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。     

流化床气液两相流数值模拟研究

文中利用Fluent软件对流化床反应器内气液两相流进行数值模拟,通过改变进气速度、气泡直径来研究操作参数对流化床反应器内气液两相流速度场和气含率的影响。从模拟结果分析比较可以看出,增大进气速度能够增加液相循环速度和气含率;减小气泡直径能够增加反应器内气含率,但会降低液相循环速度。研究结果对流化床反应器的设计及应用具有一定的参考价值。     

非均匀布风内循环流化床内气泡特性的可视化研究

采用图像处理方法 ,可视化研究非均匀布风内循环流化床中的气泡特性。用CCD摄像机将拍摄的数字图像进行处理 ,从而得到清晰的气泡图像。研究不同流化速度及床层高度处的气泡形状和尺寸 ,同时对内循环流化床中的气泡破裂与合并现象进行分析。     

基于非接触式静电传感阵列的二维流化床气泡参数测量

实现流化床内气泡参数实时在线测量与表征,对深入了解流化床内气固流动特性以及反应过程调控具有重要意义。本文提出一种非接触静电传感阵列的气泡参数测量方法,通过静电传感器结合互相关法测量气泡上升速度,进一步利用气泡流经传感器的时间差,可获得气泡直径。开发了非接触式多路检测系统,并在二维流化床上开展了气泡特性实验研究。结果表明：静电传感器阵列结合互相关技术可实现在流化床内气泡上升速度、直径的同时测量;不同工况下,二维流化床中气泡的流动特性基本满足Davidson半经验公式,气泡的上升速度与流化风速及气泡直径的平方根成线性关系。非接触静电传感阵列对气泡流动不产生干扰,在表征流化床内部气泡流动特性具有重要的工程应用价值。     

PIV应用于气固多相流动的研究现状

作为一种瞬时全场测速技术，PIV测试技术近年来在单相流或多相流领域中得到了广泛应用，作者概述了国内外近年来PIV技术在气固多相流动领域中的应用状况，并着重对流化床和循环流化床气固两相流动粒子图像可视化研究工作进展进行了总结和分析，指出PIV技术在循环流化床气固两相流体特性研究中具有很好的应用前景，图1参13。     

浅谈循环流化床锅炉的冲蚀磨损

1 “灰流冲蚀磨损”现象 循环流化床锅炉炉膛内受热面的磨损情况直接影响整台机组的安全和经济运行。据统计．循环流化床锅炉的事故停炉86％都是因炉膛内受热面的磨损而发生爆管所引起的。通过对国内3大锅炉厂所生产的循环流化床锅炉进行定期检验．发现了它们均存在的一个共性问题：     

循环流化床烟气脱硫气固两相流动特性的试验研究

采用三准则相似理论设计了循环流化床烟气脱硫气固两相流动试验台.通过对循环流化床脱硫反应器试验装置内沿高度方向阻力分布和不同高度截面上局部颗粒质量通量的测量,详细地研究了脱硫反应器内气固两相流动规律和内循环特性.结果表明:脱硫反应器阻力主要集中在文丘里管段,而且随着循环物料量和气体流量的增加,系统阻力显著增加;脱硫反应器内气固两相流动呈典型的环核流动结构,边壁下降流颗粒浓度高,中心区域上升流颗粒浓度低,且固体质量回流比率随着脱硫反应器高度的上升而下降.研究结果为循环流化床烟气脱硫系统的设计与放大提供了依据.     

燃煤流化床声发射特性实验研究

本文通过实验和理论对流化床燃烧过程的声发射现象进行分析,从声学角度对燃煤流化床内的气泡运动特征进行了探讨。实验研究包括热态流化床和冷态流化床对比实验,确定了声波时序与气泡过程的对应性,运用瞬态谱理论获得了气泡爆破过程的能量尺度和时间尺度参数。最后,对气泡时序进行了非线性特征分析     

超临界循环流化床锅炉

据《Электрическиестанции》2013年9月刊报道,全俄热工研究所的专家研究了超监界循环流化床锅炉内的燃烧过程。分析了在循环流化床锅炉内燃烧固体燃料时涉及超临界蒸汽参数的问题。研究表明,在很久以前的实践中,采用循环流化床工艺时就掌握和使用了提高了蒸汽参数的方法。给出了与600-800 MW功率相似的循环流化床锅炉装置的国外研究成果。根据一些局部条件的经济论证结论,分析了选择蒸汽参数的方法。     

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。     

基于图像处理技术的循环流化床流体动力特性的研究

综述了国内外循环流化床流体动力特性可视化研究的概况 ,对该领域研究的现状和结果进行了分析和总结。上海交通大学在流化床燃烧气固两相流可视化研究方面做了大量细致的工作 ,取得初步成果 ,文中对此做了评述。对于如何摄得清晰且可信度高的图像 ,如何通过二次开发对图像进行有效处理 ,获得定量信息 ,并进而建立可资应用的理论模型 ,是可视化研究的主攻关键和独到之处。参 1 1     

流化床密相区流动特性的数值模拟

流化床内气固两相流动一直是实验研究和数值模拟的热点。基于Eulerian双流体模型,本文建立了流化床内的气固两相流动模型,采用FLUENT软件对流化床密相区两相流动特性、床内气泡的产生运动和爆裂等特性进行了数值模拟。模型中,将颗粒相看作是连续介质,建立与气相相同形式的数学模型;采用了离散介质动力理论,引入颗粒温度来描述固相粘性应力,并用气固曳力进行气固两相耦合。模拟得到了气泡产生、运动和爆裂的变化过程,与实验结果相一致。采用不同的曳力模型对流化床稠密两相流动进行了模拟,与Kuipers实验对比,结果表明采用Gidaspow曳力模型描述流化床稠密两相流动特性更准确。     

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。     

两相流动对流化床燃烧行为的影响

循环床锅炉沿床高的烟气浓度及燃烧份额分布测试结果证明,鼓泡流化床和循环流化床的重要差异表现为密相区燃烧行为的根本不同,由于床料平均粒径较低,循环床密相区的流动不同于鼓泡床,导致气固两相之间的传质阻力增加,从而影响燃烧反应,密相区的燃烧行为表现为欠氧。循环床锅炉沿床高乃至分离器都有燃烧反应发生,建立了考虑气固相间传质阻力的流化床密相区燃烧模型,并与实际循环流化床锅炉的测试数据比较,计算结果与测试值比较吻合。     

内循环流化床气泡运动特性的可视化研究

城市固体废弃物焚烧过程中采用非均匀布风的内循环流化床，这种内循环流化床有其独有的特点，使用非均匀布风实现床料颗粒的大尺度回旋流动，内循环流化床气中气汽的运动特性直接影响着床料的回旋流动及床料的混合，因此，有必要研究内循环流化床中气泡的运动。该文采用可视化的方法研究气泡的运动轨迹及运动速度。     

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。     

利用出口几何结构改善循环流化床锅炉性能

循环流化床锅炉出口几何结构对炉内气固两相流动特性和传热特性有强烈的影响,称为循环流化床锅炉出口端头效应。试验结果表明,采用合理的出口几何结构,可以增强颗粒的内循环和炉内传热。     

Local Heat and Mass Transfer for Gas—Solid Two Phase Flow in CFB

ＬｏｃａｌＨｅａｔａｎｄＭａｓｓＴｒａｎｓｆｅｒｆｏｒＧａｓ－ＳｏｌｉｄＴｗｏＰｈａｓｅＦｌｏｗｉｎＣＦＢＦｅｎｇＬｕ；Ｍｉｎｇ－ＨｅｎｇＳｈｉ（Ｄｅｐｔ．ｏｆＰｏｗｅｒＥｎｇ．，ＳｏｕｔｈｅａｓｔＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｎａｎｊｉｎｇ，２１００１８，...