循環(huán)流化床氣固流動關鍵部件冷模試驗研究.pdf

1、為緩解世界經濟高速發(fā)展帶來的能源和環(huán)境壓力，一方面，循環(huán)流化床（CFB）燃燒技術以其煤種適應性廣、低污染排放、負荷調節(jié)范圍大等優(yōu)點被廣泛使用。另一方面，煤種的變化和CFB大型化的發(fā)展對CFB氣固流動提出了更高的要求。CFB內氣固流動結構首先要求布風裝置區(qū)域有良好的流化，其次，分離器的性能必須適應CFB的發(fā)展，為爐膛上部流化狀態(tài)、爐膛下部的物料平衡以及溫度平衡起到調節(jié)作用等。因此，本文主要圍繞布風裝置的設計，對相關問題進行了試驗研究和數值

2、模擬；對排氣管位置改變的旋風分離器性能進行了數值模擬研究。
　　布風裝置的研究內容主要有：
　?、籴槍Σ硷L板的風帽排列設計，在冷模試驗臺上對小孔空氣射流在密相實料層內射流特性進行研究。包括射流速度衰減特性；小孔孔徑、射流初速、床料物性、床料高度等對小孔空氣射流的影響等。
　?、趯︾娬质斤L帽阻力特性進行數值模擬研究。
　　③探討布風板的設計思路。
　　分離器數值模擬的主要內容：
　　對排氣管中置和偏置式

3、旋風分離器內氣相流場和顆粒運動軌跡進行數值模擬，分析排氣管位置對分離性能的影響。
　　布風裝置研究得到的主要結論有：
　?、傩】卓諝馍淞髟诿芟鄬嵙蠈觾鹊纳淞髟囼灡砻?，小孔射流射程隨射流初速、小孔直徑增大而增大，隨初始床料高度、床料粒徑增大而減小。
　?、诟鶕煌椒植即擦蟽壬淞魈匦蕴岢隽薈FB爐膛和外置床內風帽設計的差異：爐膛內風帽出口應選擇大孔徑（≥10mm），外置床內風帽出口可適當減小孔徑。
　?、鄣玫搅薈

4、FB爐膛和外置床內風帽出口空氣射流的關聯(lián)式，關聯(lián)式與測量值比較吻合，可用于布風板風帽排列的設計計算中。
　?、茜娬质斤L帽阻力特性數值模擬結果表明，在風帽結構、內部流通尺寸一定時，當風帽開孔總面積不變，風帽的開孔方式不是影響風帽阻力系數的重要因素。
　?、莸玫皆谝欢L帽結構下，當內部流通尺寸一定時，一定適用范圍內的風帽阻力系數與進出口面積比的擬合關系。
　?、藿Y合試驗和數值模擬，提出了布風板的設計思路。
　　分離器

5、數值模擬主要結論有：
　?、賀SM模型適用于分離器內氣固流場的模擬預測，其結果與試驗結果吻合較好；
　?、谂艢夤芷?80°，相對偏心距為0.127時的分離效率更高，更有利于小粒徑顆粒的分離捕集；
　?、叟艢夤芷檬椒蛛x器內排氣管偏置方向的切向速度有所提高，顆粒離心運動更為強烈，有利于分離效率的提高，且壓降變化與中置式相差不大，提高了分離器經濟性；
　　④排氣管偏置式分離器內排氣管下部短路流較小，也有利于分離性能