300MW循环流化床锅炉气固两相流特性研究

摘要

循环流化床锅炉具有高效率、低污染的燃烧特性，在近年来得到了广泛的关注和飞速的发展，并逐渐向高参数、大型化方向建设。在大型化的进程中，出现了极具特色的裤衩腿式结构，解决了锅炉大型化中由于炉膛截面积增大而导致的二次风的射流问题，但两支腿相对独立，在支腿上方由于流动不一致导致上部物料横向流动过大而经常容易发生“翻床”事故。
　　以引进型300MW双支腿式循环流化床锅炉为原型，建立了按比例缩小的冷态模化试验台，对布风板阻力和床料压降特性进行了试验，并得到床料特性曲线。在此基础上，进行了裤衩腿式循环流化床锅炉特有的翻床试验。根据试验数据分析得出，炉膛两侧支腿内床料压降差是发生翻床的根本原因，低流化风量运行时两侧床压压差必须更大才能引起翻床，如能有效及时控制压差的变化，则可以预防减少翻床事故的发生。
　　运用fluent软件中的欧拉多相流模型对300MW裤衩腿式循环流化床锅炉内气固两相流动进行了数值模拟。对比不同一次风速和初始床料厚度的运行工况，得出较小的一次风速和床料厚度能够使炉膛内的气固流动较为稳定，并且较小的床料厚度受到扰动发生翻床的反应时间较长，利于实际操作人员发现并修正运行条件。

目录

声明

摘要

第1章 绪论

1．1 发展循环流化床锅炉燃烧技术的必要性

1．1．1 世界能源及环保现状

1．1．2 循环流化床锅炉特点及优势

1．2 国内外研究现状

1．2．1 国内外循环流化床锅炉发展概况

1．2．2 国内外循环流化床数学模拟现状

1．3 本文的主要研究内容和方法

第2章 循环流化床锅炉气固流动模型

2．1 循环流化床锅炉内流动特性

2．1．1 基本工艺流程

2．1．2 裤衩腿结构特点

2．1．3 气固流动特性

2．1．4 床层压力分布特性

2．1．5 翻床现象讨论

2．2 循环流化床数值模型

2．2．1 双流体模型基本方程

2．2．2 颗粒间的求解

2．2．3 气固两相的求解

2．2．4 气相湍流方程的选择

第3章 裤衩腿型循环流化床锅炉冷态模化试验

3．1 炉内冷态模化原理

3．1．1 冷态模化基本原理

3．1．2 自模化及自模化区

3．1．3 自模化计算

3．2 试验系统介绍

3．2．1 冷态模化试验台

3．2．2 基本参数特性

3．3 翻床冷态试验

3．3．1 试验台布风板阻力特性

3．3．2 床料压降特性试验

3．3．3 翻床试验

3．4 小结

第4章 循环流化床多相流数值模拟

4．1 几何模型

4．2 计算模型及方法

4．3 计算工况

4．3．1 各个工况下流动工况模拟

4．3．2 翻床过程模拟

4．5 数值模拟结果分析

4．5 小结

第5章 结论与展望

5．1 结论

5．2 展望

参考文献

攻读硕士学位期间发表的论文及其它成果

致谢