[發明專利]一種預測下行床快速熱解爐輻射管磨損速率的方法

在審

• 申請號: 201711289796.7
• 申請日: 2017-12-08
• 公開（公告）號: CN108121857A
• 公開（公告）日: 2018-06-05
• 發明（設計）人: 彭麗;孟嘉樂;鄭倩倩;張宏偉;竇從從;肖磊;吳道洪
• 申請（專利權）人: 北京神霧電力科技有限公司
• 主分類號: G06F17/50
• 分類號: G06F17/50;G06N3/08
• 代理公司: 北京連城創新知識產權代理有限公司 11254
• 代理人: 劉伍堂

1.一種預測熱解爐輻射管磨損速率的方法，該方法包括以下步驟：

1)采用三維設計軟件對煤粉熱解爐裝置進行1:1的幾何建模；

2)采用MP-PIC方法對構建的熱解爐幾何模型進行網格劃分，設置初始化流場和邊界條件，計算每個空間微元體的守恒方程；

3)采用MP-PIC方法模擬不同操作工況下的熱解爐內熱解化學反應過程，提取瞬時顆粒速度以及沖蝕角度；

4)采用磨損模型計算輻射管的瞬時磨損速率，并將所述瞬時顆粒速度、沖蝕角度、磨損速率等工藝參數作為基礎數據；

5)采用神經網絡對所述基礎數據進行訓練，得到磨損速率模型；

6)根據所述磨損速率模型，預測磨損速率，獲得瞬時磨損量。

2.根據權利要求1所述的預測熱解爐輻射管磨損速率的方法，其特征在于，所述步驟2)中的初始化流場和邊界條件是根據熱解爐操作條件以及相關物理性質來設置；

所述相關物理性質包括：顆粒粒徑、顆粒密度、流體性質、反應溫度、顆粒進料量。

3.根據權利要求1所述的預測熱解爐輻射管磨損速率的方法，其特征在于，所述步驟3)中模擬時間為100s，

優選地，提取10-100s之間的瞬時顆粒速度以及沖蝕角度。

4.根據權利要求1所述的預測熱解爐輻射管磨損速率的方法，其特征在于，所述步驟4)中的磨損速率模型的計算公式為：

e r = K f ( θ ) ( u r e l u r e f ) n ]]>

式中，e_r為磨損速率；K為材料相關參數；f(θ)為粒子沖擊函數；θ取值為(0，π/2)，單位為弧度；u_rel為粒子與壁面間的相對速度，u_ref為顆粒參考速度常數；n為指數。

5.根據權利要求4所述的預測熱解爐輻射管磨損速率的方法，其特征在于，所述f(θ)的計算公式為：

f(θ)＝Aθ+Bθ²+Cθ³+Dθ⁴+Eθ⁵+Fθ⁶+Gθ⁷+Hθ⁸

式中，A、B、C、D、E、F、G、H為常數。

6.根據權利要求4所述的預測熱解爐輻射管磨損速率的方法，其特征在于，所述u_rel的計算公式為：

u_rel＝u_s-u_wall

式中，u_s為顆粒速度；u_wall為壁面速度。