多床式瓦斯热逆流氧化装置陶瓷床设计方法及关键参数研究_中国煤炭行业知识服务平台

多床式瓦斯热逆流氧化装置陶瓷床设计方法及关键参数研究

作者

肖正兰波
单位

瓦斯灾害监控与应急技术国家重点实验室中煤科工集团重庆研究院有限公司林同棪国际工程咨询（中国）有限公司
摘要

针对多床式热逆流氧化装置陶瓷床的设计难题，基于蓄热式换热器的设计计算方法，形成了一套多床式热逆流氧化装置陶瓷床的设计计算方法，研究了燃烧室温度、进气甲烷浓度下限值和进气流速3个关键参数的影响。陶瓷床所需蓄热体体积随燃烧室温度设定值的升高和进气甲烷浓度下限值的降低而升高。随进气流速增加，所需蓄热体体积逐渐减少，但蓄热体的高度线性增加。综合考虑投资及运行成本确定了一组设计参数，即燃烧室温度设定为900℃,进气甲烷浓度下限值设定为0.25%,进气流速设定为2 m/s。经设计计算，原料气处理量为10万m3/h的五床式热逆流氧化装置，5个陶瓷床共需要使用蓄热体97.75 m3,蓄热体高度为1.85 m。
关键词

热逆流氧化装置陶瓷床燃烧室温度进气甲烷浓度进气流速
基金项目(Foundation)

国家自然科学基金面上项目(52174227)；
文章目录

1 陶瓷床设计方法
1.1 装置结构及工作原理
1.2 陶瓷床设计方法
(1)换向半周期内预热瓦斯气所需热量Q。
(2)陶瓷床烟气出口温度Tyq, out。
(3)对数平均温差ΔT。
(4)瓦斯侧及烟气侧气体对流换热系数。
(5)综合传热系数。
(6)单个陶瓷床的传热面积A。
(7)单个陶瓷床的体积Vs。
(8)单个陶瓷床的横截面积(垂直于气体流动方向)F。
(9)陶瓷床高度L。
2 陶瓷床设计实例
2.1 关键设计参数影响分析
(1)燃烧室温度。
(2)进气甲烷浓度下限值。
(3)进气流速。
2.2 陶瓷床设计结果
3 结论
引用格式

肖正,兰波.多床式瓦斯热逆流氧化装置陶瓷床设计方法及关键参数研究[J].能源与环保,2023,45(06):1-6.DOI:10.19389/j.cnki.1003-0506.2023.06.001.