振动流化床气泡响应压力信号重构与流型识别研究

煤炭学报
网络首发时间：2024-12-09 12:09:36

作者

张亚东樊玉超董良张博段
单位

煤炭加工与高效洁净利用教育部重点实验室（中国矿业大学）江苏省碳资源清洁利用重点实验室中国矿业大学化工学院国家能源集团新疆能源公司黑山露天煤矿
摘要

本文采用微差压传感器在线采集二维振动流化床轴向不同位置的床层压力信号，通过非线性信号分析方法对原始压力信号分解，重构气泡响应压力信号，结合图像分析方法，准确表征气泡运动行为对床层流型演变的影响。研究床层轴向不同位置的压力分布规律，分解重构振动-气流激励诱发作用下气泡多形态响应压力信号，识别提取响应压力信号的时域与频域特征；计算分析气泡响应压力信号熵值变化规律，提出了床层流型演变评价方法，并研究了-6+1mm细粒煤在振动流化床中的分选特性。结果表明，气泡引起的响应压力信号主频为3Hz。随着床层轴向高度的增加，气泡响应压力信号功率谱密度峰值增加，但在较大操作参数下压力信号主频消失，频带变宽，与气泡运动行为一致。通过分析响应压力信号香农熵能够表征床层流型变化规律，随着气速的增大，各振动参数下的信号香农熵呈先降低后增加的趋势，此时，床层流化状态依次为不均匀流化、均匀流化和剧烈流化。当f=20Hz， A=2mm， v=16cm/s时，床层中下部空隙率分布均匀，随着床层轴向高度的增加，在振动与气流协同作用下，气泡聚并行为受到抑制，气泡的破裂较聚并频次高，较多小尺寸气泡集中在床层上部。通过研究细粒煤选后产品的灰分和产率可知，在最佳流化状态下，-6+1 mm细粒煤的分选效果相对较好，精煤灰分为8.3%，产率为87%。
关键词

振动流化床响应压力信号气泡细粒煤
文章目录

引言
1．试验系统与材料
1.1 试验系统
1.2 试验材料
1.3 评价指标
2．试验结果与分析
2.1 床层轴向压力波动
2.2 气泡响应压力信号重构
2.3 床层流型演变表征
2.4 细粒煤分选效果
3. 结论
引用格式

张亚东,樊玉超,董良,等.振动流化床气泡响应压力信号重构与流型识别研究[J/OL].煤炭学报,1-12[2024-12-09].https://doi.org/10.13225/j.cnki.jccs.2024.1041.