循环流化床锅炉流体动力学研究

在循环流化床锅炉炉膛内，分为湍流床与快床两个区域。本文论述了由鼓泡流化床和从气力输送状态向循环流化床转化过程中的流体动力学现象。研究了湍流床开始出现到完全转化为湍流床及快床时，炉内气体迅速变化的规律和相应的计算公式。对转化过程中的主要影响因素，如床的当量直径、床的温度以及固体颗粒供给速度等进行了试验研究。     

循环流化床锅炉流体动力学研究

在循环流化床锅炉炉膛内，分为湍流床和快床两个区域。本文论述了由鼓泡流化床与从气力输送状态向循环流化床转化过程中的流体动力学现象。研究了湍流床开始出现到完全转化为湍流床及快床时，炉内气体速度变化的规律和相应的计算公式。对转化过程中的主要影响因素，如床的当量直径，床温及固体颗粒供给速度等进行了深入试验研究，对循环流休床锅炉的设计和运行有一定的指导意义。     

二次风环境下循环流化床流体动力学的研究进展

二次风的加入使得循环流化床锅炉内的流体动力学特征更加复杂,进而影响炉内的燃烧、换热以及气体排放等.本文详细介绍了循环流化床二次风引入后流体动力学方面的研究现状,指出了目前存在的问题及努力的方向.     

300 MW循环流化床锅炉气固流动特性的CPFD模拟

采用计算颗粒流体力学（CPFD）的方法对300 MW循环流化床锅炉内的气固两相流体动力学参数进行全床数值模拟研究,重点分析了循环流化床锅炉炉膛以及回料阀的气固流动特性,获得固相颗粒浓度和速度场在炉膛内的分布以及固体循环流量、系统压力平衡、回料阀的运行情况等锅炉关键参数。结果表明：颗粒浓度的轴向分布呈现明显的密相区和稀相区两部分,模拟得到的轴向压力分布与实际工况吻合较好,验证了CPFD方法模拟循环流化床锅炉的准确性;锅炉回料阀内压降最大,这与床料分布相符;回料阀返料室流化程度较高,而输运室流化程度较小,呈现鼓泡床状态,气泡大都贴壁逃逸。     

循环流化床锅炉快速床流体动力学结构研究

循环流化床锅炉炉膛分为湍流床和快速床两个流体动力学分区域。本文论述快速床区流体动力学的结构，研究了快速床区纵向和横向悬浮密度分布的规律及相应的计算公式，并对影响快速床区动力学结构的主要因素，进行了试验研究，对循环流化床锅炉的设计和运行有一定的指导意义。     

循环流化床锅炉内颗粒速度测量技术的分析比较

在对各种颗粒速度测量原理和使用条件分析比较基础上,结合循环流化床锅炉内颗粒浓度在床内的分布特点,给出了各种颗粒速度测量技术在循环流化床锅炉内颗粒速度测量中的具体应用条件,对开展循环流化床锅炉内颗粒速度的测量研究具有指导意义。     

循环流化床颗粒湍动功率谱特性

循环流化床因其气固混合剧烈，气固相对滑移速度大，床内温度均一，而广泛应用于化工和能源领域。本文利用ＦＦＴ方法对循环流化床内的颗粒浓度、颗粒速度及颗粒动量３种时间序列进行了大量的概率分析及统计，系统地研究了循环流化床内颗粒湍动特性，研究结果将对循环床设计和运行产生重要影响。     

循环流化床可视化研究初探

宽筛分流化床的流体动力学特性的研究,对于改善循环流化床的设计与运行具有重大的意义．简要介绍自行设计并搭建的试验台系统。利用ＣＣＤ的图像快速采集功能,获得了不同气速下床内的流态图像,并用图像处理方法对这些原始图像进行了有效的处理．实现循环流化床内空气动力学特性的可视化,为图像处理技术应用到循环流化床锅炉作了有益的尝试。     

褐煤在鼓泡流化床和循环流化床燃烧的汞迁移试验研究

对褐煤在小型电加热鼓泡流化床和小型电加热循环流化床中燃烧时的汞迁移特性进行了对比试验研究,重点考察了不同燃烧工况对汞迁移特性的影响。试验结果表明,炉膛温度和给煤量增加,鼓泡流化床和循环流化床的烟气总汞HgT均增加,飞灰颗粒汞含量Hg(p)均减少,并且循环流化床的烟气总汞HgT值均低于相同燃烧工况的鼓泡流化床值,循环流化床的飞灰颗粒汞含量Hg(p)值均高于相同燃烧工况的鼓泡流化床的值;流化风速增加,循环流化床的烟气总汞HgT减少,飞灰颗粒汞含量Hg(p)增加,鼓泡流化床烟气总汞HgT增加,飞灰颗粒汞含量Hg(p)减少。     

循环流化床内颗粒运动的PIV测试

作为一种瞬时全场测速技术,PIV测试技术被尝试用于测量循环流化床(CFB)内颗粒运动,以进一步了解循环流化床内复杂的气固两相流动特性。初步实验已在一个截面为200mm×200mm高为4m的冷态循环流化床实验台上完成,并运用二值化互相关图像处理算法,获得了床内截面上的颗粒流动矢量图。初步测试结果较好地反映了循环流化床内颗粒流动的一些特性,表明PIV技术在循环流化床气固两相流体特性研究中具有较好的应用前景。     

循环流化床流动特性分析

基于循环流化床 ( CFB)的流动特性 ,提出了一个求解其流动结构的模型。模型综合考虑了床内粒子空间分布的轴向和径向不均匀性 ,可以预测各种运行条件下床内颗粒浓度分布情况 ,并能清楚地表示床的几何尺寸、运行工况对循环流化床流动特性的影响。     

Flow boiling heat transfer in circulating fluidized bed

In order to enhance heat transfer and mitigate contamination in the boiling processes, a new type of vapor-liquid-solid (3-phase) circulating fluidized bed boiling system has been designed, combining a circulating fluidized bed with boiling heat transfer. Experimental results show an enhancement of the boiling curve. Flow visualization studies concerning flow hydrodynamics within the riser column are also conducted whose results are presented and discussed.     

Flow boiling heat transfer in circulating fluidized bed

In order to enhance heat transfer and mitigate contamination in the boiling processes, a new type of vapor-liquid-solid (3-phase) circulating fluidized bed boiling system has been designed, combining a circulating fluidized bed with boiling heat transfer. Experimental results show an enhancement of the boiling curve. Flow visualization studies concerning flow hydrodynamics within the riser column are also conducted whose results are presented and discussed.     

内旋流流化床颗粒运动的研究

内旋流流化床供风的速度较低、颗粒的流动属于稠密气固两相流,利用通常的测量手段研究内旋流流场,尤其是颗粒的速度场存在一定的困难,由于内旋流流化床是一种近似二维床,可以利用瞬态平面二维速度场测量技术（ＰＶ和ＤＰＩＶ）测量流化床某一断面的颗粒流场。对实验室原有的ＤＰＩＶ系统进行了改进,并用该系统初步研究了内旋流流化床颗粒运动的速度场。结果较好地描述了颗粒的二维流动。     

燃煤循环流化床模型与试验研究

利用循环流化床内气－固两相流动等基础方面的研究成果,根据本文床内气固浓－淡流动模型,建立适用不同结构参数的循环流化床燃烧模型,考虑了床内气体、固体颗粒的返混、循环过程,以及煤燃烧、ＮＯ的生成和分解、颗粒磨损等因素。在循环流化床燃烧试验台上进行实验研究,模型仿真结果和实验数据吻合良好,表明气固两相浓－淡流动模型所建立的循环流化床燃烧系统模型可以正确地模拟循环流化床的燃烧过程。     

中心提升管内循环流化床颗粒循环流率预测研究

中心提升管内循环流化床生物质气化装置的关键是合理控制物料循环量.自行设计并搭建了中心提升管内循环流化床冷态试验台,在小型试验台上就运行参数对颗粒循环流率的影响进行了试验.试验结果表明:颗粒循环流率随着提升管风速或鼓泡床风速的增加而增加,并且当提升管风速或鼓泡床风速分别增加到一定程度时,颗粒循环流率增加趋于缓慢.在试验基...     

Simulation study of the effect of the restitution coefficient on interphase heat transfer processes and flow characteristics in a fluidized bed

This article discusses a simulation study performed to investigate the effect of particle collision on inter-particle and gas–solid heat transfer processes, and other related bed flow characteristics. The effect of particle elasticity is presented using different values of the particle–particle coefficient of restitution. The simulation study was carried out using a two-dimensional model of a fluidized bed reactor incorporated to ANSYS Fluent 16.2 software. Two different materials, steel beads and sand particles, were used as the bed material fluidized by air. The simulation results are compared to those from previous studies on fluidized bed reactors containing a single bed material. The coefficient of restitution affected the bed hydrodynamics. Specifically, an increasing coefficient of restitution resulted in an increasing bed pressure drop and decreasing void fraction, granular temperature, particle velocity, and collision frequency. Conversely, increasing the particle coefficient of restitution resulted in decreasing the particle–particle heat exchange coefficient and the gas–particle heat transfer coefficient. The gas–particle heat transfer coefficient for sand particles was higher than that for steel beads. The effect of the coefficient of restitution on the flow characteristics from a binary mixture bed was quite similar to those of single material beds found in previous studies. This study demonstrated that the restitution coefficient clearly affected both the particle–particle and gas–particle heat transfer processes.     

基于灰颗粒的物理特性为分类原则的试验研究

循环流化床(CFB)锅炉炉内的燃烧及传热与炉内床料的状态密切相关,而炉内床料主要是由燃煤含有的矿物组分经过燃烧、爆裂和磨耗过程形成的。文中对6种煤样在固定床燃烧后,使用可视化显微仪,获取了灰颗粒的微观形貌特征,根据灰颗粒的机械强度和耐磨性能的不同,将灰颗粒定义为3类不同性质的灰。以此为基点,采用固定床燃烧后冷态振动筛分和流化床实验台热态流化后筛分的方法,研究了不同燃烧温度下升温速率对灰颗粒粒径变化的影响,以及不同燃烧温度下燃烧时间对灰颗粒粒径变化的影响,推演了不同煤样在燃烧过程中的演化特征。结果表明:3类灰颗粒在不同的燃烧温度和时间的演化过程存在明显的不同,从而为预测循环流化床中的床料粒径分布提供了理论依据。     

循环流化床的物料平衡和运行中的物理现象

循环流化床中的物料平衡是循环床燃烧的核心和基础。对于循环床的运行很重要。本文给出了循环流化床稳态下的物料平衡模型,讨论了影响物料平衡的因素,采用该模型计算了75t／h循环流化床锅炉的循环物料流率、排渣物料流率和飞灰物料流率及其粒度分布,并分析了在物料平衡影响下的循环流化床运行中的物理现象和问题的内在原因,如“床质量”和循环床用分离器特性等,量化说明了理论界和工业界存在的一些问题。     

循环流化床锅炉传热数学模型研究

在国内外研究的基础上,结合环－核结构的流动模型建立了循环流化床锅炉的传热数学模型。利用该模型对循环流化床锅炉的对流、辐射传热特性进行了仿真研究,并对结果进行分析。仿真结果表明,循环流化床锅炉的对流传热系数与截面平均颗粒体积份额有密切关系,而辐射传热系数与环形区内温度密切相关;循环流化床锅炉辐射传热占总传热的份额随炉膛高度的增加而增大．