[發明專利]熱態循環流化床固體循環流率的測量方法以及測量系統

有效

• 申請號: 202110109150.6
• 申請日: 2021-01-27
• 公開（公告）號: CN113155217B
• 公開（公告）日: 2023-03-24
• 發明（設計）人: 張海;韓誠良;張揚;李振山;胡麗琳;楊萬濤;劉青;呂俊復
• 申請（專利權）人: 清華大學
• 主分類號: G01F1/86
• 分類號: G01F1/86;G01F1/88
• 代理公司: 北京清亦華知識產權代理事務所(普通合伙) 11201
• 代理人: 韓?；?/td>

本申請提出一種熱態循環流化床固體循環流率的測量方法以及測量系統。其中，測量方法包括：獲取第一測壓點和第二測壓點的目標壓差；其中，第一測壓點和第二測壓點設置在循環流化床的提升管或爐膛稀相區，第一測壓點和第二測壓點的間距為Δh；確定預先建立的壓差與固體循環流率的擬合曲線；基于壓差與固體循環流率的擬合曲線，預測與目標壓差對應的固體循環流率。本申請能夠可靠地實現熱態循環流化床固體循環流率的測量，其測量設施簡單，不需要額外增加物料測量段，成本低，并且直接利用壓差來表征固體循環流率，不干擾循環流化床的正常運行狀態。

技術領域

本申請涉及循環流化床技術領域，尤其涉及一種熱態循環流化床固體循環流率的測量方法以及測量系統。

背景技術

循環流化床是一種高效的熱質傳遞的反應裝置，廣泛應用于能源電力、化工和冶金等行業。并且循環流化床燃燒技術具有煤種適應性廣、負荷調節能力強、污染物排放低等眾多優勢，被國際上公認為是商業化程度最好的清潔煤燃燒技術之一。

固體循環流率是循環流化床的一個重要的技術參數，其大小是判斷提升管或爐膛內氣固流動狀態的重要指標，只有循環流率達到飽和攜帶率時，提升管或爐膛內的氣固流動才能達到快速流態化的狀態，合適的固體循環流率對于循環流化床的運行、傳熱和燃燒都具有重要意義。

相關技術中，常規的固體循環流率測量方法包括蝶閥測量法、伴床法、沖擊式流量計法、光學聲學傳感器法等。但是，目前的固體循環流率測量方法局限在冷態循環流化床系統，不能適應熱態循環流化床反應器及循環流化床鍋爐的高溫環境。

發明內容

本申請旨在至少在一定程度上解決相關技術中的技術問題之一。

為此，本申請的第一個目的在于提出一種熱態循環流化床固體循環流率的測量方法，能夠可靠地實現熱態循環流化床固體循環流率的測量，其測量設施簡單，不需要額外增加物料測量段，成本低，并且直接利用壓差來表征固體循環流率，不干擾循環流化床的正常運行狀態。

本申請的第二個目的在于提出一種熱態循環流化床固體循環流率的測量系統。

為達上述目的，本申請第一方面實施例提出了一種熱態循環流化床固體循環流率的測量方法，包括：

獲取第一測壓點和第二測壓點的目標壓差；其中，所述第一測壓點和所述第二測壓點設置在所述循環流化床的提升管或爐膛稀相區，所述第一測壓點和所述第二測壓點的間距為Δh；

確定預先建立的壓差與固體循環流率的擬合曲線；

基于所述壓差與固體循環流率的擬合曲線，預測所述與所述目標壓差對應的固體循環流率。

在本申請一些實施例中，通過以下方式預先建立所述壓差與固體循環流率的擬合曲線：

在實驗室內測定循環物料的堆積密度ρ_b；

在所述循環流化床的提升管或爐膛稀相區，設置間距為Δh的第一測壓點和第二測壓點，并獲取所述第一測壓點和第二測壓點的壓差ΔP；

在靠近返料閥的立管處設置間距為H的第一熱電偶和第二熱電偶，并檢測所述第一熱電偶和第二熱電偶的溫度變化；

在穩定運行過程中，突然關閉所述返料閥的返料風，并記錄在關閉所述返料風的時間內所述第一熱電偶和第二熱電偶溫度驟變的時間間隔Δτ；

根據所述堆積密度ρ_b和所述第一熱電偶和第二熱電偶溫度驟變的時間間隔Δτ，采用預設公式計算固體循環流率G_s；

利用所述壓差ΔP與所述固體循環流率G_s為單值函數關系，擬合所述壓差ΔP與所述固體循環流率G_s的曲線，得到所述壓差與固體循環流率的擬合曲線。

在本申請實施例中，所述預設公式如下表示：