循環(huán)流化床鍋爐爐膛內(nèi)氣固兩相流動(dòng)模型及試驗(yàn)研究.pdf

1、循環(huán)流化床氣固兩相流動(dòng)特性主要包括：空隙率分布(或顆粒濃度分布)、靜壓分布、氣固速度等。它對(duì)循環(huán)流化床鍋爐的燃燒、傳熱、污染生成與控制、設(shè)備工作的可靠性與經(jīng)濟(jì)性等有非常重要的影響。因此，研究循環(huán)流化床的流動(dòng)特性，具有十分重要的意義。 本文對(duì)循環(huán)流化床鍋爐爐內(nèi)的氣固兩相流的流動(dòng)特性進(jìn)行了兩方面的研究：構(gòu)建理論模型和試驗(yàn)驗(yàn)證。 循環(huán)流化床氣固兩相流動(dòng)的主要特征表現(xiàn)為局部流動(dòng)結(jié)構(gòu)的不均勻性及整體流動(dòng)結(jié)構(gòu)的不均勻性，因此，循環(huán)流

2、化床氣固流動(dòng)模型的主要任務(wù)就是研究這種不均勻性的變化規(guī)律。本文第二章介紹和推導(dǎo)了環(huán)核流動(dòng)理論模型，其基本假定為：所有的物質(zhì)包括固體和氣體在核區(qū)均向上流動(dòng)，在環(huán)形區(qū)均向下流動(dòng)；該模型的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)為：在徑向方向上存在環(huán)核邊界，它是以固體質(zhì)量流量為零處為分界點(diǎn)；在軸向上分為上部區(qū)和下部區(qū)，它是以核半徑為最小處為分界點(diǎn)。模型計(jì)算的基本特點(diǎn)是利用質(zhì)量守恒和動(dòng)量守恒等本構(gòu)方程以及合理的假定來計(jì)算氣固兩相流的流動(dòng)特性，其中壓降沿整個(gè)床高的計(jì)算考慮了顆粒

3、加速度的影響，這是該模型與以往計(jì)算方法相比的優(yōu)勢(shì)之一。依據(jù)該理論采用C語言編制了計(jì)算程序。程序在輸入固體顆粒和氣體特性、表觀氣體速度、固體顆粒流率、進(jìn)口溫度、運(yùn)行裝置的尺寸參數(shù)的情況下，可以計(jì)算軸向的顆粒流率分布、速度分布、空隙率分布、壓降分布以及徑向的顆粒流率分布、速度分布、空隙率分布等。與其他模型相比，該模型具有較好的預(yù)測(cè)性，輸入?yún)?shù)也較少，模型計(jì)算簡(jiǎn)便易行。 同時(shí)建立了二維冷態(tài)循環(huán)流化床實(shí)驗(yàn)臺(tái)，用于研究沿床高的靜壓分布及空

4、隙率分布。第三章詳細(xì)介紹了試驗(yàn)系統(tǒng)。試驗(yàn)測(cè)量時(shí)采用了硅膠樹脂和石英砂兩種循環(huán)物料，共做了十個(gè)工況。其中采用硅膠樹脂作為循環(huán)物料時(shí)做了七個(gè)工況，采用石英砂時(shí)做了三個(gè)工況。試驗(yàn)主要是測(cè)量沿床高的靜壓分布，然后根據(jù)壓差法計(jì)算沿床高的空隙率分布。為了準(zhǔn)確地測(cè)量沿床高的壓力分布，特地制作了一個(gè)靜壓測(cè)量?jī)x，可以直接測(cè)量床中心區(qū)的靜壓分布，摒棄了以前在爐膛壁上開孔測(cè)壓的舊方法，這也是本文試驗(yàn)測(cè)量時(shí)的創(chuàng)新之處。 第四章介紹了試驗(yàn)測(cè)量結(jié)果與理論模