CFB爐膛風帽區(qū)域與回料閥內(nèi)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(jié)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(guān)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(xué)分析，提出了風帽臨界漏渣的理論判據(jù)，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(jù)為，顆粒流倒灌進風帽內(nèi)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(diào)節(jié)主床

2、流化風量與布置于床外側(cè)試驗風帽的風量得到。測量試驗風帽出口處的床內(nèi)靜壓與風帽內(nèi)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(nèi)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(shè)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(jié)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(xué)方程得到了風帽臨界出口風速與運行床壓的關(guān)聯(lián)式。據(jù)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(jīng)驗設(shè)計及工程改造結(jié)果相符。通過本文提出的風帽臨界漏渣判據(jù)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(dǎo)CFB鍋爐風帽的正確設(shè)計。 本文的第二項研究是關(guān)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(cè)立管經(jīng)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(zhì)量守恒方程。其中，流經(jīng)控制體的阻力—立管壓降、顆粒流經(jīng)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(jīng)理論推導(dǎo)，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(shù)—輸送風風量之間的顯式關(guān)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(guān)系是U型回料閥可靠運行最重要的特性，因此，這一結(jié)果對回料閥氣固兩相流動研究具有重