大颗粒流化床水泥熟料煅烧装置稳定性研究

摘要

为了开发大颗粒流态化水泥熟料煅烧装置,设计并建立一套由移动床预热、内循环床预煅烧、流化床煅烧和移动床冷却的大颗粒流态化冷态试验装置.在该试验装置上,研究了工艺参数、结构参数和操作参数对大颗粒流化床稳定性运行的影响.总结出床层压降波动、物料流化状态和装置稳定性三者之间的内在规律.研究结果表明：大颗粒气固流化床的稳定性与物料的粒度、粒度分布和物料静床高有密切关系.当物料平均粒径为4.5mm（其中7.2mm、3.9mm、1mm颗粒分别占30﹪、60﹪、10﹪）,物料静床高度为2-4L（L=D<,t>/2）时,合宜的床层压降为1250-2500Pa,表现气流速度为1-3.3Um<,mf>,且床层运行比较稳定.适当提高床体高度有助于扩大流化床表现风速的调节范围.内循环床的料钟的形状和位置对系统的阻力和流化状况影响较大.当有料钟时喷口当量直径与无料钟时喷腾床喷口直径相同,其喷腾床的压降特性亦基本相同的,而且在控制物料的下料速度方面料钟有着不可替代的作用.内循环床的最低喷腾速度随喷口直径的变化而变化,当喷口直径为45mm时,其最低喷腾速度为1.6m/s左右,操作风速在1.6-3m/s之间,系统运行良好.相对于只用一台离心风机供风而言,罗茨风机鼓风与离心风机引风同时供风时系统稳定性比较好.在理论分析和实验研究的基础上对装置进行了放大设计,设计出一套大颗粒流化床熟料煅烧的热模实验装置.

目录

文摘

英文文摘

1绪论

1.1水泥生产工艺技术进展

1.2流态化技术及其在水泥生产方面的应用

1.2.1流化床与流态化技术

1.2.2流态化煅烧水泥熟料技术的进展

1.2.3大颗粒流化床水泥煅烧技术进展

1.3本课题研究的目的

1.4本课题研究的内容

1.5本课题技术路线

2试验设计

2.1试验用物料及流态化介质物性

2.2试验流程和试验原理

3冷模装置稳定性试验研究

3.1稳定性概念

3.2流化床试验与结果分析

3.2.1测试方法与基本步骤

3.2.2床层压降变化规律

3.2.3流型转变与压降脉动

3.2.4 临界流态化和临界流态化风速umf

3.2.5终端速度ut

3.2.6操作风速u

3.2.7停留时间

3.2.8小结

3.3内循环床特点及试验结果分析

3.3.1喷腾床与密相流化床的异同点

3.3.2本试验装置中喷腾床特点及其作用

3.3.3喷腾床的压降改变规律

3.3.4喷腾床中气体流量模型的推导

3.3.5停留时间

3.3.6小结

3.4整体运行试验结果与分析

3.4.1试验数据分析

3.4.2关于冷态试验与热态试验的关系

3.4.3小结

4 流化床的热态模型放大设计

4.1系统各部分设计说明

4.1.1流化床设计

4.1.2热模流化床系统功率消耗计算

4.3小结

5结论和展望

5.1结论

5.2问题和展望

致谢

参考文献