排气管偏置对CFB锅炉旋风分离器性能的影响

通过冷态模化试验,研究了排气管偏置对CFB锅炉旋风分离器主要性能的影响。试验结果表明,排气管偏置对旋风分离器分离效率有明显的提高,而分离器阻力总体下降。因此,采用合适的排气管偏置结构,是改善旋风分离器性能的有效方法之一。     

无内旋流旋风分离器排气管入口加十字架的阻力特性优化实验研究

内旋流阻力损失占旋风分离器总阻力损失的50%以上,无内旋流旋风分离器由于消除了内旋流,因而降低了阻力损失。在这种旋风分离器排气管入口加十字架,可以减小净化气流的旋转速度,从而使阻力损失降低1/3。本文从实验角度进行了该种旋风分离器排气管入门加十字架的阻力特性优化研究。     

超临界旋风分离器排气管结构优化数值模拟

为解决某电厂660 MW超临界循环流化床旋风分离器分级效率较低的问题,对旋风分离器排气管入口结构进行优化,将排气管入口改造成渐缩的锥体和渐扩的锥体。利用CFD软件,采用RSM湍流模型和DPM颗粒模型对传统与新型排气管结构的旋风分离器内部流场进行数值模拟,以旋风分离器的分级效率与阻力系数比值比较排气管入口结构的经济性。研究表明:与传统旋风分离器比较,正常运行时,渐缩结构的分级效率提高6.1%,但总压差增加108.83 Pa;渐扩结构的分级效率提高2.6%,总压差减小36.27 Pa;入口流速20 m/s时,渐缩结构旋风分离器最具经济性。     

下排气旋风分离器的改进设计

分析了传统下排气旋风分离器的设计缺陷，提出了注重采用排气管高度作为设计参数和两侧内外对切的改进结构，对设计时各参数的推荐范围和选取依据作了详细分析，并给出了一个设计实例。现场测试表明：改进结构的旋风分离器具有低阻高效的良好性能。图3参6     

循环流化床锅炉高温旋风分离器性能的模化

本文提出了循环流化床锅炉高温旋风分离器性能的实用模化方法。并针对具体对象的要求进行了模化试验,其结果为该循环流化床锅炉高温旋风分离器设计,提供了依据。     

排气管结构参数对旋风分离器分离性能 影响的数值模拟研究

文中通过流体仿真软件对适用于循环流化床锅炉的某旋风分离器进行建模研究,探究其分离性能受到排气管插入深度和直径影响的变化特性。研究结果表明:压降和分离效率随着排气管插入深度的逐渐增大呈现出相似的变化趋势,先逐渐上升后再逐渐下降。旋风分离器的压降与排气管直径呈现出负相关性,其分离效率先逐渐上升再下降,其最大值为98.2%。因此,得出结论:选取合适的排气管直径(0.35 D)和插入深度(0.5 a),损耗较小,且能够有效提高旋风分离器的分离效率。     

W型火焰锅炉煤粉浓缩方式改造

某厂超临界W型火焰锅炉在运行过程中出现汽温欠温严重、下部水冷壁频繁爆管的问题,分析发现导致该问题的原因是百叶窗式浓淡分离器浓缩性能较差造成着火延迟。为了对该燃烧器进行改造,开展了百叶窗式浓淡分离器与旋风分离器的分离性能对比试验。结果表明:百叶窗式浓淡分离器分离效率最高60%,而旋风分离器的分离效率超过95%,着火距离从2 m多缩短至不足1 m。将百叶窗式浓淡分离器改造为旋风分离器后,主蒸汽温度达到设计值,未出现热疲劳现象。     

进口结构对方形旋风分离器性能影响的数值研究

利用CFD模拟研究了一种具有双矩形进口的方形截面的旋风分离器内部的流动特点,其中气相模型采用了雷诺应力湍流模型（Reynolds stress model,RSM）,颗粒相采用随机轨道模型。计算结果与文献实验数据的对比表明模型具有可靠性。模拟结果表明：在分离器内部的排气管和分离器壁面间的区域为强旋湍流区,靠近分离器壁面和排气管壁面的区域旋流强度较弱;排气管下的分离器内出现了回流;进口结构影响分离器内的旋流分布特点和回流开始位置及湍动能的分布,从而影响了分离效率和阻力,其中倾斜双进口的方形分离器内旋转向下的气流运动区域更大,回流开始位置更低,因此其分离效果更好;进口结构影响分离器内局部湍动能的分布特点和大小,从而决定了分离器的阻力大小;倾斜双进口的方形分离器内的局部湍动能小于对应的垂直单、双进口分离器,因此其阻力系数最小。     

超临界循环流化床旋风分离器结构优化数值模拟

当前我国正在大力发展超临界流化床锅炉,其关键部件旋风分离器在大型化及大尺度条件下的性能直接关系到整个机组的经济安全运行。针对某拟建电厂初设值,对旋风分离器排气管初设结构进行设计优化。对不同排气管直径,插入深度,偏置方向进行模拟研究。模拟采用RSM湍流模型,QUICK差分格式,SIMPLEC耦合方式,随机轨道模型,得到结构变化对分离器总压差和分级效率影响的一般性规律。引进分析综合因素Y=η/ξ(η为分级效率,ξ为阻力系数)将压差与分级效率综合考虑,使Y最大化。结果表明:直径为4.25m时,Y=3.17最大;插入深度为3.6m时,Y=3.17最大;偏于180°方向布置时,Y=3.38最大。排气管直径,插入深度设计合理,为进一步提高分级效率,降低压差可以进行排气管偏于180°方向布置。     

卧式热交换式方形分离器分离性能的试验研究

对卧式热交换式方形分离器在不同风速和不同入口浓度下分离效率和阻力进行试验研究,并分析了运行工况分离性能。为了进行优化设计,对不同的结构方案进行了优化试验。结果表明,排气管直径和仲入长度分别为分离器特征尺寸的1／3和1／15的分离器具有高效、低阻等优点;对于粒径大于100μm的固体颗粒,其分离效率在90％以上,阻力小于1500Pa。     

不同排尘结构旋风分离器的分离特性

在欧拉-拉格朗日坐标系中对常规旋风分离器和两个不同直管长度旋风分离器内气固流动特性进行了数值模拟．模拟时气相场采用雷诺应力输运模型,应用随机轨道模型模拟湍流流场中颗粒的运动轨迹,并考虑气固两相之间的双向耦合．给出了不同排尘结构旋风分离器的速度、湍动能分布．对不同排尘结构旋风分离器的分离性能进行了实验研究．结果表明,底部加延长的直管可以使灰斗中气流的速度和湍动能得到较大衰减,能有效防止已分离颗粒的二次扬尘．直管内仍具有一定的分离能力,分级效率实验表明,加直管后旋风分离器分级效率有一定的提高．对于给定的旋风分离器,直管长度应有一最优值．     

径向导气旋风分离器阻力特性研究

蕊管的阻力损失占旋风分离器阻力损失很大部分。在蕊管圆周面上开设径向小孔,使气流径向导入蕊管避免了强制涡带来的无效损失,可使旋风分离器的阻力损失降低1/3多。本文研究了蕊管径向开孔时旋风分器离的阻力特性。     

方形分离器结构优化试验研究

在冷态试验台上对特征尺寸D=300 mm的入口带加速段的方形分离器进行结构优化研究。结果表明:分离效率随着芯筒直径(d)、芯筒插入深度(s)的增大均呈先增大后减小的趋势;入口高宽比(a/b)与直段高度(h)对分离效率的影响存在交互作用;随着a/b的增大,分离效率先增大后减小;不同入口高宽比时,分离效率随直段高度的变化趋势不同,当a/b>5.92时,随着直段高度的增大,分离效率先减小后增大,在h/D=2.3时最低;当a/b<5.92时,分离效率随着直段高度的增大而减小;分离器阻力随着入口高宽比的增大而增大,随着直段高度的增大而减小。4个参数的最优值分别为:d=0.4D、s=0.6D、a/b=8和h=1.8D,此时对应的分离器阻力为1.22 kPa。     

Study of a Novel Rotary Cyclone Gas-Solid Separator

Based on the analytical study of the characteristics of fine particle motion in swirling flow, a new design idea on flow organization and construction aimed at increasing the positive radial flow in the separation chamber of the rotary cyclone separator (PRV type) was proposed. Experimental verification including the test of variation of separation efficiency and pressure loss with the first and secondary flow ratio show that this new type separator has higher and more stable separation efficiency in broad flow ratio range while the pressure loss is far below the conventional rotary cyclone separator and even comparable with that of simple cyclone separator     

计算循环流化床锅炉旋风分离器分级效率的数值模拟方法

利用数值模拟方法对某210MW循环流化床锅炉旋风分离器进行了数值模拟,其中气相采用Euler坐标系下的雷诺应力模（Reynolds Stress Model,RSM）型,固相采用Lagrangian坐标系下的离散相模型（Discrete Phase Model,DPM）,气固两相之间进行耦合处理,最终计算得到了分离器的分级效率,对比实炉获取的灰样后发现数值模拟计算结果较传统的分级效率计算方法更为准确,数值模拟可以用于旋风分离器的分级效率计算及性能预测。     

端盖与旋流子对轴流旋风分离器的性能影响

为了研究轴流旋风分离器性能的结构影响因素,采用Fluent软件对装有不同内径端盖和不同种类旋流子的旋风分离器的流场进行了数值模拟,同时用Fluent中的DPM模型分析了不同尺寸及种类的旋风分离器对水颗粒的分离效果。结果表明：较小的端盖内径可以提高旋风分离器的分离效率,但是带来更大的阻力;旋流子叶片的螺旋角度是影响分离效率的主要因素,螺旋角度越大则分离效率越高,但是阻力也会随之增加;叶片数量不是影响阻力的主要因素。     

Collection efficiency of cylindrical and elliptic cyclone dust collectors with vortex breaker

IntroductionUntil now there are many papers concerning thecollection efficiency and the cut-size Xo for thereturned type, axial type and also rotary flow typesof the cyclone dust collectors[1'2'3'4]. The crosssection of these cyclones is the circular cylindricalbody. One of the main reasons for the circularsection is that the flow control on the threedimensional turbulent rotational flow becomeseasy and also the movement of the solid particlesalong the concave wall surface becomes smooth. Sot…     

Prediction of heat transfer coefficient in the cyclone separator of a CFB

This paper deals with the study of heat transfer behaviour in the cyclone separator of a circulating fluidized bed (CFB) and how it is affected by relevant operating parameters. The experiments are conducted in a 140 mm diameter cyclone of a cold bed set‐up of 102 mm×102 mm bed cross‐section, 5.25 m height CFB. The cyclone separator is designed according to the high‐efficiency Lapple design and made to accommodate two identical heat transfer probes. From the experimental results, the heat transfer coefficient is found to increase with increase in solid circulation rate, as well as gas superficial velocity. The effect of bed inventory and heat flux on heat transfer coefficient has also been investigated. An empirical equation has been developed to predict the heat transfer coefficient in the cyclone separator based on dimensional analysis. The experimental results are compared with the predicted results and a good agreement has been observed. There is an optimal distance from the entry of the cyclone where the local heat transfer coefficient is maximum. The collection efficiency of the cyclone separator has been measured for all the operating conditions. Copyright © 2000 John Wiley & Sons, Ltd.