出口特性對(duì)循環(huán)流化床鍋爐內(nèi)循環(huán)影響的實(shí)驗(yàn)研究.pdf

1、循環(huán)流化床燃燒技術(shù)以其高效率(HighEfficiency)、低污染(LowEnvironmentalPollution)、良好的經(jīng)濟(jì)性(Economics)成為引人注目的能源“三E”利用技術(shù)，在鍋爐中得到廣泛的應(yīng)用。本論文在介紹循環(huán)流化床鍋爐的特點(diǎn)及爐內(nèi)氣固流動(dòng)特性的基礎(chǔ)上，針對(duì)目前實(shí)際循環(huán)流化床鍋爐存在的床溫控制、細(xì)顆粒的停留時(shí)間及氣固橫向混合等主要問(wèn)題及其工程對(duì)策的缺陷，試圖通過(guò)實(shí)驗(yàn)研究探索一種更簡(jiǎn)單的方法來(lái)增加顆粒的內(nèi)循環(huán)以解決

2、這些問(wèn)題。 本文作者在自行設(shè)計(jì)和建立的循環(huán)流化床鍋爐實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)中，研究了多種循環(huán)流化床鍋爐出口結(jié)構(gòu)在不同操作條件對(duì)床內(nèi)流動(dòng)特性的影響，探尋了一種建立循環(huán)流化床鍋爐物料內(nèi)循環(huán)的方法。通過(guò)實(shí)驗(yàn)研究和理論分析計(jì)算，從氣固兩相流動(dòng)機(jī)制方面充分揭示了循環(huán)流化床鍋爐出口結(jié)構(gòu)影響物料內(nèi)循環(huán)的機(jī)理。 實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，循環(huán)流化床鍋爐出口結(jié)構(gòu)是影響床內(nèi)流動(dòng)特性的一個(gè)重要參數(shù)。采用光滑出口時(shí)，床密度呈上稀下濃的傳統(tǒng)分布；對(duì)于平直出口和凸起出口，床

3、密度分布呈上濃下稀或兩端濃中間稀的分布特征，而且隨著凸起高度的增加，出口結(jié)構(gòu)對(duì)床內(nèi)流動(dòng)特性的影響增強(qiáng)。當(dāng)凸起高度達(dá)到顆粒運(yùn)動(dòng)所能達(dá)到的最大高度時(shí)，這種影響消失。 本論文還分析了操作參數(shù)對(duì)循環(huán)流化床床密度的影響。隨著表觀氣速的增加和顆粒循環(huán)流率的減少，床密度減小，但床密度的分布形式不會(huì)改變。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，對(duì)于凸起出口，可以消弱由于表觀氣速增加而帶來(lái)的不利影響。 研究結(jié)果表明，在循環(huán)流化床鍋爐運(yùn)行條件下，選擇合理的循環(huán)流化床

4、出口結(jié)構(gòu)，可以在遠(yuǎn)離飽和夾帶的情況下，增加循環(huán)流化床出口甚至全床的床密度，以增強(qiáng)氣固橫向混合和顆粒的內(nèi)循環(huán)。顆粒內(nèi)循環(huán)的增強(qiáng)，使得合理的循環(huán)流化床鍋爐出口結(jié)構(gòu)具有初級(jí)分離器的功能，便于控制床溫并延長(zhǎng)顆粒在床內(nèi)的停留時(shí)間。此外，初級(jí)分離器的功能還可以降低對(duì)外分離器的要求，減輕外分離器的負(fù)擔(dān)，增加外分離器的使用周期。 為了驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)結(jié)果，作者還分析了循環(huán)流化床鍋爐出口區(qū)域顆粒的運(yùn)動(dòng)情況。在分析運(yùn)動(dòng)顆粒受力情況的基礎(chǔ)上，計(jì)算了運(yùn)動(dòng)顆粒的