 只要干燥的外部条件不变， 物料的干燥速率和表面温度即保持稳定， 这个阶段称为恒速干燥阶段； 当物料湿含量降低到某一程度， 内部湿分向表面的扩散速率降 低，并小于表面汽化速率时，干燥速率即主要由内部扩散速率决定，并随湿含量的降低而不断降低，这个阶段称为降速干燥阶段。三、工作原理：对流仅发生于流体中， 它是指由于流体的宏观运动使流体各部分之间发生相对位移而导 致的热量传递过程。在工程上，对流传热是指流体固体壁面的传热过程，它是依靠流体质点 的移动进行热量传递的。因此与流体的流动情况密切相关。热流体将热量传给固体壁面，再 由壁面传给冷流体。由流体力学知，流体流经圆体壁面时，在靠近壁面处总有一薄层流体顺 着壁面做层流流动，即层流底层。当流体做层流流动时，在垂直于流动方向的热量传递，主 要以热传导方式进行。 由于大多数流体的导热系数较小， 故传热热阻主要集中在层流底层中， 温差也主要集中在该层中。而在湍流主体中，由于流体质点剧烈混合，可近似的认为无传热 热阻，即湍流主体中基本上没有温差。在层流底层与湍流主体之间存在着一个过渡区，在过 渡区内，热传导与热对流均起作用使该区的温度发生缓慢变化 从对流传热过程的分析可知这一个复杂的传热过程影响对流传热速率的因素很多， 为了方便 起见，工程上采用一种简化的方法，即将流体的全部温差集中在厚度为δ 的一层薄膜内，但 薄膜厚度θ 难以测定，所以用α 代替λ /δ 将对流传热速率写成如下形式： Q= а （ tw-tf )F （w） or q= а （ tw-tf ) （w/m2） 此式称为对流传热速率方程式，亦称牛顿冷却定律。 式中：Q－对流传热速率。（热流量 rw） F――与流体接触的壁面面积 m2 а ――对流换热系数 w/m2?℃ Δ T―对流传热温度差（℃/K） Tw―与流体接触的壁面温度，℃ 公式说明： 1. Δ t= tw-tf 永远取正值。 (流体被冷却或者流体被加热) 2. а 大小是对流换热 q 计算的关键，与许多因素有关：流体物性λ ,μ ,ρ ,С p ，换热表面 形状布置，流速等。 气流干燥器的工作原理是气流干燥管直径交替缩小和扩大，根本是改变对流换热能力。 采用气流干燥管可以充分发挥加速段具有较高的传热传质作用， 以强化干燥过程。 加入的物 料颗粒首先进入管径小的干燥管内，颗粒得到加速，当其加速运动终了时，干燥管径突然扩 大， 颗粒依靠惯性进入管径大的干燥管与从下部进入的高速螺旋向上的热空气接触， 依靠对 流换热，使水分蒸发而达到干燥目的。颗粒在运动过程中由于受到阻力而不断减速，直到减 速终了。干燥管又突然缩小，这样颗粒又被加速，如此重复交替地使管径缩小和扩大，那么 颗粒的运动速度也交替地加速和减速， 空气和颗粒间的相对速度和传热面积均较大， 从而强 化了传热传质速率， 同时在扩大管内气流速度下降也相应增加了干燥时间。 外界空气经由间 接式燃油热风炉加热到 180℃左右进入干燥管，湿物料由螺旋加料器送入气流干燥加速管 内，物料在加速管内被高速热气流分散，并悬浮在热空气中，气固作并流运动，热空气将热 量传递给物料，物料吸收热量后迅速进行热质交换，蒸发出来的水分进入空气中，因而在气流干燥管中不断进行着气固间的传热传质过程， 直到干燥管的上部时， 物料水分已接近临界 湿含量(即物料恒速干燥过程结束)之后物料干燥进入减速干燥，当混合物进入旋风分离器， 湿空气与物料分离，干物料由旋风下部回收，尾气由引风机排入大气中。四、产品分类4.1 直管气流干燥机 直管气流干燥机湿料由加料器加入直立管，空气经鼓 风机鼓入翅片加热器， 加热到一定温度后吹入直立管， 在管内的速度决定于湿颗粒的大小和密度，一般大于颗粒 的沉降速度（为 10~20 米/秒）。已干燥的颗粒被强烈气流 带出，送到两个并联的旋风分离器分离出来，经螺旋输送 器送出，尾气则经袋式过滤器放空。由于停留时间，对某 些产品往往须采用二级或多级串联流程。4.2 旋风气流干燥器 旋风气流干燥器的一种。 热气流夹带被干燥的物料颗粒以 切线方向进入旋风干燥器内，沿热壁产生旋转运动，使物料颗 粒处于悬浮旋转运动状态而进行干燥。 器壁根据需要可设蒸汽 夹套。干燥过程大为强化。此外，由于颗粒与器壁撞击而有所 粉碎，气固相的接触面积增大，也强化了干燥过程。对于憎水 性强、 不怕粉碎的热敏性散粒状物料特别适用。 但对含水量高、 黏性大、熔点低、易升华爆炸、易产生静电效应的物料还不适用。4.3 脉冲气流干燥器 脉冲气流干燥器是气流干燥器的一种。干燥操作时，采用 管径交替缩小或扩大，使气流和颗粒作不等速流动，气流和颗 粒间的相对速度与传热面积都较大，从而强化传热传质速率。 此外，在扩大管中气流速度大大下降，也就相应地增加干燥时 间。结语：对流传热在现代工业中应用极其广泛,几乎遍及各个领域。在气流干燥器的生产流程中更是具有指导意义，实现了气流干燥器的连续操作，技术成熟，有效传热、传质面积大，容 积传热系数高；干燥时间短，适用于热敏性物料；设备结构简单，易于实现自动控制。 应用广泛。
化工原理 直管气流干燥器设计 0前 言 干燥通常是指...广泛地运用于各行各业中,几乎涉及国民经济的每个...――对流传热系数,W/(m2. ℃ ? ――固体物料...(见化工原理教材) (2) 相平衡关系(见设计任务书)...(3) 传热速率方程和传质速率方程:由于对流传热系数...降低干燥管高度; (3) 倒锥式气流干燥器:从上到...16 1 2 气流干燥器的设计 一、设计任务化工原理课程设计任务书二十六 二、...单位干燥管体积内的干燥表面积, m 2 / m 3 α --颗粒与流体间的对流传热...5 2.2 颗粒在气流干燥器中的对流传热系数 ... 6 2.3 ...所采用的干燥器的型式也是多种多样的.由 于固体物料干燥的机理复杂, 至今仍未找到阐明干燥过程机理...化工原理干燥器课程设计_能源/化工_工程科技_专业资料...脉冲气流干燥是在直管气流干燥器的基 础上增加了较...使气化表面不 断更新,因此,干燥的传热、传质过程...气流干燥器中进行干燥,湿物料的流量为 1kg/s,初始湿基 含水量为 3.5%,干燥...求: 1 绝干空气消耗量; 2 风机送风量; 3 预热器传热面积。 注:H = 0....化工原理 直管气流干燥器设计 1、概论干燥通常是指...广泛地运用于各行各业中,几乎涉及国民经济的每个...传热系数在干燥管底部最大,随着干燥管高度的增 加,...趋势 气流干燥是对流传热干燥的一种,也称“瞬间干燥...后者在化工、建材某些物料表面水的蒸发上应用广泛。 ...了一定的分析;同时对其 结构、流程、工作原理作了...但是设备庞 大;加热介质温度低于 150 摄氏度,传热系数低;热效率不高。 2.气流干燥器气流干燥器的原理是被干燥的物料由加料器加入气流干燥管中, 通过鼓风机将热...脱硫石膏瞬间气流干燥设备干燥器数值模拟研究_机械/...阐述了干燥过程中湿物料的传热传质过程及机理,并探讨...干燥管壁与热干气体之间的对流换热,又存在脱硫石膏料...
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