循環(huán)流化床氣固流動(dòng)關(guān)鍵部件冷模試驗(yàn)研究.pdf

1、為緩解世界經(jīng)濟(jì)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(shù)以其煤種適應(yīng)性廣、低污染排放、負(fù)荷調(diào)節(jié)范圍大等優(yōu)點(diǎn)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(dòng)提出了更高的要求。CFB內(nèi)氣固流動(dòng)結(jié)構(gòu)首先要求布風(fēng)裝置區(qū)域有良好的流化，其次，分離器的性能必須適應(yīng)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(diào)節(jié)作用等。因此，本文主要圍繞布風(fēng)裝置的設(shè)計(jì)，對相關(guān)問題進(jìn)行了試驗(yàn)研究和數(shù)值

2、模擬；對排氣管位置改變的旋風(fēng)分離器性能進(jìn)行了數(shù)值模擬研究。
　　布風(fēng)裝置的研究內(nèi)容主要有：
　?、籴槍Σ硷L(fēng)板的風(fēng)帽排列設(shè)計(jì)，在冷模試驗(yàn)臺(tái)上對小孔空氣射流在密相實(shí)料層內(nèi)射流特性進(jìn)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。
　　②對鐘罩式風(fēng)帽阻力特性進(jìn)行數(shù)值模擬研究。
　　③探討布風(fēng)板的設(shè)計(jì)思路。
　　分離器數(shù)值模擬的主要內(nèi)容：
　　對排氣管中置和偏置式

3、旋風(fēng)分離器內(nèi)氣相流場和顆粒運(yùn)動(dòng)軌跡進(jìn)行數(shù)值模擬，分析排氣管位置對分離性能的影響。
　　布風(fēng)裝置研究得到的主要結(jié)論有：
　?、傩】卓諝馍淞髟诿芟鄬?shí)料層內(nèi)的射流試驗(yàn)表明，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?jù)不同粒徑分布床料內(nèi)射流特性提出了CFB爐膛和外置床內(nèi)風(fēng)帽設(shè)計(jì)的差異：爐膛內(nèi)風(fēng)帽出口應(yīng)選擇大孔徑（≥10mm），外置床內(nèi)風(fēng)帽出口可適當(dāng)減小孔徑。
　?、鄣玫搅薈

4、FB爐膛和外置床內(nèi)風(fēng)帽出口空氣射流的關(guān)聯(lián)式，關(guān)聯(lián)式與測量值比較吻合，可用于布風(fēng)板風(fēng)帽排列的設(shè)計(jì)計(jì)算中。
　?、茜娬质斤L(fēng)帽阻力特性數(shù)值模擬結(jié)果表明，在風(fēng)帽結(jié)構(gòu)、內(nèi)部流通尺寸一定時(shí)，當(dāng)風(fēng)帽開孔總面積不變，風(fēng)帽的開孔方式不是影響風(fēng)帽阻力系數(shù)的重要因素。
　?、莸玫皆谝欢L(fēng)帽結(jié)構(gòu)下，當(dāng)內(nèi)部流通尺寸一定時(shí)，一定適用范圍內(nèi)的風(fēng)帽阻力系數(shù)與進(jìn)出口面積比的擬合關(guān)系。
　?、藿Y(jié)合試驗(yàn)和數(shù)值模擬，提出了布風(fēng)板的設(shè)計(jì)思路。
　　分離器

5、數(shù)值模擬主要結(jié)論有：
　?、賀SM模型適用于分離器內(nèi)氣固流場的模擬預(yù)測，其結(jié)果與試驗(yàn)結(jié)果吻合較好；
　?、谂艢夤芷?80°，相對偏心距為0.127時(shí)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(nèi)排氣管偏置方向的切向速度有所提高，顆粒離心運(yùn)動(dòng)更為強(qiáng)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(jīng)濟(jì)性；
　?、芘艢夤芷檬椒蛛x器內(nèi)排氣管下部短路流較小，也有利于分離性能