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煤气化是IGCC、多联产系统、煤化工等工业过程的关键技术,其中加压粉煤密相输运床气化技术适合高灰分高灰熔点煤种的气化,具有广阔的应用前景。高温高压排灰是密相输运床气化的关键技术,常用返料阀(流动密封阀和L阀)可用作排灰调节装置,本文开展了流动密封阀和L阀调节特性研究,考察其调节特性。 设计搭建了气动阀返料实验台,在流动密封阀返料实验台上对流化风和松动风对流动密封阀颗粒质量流率的调节特点进行了研究。结果表明,松动风对颗粒质量流率的调节作用更加明显。当流化风流化数为1.5时,调节松动风,颗粒质量流率近乎线性变化,调节效果较好。实验使用了三种不同粒径石英砂,研究了颗粒粒径对颗粒质量流率的影响。随着粒径的增加,获得相同质量流率所需风量也增加了。同时改变流动密封阀前后压差,也能够较好调节颗粒质量流率,压差增大,质量流率也增加。立管料位高度对颗粒质量流率也有一定影响,立管高度越高,颗粒质量流率越大。流动密封阀的结构对其调节特性也有影响。当松动风量较小时,水平孔口高度对颗粒质量流率的影响不大;当松动风量较大时,水平孔口高度越大,同等松动风量下颗粒质量流率越大。流动密封阀给料室风帽应设计为定向风帽,同时隔板下方设置定向风帽,有利于给料室物料向输送室流动。 此外,试验研究了L阀的调节特性。实验中有三种不同高度的充气口,分别位于距水平管轴线2倍管径处、1倍管径处和水平管轴线处。结果表明,随着充气位置的升高,L阀阻力随之增加。此时L阀颗粒流率控制精度有所提高。相对于位置较高的充气管,水平段充气管的返料能力很有限,不适合作为主要返料方式,但由于此方式颗粒调节特性曲线斜率较小,调节精度相对更高,可以考虑作为辅助返料方式,与上充气管配合工作。上充气管充气量固定不变,改变水平段充气管气量可获得较好调节效果。颗粒物性对L阀调节特性有一定影响。对于粒径较大的B类颗粒,颗粒质量流率随着允气量几乎线性增加。当固体颗粒质量流率相同时,粒径越大,所需充气量越大。对于粒径较小的A类颗粒,L阀返料流率会产生波动,特别是当充气量较大时。L阀不太适用于返送A类颗粒。密度对L阀调节特性影响不大,获取相同的固体颗粒质量流量,密度更大的颗粒需要的风量更大。 最后还比较了L阀和流动密封阀这两种非机械阀的调节特性,发现两者调节特性曲线的线性度都较高。但是与流动密封阀相比,L阀的结构简单,其流动阻力较小,L阀调节特性曲线斜率更高,这表明改变相同的风量,L阀颗粒质量流率变化更大,表明 L阀颗粒质量流量调节精度较低。同时L阀最小松动风量也比较小,易启动。