水煤漿氣化噴嘴冷態(tài)模化試驗(yàn)研究與新型噴嘴開(kāi)發(fā)研究.pdf

1、水煤漿氣化技術(shù)作為第二代煤技術(shù)是煤潔凈利用的方法之一，具有高效低污染性，已被列入國(guó)家重點(diǎn)項(xiàng)目計(jì)劃。氣化噴嘴是氣化裝置的關(guān)鍵部件，它的結(jié)構(gòu)是否合理決定了氣化爐與爐內(nèi)的霧化場(chǎng)和空氣動(dòng)力場(chǎng)是否匹配。三通道外混式氣化噴嘴是氣化爐中應(yīng)用最為廣泛的噴嘴，但是在霧化質(zhì)量、產(chǎn)生適宜的爐內(nèi)流場(chǎng)、對(duì)負(fù)荷變化的適應(yīng)性以及噴嘴壽命等方面仍有待進(jìn)一步改進(jìn)。故設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)合理的氣化噴嘴具有重要現(xiàn)實(shí)意義。
　　 本文首先就入射角分別為30°、32°的四通道噴嘴以

2、及30°、32°的五通道噴嘴(依次標(biāo)記為N1、N2、N3、N4)進(jìn)行了冷態(tài)空氣動(dòng)力場(chǎng)試驗(yàn)，研究了噴嘴結(jié)構(gòu)差異對(duì)爐內(nèi)氣體速度分布、CO示蹤氣體的濃度分布、顆粒停留時(shí)間分布影響。試驗(yàn)結(jié)果顯示，模型氣化爐內(nèi)流場(chǎng)分為射流區(qū)、回流區(qū)和管流區(qū)，其中四個(gè)結(jié)構(gòu)的噴嘴產(chǎn)生的爐內(nèi)管流區(qū)大小一樣，占總氣化爐體積的39.08％，回流區(qū)的大小比較是噴嘴N2>N4>N1>N3，回流量的大小比較為N4>N3>N2>N1。四個(gè)噴嘴產(chǎn)生的爐內(nèi)濃度分布特性比較接近，在噴口

3、附近混合不均勻，越往爐底方向混合越充分。五通道噴嘴的平均停留時(shí)間比四通道噴嘴略長(zhǎng)。
　　 其次對(duì)四個(gè)噴嘴進(jìn)行了霧化試驗(yàn)研究，研究了噴嘴結(jié)構(gòu)不同對(duì)霧化粒徑、霧化角等主要霧化參數(shù)的影響。結(jié)果顯示隨著距離噴嘴的軸向長(zhǎng)度的增大，霧化粒徑越小。五通道噴嘴的霧化角相對(duì)于四通道噴嘴的過(guò)小，不利于霧化。
　　 最后，通過(guò)對(duì)以上四種不同結(jié)構(gòu)噴嘴的試驗(yàn)結(jié)果總結(jié)，自主設(shè)計(jì)了新型四通道氣化噴嘴，對(duì)該噴嘴進(jìn)行霧化實(shí)驗(yàn)，以霧化粒徑、霧化顆粒均勻度、