660MW超臨界CFB鍋爐爐內氣固流動特性的數(shù)值研究.pdf

1、超臨界循環(huán)流化床(CFB)技術是一項高效、低污染的潔凈燃燒枝術，具有良好發(fā)展前景。但是由于鍋爐結構的復雜性，導致爐內氣固兩相流動的多樣性與非線性，從而影響爐內水冷壁磨損、燃燒溫度場、床內傳熱量等。所以對超臨界CFB鍋爐的氣固流動的研究是當今重要的研究方向。對大型CFB鍋爐內流動過程建立基本的數(shù)學模型以及對內部復雜的氣固流動過程進行數(shù)值模擬，能夠精確地預測整個CFB鍋爐內部性能，為鍋爐的設計和運行提供有效的技術支持，對促進大型CFB鍋爐的

2、發(fā)展是十分必要的。
　　本文首先介紹了歐拉-歐拉氣固兩相流動模型方法、重點分析了湍流模型、顆粒動理學理論以及雙流體模型中的曳力模型。其次，針對CFB上升管，利用歐拉-歐拉氣固兩相流動模型進行數(shù)值模擬，驗證了模型的有效性。分別采用不同曳力、湍流模型及恢復系數(shù)來分析CFB上升管中的氣固流動模擬的準確性，并研究了不同運行參數(shù)對流動特性的影響。結果表明:當只考慮提升管稀相區(qū)固相的濃度與速度或者顆粒團聚作用較小時，Gidaspow模型可以作

3、為曳力模型進行模擬計算。應用離散湍流模型也可以預測提升管氣固兩相流動特性。顆粒粒徑越大，顆粒沿軸向的空隙率相對均勻，反之軸向速度分布越不均勻;一次風速變大，顆?？障堵式档?，截面上的顆?？障堵史植稼呌诰鶆?床層堆積高度變大，截面的顆粒濃度增大。
　　最后，本文研究了660MW超臨界CFB鍋爐爐膛氣固流動分布特性，分析了爐膛內氣固兩相壓力、濃度以及速度等分布規(guī)律，并研究一次風速及顆粒粒徑對流動特性的影響，結果表明:顆粒濃度沿著爐膛高度

4、方向呈現(xiàn)上稀下濃分布，在爐膛截面上，顆粒濃度呈現(xiàn)典型的“環(huán)-核”流動狀態(tài);爐膛床壓隨爐膛高度呈現(xiàn)反指數(shù)函數(shù)變化;顆粒速度呈現(xiàn)中心區(qū)域高，邊壁區(qū)域低的分布規(guī)律，爐膛雙褲衩腿內固相速度呈現(xiàn)“M”型分布。一次風速的變大，雙褲衩腿內壓降比較劇烈，在靠近爐膛頂部區(qū)域內的壓力變化則很平緩;稀相區(qū)顆粒濃度和速度逐漸增加，雙褲衩腿內的濃度變化則很平緩。顆粒直徑的變大，爐膛雙褲衩腿內壓力變化較小，爐膛上部壓力逐漸降低;雙褲衩腿內顆粒濃度持續(xù)增大，而稀相區(qū)