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《西安交通大学》 2002年
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移动床颗粒层过滤系统高温高压除尘研究

郜时旺  
【摘要】:IGCC 和PFBC-CC 等先进燃煤联合循环发电能同时提高煤电转换效率和减少污染排放,是未来燃煤发电发展的一个主要方向。烟气(或煤气)的净化则是燃煤联合循环的关键技术之一,是进一步提高效率充分体现其优越性的潜力所在。本文深入研究高温净化中的高温除尘技术,目的是从基础理论出发找出克服技术应用中关键难题的途径,为高温除尘技术早日工程化奠定基础。主要内容为: 在国内首次建成了适合高温高压气体除尘的逆流移动床颗粒层过滤系统。该系统实现了移动床颗粒层过滤和气力循环清灰的系统集成,使已开发的移动床颗粒层过滤器适合在高温高压下连续运行。常温高压下的空气配尘过滤实验实现了颗粒层过滤和气力循环清灰的一体化稳定运行。 基于空气配尘过滤实验,对移动床颗粒层过滤器的结构进行了改进,排除了该装置用于煤气除尘的技术障碍,并进行了半工业性的煤气除尘实验,属国内首次。实验结果表明,所开发的移动床颗粒层过滤系统可以基本满足IGCC 系统热煤气除尘的技术要求。 热煤气除尘实验的温度为400~500℃,压力为1.0~1.1MPa,煤气流量为110~150m3/h(标准状态)。运行中过滤气体和清灰气体的压力、流量和流动压降都较稳定。移动床颗粒层过滤器的压降和气力循环清灰系统的压降都较低,分别为4~6kPa 和7~10kPa。除尘效率可达99.65%~99.81%。 对移动床颗粒层过滤系统进行了结构与运行优化研究,依据流态化理论和气力输送理论,在国内外首次建立了整个颗粒循环系统的数学模型。结合高温除尘的工艺要求,提出用分段的方法确定移动床颗粒层过滤器内的流动形态,给出了各段流动压降与固体流率的计算方法。给出了高压下气力输送阻力损失和输送气流速度的计算方法以及喷射式供料器的设计方法。从而解决了移动床颗粒层过滤系统的设计和运行控制这一用于工程化的主要难点。
【学位授予单位】:西安交通大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2002
【分类号】:X701.2

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