新型循环流化床粉煤气化技术的研究和应用(nxpowerlite)

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1、钾7幺分类l÷辛中科技大署Y778319崭缄硕士学位论文新型循环流化床粉煤气化技术的研究和应用论文答辩日期学位申请人：学科专业：指导教师：吴钧动力工程陈汉平教授2005-3-8学位授予日期答辩委员会主席趔焦昌i,乎Nk割德昌整世红华中科技大学硕士学位论文摘要本文针对常规循环流化床粉煤气化炉飞灰含碳量高的问题，开展了飞灰气化反应性的研究，获得了飞灰的气化反应特性，为进一步采取合适的技术措施降低飞灰含碳量奠定基础。文章介绍了华中科技大学煤燃烧国家重点实验室白行设计，并由江苏张家港天源机械有限公司制造的CFBG-800．I型循环流化床粉煤气

2、化炉的技术和结构特点以及尺寸参数，并介绍了在此煤气炉上进行的冷态实验和热态实验，并对实验结果进行了分析和总结。本文首先对国内外气化现状以及发展趋势进行了综述。介绍了国内外循环流化床煤气炉技术的发展，对目前国内外普遍使用的循环流化床气化炉的性能进行了比较。在此基础上，同时指出了流化床气化炉普遍存在的问题，提出了本文的研究目的研究内容。其次，对飞灰的反应性以及飞灰气化反应动力学进行了研究。反应性的实验是利用热重分析仪在C02气氛下进行。实验研究发现：飞灰反应性主要受温度影响，提高反应温度可以提高飞灰的反应性。在950℃以上时，增加温度，飞

3、灰的碳转化率大大增加。气化反应性随着碳转化率的增加而降低，两者呈线性关系。当气化温度为900℃时，要使碳的转化率达到500,4，需要20min；要使碳的转化率达到60％，需要26rain。当气化温度为1000"C时。要使碳的转化率达到50％，需要12min；要使碳的转化率达到60％，需要15rain。基于反应性实验的数据，得出了飞灰气化反应动力学参数。对飞灰气化反应动力学参数研究表明：飞灰的气化行为可以用收缩核模型来描述，并求出了飞灰的反应动力学参数。在不同的C02分压下进行了飞灰的反应性实验研究，实验表明飞灰的反应性正比于反应气体浓

4、度，反应气体的分压越高，气化反应速率越高。最后，求出了飞灰的反应动力学方程式。设计并开发了CFBG-800．I型循环流化床煤气化炉。介绍了循环流化床煤气炉性能参数的设计，总结了CFBG．800．I型循环流化床粉煤气化炉采用的多项先进技术和结构特点，给出了CFBG．800．I型循环流化床粉煤气化炉的主要结构尺寸。对循环流化床燃烧煤气炉进行了冷态试验研究。得出了煤量和风量的标定曲线，测量了空板阻力特性和料层阻力特性，空板阻力特性试验证明空板的阻力随流化风量华中科技大学硕士学位论文的增加而逐渐增大，每lOOmm的料层阻力大约为1200Pa，

5、最小流化风量为890m3／h，最小流化速度为0．49m／s。进行了循环流化床煤气炉的热态实验，研究循环流化床煤气化炉运行时各种参数变化对煤气成分和煤气热值的影响：①考察了在启动运行、飞灰循环停用和飞灰循环投入三种运行工况下，炉膛温度随着炉膛高度的变化规律；②床层温度受风煤比(流化风量)和气煤比(水蒸汽)的综合影响。给风煤比增加时，床温上升，风煤比下降时，床温下降；气煤比增加时，床温也下降。③水蒸汽对煤气成分和煤气热值的影响，在给煤燕和风量保持一定的时候，随着蒸汽量的增加，煤气热值热值先升后降。这些结论为循环流化床煤气炉的大型化和工业化

6、设计和运行提供了指导。关键词：循环流化床、煤气化、飞灰、冷态试验、热态试验H华中科技大学硕士学位论文AbstractAimingattheproblemofthehighcarboncontentofflyashinconventionalcirculatingfluidizedbed(CFB)coalgasification，thegasificationreactionofflyashisstudiedinthisthesisandthecharacteristicofreactivityofflyashiscarriedout．

7、n地resultscabprovideguidanceforadoptingtechnicalmeasurestoresolvetheproblem．ThispaperintroducesthetechniqueandstructurecharacteristicofCFBG-800-Itypeofcirculatingfluldizedbedcoalgasifier,whichisdesignedindependentlybytheStateKeyLaboratoryofCoalCombustion(SKLCC)ofHuazhong

8、UniversityofScienceandTechnology(HUST)，andmadebyTianyuanMachineryCompanyLimitedinJiangsuprovince．Thecoldandhot