CFB爐膛風帽區(qū)域與回料閥內兩相流動特性的研究.pdf

1、循環(huán)流化床鍋爐布風板風帽漏渣和回料閥系統(tǒng)返料不暢、堆積、超溫結焦是目前CFB鍋爐運行中比較普遍存在的兩大問題。本文第一項研究是關于CFB鍋爐布風板風帽漏渣機理的理論與試驗研究。通過對CFB鍋爐風帽漏渣機制的力學分析，提出了風帽臨界漏渣的理論判據，并搭建試驗臺，進行了驗證試驗。CFB鍋爐風帽臨界漏渣的理論判據為，顆粒流倒灌進風帽內的動量流率與風帽噴出氣體動量流率相等。試驗風帽分別采用Г形風帽和箭頭形風帽。試驗中臨界漏渣狀態(tài)通過分別調節(jié)主床

2、流化風量與布置于床外側試驗風帽的風量得到。測量試驗風帽出口處的床內靜壓與風帽內靜壓差，用于計算顆粒流倒灌入風帽的流速和動量流率，同時測定試驗風帽內氣體流速以計算風帽噴出氣體的動量流率。床料倒灌入風帽速度的計算中，還采用了顆粒擬流體的假設和單相流體管嘴出流模型。試驗比較了多組臨界漏渣狀態(tài)下兩股動量流率的大小，結果表明，臨界漏渣狀態(tài)下，兩者的動量流率確實接近相等。本文又從風帽臨界漏渣力學方程得到了風帽臨界出口風速與運行床壓的關聯(lián)式。據此得出

3、的實爐運行床壓下風帽臨界漏渣風速與現(xiàn)有經驗設計及工程改造結果相符。通過本文提出的風帽臨界漏渣判據及其風帽臨界出口風速式不僅可以給出現(xiàn)有工程風帽存在漏渣現(xiàn)象的合理理論解釋，也可以有效指導CFB鍋爐風帽的正確設計。 本文的第二項研究是關于U型回料閥系統(tǒng)氣固兩相流動特性的理論與試驗研究。針對大型CFB鍋爐中常用的U型回料閥系統(tǒng)中各組成部分氣固兩相流動特點，以U型回料閥系統(tǒng)兩側立管經過回料閥到輸送室上方控制體為研究對象，建立了穩(wěn)定流動狀

4、態(tài)下控制體進出口能量守恒方程及質量守恒方程。其中，流經控制體的阻力—立管壓降、顆粒流經回料閥兩室間水平通道阻力諸項引用前人推薦的公式計算，由此得到了U型回料閥系統(tǒng)氣固兩相流動特性的完整理論模型，經理論推導，進一步得到了U型回料閥系統(tǒng)運行最為重要的特性：立管料位高度與回料閥控制參數—輸送風風量之間的顯式關聯(lián)式。由于穩(wěn)定狀態(tài)下，立管料位合理高度與流化控制風量的關系是U型回料閥可靠運行最重要的特性，因此，這一結果對回料閥氣固兩相流動研究具有重