循環(huán)流化床鍋爐高效分離器的數(shù)值模擬研究.pdf

1、循環(huán)流化床鍋爐高效分離器是將旋風(fēng)分離器和無電暈式高溫靜電氣固分離器進(jìn)行合理組合應(yīng)用的組合式分離器，煙氣在經(jīng)過旋風(fēng)分離器時(shí)其中的大粒徑顆粒被分離下來，之后進(jìn)入無電暈式高溫靜電氣固分離器進(jìn)行二次分離。無電暈式高溫靜電氣固分離技術(shù)是一種新型的高溫氣固分離方法，它是利用特殊材料制成的陰極在高溫高電壓下發(fā)射電子的方式使煙氣中粉塵荷電，并依靠電場力的作用將其捕集。
　　在靜態(tài)試驗(yàn)臺(tái)上對應(yīng)用在無電暈式高溫靜電氣固分離器上的陰極的發(fā)射特性進(jìn)行了試

2、驗(yàn)研究，并對試驗(yàn)前后的陰極進(jìn)行了電鏡掃描分析。研究結(jié)果表明：陰極的發(fā)射電流密度隨著溫度和電壓的升高而增大，而且比常規(guī)電暈式除塵器的電流密度高2～3個(gè)數(shù)量級；陰極的發(fā)射電流密度隨著時(shí)間的推移大小趨于穩(wěn)定。
　　對已有的循環(huán)流化床鍋爐動(dòng)態(tài)試驗(yàn)臺(tái)上進(jìn)行了合理改造，將無電暈式高溫靜電氣固分離器組合到試驗(yàn)臺(tái)上，并進(jìn)行一系列的試驗(yàn)研究?；谠囼?yàn)結(jié)果，分析了在燃煤煙氣中陰極發(fā)射電流密度的影響因素；在改造的試驗(yàn)臺(tái)上對高效分離器的分離效率進(jìn)行了試驗(yàn)

3、研究，包括整體分離效率以及旋風(fēng)分離器和無電暈分離器的分離效率；對在無電暈電場的高溫?zé)煔猸h(huán)境中的脫硫脫硝進(jìn)行了探索性研究，發(fā)現(xiàn)無電暈式高溫靜電氣固分離器不僅能夠除塵而且還有脫硫脫硝的功能；對粉塵的比電阻進(jìn)行測定，并對影響因素進(jìn)行了分析；針對無電暈式高溫靜電氣固分離器建立數(shù)學(xué)模型，在試驗(yàn)研究的基礎(chǔ)上，對粉塵荷電、電場分布、流場分布、塵粒捕集等過程了進(jìn)行了數(shù)值模擬計(jì)算，分析了溫度、電壓、流速、粒徑等因素對分離效率的影響，并與試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行了對比

4、分析。
　　本論文利用計(jì)算流體動(dòng)力學(xué)CFD商業(yè)軟件FLUENT對組合在無電暈式高溫靜電氣固分離器前面的旋風(fēng)分離器進(jìn)行了數(shù)值模擬研究，主要對旋風(fēng)分離器內(nèi)的流場分布、壓力分布、顆粒軌跡及分離效率進(jìn)行了模擬計(jì)算。在此基礎(chǔ)上，對兩種不同分離器組合成的高效分離器進(jìn)行分離效率的數(shù)值計(jì)算；為了使兩種分離器的分離負(fù)荷合理分配，對旋風(fēng)分離器的結(jié)構(gòu)進(jìn)行了優(yōu)化，優(yōu)化后的旋風(fēng)分離器與無電暈式高溫靜電氣固分離器組合得到的高效分離器不僅在負(fù)荷的分配上更加合理