高壓煤氣化激冷射流參數(shù)測試方法研究.pdf

1、煤氣化技術(shù)作為一種潔凈煤技術(shù)得到了越來越廣泛的應(yīng)用和不斷的發(fā)展。SHELL煤氣化技術(shù)是目前世界上最先進(jìn)的煤氣化方法之一。為提高煤氣產(chǎn)量、降低成本，將原來的合成氣激冷技術(shù)改為水激冷。水激冷技術(shù)在干粉氣化爐上沒有發(fā)現(xiàn)有工業(yè)應(yīng)用。要實(shí)現(xiàn)工業(yè)上的應(yīng)用需要研究高溫高背壓條件下水的射流過程，由于高溫高背壓條件下的射流參數(shù)沒有成熟的公式進(jìn)行計算，因此需要通過實(shí)驗(yàn)的方法來測定。
　　 射流參數(shù)一般包括射流錐角、射流速度場和粒徑分布。本文中所做的

2、是與激冷工藝緊密相關(guān)的射流錐角和射流速度場方面的研究。根據(jù)激冷工藝要求，構(gòu)建高溫高背壓射流實(shí)驗(yàn)測試系統(tǒng)，并就射流錐角和速度場的測試做了詳細(xì)討論。
　　 實(shí)驗(yàn)采用攝像法利用相機(jī)拍攝射流過程的圖片，然后對圖片處理得出射流錐角的大??；利用PIV 測量射流速度場的分布。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：水的射流形狀較為規(guī)則，邊界幾乎沒有出現(xiàn)畸變，采用簡單的圖片處理方法提取數(shù)據(jù)，減小了復(fù)雜處理過程中的實(shí)驗(yàn)誤差。
　　 利用PIV測量了射流過程的速度場

3、，水的反光性在某些區(qū)域是足以滿足對示蹤粒子的一些要求的。實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)，隨著噴射壓力及背壓的的提高，CCD所得粒子圖片相關(guān)處理后的速度矢量圖質(zhì)量呈現(xiàn)低-高-低的趨勢。這是因?yàn)殡S著壓力增加水的霧化效果增強(qiáng)，粒子數(shù)增加，測量區(qū)間粒子信息增加，到達(dá)一定程度后壓力繼續(xù)增加后由于粒子濃度太大給CCD的識別及相關(guān)處理帶來困難。針對粒子濃度高這一測量難題，可以采用提高分辨率和投入示蹤粒子來解決。另外，在噴嘴的出口附近粒子分散性不好，濃度太大而且相互粘接，