流化床高溫?zé)煔庵苯蛹訜崽沾汕驘彷d體的試驗(yàn)研究.pdf

1、生物質(zhì)具有環(huán)境友好，資源可再生等特點(diǎn)，是理想的清潔能源之一。生物質(zhì)能的開(kāi)發(fā)利用，旨在把諸如農(nóng)林廢棄物等固體生物質(zhì)通過(guò)物理或化學(xué)方法，使之成為高能量密度的氣體、固體或液體燃料。生物質(zhì)熱解液化技術(shù)是一種熱化學(xué)手段，利用高溫固體介質(zhì)加熱粉狀生物質(zhì)實(shí)現(xiàn)生物質(zhì)快速熱解液化，是生產(chǎn)生物油的工藝之一，具有冷卻負(fù)載小、載體余熱回收容易等優(yōu)點(diǎn)，有著較好的發(fā)展前景。
　　本文基于固體熱載體加熱生物質(zhì)熱解液化工藝，對(duì)流化床高溫?zé)煔庵苯蛹訜崽沾汕蚬腆w熱載

2、體工藝進(jìn)行研究，以解決熱載體加熱效率和加熱裝置的熱能利用率問(wèn)題。
　　設(shè)計(jì)制造了可視化冷態(tài)流場(chǎng)研究的試驗(yàn)裝置，采用粒子圖像測(cè)速技術(shù)（Particle Image Velocimetry，簡(jiǎn)稱PIV）及高速攝影技術(shù)（High-speed photography techno1ogy）對(duì)不同工況下陶瓷球固體熱載體顆粒的運(yùn)動(dòng)特性進(jìn)行了冷態(tài)可視化研究，并利用Tecplot軟件對(duì)陶瓷球的渦量場(chǎng)和局部進(jìn)行了提取，并分析了陶瓷球在加熱管內(nèi)的渦量

3、場(chǎng)的分布特點(diǎn)和局部渦量特征。研究結(jié)果表明，陶瓷球顆粒的軸向速度分布近似呈拋物線狀，在距管壁約25mm范圍內(nèi)，軸向速度變化較大，其它位置變化較小。在不同擋板處，陶瓷球渦量場(chǎng)在靠近管壁處波動(dòng)較大，渦量場(chǎng)與速度場(chǎng)均具有貼壁特征；渦量場(chǎng)的強(qiáng)度會(huì)隨著陶瓷球的下落距離而增大；隨著陶瓷球粒徑的增大，陶瓷球在管內(nèi)下落過(guò)程中的顆粒分布趨于更加均勻；由于內(nèi)置擋板的存在，增加了陶瓷球之間以及陶瓷球與管壁、擋板的碰撞率，同時(shí)也改變了流體速度和方向，提高了顆粒在

4、加熱器內(nèi)的滯留時(shí)間，有利于增加陶瓷球與熱煙氣的換熱時(shí)間和效率。經(jīng)過(guò)數(shù)據(jù)分析計(jì)算得到陶瓷球在加熱器內(nèi)的滯留時(shí)間約為0.79s。
　　在冷態(tài)顆粒流動(dòng)試驗(yàn)研究的基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)制造了熱載體加熱器，并對(duì)其加熱性能和流化床燃燒器的燃燒特性進(jìn)行了研究。結(jié)果表明，流化床高溫?zé)煔饧訜崽沾汕驘彷d體的加熱裝置平均熱能利用率為66.3％，且流化床燃燒生物質(zhì)粉產(chǎn)生的高溫?zé)煔饽軌驖M足熱載體加熱裝置對(duì)熱源的需求。熱載體加熱器內(nèi)的熱量傳遞方式主要是對(duì)流換熱，通過(guò)熱