煤粉高压密相气力输送特性的研究.pdfVIP

煤粉高压密相气力输送特性研究 范春雷1 陈晓平 梁财 蒲文灏 鹿鹏 赵长遂 (东南大学洁净煤发电与燃烧技术教育部重点实验室，热能工程研究所，南京，2l0096) 摘要：在输送压力可达4．OMPa．固体输送流率达840kg／h的仓式泵高压气力输送试验装置上进行粉 煤高压浓相气力输送试验研究。考察了流化风量、充压风量、输送总差压对煤粉输送量、固气比的影 响。研究表明。随着流化风量的增大．煤粉输送量逐渐增大。固气体积比先增大然后减小；当煤粉在 发料罐内被充分流化后，再加大充压风量，固气体积比逐渐减小，而煤粉输送量略有增加；输送总压 差对煤粉输送量有显著影响，随着总压差的增加，煤粉输送量呈线性增加。研究结果对高压超浓相气 力输送系统的设计、运行和控制具有指导作用。 关键词：气力输送，密相，煤粉，高压 1 前言 粉体气力输送是一项利用气体能量输送固体颗粒的古老而有效的技术，迄今已有 100多年的历史。在相当长的时间内，气力输送几乎都采用圆体物料呈悬浮流的稀相输 送技术。稀相悬浮式气力输送技术在建材、冶金、粮食、化工、电力等行业被广泛地应 用，但稀相悬浮式气力输送的不足之处也逐渐引起了人们的注意：由于散状粉粒料在管 道中被高速气流携带，粒子相互间及其与管壁的碰撞使粒子破碎；加之输送气体量大， 能耗相对较高，而降低输送气速又会引起输送管道的堵塞。上述负面影响在一定程度 上阻碍了稀相悬浮式气力输送技术更广泛的应用uql。因此，开发一种能耗低、高固气 比、大输送量、性能更优越的密相气力输送技术引起了国内外众多研究人员的极大兴趣。 20世纪60年代以来，不同领域的学者对密相气力输送理论进行了探讨∞刊，得到了许多 有价值的研究成果，出现了形式多样的常规流态化密相和柱塞密相气力输送装置，并在 工业生产中得到迅速发展和广泛应用。 大规模高效煤气化技术是洁净煤发电和利用技术研究的重点领域，是发展煤基化学 品生产、煤基液体燃料、先进的IGcC发电、多联产系统、制氢、燃料电池、直接还原 炼铁等过程工业的基础，是这些行业的公共技术、关键技术和龙头技术。气流床气化技 术在大规模高效煤气化方面具有其它气化技术无法比拟的优势，是煤气化技术发展的主 要方向。在气流床煤气化技术中，入炉煤有两种形态：粉煤或水煤浆。在气流床粉煤气 基金项目：国家重点基础研究发展计划资助项目(2004cB217702) 490 化工艺中，要求煤粉必须要在比气化炉更高的压力下输送，另外，为使进入气化炉的粉 煤中尽可能少地夹带惰性气体(N2)，要求输送固气比高达500l【g／m3以上。 目前，尽管国内外研究者对密相气力输送进行了较多的研究，但主要集中在低压条 件下．对商雎条件下连续密相输送的研究较少，而对仓式泵发料装置在高压输送条件下 如何准确控制固体输送量和输送同气比的研究更是未见报道。在国家重点基础研究发展 计划“大规模高效气流床煤气化技术的基础研究”项目的资助下，本文对煤粉的高压连 续密相气力输送特性进行了试验研究，考察了流化风量、充压风量、输送总差压等参数 对煤j分输送量和固气比的影响规律，为进一步的试验和理论研究提供了坚实的实验基 础。 2实验系统 粉体高压连续密相气力输送试验装置如图1所示 卜一排气电动 调节阀 2一称量计 礁聋竺 3一压力罐1# 省*H。 4～缓冲罐 5一氧气瓶 龇R 6一差压变送嚣