文档介绍：重庆大学
博士学位论文
新型循环流化床锅炉结构布置及气固流动特性的研究
姓名:熊斌
申请学位级别:博士
专业:热能工程
指导教师:卢啸风
20091205
置式换热器髓S氪矯锅炉布置相比,此新型布置方案具有对二次风射摘要循环流化床忌占际跻云涔惴旱娜剂鲜视π浴⒔系偷牡Q趸锱欧拧较高的脱硫效率、良好的负荷调节性能等优点成为新一代洁净煤燃烧技术。随着忌占际醯牟欢戏⒄梗珻锅炉容量也在快速增大。国外已建成大容量已达⒁淹瓿闪及某俳绱笮虲锅炉设计工作。我国也在积极开展妨骰补难兄乒ぷ鳌5獵锅炉的大型化也带来了许多问题:分离器数量不断增多,使得分离器布置困难,进入各个分离器的烟气量相差较大;炉膛容积增大,导致二次风穿透性不佳,布风均匀性差;叽缂绦糯蟮姆缦找苍嚼丛酱蟆4送猓钟械募钢执笮虲锅炉结构布置方案,国外均已申请了相关专利。为解决我国笮突媪俚技术问题及知识产权问题,迫切需要研究笮突辈捎眯碌摹⒕哂凶灾知识产权的结构布置方案。在总结和分析大型峁剐问降幕∩希厍齑笱状翁岢隽艘恢“炉膛包围分离器’’的新型贾梅桨浮<丛诹礁雎胖屑洳贾靡桓鏊ú进风的方形旋风分离器,同时分离器下面还布置有与返料机构相联合的一体化外程要求低,布置紧凑等优点。锅炉放大时,采用多模块组合方式,每个模块可独立运行,其给煤和排渣可单独控制,大大降低了锅炉放大的风险。为了验证此新型贾梅桨傅目尚行裕云溲废低车钠塘鞫辛搜芯浚渲饕0括:①新的低吃诵械钠塘鞫匦约捌湓诵形榷ㄐ缘难芯浚虎谛滦屯置式换热器内气固流动特性的研究;③双进口方形分离器性能的研究。新的低吃诵械钠塘鞫匦约捌湓诵形榷ㄐ缘氖匝榻峁砻鳎炉膛运行时,两个炉膛流化特性相近,相互干扰小,整个系统运行稳定。双进口方形分离器能高效地将物料分离下来。一体化外置式换热器返料均匀,排料调节灵活可靠,基本能顺利地将立管中的循环物料排入任一炉膛。整个锅炉具有良好的压力平衡系统,自平衡特性良好。新型贾梅桨钢胁捎昧艘恢秩碌姆腔捣酵庵檬交蝗绕鳌Mü控制流入各个换热仓室的固体物料流量,从而达到对各换热仓室中布置的受热面的换热情况进行单独调节。同时把外置床和返料机构岷显谝黄穑证向两个炉膛的返料。对这种一体化外置式换热器及其返料机构中的物料流动特性进行了冷态试验研究。试验结果表明这种外置式换热器有很好的物料分流和流量控制特性。可以通过调节运行参数和结构参数来控制两个换热室、蚻中文摘要
以及两个返料口之间的物料流量和比例。这主要是由于流化风速的改变而引起颗粒夹带速率及各仓室压力分布的变化所致。同时还建立了孔口两侧压差与通过孔口处固体流率之间的经验关系式,定义了孔口流量系数新的关系式。双进口方形分离器的性能是新型晒Φ墓丶蛩亍T诮孛娉叽缥睦涮匝樘ㄉ隙苑掷肫餍阅芗胺掷肫髂诘钠塘鞫辛搜芯俊当入风速为./⑷肟诳帕Eǘ任./时,双进方形分离器的切割粒径为/,临界粒径为/,阻力系数为。同时,分离器的性能还受到入口风速及入口颗粒浓度的影响。分离器边角处的即时分离现象对于提高中高入口颗粒浓度下分离器效率是有利的。在试验研究的基础上,对分离器内的气固流动进行了数值模拟,数值计算的分离器效率和压降与试验结果基本吻合。同时采用数值模拟的方法对分离器结构进行了优化。双进口方形分离器内的流场与圆形分离器相似,具有械奶点,在边角处出现局部小漩涡。研究了中心筒插入深度、入口尺寸、直筒段长度、锥体长度对分离效率的影响,通过结构优化,分离器的切割粒径可在笥摇方形分离器内旋流较弱,压降较小,可以认为不是分离器性能的主要考虑因素。冷态试验及数值模拟结果表明一体化外置式换热器的流量控制特性及双进口方形分离器的性能能够满足新型贾梅桨傅脑诵幸G螅孕韫糯后的检验。应用上述研究成果,对一台痟工业循环流化床锅炉的结构布置方案进行了研究,并完成了相关设计。以期将此新型糯蟮焦ひ倒婺#在工业锅炉上进行一系列的测试,积累经验和关键数据,为此新型慕一步放大打下坚实的基础。关键词:循环流化床锅炉,循环系统,气固流动,试验研究,数值计算重庆大学博士学位论文Ⅱ
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