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应用于循环流化床锅炉气固流动和燃烧的CPFD 数值模拟 总被引:2,自引:0,他引:2
利用计算颗粒流体力学(CPFD)商业软件 BarracudaTM对工业循环流化床锅炉中的气固流动和燃烧过程进行了数值模拟,通过模拟得到了炉膛从启动到稳定运行的动态变化过程。在气固流动方面,结果体现了循环流化床锅炉中炉内颗粒的整体流动形态和特性,并准确预测出磨损的发生位置;在燃烧方面,计算结果证明采用简化的煤燃烧机制是合理有效的,得到的炉膛温度分布和气体成分分布均与实际测试情况吻合。验证了利用 CPFD 手段预测循环流化床中气固流动和燃烧过程的潜力和可行性。 相似文献
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先后在高10m,提升管截面分别为边长0.27m方形和内径0.187m圆形的冷态循环流化床实验台上开展针对B类石英砂颗粒的实验,研究提升管结构及操作条件对床内流动特性的影响,并分析实现高密度循环流动的条件。圆床中固体循环流量G超过300kg/(m^2s),实现了高密度循环;方床中由于装置结构因素,影响了G的提高。与A类颗粒不同,对于实验采用的B类颗粒,固体循环流率超过饱和循环流率时,轴向固体颗粒浓度依然呈现指数型分布,未出现S型分布。实验操作条件下,圆床和方床中提升管总压降均与固气比成线性关系,但线性斜率差别明显。通过无量纲提升管高径比关联固气比和提升管总压降,正确反映了提升管结构对流动的影响,通过实验值的比较,采用高径比关联后,固气比与不同结构下提升管总压降的线性关系较一致。 相似文献
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以循环流化床为应用背景,采用三维激光颗粒动态分析仪(3D—PDA)对一方形截面分离器内的强旋气固两相流湍流进行了研究。结果表明:(1)方形分离器内的旋流流场呈中心为强制涡而边壁附近为准自由涡分布,在边角位置存在局部旋涡。颗粒在边角处的相互碰撞强化了该处的准层流脉动,使得湍流动能和局部湍流强度在边角附近取得较大值。其消耗了较多的能量,是造成分离器压力损失的主要区域之一,并有利于颗粒在边角约分离。(2)在分离器上部,垂直方向的平均下落速度的最大值靠近导流锥体的右侧(进口在左侧时)。在分离器中下部,最大下落速度在分离器的右壁面,截面中心部位速度方向向上,出现回流。 相似文献
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利用计算颗粒流体力学(CPFD)商业软件BarracudaTM对工业循环流化床锅炉中的气固流动和燃烧过程进行了数值模拟,通过模拟得到了炉膛从启动到稳定运行的动态变化过程。在气固流动方面,结果体现了循环流化床锅炉中炉内颗粒的整体流动形态和特性,并准确预测出磨损的发生位置;在燃烧方面,计算结果证明采用简化的煤燃烧机制是合理有效的,得到的炉膛温度分布和气体成分分布均与实际测试情况吻合。验证了利用CPFD手段预测循环流化床中气固流动和燃烧过程的潜力和可行性。 相似文献
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电厂锅炉“四管”的磨蚀问题,严重影响着电厂锅炉的正常运行,介绍了等离子喷涂涂层提高锅炉水冷壁耐磨损性能的喷涂工艺及运行结果。 相似文献
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循环流化床内稠密气固两相流动的数值模拟 总被引:9,自引:16,他引:9
颗粒团聚是稠密气固两相流动中的一个重要现象,该文定义了颗粒团聚合力的概念来表征稠密气固两相流动中颗粒所受到的团聚效应,对单个颗粒进行了全受力分析,得到了聚合力的线形模型表达式。采用聚合力的线形模型,将两相流场分为稀相区和浓相颗粒团,将颗粒团视为整体离散相,文中数值模拟了循环流化床内的稠密气固两相流动,得到了床内颗粒团分布、颗粒团大小、床内空隙率、气相速度、颗粒相速度的详细分布,揭示了循环流化床内稠密气固两相流场的规律,以及循环流化床内两相流场的核心—环形流动结构。计算结果与前人实验结果相符并表明,采用该模型及其算法模拟循环流化床内稠密气固两相流动是可行的。 相似文献
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气固分离器是循环流化床锅炉的关键设备。回顾循环流化床锅炉使用高温旋风分离器的发展过程,分析并提出了循环流化床锅炉气固分离器的选择原则。 相似文献
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提出利用采集、分析风帽压力波动信号的方法,实现对循环流化床内气固两相流状态的监测。借助冷态循环流化床实验台,在不同一次风表观气速条件下,测量了床内中心位置风帽的入口压力波动信号、床内沿高度方向相临测压点的差压信号以及系统的颗粒循环流率。采用小波分析、均匀指数和能量加权平均频率等方法对风帽压力波动信号进行分析,得到信号的特征参数。利用床内沿高度方向相临测压点的差压信号计算床内不同位置的截面平均颗粒浓度。然后基于压力信号特征参数、截面平均颗粒浓度和系统的颗粒循环流率等,研究了一次风表观气速对循环流化床内气固流态化特征的影响。结果发现,风帽压力信号特征参数能够反映循环流化床一次风表观气速变化引起的气固流动状态变化,表明所提方法具有可行性。 相似文献
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对循环流化床气化试验系统进行冷态试验研究,改变风量、颗粒粒径、组合粒径等操作参数,掌握固体循环速率Gs、空隙率的变化规律,应用小波模极大法对压差波动信号进行分析。结果表明:随着表观风速的提高,Gs逐渐增大。表观风速大于2 m/s时,普通颗粒在提升管底部表现出快速区特征,其压差的模极大值线条数与顶部差不多相等。改变粒径分布范围,细颗粒能够增大Gs的同时,相当份额的粗颗粒在提升管内能表现出底部湍流区、上部快速区的特征,延长了其在床内的停留时间。对应的底部压差波动信号的模极大值线较顶部要多,但随着表观风速的增大,快速区长模极大线位置向后移动。分析结果有助于深入理解增压循环流化床气化的设计、控制和运行。 相似文献
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将冷态测试和数值模拟相结合,对不同运行工况下的矩形截面流化床锅炉内的磨损特性进行了分析。结果表明,截面风速增加后,炉内不同区域的磨损都有显著增加。增大二次风配比,有利于减小炉内的磨损程度。同时由于二次风采用径向送风,为减缓二次风对上升气固流的切断效果,二次风配比不宜过大。不同炉膛出口的分析结果表明,和小出口相比,采用大出口后减缓磨损的效果不明显。为减小锅炉内磨损,应在保证锅炉正常运行条件下,降低炉内的平均截面风速;在保证床层能够充分流化的前提下,适当增加二次风的份额;炉膛的角落区域采用耐火材料涂覆,耐磨层和非耐磨层的过渡尽量圆滑平缓,尽可能减小炉内的不规则区域存在;结构设计中应尽量避免交界面的存在。 相似文献
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600MW超临界循环流化床锅炉炉膛气固流场的数值模拟 总被引:2,自引:0,他引:2
利用Fluent软件对某600 MW超临界裤衩腿六分离器循环流化床锅炉炉膛的气固流场进行数值模拟研究.模拟采用双流体模型,分析炉膛颗粒浓度轴向分布,颗粒浓度与轴向速度的径向分布以及六分离器气同流率的不均匀性.结果表明:颗粒浓度的轴向分布呈稀密两相区分布;裤衩腿区内墙有较浓颗粒回流;稀相区颗粒呈双环核分布,中隔墙及前后墙回流明显;中隔墙边壁及间隙区颗粒浓度高于侧墙边壁浓度;悬吊屏屏间隔区域颗粒浓度比悬吊屏外侧区域颗粒浓度低;六分离器中中间位置固相颗粒质量流率高于两边位置,两边位置差别不大. 相似文献
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该文介绍了长度为10~100 mm棉秆与弱酸性床料的混合流化特性,主要研究流化风速和棉秆与床料不同配比对混合均匀度的影响。实验结果表明,10~100 mm棉秆与一定粒径分布的床料,质量配比为1~2%,流化数N>3时,能较均匀地混合流化,但流化数N> 7时,混合均匀度有所降低。棉秆与床料配比对混合均匀度也有影响,棉秆的质量配比越小,混合得越均匀,所以设计循环流化床锅炉时流化风速、静止床高要选择合理。在0.5 MW CFB实验装置上研究了纯棉秆燃烧时,流化速度、二次风率和棉秆给料量对炉内温度场分布的影响,结果表明,根据CFB实际运行参数,当流化速度为4~4.5 m/s时,尽管此时混合均匀度有所降低,但并没有影响到密相区稳定燃烧,其温度能够维持在830~870 ℃。实验后放出的底渣没有出现烧结现象,基本保持原来的形貌,说明弱酸性床料能够适合棉秆循环流化床燃烧。 相似文献
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在Φ0.205 m×7 m高密度循环流化床冷态实验台上,分别对三种不同出口结构在不同的试验条件下进行研究。实验结果表明:在高密度条件下,光滑出口结构使床内呈典型的指数衰减规律;突变出口对整个床高的轴向颗粒浓度均增加。 相似文献
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脱硫塔气固两相流场优化的数值模拟研究 总被引:13,自引:3,他引:13
循环流化床脱硫塔是一种用于锅炉尾部烟气的干法脱硫技术。由于实际脱硫塔尺寸庞大,给实验研究带来困难且成本很高,该文采用数值模拟的方法对多种方案进行比较,能够便利、深入地对塔内流场进行研究。并根据拟建的循环流化床脱硫塔实际结构和运行参数,通过数值模拟方法对塔内气固两相流场进行了模拟,发现和揭示了塔内流场所存在的不均匀性。为将塔内流场调节均匀,在所建立的数值模拟平台上对大量设想的调节方案进行了尝试、比较和筛选。最终结果表明,通过改变文丘里管直径、加装直导流板或弯曲导流板均可以将流场调节均匀,达到理想状态。 相似文献