一、Study on Characteristics of Different Types of Nozzles for Coal-Water Slurry Atomization(论文文献综述)
高瑞[1](2020)在《热解-气化耦合的两段气流床气化过程研究》文中研究表明气流床气化是现代煤化工行业广泛采用的主流煤气化技术,不断提高气流床气化炉的气化效率是学术界和技术界关注的热点,为此本文提出了一种热解-气化耦合的两段气流床气化工艺,其中一段气化室以半焦的气化为主;二段气化室以粉煤热解为主,其热源来自于一段气化室产生的高温合成气显热。以此为背景,本文通过实验研究了粉煤加氢快速热解特性,建立了一种热解综合模型;采用数值模拟的方法对两段气流床气化炉二段炉膛颗粒停留时间和炉内流场特征进行了研究,考察了结构形式对两段气流床气化炉气化性能的影响;建立了两段气流床气化系统的数学模型,考察了工艺条件变化对热解-气化耦合的两段气流床气化炉气化结果的影响。主要内容如下:1.在滴管炉实验装置上,结合气相色谱、液相色谱、拉曼光谱以及红外光谱等分析表征手段,对神府烟煤在氮气气氛热解以及加氢快速热解过程中气、液、固三相热解产物的分布及转化进行了实验研究。结果表明:在相同的热解温度下,与氮气气氛热解相比,加氢热解过程中CH4和H2O的产率明显增加,CO和CO2的产率明显降低,当热解温度为900℃时,CH4的产率达到最高,为72.83ml/g(daf coal),约为氮气气氛热解下CH4产率的1.5倍。采用加氢热解过程不仅能够提高焦油的产率,而且能够促进焦油的轻质化过程,改善焦油的质量,当热解温度为800℃时,加氢热解过程得到的焦油产率为11.77wt%,较氮气气氛热解提高约2个百分点。加氢热解过程煤焦的收率要略低于氮气气氛热解下煤焦的收率,此外加氢热解过程得到的煤焦石墨化程度相对较低,表明其气化活性相对较高。2.提出了一种热解综合模型,该模型主要包含两个子模型,在子模型一中,通过CPD模型修正两步竞争反应动力学模型参数,预测挥发分总体产率;在子模型二中,通过修正后的多步热解动力学模型和非线性约束优化方法,预测挥发分的详细组成及产率。在不同热解终温和升温速率条件下,采用热解综合模型预测了 14个煤种的脱挥发分过程,预测结果与文献值吻合良好,从而验证了其适用性和准确性。3.基于多喷嘴对置式气流床气化炉结构,提出了热解-气化耦合的两段气流床气化工艺,建立了上行式两段气流床气化炉三维冷态模型,采用Realizable k-ε模型模拟气体湍流流动,采用随机轨道模型追踪颗粒运动。模拟结果表明:提高二段气化室直径,可有效增加颗粒停留时间;喉部直径主要影响大粒径(>100μm)颗粒的停留时间,喉部直径越小,大粒径(>100μm)颗粒停留时间越长;随着二段气化室进口气速的增加,小粒径颗粒和低密度颗粒平均停留时间呈现先增大后减小的规律,大粒径颗粒和高密度颗粒平均停留时间则单调减少。4.建立了热解-气化耦合的两段气流床气化炉三维数值模型,采用Realizable k-ε湍流模型模拟炉内气体流动,采用热解综合模型模拟煤的热解过程,采用耦合内扩散效率因子方法的随机孔隙率模型模拟煤焦的气化过程,得到了热解-气化耦合的两段气流床气化炉内的速度、温度与组分浓度分布。模拟结果表明:二段气化室喷嘴射流会对一段气化室出口向上的径向流体产生截流作用,导致在喉部区域内形成回流区,提高了颗粒的停留时间;一段气化室温度较高,有利于液态排渣,二段气化室内由于粉煤热解吸热导致气体温度迅速降低,气化炉出口温度约为840℃。一段气化室高温撞击区内气固混合良好,有利于相间热质传递过程,促进了煤焦的气化反应,一段气化室内煤焦碳转化率高达99%。5.建立了热解-气化耦合的两段气流床气化工艺的数学模型,考察了一段气化室出口温度、一段蒸汽加入量和二段给氧量对气化系统整体性能及焦油产率的影响。结果表明,当一段气化室出口温度从1200℃增加至1600℃时,二段气化室出口温度从761℃增加至830℃,CH4摩尔分率略微增加,焦油产率明显降低,比煤耗和比氧耗则略微增加。当蒸汽煤比从0.15kg/(kg coal)增加至0.35kg/(kg coal)时,二段气化室出口温度从801℃增加至817℃,CH4摩尔分率和焦油产率均略微降低,比煤耗和比氧耗则略微增加。热解-气化耦合的两段气流床气化系统的冷煤气效率(含焦油)较单段粉煤气流床气化系统提高了约5~8个百分点,出口合成气热值(含焦油)提高了约3.3MJ/Nm3。采用炉内二次给氧工艺或炉外二次给氧工艺均可有效使合成气中焦油含量降低至300mg/(Nm3 syngas)以下。当一段气化室温度为1400℃,蒸汽煤比为0.25kg/(kg coal),炉内二次给氧工艺和炉外二次给氧工艺的氧煤比分别为477Nm3/(t coal)和484Nm3/(t coal)时,出口气体温度分别为939℃和997℃,CH4摩尔分率约为5~6%,冷煤气效率约为85%。
吴兆伟[2](2020)在《液体内部气泡对雾化的影响研究》文中研究表明液体雾化广泛应用于化工生产、交通运输以及航空航天等领域,雾化效果的优劣对化学反应或传质的进行存在显着影响。本文使用高速相机和马尔文激光粒度仪研究了含气泡液体的雾化过程,揭示了液体内部气泡强化雾化效果的作用机制,建立了含气泡液体射流破裂及同轴气流式雾化模型。具体内容归纳如下:1.使用空气、CO2、H2和水作为实验介质,研究了含气泡低粘流体的射流破裂过程。发现在射流破裂Rayleigh模式下,含气泡射流破裂长度随着气泡直径的增大而减小,随射流速度的增大而增大。含较小密度气体的液体射流具有更短的破裂长度。通过不稳定性分析与射流扰动机理发现了内部气泡强化射流破裂的作用机制,揭示了不同气体密度条件下射流破裂的变化规律,建立了含气泡射流破裂长度的理论模型。2.研究了不同粘度甘油水溶液的含气泡射流破裂过程,发现内部气泡能够显着缩短高粘流体的射流破裂长度。含气泡高粘流体的射流破裂长度随着气泡直径的增大而减小,随着液体粘度的增大而增大。联合不稳定性理论和液体粘性对气泡诱导速度波动的抑制作用,建立了高粘流体含气泡射流破裂长度模型。3.对含表面活性剂射流的破裂过程进行了研究。发现处于射流破裂Rayleigh模式下的含表面活性射流破裂长度随着表面活性剂浓度的增大而增大。表面活性剂的加入减小了射流表面不稳定波的增长率,表面活性剂在射流表面的不均匀分布诱发了马兰戈尼效应,这二者均会导致射流破裂长度的增大。结合射流不稳定性理论和马兰戈尼效应,获得了含表面活性剂射流破裂长度的理论模型。实验发现射流内部气泡能够显着缩短含表面活性剂射流的破裂长度。射流内部气泡越大,射流破裂长度越小。通过气泡扰动射流速度和吸附表面活性剂的分析,揭示了内部气泡对含表面活性剂射流破裂过程的影响规律。4.研究了含气泡液滴的二次雾化过程,分析了含气泡液滴袋状破裂过程的时间和空间特征。发现随着液滴内部气泡直径的增大,液滴初始变形时间逐渐增大。液滴内部气泡对袋状结构寿命及液滴破裂时间影响较小。从能量守恒角度出发,获得了液滴初始变形时间与气泡直径之间的关系式。随着气泡直径的增大,液滴最大变形直径逐渐增大。通过对含气泡液滴的受力分析,获得了液滴最大变形直径对气泡直径的依赖关系式。液滴内部气泡延缓了液滴破裂模式的转变。基于对实验数据的分析,获得了含气泡液滴二次雾化的临界韦伯数以及液滴袋状破裂与袋状—雄蕊破裂模式间的转换韦伯数。5.研究了含气泡液体同轴气流式雾化的形态学特征及雾化液滴粒径特性。发现在耗气量增加约0.03%的情况下,液体内部气泡可以显着减小雾化液滴直径高达6%。内部气泡对高粘流体同轴气流式雾化存在多方面的影响。首先,内部气泡会减小同轴气流和液体射流之间的相对速度,因而有利于产生更大的雾化液滴;其次,内部气泡会缩短射流表面的Rayleigh-Taylor不稳定波波长,从而有利于产生更小的液滴。第三,气泡的加入会提高气液混合物的粘度,不利于液体雾化形成细小液滴。含气泡高粘流体雾化液滴粒径取决于这三者间的竞争作用。基于不稳定性分析建立了含气泡液体同轴气流式雾化模型,获得了基于多无量纲参数的雾化液滴粒径分布云图,获得了含气泡高粘流体雾化粒径非线性变化规律,提出了基于含气泡的低气耗高效雾化方法。
王大伟[3](2019)在《植物化工醇废液清洁高效燃烧技术研究》文中研究指明中国石油对外依存度高达69.8%,长期处于“红色警戒线”以上。研究开发生物质替代利用技术,降低对石油的依赖,既是战略安全的需要,更符合生态优先绿色发展的高质量发展理念。从生物质中提取化工醇,替代石油基化工醇,是当前生物化工领域的研究热点。我国利用生物炼化方法从植物中提取生产原材料起步较早,特别是在多元醇炼制领域已经走在了世界前列,进行了中试生产并取得了丰硕成果。在生产植物基化工醇的过程中副产大量的高浓含盐有机废液,对环境具有极大的破坏性,但废液中含有大量高价值的钠盐和化学热能,而通过常规的物理和生物方法难以实现规模化资源化处理,严重制约了植物化工醇行业的发展。探求如何实现高浓含盐有机废液的清洁高效资源化利用途径,解决植物基化工醇行业绿色可持续发展的瓶颈具有重大意义。本文提出立体分级喷射燃烧方式处理植物化工醇废液,达到高浓含盐有机废液清洁高效规模化处理,并实现高附加值钠盐和热能的资源化利用。本文首先对废液在热化学转化过程中的物理特征和反应动力学特性的变化规律进行研究,揭示了植物化工醇废液在热化学转化过程中的演化规律,在此基础上设计废液焚烧中试试验装置,通过热态试验和数值模拟相结合,探索废液喷射、组织配风等对高浓含盐有机废液清洁高效燃烧的影响规律并获得最佳工艺参数。植物化工醇废液由多种醇类、重组分和水组成,乙二醇占有最大比重,废液动力粘度随温度升高呈指数降低,加热到60℃动力粘度降到102.5 c P。废液重组分液滴高温加热后体积增大5倍以上,表明液滴具有良好的膨胀特性;液滴膨胀有利于在受热或燃烧过程中产生更多的空隙,增大了比表面积,对燃烧反应具有促进作用。对比空气和氮气气氛下废液重组分特性曲线和动力学参数,气氛对反应过程影响较大,但热解阶段均具有最小的活化能和频率因子,并出现了最大的失重速率波动峰,是反应最为剧烈的阶段。废液重组分液滴在竖直管式炉内燃烧试验表明,提高加热温度,可以减少膨胀时间,提高液滴燃烧强度。在废液机理研究的的基础上,设计并搭建了植物化工醇废液燃烧中试试验装置,更全面的研究废液燃烧过程和系统运行特性。中试焚烧炉为自然循环蒸汽锅炉,全水冷П型结构,液态排渣,炉膛设计选取了合理的容积热负荷和烟气停留时间。中试试验装置设置了完善的辅助系统,包括废液输送系统、焚烧系统、汽水系统、烟风系统、除渣系统和仪控系统,在主要设备和工艺管道上设置了测量孔和温度、流量、压力等数据采集测点。废液喷枪是焚烧炉的核心燃烧设备,喷枪喷射雾化效果直接影响到废液在炉膛内的燃烧和运行。采用自行设计的废液喷射系统,探究了废液喷射特性的影响因素,并对喷枪结构进行了优化。试验研究表明,增大废液喷射压力、温度和喷口尺寸均有利于提升喷射雾化效果。对常规压力式离心喷枪进行了优化,旋涡室由锥形改为抛物线型,提高了雾化性能,并将旋涡室和切向槽分开在两个部件上,改善了喷枪的操控性能。废液燃烧中试试验研究表明,提高一次风率和增大过量空气系数,有利于提高废液燃烧性能,增加了蒸汽产量,降低了烟气中CO和SO2排放,但NO浓度有所升高;当过量空气系数为1.2、一次风率为0.65时,尾部烟气中的NO浓度小于10 ppm,SO2浓度为零。应用TG-DTA方法对碱灰的相变温度和熔化温度进行了分析研究,碱灰熔化温度小于687℃。碱灰在焚烧炉高温区粘结性很强,在尾部低温区沉积较少,本文提出采用碱灰沉积速率和相对沉积率来定量研究碱灰沉积特性,并应用稳态传热原理,对高温区碱灰沉积厚度进行了计算分析。对焚烧炉不同位置碱灰中S/Cl/Fe元素含量进行了检测,并分析了带入源,熔融碱灰含量最低、沉积碱灰次之、飞灰含量最大。碱灰循环利用时只需要对飞灰进行处理,就能满足S/Cl/Fe元素达标。为探究碱灰中的Fe含量大于入炉量的原因,将钠盐和氧化铁置于1000℃下进行灼烧试验,结果表明灼烧时间越长钠盐中Fe含量越高,验证了碱灰中增量Fe元素来自于焚烧炉碳钢受热面。基于中试试验数据,根据废液燃烧特点,建立了废液燃烧数学模型,对中试焚烧炉进行1:1模化研究,对焚烧炉内温度场、速度场和组分场分布进行了研究分析,提出了焚烧炉空气动力场的优化改进措施,使废液燃烧更加高效。本文对植物化工醇废液燃烧特性进行了全面研究,获得了影响废液高效燃烧的本质因素、提出了解决废液清洁高效燃烧的技术思路并进行了中试试验验证,研究成果为实现废液焚烧系统的工业化应用奠定了基础。
王超尖[4](2015)在《水煤浆喷嘴耐磨涂层熔覆工艺与性能研究》文中研究表明随着水煤浆应用的日益广泛,如何进一步提高水煤浆喷嘴寿命的要求也变得日益迫切。使用感应熔覆技术在水煤浆喷嘴内孔制备耐磨涂层成为提高喷嘴寿命的一个有效方法。本课题对比了不同工艺制备的镍基合金涂层性能,选择了效果较好的真空高频感应熔覆的方法在45钢和304不锈钢喷嘴内孔制备了Ni60+30%WC合金涂层。对比了不同加热电流对熔覆效果的影响,分析了涂层的组织形貌、显微硬度以及耐腐蚀性能,并对电火花成型加工后的涂层性能进行了探究。在金属表面熔覆合金涂层主要有高频感应熔覆和高频感应重熔两种方法。通过实验对比,两种工艺制备的合金涂层与基体之间都形成了冶金结合,感应熔覆涂层在涂层致密程度、显微硬度、和耐腐蚀性能方面均优于感应重熔涂层。使用真空高频感应熔覆的方法,在45钢和304不锈钢水煤浆喷嘴上制备了Ni60+30%WC合金涂层,并使用电火花成型机床对涂层进行了扩孔加工。改进了实验中所使用的粘结剂,研究了感应熔覆时涂层的收缩率,探索了感应熔覆的加热电流。对涂层的熔覆采用阶梯电流加热的方式进行,当最终熔覆电流在600A时,熔覆效果最好。通过熔覆涂层的方式解决了在水煤浆喷嘴的进浆口处难以加工入口角的问题。使用扫描电子显微镜观察涂层的组织结构,结果显示:感应熔覆涂层有一定的孔隙率,使用电火花加工的涂层表面更致密,缺陷更少。在45钢和304不锈钢基体与涂层之间均形成了冶金结合。通过对不同涂层的显微硬度测试发现:水煤浆喷嘴涂层硬度自下而上呈上升趋势,在顶部达到峰值;以45钢为基体的涂层硬度分布比以304不锈钢为基体的涂层硬度分布更均匀;电火花加工后的涂层硬度得到了明显提高。由于电火花加工后涂层的孔隙率降低,涂层变得更加致密,使得涂层的耐腐蚀性好于没有进行电火花加工的涂层。
汪琦,俞红啸,张慧芬[5](2015)在《燃水煤浆有机热载体炉的设计开发》文中指出本文介绍了水煤浆的燃烧技术,分析了燃水煤浆导热油炉的结构型式和循环供热系统,探讨了水煤浆燃烧器和预燃室的结构设计,并对水煤浆喷嘴的结构和材质进行分析比较,讨论了导热油炉水煤浆喷嘴的雾化效果。研究了油枪点火及着火燃烧过程,总结了水煤浆导热油炉的设计计算方法,通过水煤浆燃烧特性和导热油传热过程,在炉膛结构设计、辐射受热面设计、对流受热面设计、空气预热器设计中进行计算分析,最后给出了常用炉型规格和性能参数。
朱辉[6](2012)在《空气助力改善扇形喷嘴雾化质量的实验研究》文中研究说明燃料的喷射雾化已经广泛地应用到人类的生活领域中。对于燃烧设备,雾化质量的好坏将直接影响燃油的燃烧过程、燃烧性能及燃烧效率;对于非燃烧设备,雾化质量又对其工作性能及工作效率产生很大影响。随着科学技术的进步和现代工业的发展,雾化技术已成为一项重要的实用技术。在很多工程领域及日常生活中被广泛应用,并为社会创造出显着的经济效益和社会效益,因此对雾化质量的评价就显得尤为重要。导师曹建明教授结合最大熵原理和质量、动量守恒定律导出了液滴尺寸数目分布和体积分布表达式以及推导了液滴索特平均直径。为液滴雾化质量的评价提供了充分的理论基础。在此基础上,本实验建立了恒压水射流实验台。为了探索新型内混式喷嘴在添加空气助力下增强混合改善雾化质量的特性,对一种新型的内混式空气雾化喷嘴进行了测量和研究。实验采用了4组不同几何结构参数的内混式空气雾化扇形喷嘴,通过马尔文激光粒度分析仪测量不同气压、不同水流量等工况参数下雾化液滴索特平均直径D32(SMD)和喷雾锥角等雾化性能参数,并对实验结果进行对比分析。结果表明:(1)当无空气助力下,各内混式空气雾化扇形喷嘴的雾化液滴索特平均直径D32(SMD)很大,其雾化质量较差,并且SMD随水流量的增大而减小。对于喷雾锥角而言,V口面喷雾锥角随流量的逐渐增大呈先减小后增大的趋势,平口面喷雾锥角随流量的增大而增大;其中平口面喷雾锥角比V口面喷雾锥角范围相对较大,因此采用锥角较大的平口面喷雾锥角作为实验的喷雾锥角。此外,根据液滴尺寸数目分布和体积分布的分析,无空气助力下液滴尺寸分布不均匀,雾化质量很差。(2)当添加空气助力后,水流量为定值时,SMD随着气压的增加明显减小,在0.8MPa到达极小值后趋于稳定,喷雾锥角随气压的增大先变大后减小。气压为定值时,SMD随着水流量的减小逐渐减小,喷雾锥角随着水流量的增加逐渐增大。比较不同几何结构参数,#1-2内混式空气雾化扇形喷嘴在4组喷嘴中具有最好的雾化效果,当气压为0.8MPa,水流量为20L/h时,SMD极小值为16μm。另外,从液滴尺寸分布情况来看,添加空气助力后,液滴雾化均匀度明显改善,雾化质量也明显改善。
赵辉[7](2012)在《同轴气流式雾化机理研究》文中研究说明本文以水煤浆气化技术为研究背景,以液体雾化和界面不稳定性的相关理论为基础,运用高速摄像机、激光粒度分析仪和图像处理技术等研究了牛顿流体与水煤浆的破裂形态与机理。具体内容可归纳如下:1.以水和空气为介质,研究了气流式同轴喷嘴的尺寸对初次雾化的影响。发现了不同喷嘴液气出口面积比条件下,同轴环形气流作用下圆射流破裂模式的临界We数的变化规律,并比较了同轴环形气流作用下的圆射流与横向气流作用下的圆射流、二次雾化的相似性。中心气流作用下的环形液膜破裂模式可以分为:壳状模式、细胞状模式和拉丝模式,分析了不同破裂模式的破裂特点、边界条件及产生机理。分别获得了圆射流与环形液膜的破裂模式图。2.研究了二次雾化中袋子结构的个数与液滴尺度上的R-T不稳定波数的相关性。目前的二次雾化的模式划分依赖于其破裂形态,提出以R-T不稳定波数取We数作为二次雾化模式划分的新判据,得到了不同破裂模式相应的边界条件和预测公式。依据相同的破裂机理,将袋状破裂、袋状-雄蕊破裂和双重袋状破裂统称为广义袋状破裂模式。以R-T不稳定性理论为基础预测了不同Oh数液滴临界破裂We数的公式。分析了不同粘度液滴袋状破裂模式的液滴最大变形、大碎片的数目与直径的变化规律。发现环结构破裂后产生的碎片符合单参数伽玛分布,液滴所有碎片的数量分布为指数分布。同时,还研究了袋状-雄蕊破裂模式出现的边界条件及相关的液滴变形与破裂特性的变化规律。3.根据水煤浆的流变特性,提出了非牛顿流体雾化中涉及的无因次参数。考察了同轴环形气流条件下水煤浆液柱的破裂模式,发现有雷利破裂、拉丝破裂和雾化模式,并且分析了水煤浆的雾化与牛顿流体的差异,分别获得了破裂长度与振荡频率的关联式。研究了二次雾化中水煤浆液滴的破裂形态,发现有变形、多模式破裂(细分为穿孔破裂和拉伸破裂)和剪切破裂等模式,并得到了水煤浆二次雾化的破裂模式图。发现在粘度相同的条件下,水煤浆二次雾化的无因次破裂时间比牛顿流体小4.使用激光粒度分析仪,分别研究了气流式同轴双通道喷嘴与三通道喷嘴水煤浆的雾化粒径特性,主要分析了不同通道流体速度对水煤浆雾化粒径的影响。以水作为参照,发现水煤浆的雾化粒径对气流速度的变化更加敏感,而液体速度对水煤浆雾化的影响不如水显着。同时,使用高速摄像机拍摄了雾化照片来进行对比分析,发现同轴双通道喷嘴高粘度的水煤浆破裂会产生大尺寸的不规则碎片,从而使的其雾化粒径大大增加,大尺寸不规则碎片也会使激光粒度分析仪的测量值偏小。
赵琛杰[8](2011)在《水煤浆空气分级燃烧技术降低NOx排放试验研究及数值模拟研究》文中研究说明大气污染问题已经成为当今世界人类共同面对的主要问题之一,氮氧化物作为工业大气污染物中的一种也受到越来越多人们的关注,化石燃料燃烧排放的氮氧化物是总氮氧化物的来源之一,水煤浆作为新型燃料也需要对其燃烧过程中排放的氮氧化物进行控制。本文以水煤浆燃烧过程中氮氧化物生成转化规律为主要研究对象,通过试验室小型试验台架燃烧试验研究,结合数值模拟方法,研究水煤浆燃烧过程中氮氧化物生成和转化过程中的影响因素和影响规律。通过燃烧试验,研究了不同燃烧配风方式下水煤浆不同燃烧阶段内氮氧化物的生成和转化规律。在试验室条件下,水煤浆采用空气分级燃烧技术,在控制总过量空气系数为1.15,分级空气比例达到18%时,NOx的排放量降低到212mg/m3(折算至φ(02)=6%)。水煤浆燃烧过程中燃烧初期的氧气浓度对氮氧化物的生成量起主要作用。实际燃烧过程中水煤浆各个燃烧阶段内,调整燃烧初期的氧浓度来降低氮氧化物的生成量是最有效的降低整体氮氧化物生成量的方法之一。HCN作为挥发分N的中间产物在燃烧过程中可以存在的条件比较苛刻,只有在低氧环境(氧浓度≤2%)条件下才能出现,HCN在燃烧过程中的不同阶段对于挥发分N向NOx的转化起着不同的作用。结合机理研究和数值模拟的结果,在一台新建的670t/h水煤浆锅炉燃烧器设计中应用了空气分级燃烧技术,并且结合水煤浆少油点火技术和压缩空气雾化水煤浆技术对这台锅炉进行了燃烧调整试验研究。通过锅炉空气分级燃烧特性试验针对过量空气系数、燃尽风风门调节比例等因素对水煤浆燃烧特性及氮氧化物排放量的影响进行了试验研究。通过数值模拟技术对大型电站水煤浆锅炉进行了数值模拟研究,模拟结果表明在大型电站锅炉水煤浆燃烧过程中需要对各层水煤浆燃烧初期的氧气浓度进行控制才能有效的降低整体NOx的生成量,数值模拟结果与现场试验结果相吻合,同时结合设计条件和试验条件下数值模拟的结果,对大型水煤浆锅炉的运行和燃烧调整提出了指导性的意见,为进一步的水煤浆空气分级燃烧技术研究提供了设计依据和数据基础。
胡莹超[9](2011)在《水煤浆气化喷嘴冷态模化试验研究与新型喷嘴开发研究》文中认为水煤浆气化技术作为第二代煤技术是煤洁净利用的方法之一,具有高效低污染性,已被列入国家重点项目计划。气化喷嘴是气化装置的关键部件,它的结构是否合理决定了气化炉与炉内的雾化场和空气动力场是否匹配。三通道外混式气化喷嘴是气化炉中应用最为广泛的喷嘴,但是在雾化质量、产生适宜的炉内流场、对负荷变化的适应性以及喷嘴寿命等方面仍有待进一步改进。故设计结构合理的气化喷嘴具有重要现实意义。本文首先就入射角分别为30°、32°的四通道喷嘴以及30°、32°的五通道喷嘴(依次标记为N1、N2、N3、N4)进行了冷态空气动力场试验,研究了喷嘴结构差异对炉内气体速度分布、CO示踪气体的浓度分布、颗粒停留时间分布影响。试验结果显示,模型气化炉内流场分为射流区、回流区和管流区,其中四个结构的喷嘴产生的炉内管流区大小一样,占总气化炉体积的39.08%,回流区的大小比较是喷嘴N2>N4>N1>N3,回流量的大小比较为N4>N3>N2>N1。四个喷嘴产生的炉内浓度分布特性比较接近,在喷口附近混合不均匀,越往炉底方向混合越充分。五通道喷嘴的平均停留时间比四通道喷嘴略长。其次对四个喷嘴进行了雾化试验研究,研究了喷嘴结构不同对雾化粒径、雾化角等主要雾化参数的影响。结果显示随着距离喷嘴的轴向长度的增大,雾化粒径越小。五通道喷嘴的雾化角相对于四通道喷嘴的过小,不利于雾化。最后,通过对以上四种不同结构喷嘴的试验结果总结,自主设计了新型四通道气化喷嘴,对该喷嘴进行雾化实验,以雾化粒径、雾化颗粒均匀度、雾化角作为指标进行结构的优化选型,选择了混合室1长度为10mm,混合室2长度为24mm,喷口孔径为12mmm的M8喷嘴为最优喷嘴,对选型后的最优喷嘴进行详细的雾化研究。
邓晖[10](2010)在《生物质水煤浆的研制》文中进行了进一步梳理随着石油、天然气资源的急剧减少,开发以煤代油的新型洁净燃料已成为大势所趋。另外,生物质能开发利用技术则被认作是最有效的减碳手段,被列为“世界十大害草”之一的水葫芦还亟待能源化利用开发。福建无烟煤为挥发份低、着火点高、燃烧性差、低活性无烟煤,合理、有效地利用这些劣质煤,对发展福建地方经济乃至我国的经济发展和环境保护都具有十分重要的意义。因此,本课题提出利用水葫芦、福建无烟煤以及其它助剂研制新型生物质水煤浆,作为重油的替代品用于燃烧,既提高无烟煤的燃烧活性又降低煤的用量,并且充分利用了生物质资源。本文主要集中于生物质水煤浆试验研究的以下几个方面:(l)研究了三种福建无烟煤(大田无烟煤、永安无烟煤、龙岩无烟煤)在不同分散剂用量下制备的生物质水煤浆的成浆性。结果表明:在添加3%~3.5%的水葫芦,1%的分散剂制得的生物质水煤浆表观粘度小于1200mPa·s,且稳定性较好,符合国家《水煤浆技术条件》(GB/T18855-2002)标准,因此生物质与福建无烟煤粉一起制成生物质水煤浆是可行的。并随着生物质添加量的提高,生物质水煤浆的表观粘度逐渐上升;搅拌强度的增加能够使生物质水煤浆的表观粘度降低;当温度低于60℃时生物质水煤浆的表观粘度随温度升高而下降;当温度高于60℃时,生物质煤浆的表观粘度随温度升高而上升。(2)研究了普通水煤浆以及生物质水煤浆的雾化特性。结果表明,普通水煤浆与生物质水煤浆雾化颗粒粒径小于26μm均占到90%,生物质的添加对煤浆雾化质量未有较大的影响。并随着生物质添加量的增加,雾化颗粒粒径(Sauter平均直径SMD)上升,但上升幅度较小;生物质水煤浆雾化SMD随着表观粘度的上升而有所提高,但是其幅度小于0.5μm。(3)采用热综合分析仪,利用TG-DTG热分析技术研究了原煤、普通水煤浆以及生物质水煤浆的燃烧特性。结果表明,生物质水煤浆的综合燃烧指数S大于普通水煤浆,从小到大顺序为:大田生物质水煤浆<龙岩生物质水煤浆<永安生物质水煤浆,并随着生物质含量的增加而增大;生物质水煤浆的着火温度及燃尽温度均小于普通水煤浆,随着生物质添加量的增加呈降低趋势。动力学分析得出的表观活化能顺序为:龙岩无烟煤>大田无烟煤>永安无烟煤>大田生物质水煤浆>龙岩生物质水煤浆>永安生物质水煤浆。
二、Study on Characteristics of Different Types of Nozzles for Coal-Water Slurry Atomization(论文开题报告)
(1)论文研究背景及目的
此处内容要求:
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例:
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
(2)本文研究方法
调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、Study on Characteristics of Different Types of Nozzles for Coal-Water Slurry Atomization(论文提纲范文)
(1)热解-气化耦合的两段气流床气化过程研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
主要符号说明 |
第1章 绪论 |
1.1 研究背景 |
1.2 研究内容 |
1.3 研究创新点 |
第2章 文献综述 |
2.1 气化技术概述 |
2.1.1 单段气化技术 |
2.1.2 两段气化技术 |
2.2 气化炉内固相反应特征 |
2.2.1 煤的热解反应特征 |
2.2.2 煤焦的气化反应特征 |
2.3 气化炉模拟研究进展 |
2.3.1 热力学平衡模型 |
2.3.2 一维动力学模型 |
2.3.3 三维数值模拟 |
2.3.4 降阶模型 |
2.4 焦油脱除方法 |
2.4.1 热裂解 |
2.4.2 催化裂解 |
2.4.3 物理分离 |
2.5 本章小结 |
第3章 神府烟煤快速加氢热解特性研究 |
3.1 实验部分 |
3.1.1 实验样品 |
3.1.2 实验装置 |
3.1.3 分析方法 |
3.1.4 滴管炉恒温区的测定 |
3.2 热解总产物分布 |
3.3 气体产物分布 |
3.4 焦油成分分析 |
3.5 煤焦结构表征 |
3.5.1 拉曼光谱分析 |
3.5.2 红外光谱分析 |
3.6 本章小结 |
第4章 煤热解综合模型研究 |
4.1 热解模型描述 |
4.1.1 两步竞争反应动力学模型 |
4.1.2 CPD热解模型 |
4.1.3 多步热解反应动力学模型 |
4.1.4 热解综合模型 |
4.2 结果与讨论 |
4.2.1 修正后的两步竞争反应动力学模型与CPD模型的比较 |
4.2.2 热解动力学模型的验证 |
4.2.3 挥发分组成预测结果的验证 |
4.3 本章小结 |
第5章 两段气流床气化炉二段炉内颗粒停留时间分布模拟研究 |
5.1 研究对象 |
5.2 模型介绍和求解方法 |
5.2.1 连续相模型 |
5.2.2 离散相模型 |
5.2.3 求解方法 |
5.3 模型验证 |
5.4 结构参数和操作参数对二段炉内颗粒停留时间分布的影响 |
5.4.1 结构参数的影响 |
5.4.2 操作参数的影响 |
5.5 本章小结 |
第6章 两段气流床气化炉数值模拟研究 |
6.1 研究对象 |
6.2 两段气流床气化炉数值模拟方法描述 |
6.2.1 两段气流床气化炉模拟控制方程 |
6.2.2 两段气流床气化炉内化学反应 |
6.3 模型验证 |
6.3.1 边界条件 |
6.3.2 结果验证 |
6.4 热解-气化耦合的两段气流床气化炉模拟研究 |
6.4.1 边界条件 |
6.4.2 炉内流动与反应特征 |
6.4.3 两段气流床气化炉的性能 |
6.4.4 氧煤比的影响 |
6.5 本章小结 |
第7章 热解-气化耦合的两段气流床气化系统过程模拟研究 |
7.1 模型描述 |
7.1.1 反应器模型 |
7.1.2 气化炉内化学反应模型 |
7.2 模型验证 |
7.2.1 计算条件 |
7.2.2 模型验证 |
7.3 一段气化室出口温度和蒸汽煤比对气化系统的影响 |
7.4 二次给氧对两段气流床气化系统的影响 |
7.4.1 炉内二次给氧工艺 |
7.4.2 炉外二次给氧工艺 |
7.5 本章小结 |
第8章 结论与展望 |
8.1 结论 |
8.2 展望 |
参考文献 |
致谢 |
博士在读期间发表论文、专利 |
(2)液体内部气泡对雾化的影响研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 前言 |
1.1 研究背景 |
1.2 研究内容 |
1.3 论文的主要创新点 |
第2章 文献综述 |
2.1 雾化概述 |
2.1.1 雾化简介 |
2.1.2 雾化分类 |
2.1.3 雾化的表征与测量 |
2.2 圆柱射流初次雾化 |
2.2.1 影响射流初次雾化的因素 |
2.2.2 射流破裂模式 |
2.3 二次雾化 |
2.4 气流式雾化 |
2.4.1 环形液膜射流的气流式雾化 |
2.4.2 圆柱射流的同轴气流式雾化 |
2.5 气泡雾化 |
2.6 非牛顿流体的雾化 |
2.7 文献综述小结 |
第3章 内部气泡对低粘流体射流破裂过程的影响机理研究 |
3.1 实验装置与流程 |
3.2 射流内部气泡的测量 |
3.3 含气泡射流破裂的形态学特征 |
3.4 内部气泡对低粘流体射流破裂长度的影响 |
3.4.1 低粘流体射流破裂长度 |
3.4.2 气泡尺寸对射流破裂长度的影响 |
3.4.3 气体密度对射流破裂长度的影响 |
3.5 本章小结 |
第4章 内部气泡对高粘流体射流破裂过程的影响机理研究 |
4.1 实验装置与介质 |
4.2 高粘流体射流破裂过程 |
4.3 含气泡高粘流体射流破裂形态学特征 |
4.4 含气泡高粘流体的射流破裂长度 |
4.5 本章小结 |
第5章 内部气泡对含表面活性剂射流破裂过程的影响 |
5.1 实验流程与介质 |
5.2 含表面活性剂射流的破裂特征 |
5.3 含气泡表面活性剂射流的破裂特征 |
5.4 本章小结 |
第6章 含气泡液滴的二次雾化 |
6.1 实验装置与流程 |
6.2 含气泡液滴袋状破裂特征 |
6.2.1 袋状破裂时间特征 |
6.2.2 袋状破裂空间特征 |
6.3 含气泡液滴袋状破裂的转换韦伯数 |
6.4 本章小结 |
第7章 含气泡液体同轴气流式雾化研究 |
7.1 实验流程与方法 |
7.2 含气泡低粘流体同轴气流式雾化形态学特征 |
7.3 含气泡低粘流体同轴气流式雾化液滴粒径特征 |
7.3.1 雾化液滴粒径的时间演变 |
7.3.2 雾化液滴粒径的影响因素分析 |
7.3.3 雾化液滴粒径的误差传递分析 |
7.5 含气泡高粘流体同轴气流式雾化 |
7.5.1 实验装置与介质 |
7.5.2 高粘流体的雾化特征 |
7.6 本章小结 |
第8章 全文总结与展望 |
8.1 全文总结 |
8.2 展望 |
参考文献 |
致谢 |
博士在读期间发表和投稿论文 |
(3)植物化工醇废液清洁高效燃烧技术研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第1章 绪论 |
1.1 研究背景 |
1.1.1 生物炼化技术兴起背景 |
1.1.2 植物化工醇技术优势 |
1.1.3 化工醇废液处理技术 |
1.2 废液试验研究进展 |
1.2.1 喷射特性试验研究 |
1.2.2 燃烧特性试验研究 |
1.2.3 燃烧污染物排放特性研究 |
1.3 废液数值仿真研究进展 |
1.3.1 喷射计算流体模型研究 |
1.3.2 单液滴燃烧数值仿真研究 |
1.3.3 焚烧炉数值仿真研究 |
1.4 化工醇废液研究存在的问题 |
1.5 本论文的研究内容 |
1.5.1 课题的提出 |
1.5.2 论文研究内容 |
第2章 废液的基础特性研究 |
2.1 引言 |
2.2 试验设备和方法 |
2.2.1 废液物性参数测量仪器 |
2.2.2 竖直管式炉试验装置 |
2.2.3 热重分析仪 |
2.3 废液物性参数分析 |
2.3.1 残液成分及热值 |
2.3.2 重组分元素分析和发热量 |
2.3.3 废液的密度和粘度 |
2.4 废液液滴热膨胀特性研究 |
2.4.1 试验工况和方法 |
2.4.2 试验结果与讨论 |
2.5 废液热解动力学研究 |
2.5.1 试验工况和方法 |
2.5.2 试验结果与讨论 |
2.6 废液燃烧特性研究 |
2.6.1 试验工况和方法 |
2.6.2 试验结果与讨论 |
2.7 本章小结 |
第3章 废液燃烧中试试验装置 |
3.1 引言 |
3.2 中试焚烧炉设计条件 |
3.2.1 燃料 |
3.2.2 废液存储 |
3.2.3 废液燃烧方式 |
3.3 废液水冷焚烧炉 |
3.3.1 燃烧室结构 |
3.3.2 焚烧炉设计 |
3.4 中试试验装置介绍 |
3.4.1 废液输送系统 |
3.4.2 废液燃烧系统 |
3.4.3 汽水系统 |
3.4.4 烟风系统 |
3.4.5 除渣装置 |
3.4.6 仪控系统 |
3.5 中试装置试运行 |
3.5.1 单机试运转 |
3.5.2 非生产介质试运转 |
3.5.3 热态试运行条件 |
3.5.4 整体热态试运行 |
3.6 中试装置起停程序 |
3.6.1 准备和检查 |
3.6.2 点火开机 |
3.6.3 运行检查与调节 |
3.6.4 焚烧炉停机 |
3.7 本章小结 |
第4章 废液喷射试验研究 |
4.1 引言 |
4.2 压力式离心喷枪 |
4.2.1 喷嘴设计原理 |
4.2.2 影响废液喷射的要素 |
4.3 雾化试验系统 |
4.3.1 废液的存储 |
4.3.2 废液泵 |
4.3.3 调试准备 |
4.3.4 试验原则 |
4.4 喷射雾化试验 |
4.4.1 试验工况 |
4.4.2 试验结果和讨论 |
4.5 废液喷枪结构优化 |
4.5.1 结构优化设计 |
4.5.2 优化喷枪喷射雾化试验 |
4.6 蒸汽雾化喷枪 |
4.7 本章小结 |
第5章 废液燃烧中试试验研究 |
5.1 引言 |
5.2 试验仪器及测量方法 |
5.2.1 烟气成分测量 |
5.2.2 碱灰中硫和氯元素测量 |
5.2.3 碱灰中铁元素测量 |
5.3 热态试验安排 |
5.3.1 试验燃料 |
5.3.2 试验内容 |
5.3.3 热态试验过程 |
5.3.4 中试燃料的选取试验 |
5.3.5 中试燃烧试验工况 |
5.4 焚烧炉性能研究 |
5.4.1 焚烧炉运行参数 |
5.4.2 焚烧炉温度分布 |
5.4.3 烟气成分浓度分布 |
5.4.4 试验结果与讨论 |
5.5 碱灰特性研究 |
5.5.1 碱灰TG-DTA分析 |
5.5.2 碱灰沉积特性 |
5.5.3 碱灰中S/Cl/Fe元素分布 |
5.6 钠盐与氧化铁灼烧试验研究 |
5.6.1 试验方案 |
5.6.2 试验结果和讨论 |
5.7 本章小结 |
第6章 废液焚烧炉数值模拟研究 |
6.1 引言 |
6.2 数值模拟方法 |
6.2.1 几何模型 |
6.2.2 控制方程 |
6.2.3 湍流模型 |
6.2.4 化学反应模型 |
6.2.5 辐射模型 |
6.2.6 初始边界条件 |
6.3 模拟工况设置 |
6.4 废液燃烧模型验证 |
6.4.1 炉膛温度对比 |
6.4.2 炉内CO浓度对比 |
6.5 数值模拟结果与分析 |
6.5.1 炉内温度分布 |
6.5.2 炉内流场分布 |
6.5.3 O_2浓度分布 |
6.5.4 CO浓度分布 |
6.6 本章小结 |
结论 |
参考文献 |
攻读博士学位期间发表的论文及其它成果 |
致谢 |
个人简历 |
(4)水煤浆喷嘴耐磨涂层熔覆工艺与性能研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 绪论 |
1.1 本课题研究的背景和意义 |
1.2 水煤浆技术 |
1.3 水煤浆雾化技术 |
1.4 水煤浆喷嘴材料 |
1.4.1 对水煤浆喷嘴材料的要求 |
1.4.2 水煤浆喷嘴材料及其性能 |
1.5 本课题研究的目的和内容 |
1.5.1 本课题研究的目的 |
1.5.2 本课题研究的主要内容 |
第2章 感应熔覆技术 |
2.1 表面工程技术 |
2.2 感应熔覆技术 |
2.2.1 感应加热理论 |
2.2.2 感应加热的四效应 |
2.3 真空感应熔覆技术 |
第3章 不同工艺制备合金涂层性能对比 |
3.1 实验材料的选用与制备 |
3.1.1 涂层材料 |
3.1.2 基体材料 |
3.1.3 粘结剂 |
3.2 实验设备 |
3.2.1 涂层制备设备 |
3.2.2 涂层性能检测设备 |
3.3 试验方法与性能检测 |
3.3.1 试样制备 |
3.3.2 试样性能测试 |
3.4 实验结果与分析 |
3.4.1 涂层显微组织 |
3.4.2 涂层显微硬度分析 |
3.4.3 涂层的耐电化学腐蚀性能 |
3.5 本章小结 |
第4章 水煤浆喷嘴的熔覆 |
4.1 实验材料 |
4.1.1 基体材料 |
4.1.2 涂层材料 |
4.1.3 粘结剂的改进 |
4.1.4 涂层的涂覆 |
4.2 喷嘴熔覆的准备 |
4.2.1 合金粉收缩率 |
4.2.2 感应线圈 |
4.3 喷嘴的熔覆与加工 |
4.3.1 喷嘴的熔覆 |
4.3.2 扩孔 |
4.3.3 零件的最终加工 |
4.4 熔覆的现象与思考 |
4.4.1 加热电流的再讨论 |
4.4.2 涂层的熔化过程 |
4.4.3 停机时间的选择 |
4.4.4 入口角的确定 |
4.5 本章小结 |
第5章 水煤浆喷嘴涂层性能 |
5.1 涂层的微观组织 |
5.1.1 内孔表面形貌 |
5.1.2 涂层外侧微观组织形貌 |
5.1.3 涂层微观组织形貌 |
5.1.4 涂层缺陷 |
5.1.5 结合区的组织形貌 |
5.2 涂层的显微硬度分析 |
5.2.1 一号试样涂层不同区域显微硬度对比 |
5.2.2 一号试样和三号试样显微硬度对比 |
5.2.3 电火花加工对涂层纵向显微硬度的影响 |
5.2.4 电火花加工对涂层横向显微硬度的影响 |
5.3 涂层的耐腐蚀性分析 |
5.4 本章小结 |
结论 |
参考文献 |
攻读硕士学位期间论文发表及科研情况 |
致谢 |
(6)空气助力改善扇形喷嘴雾化质量的实验研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第一章 绪论 |
1.1 引言 |
1.2 射流喷射雾化机理研究及意义 |
1.2.1 射流喷射雾化机理 |
1.2.2 研究意义 |
1.3 射流喷射雾化机理研究的历史现状和发展趋势 |
1.3.1 射流喷射雾化的国内外研究 |
1.3.2 发展趋势 |
1.4 本论文的主要工作 |
1.4.1 研究内容 |
1.4.2 拟解决的关键技术 |
第二章 喷嘴及喷雾特性的评价指标 |
2.1 喷嘴技术的发展与研究 |
2.1.1 喷嘴的分类 |
2.1.2 喷嘴技术的发展 |
2.1.3 喷嘴技术的研究 |
2.2 喷雾特性的评价指标 |
2.2.1 流量密度 |
2.2.2 喷雾锥角α |
2.2.3 油束的射程 L |
2.2.4 雾化质量(雾化特性) |
2.3 本章小结 |
第三章 实验台的建立和实验方案 |
3.1 实验背景 |
3.2 实验方案 |
3.3 实验系统 |
3.3.1 喷射系统 |
3.3.2 测量分析系统(马尔文激光粒度分析仪) |
3.3.3 闪光摄影拍摄系统 |
3.4 实验内容与步骤 |
3.4.1 实验前提准备 |
3.4.2 实验内容及步骤 |
3.5 本章小结 |
第四章 空气助力下对扇形喷嘴雾化质量的影响 |
4.1 无空气助力喷雾实验 |
4.1.1 不同水流量 Qw下的液滴索特平均直径 D32(SMD) |
4.1.2 喷雾锥角α |
4.1.3 液滴尺寸分布 |
4.2 添加空气助力下喷雾实验 |
4.2.1 空气助力 Pa的影响 |
4.2.2 水流量 Qw的影响 |
4.2.3 喷嘴几何结构的影响 |
4.2.4 喷雾锥角α的变化规律 |
4.2.5 液滴尺寸分布 |
4.3 本章小结 |
第五章 结论与展望 |
5.1 结论 |
5.2 展望 |
参考文献 |
攻读学位期间发表和待发表的论文 |
致谢 |
(7)同轴气流式雾化机理研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
符号说明 |
第1章 前言 |
1.1 研究背景 |
1.2 研究内容 |
1.3 论文的主要创新点 |
第2章 文献综述 |
2.1 液体雾化概述 |
2.1.1 雾化简介 |
2.1.2 雾化分类 |
2.1.3 雾化测试与表征 |
2.2 初次雾化 |
2.2.1 圆射流 |
2.2.2 同轴环形气流中的圆射流 |
2.2.3 横向气流中的圆射流 |
2.3 二次雾化 |
2.4 雾化模拟 |
2.5 非牛顿流体的雾化 |
2.6 水煤浆的雾化 |
第3章 气流式喷嘴初次雾化机理的研究 |
3.1 液柱在环形同轴气流作用下的破裂 |
3.1.1 实验装置与流程 |
3.1.2 液柱破裂的形态特性 |
3.1.3 液柱破裂的模式划分 |
3.2 环形液膜在中心同轴气流作用下的破裂 |
3.2.1 实验装置与流程 |
3.2.2 环形液膜破裂的形态特性 |
3.2.3 环形液膜破裂的模式划分 |
3.3 本章小结 |
第4章 牛顿流体二次雾化机理的研究 |
4.1 瑞利-泰勒不稳定性对低粘度流体二次雾化的影响 |
4.1.1 实验流程与介质 |
4.1.2 液滴的变形 |
4.1.3 瑞利-泰勒不稳定性 |
4.1.4 液滴破裂模式的新判据 |
4.1.5 液滴破裂过程中的节点 |
4.2 二次雾化的破裂临界韦伯数 |
4.2.1 实验流程与介质 |
4.2.2 临界破裂韦伯数 |
4.3 袋状破裂模式的粒径分布 |
4.3.1 袋状破裂过程的演化 |
4.3.2 粘度对液滴变形的影响 |
4.3.3 数字图片处理过程介绍 |
4.3.4 液滴平均直径 |
4.3.5 液滴粒径分布 |
4.4 袋状-雄蕊型破裂模式的特性 |
4.4.1 袋状-雄蕊破裂模式的范围 |
4.4.2 袋状-雄蕊破裂中液滴的变形特性 |
4.4.3 雄蕊结构的变形特性 |
4.4.4 液滴破裂后的碎片尺寸分布 |
4.5 本章小结 |
第5章 水煤浆雾化机理的研究 |
5.1 水煤浆的初次雾化 |
5.1.1 实验装置与流程 |
5.1.2 非牛顿流体雾化中的无因次数 |
5.1.3 破裂形态 |
5.1.4 破裂长度 |
5.1.5 射流振荡 |
5.2 水煤浆的二次雾化 |
5.2.1 实验装置与流程 |
5.2.2 破裂形态 |
5.2.3 破裂模式划分 |
5.2.4 破裂时间 |
5.3 本章小结 |
第6章 水煤浆气流式同轴喷嘴雾化粒径特征的研究 |
6.1 水煤浆物性 |
6.2 同轴双通道喷嘴水煤浆雾化的粒径特征 |
6.2.1 实验装置与流程 |
6.2.2 操作条件对水煤浆雾化粒径的影响 |
6.3 同轴三通道喷嘴水煤浆雾化的粒径特征 |
6.3.1 实验装置与流程 |
6.3.2 操作条件对水煤浆雾化粒径的影响 |
6.4 本章小结 |
第7章 全文结论与展望 |
7.1 结论 |
7.2 展望 |
参考文献 |
致谢 |
攻读博士期间发表的论文 |
(8)水煤浆空气分级燃烧技术降低NOx排放试验研究及数值模拟研究(论文提纲范文)
致谢 |
摘要 |
Abstract |
目录 |
1. 绪论 |
1.1 研究背景 |
1.1.1 氮氧化物的危害 |
1.1.2 NOx的来源 |
1.1.3 NOx排放控制标准 |
1.2 研究现状 |
1.2.1 控制NOx排放技术 |
1.2.2 水煤浆低NOx燃烧技术发展现状 |
1.3 本文研究内容 |
2. 水煤浆悬浮燃烧NOx生成和转化影响因素的试验研究 |
2.1 引言 |
2.2 燃料燃烧NOx生成机理 |
2.2.1 热力型NOx |
2.2.2 快速型NOx |
2.2.3 燃料型NOx |
2.3 水煤浆悬浮燃烧实验设计 |
2.3.1 试验系统 |
2.3.2 试验水煤浆浆质 |
2.3.3 试验步骤 |
2.4 水煤浆悬浮燃烧NO生成试验研究 |
2.4.1 过量空气系数对沿程NO浓度的影响 |
2.4.2 炉膛沿程温度变化趋势 |
2.4.3 氧气浓度对初期燃烧NO生成量的影响 |
2.4.4 一氧化碳浓度沿程变化及对NO浓度的影响 |
2.4.5 燃料氮中间产物的存在形式与转化 |
2.5 本章小结 |
3. 水煤浆空气分级燃烧燃烧特性试验研究 |
3.1 引言 |
3.2 试验系统和方法 |
3.3 水煤浆空气分级燃烧燃烧特性 |
3.3.1 空气分级比例对NOx排放的影响 |
3.3.2 燃尽风送入位置对NOx排放量的影响 |
3.3.3 空气分级燃烧对飞灰含碳量的影响 |
3.3.4 空气分级燃烧对烟气中其他成分的影响 |
3.3.5 空气分级燃烧对结渣的影响 |
3.4 本章小结 |
4. 1MWth水煤浆燃烧试验台空气分级燃烧数值模拟研究 |
4.1 引言 |
4.2 数值模拟对象 |
4.3 数值模拟模型与方法 |
4.3.1 湍流流动模型 |
4.3.2 湍流燃烧模型 |
4.3.3 炉内传热过程的数值模拟方法 |
4.3.4 挥发分析出模型 |
4.3.5 焦炭燃烧模型 |
4.3.6 NOx的生成模型 |
4.4 计算网格和边界条件 |
4.5 研究工况说明 |
4.6 空气分级数值模拟结果 |
4.6.1 炉内温度场分布 |
4.6.2 炉内氧浓度分布 |
4.6.3 还原性气氛浓度分布 |
4.6.4 NO浓度分布 |
4.7 本章小结 |
5. 新建670t/h水煤浆锅炉燃烧试验研究 |
5.1 引言 |
5.2 新建670t/h高温高压水煤浆锅炉简介 |
5.2.1 锅炉概况和设计主要参数 |
5.2.2 水煤浆燃料特性 |
5.2.3 燃烧设备 |
5.2.4 锅炉设计中的特殊要求 |
5.3 燃烧器设计方案的实现 |
5.3.1 空气分级燃烧方案设计原则 |
5.3.2 空气分级燃烧方案设计关键数据的确定 |
5.3.3 新型水煤浆点火方式的实现 |
5.3.4 相关细节设计的完善 |
5.4 燃烧器调试及运行 |
5.4.1 燃尽风穿透性校核 |
5.4.2 一次风出口气流轨迹试验 |
5.4.3 炉膛出口两侧气流速度偏差 |
5.4.4 水煤浆少油点火方式的影响因素 |
5.5 锅炉高负荷燃烧试验 |
5.5.1 锅炉满负荷运行试验 |
5.5.2 锅炉燃烧调整试验 |
5.5.3 炉膛温度分布 |
5.6 本章小结 |
6. 670t/h水煤浆锅炉空气分级燃烧试验研究 |
6.1 引言 |
6.2 试验系统和方法 |
6.2.1 试验系统 |
6.2.2 试验方法 |
6.3 水煤浆锅炉空气分级燃烧试验结果和分析 |
6.3.1 燃尽风风门开度对NOx排放影响 |
6.3.2 主燃区风门开度对NOx排放影响 |
6.3.3 过量空气系数对NOx排放的影响 |
6.3.4 水煤浆浆枪投运方式对NOx的影响 |
6.3.5 空气分级燃烧技术对水煤浆燃尽率的影响 |
6.3.6 空气分级对锅炉结渣情况的影响 |
6.4 水煤浆锅炉与煤粉锅炉空气分级燃烧技术的对比 |
6.4.1 试验系统和方法 |
6.4.2 试验结果 |
6.4.3 水煤浆空气分级燃烧技术与煤粉空气分级燃烧技术的异同 |
6.5 本章小结 |
7. 670t/h水煤浆锅炉空气分级燃烧数值模拟研究 |
7.1 引言 |
7.2 数值模拟对象、模型及方法 |
7.3 数值模拟网格设计与划分 |
7.4 数值模拟工况说明 |
7.5 数值模拟结果 |
7.5.1 炉内流场分析 |
7.5.2 炉内温度场分布 |
7.5.3 炉内氧浓度分布 |
7.5.4 炉内CO浓度分布 |
7.5.5 水蒸汽浓度分布 |
7.5.6 NO浓度分布 |
7.6 本章小结 |
8. 全文总结和展望 |
8.1 论文主要研究内容和结果 |
8.2 本文的主要创新点 |
8.3 下一步工作的展望 |
参考文献 |
作者简历 |
(9)水煤浆气化喷嘴冷态模化试验研究与新型喷嘴开发研究(论文提纲范文)
致谢 |
摘要 |
ABSTRACT |
1 绪论及文献综述 |
1.1 研究背景 |
1.2 文献综述 |
1.2.1 水煤浆气化技术发展及存在的问题 |
1.2.2 国内外气化喷嘴发展 |
1.3 喷嘴性能的评价标准 |
1.4 研究目的及主要内容 |
参考文献 |
2 试验系统及仪器 |
2.1 冷态空气动力场实验系统 |
2.2 冷态雾化实验系统 |
2.3 实验仪器介绍 |
2.3.1 德图350XL烟气分析仪 |
2.3.2 热线风速仪 |
2.3.3 LS-2000激光粒度分析仪 |
2.3.4 HAAKE旋转粘度计 |
参考文献 |
3 喷嘴冷态空气动力场模化试验研究 |
3.1 模化炉设计及喷嘴结构介绍 |
3.2 实验内容及操作 |
3.2.1 实验内容 |
3.2.2 实验操作过程 |
3.3 实验结果与分析 |
3.3.1 喷嘴炉内气体速度场研究分析 |
3.3.2 喷嘴炉内示踪气体CO浓度分布研究分析 |
3.3.3 喷嘴炉内颗粒停留时间分布研究分析 |
3.4 本章小结 |
参考文献 |
4 喷嘴冷态雾化试验研究 |
4.1 雾化基本机理简介 |
4.1.1 喷雾的影响因素 |
4.1.2 液膜射流的碎裂 |
4.2 实验准备及内容 |
4.3 实验结果与分析 |
4.3.1 喷嘴雾群沿轴向分布特性研究分析 |
4.3.2 喷嘴对负荷变化适应性的研究分析 |
4.3.3 喷嘴流量特性研究分析 |
4.3.4 工质流量变化对SMD的影响 |
4.3.5 工质粘度变化对SMD的影响 |
4.3.6 喷嘴在不同负荷下雾化角研究分析 |
4.4 本章小结 |
参考文献 |
5 新型四通道气化喷嘴开发 |
5.1 喷嘴结构尺寸对雾化场的影响 |
5.2 新型喷嘴结构的设计思路 |
5.3 新型喷嘴结构的提出及型号尺寸介绍 |
5.4 实验结果与数据分析 |
5.4.1 对不同结构喷嘴优化选型 |
5.4.2 最优喷嘴流量特性与雾化特性研究 |
5.5 本章小结 |
参考文献 |
6 全文总结及展望 |
6.1 全文总结 |
6.2 未来工作展望 |
附录 |
一、作者在攻读硕士期间参与的科研项目 |
二、作者攻读硕士期间发表的论文 |
(10)生物质水煤浆的研制(论文提纲范文)
中文摘要 |
Abstract |
前言 |
第一章 文献综述 |
1.1 生物质能概况 |
1.1.1 生物质与生物质能 |
1.1.2 生物质能的特点 |
1.1.3 生物质能利用技术研究现状 |
1.2 生物质与煤结合应用技术 |
1.2.1 生物质与煤共燃 |
1.2.2 生物质与煤共气化 |
1.3 水煤浆洁净煤技术概况 |
1.3.1 水煤浆技术发展背景及优势 |
1.3.2 水煤浆性质 |
1.3.3 目前水煤浆国内外研究现状 |
1.4 福建无烟煤与水葫芦概况 |
1.4.1 福建无烟煤概况 |
1.4.2 水葫芦概况 |
1.5 本课题主要研究内容及目标 |
第二章 生物质水煤浆成浆特性研究 |
2.1 普通水煤浆制备 |
2.1.1 水煤浆成浆原理 |
2.1.2 水煤浆制备工艺 |
2.1.3 水煤浆流变特性 |
2.2 实验仪器与原料的制备 |
2.2.1 实验仪器与药品 |
2.2.2 煤样、水葫芦的工业分析和元素分析 |
2.2.3 煤样制备及煤样性能测试 |
2.3 生物质水煤浆的制备及流变特性的测定 |
2.3.1 生物质水煤浆的制备 |
2.3.2 生物质水煤浆流变特性的测定 |
2.4 生物质水煤浆流变特性实验结果与讨论 |
2.4.1 煤种对生物质水煤浆表观粘度的影响 |
2.4.2 分散剂种类对生物质水煤浆表观粘度的影响 |
2.4.3 分散剂含量对生物质水煤浆表观粘度的影响 |
2.4.4 搅拌强度对生物质水煤浆表观粘度的影响 |
2.4.5 温度对生物质水煤浆表观粘度的影响 |
2.5 生物质水煤浆稳定性的测定及结果分析 |
2.5.1 生物质水煤浆稳定性测定 |
2.5.2 生物质水煤浆稳定性结果与讨论 |
2.6 本章小结 |
第三章 生物质水煤浆雾化特性研究 |
3.1 生物质水煤浆雾化的意义 |
3.2 水煤浆雾化方式及机理 |
3.2.1 雾化方式 |
3.2.2 水煤浆雾化机理 |
3.3 雾化参数——雾化颗粒粒径指标 |
3.4 生物质水煤浆雾化冷模实验流程的建立 |
3.4.1 雾化冷模实验系统概括 |
3.4.2 实验仪器及原理 |
3.4.3 实验流程 |
3.5 结果讨论与分析 |
3.5.1 普通水煤浆与生物质水煤浆雾化颗粒粒径分布分析 |
3.5.2 煤种对生物质水煤浆雾化颗粒粒径的影响 |
3.5.3 生物质添加量对生物质水煤浆雾化颗粒粒径的影响 |
3.5.4 表观粘度对生物质水煤浆雾化颗粒粒径的影响 |
3.5.5 分散剂种类对生物质水煤浆雾化颗粒粒径的影响 |
3.6 本章小结 |
第四章 生物质水煤浆燃烧特性及燃烧动力学研究 |
4.1 热分析方法 |
4.1.1 热重分析法 |
4.1.2 差热分析法 |
4.1.3 燃烧特性表征参数 |
4.2 燃烧特性的表征 |
4.2.1 着火特性 |
4.2.2 可燃性指数 |
4.2.3 综合燃烧特性指数 |
4.3 实验仪器与方法 |
4.4 实验结果与讨论 |
4.4.1 燃烧特性曲线及分析 |
4.4.2 着火特性 |
4.4.3 燃烧特性 |
4.5 燃烧动力学分析 |
4.5.1 燃烧动力学参数求解方法 |
4.5.2 动力学参数求解 |
4.6 本章小结 |
结论 |
参考文献 |
附录 |
在学期间已录用的论文 |
四、Study on Characteristics of Different Types of Nozzles for Coal-Water Slurry Atomization(论文参考文献)
- [1]热解-气化耦合的两段气流床气化过程研究[D]. 高瑞. 华东理工大学, 2020(01)
- [2]液体内部气泡对雾化的影响研究[D]. 吴兆伟. 华东理工大学, 2020(01)
- [3]植物化工醇废液清洁高效燃烧技术研究[D]. 王大伟. 哈尔滨工业大学, 2019(01)
- [4]水煤浆喷嘴耐磨涂层熔覆工艺与性能研究[D]. 王超尖. 青岛理工大学, 2015(06)
- [5]燃水煤浆有机热载体炉的设计开发[A]. 汪琦,俞红啸,张慧芬. 第九届全国工业炉学术会议论文集, 2015
- [6]空气助力改善扇形喷嘴雾化质量的实验研究[D]. 朱辉. 长安大学, 2012(S2)
- [7]同轴气流式雾化机理研究[D]. 赵辉. 华东理工大学, 2012(09)
- [8]水煤浆空气分级燃烧技术降低NOx排放试验研究及数值模拟研究[D]. 赵琛杰. 浙江大学, 2011(01)
- [9]水煤浆气化喷嘴冷态模化试验研究与新型喷嘴开发研究[D]. 胡莹超. 浙江大学, 2011(07)
- [10]生物质水煤浆的研制[D]. 邓晖. 福州大学, 2010(06)