二次风射流对1025t/h循环流化床锅炉炉膛空气动力场的研究

论文摘要

在燃煤与环保的矛盾日益突出的情况下,循环流化床（CFB）燃烧技术作为一种新型成熟的高效率低污染的清洁燃烧技术得到了很大的发展。随着循环流化床大型化的发展,出现了许多问题。本文是通过对二次风射流的分析来研究炉内空气动力场的。循环流化床内空气动力场的研究对于揭示床内气固两相流动机理有着十分重要的作用。由于床内气固两相流动的复杂性,使得床内颗粒速度及浓度的分布很难通过实验方法来获得。随着计算机技术的飞速发展和计算方法的不断改进和完善,数值模拟方法已经成为研究循环流化床内气固两相流动的主要方法。本文采用欧拉-欧拉双流体模型,应用标准k-ε模型来求解粘性项的方法来模拟流化床内气固两相流动。本文对不带分离器的炉膛进行气固两相流动的数值模拟,计算结果表明床层颗粒浓度随着高度的增加而逐渐降低,颗粒在中心区域浓度较高,边壁区域浓度较低。在模型化的循环流化床中,还明显的看到了存在于流化床中的地形流动:环-核流动。不同的二次风速下,二次风的穿入深度不同,穿入深度是随着速度的增加而增加的,上下两层二次风对速度增加的反映也不同,上层表现得更明显。不同的循环倍率会影响炉膛内颗粒浓度分布,高循环倍率,截面颗粒浓度较高;低循环倍率截面的平均颗粒浓度较低。在其它条件不变的情况下,炉内空气动力场是相似的。其次,本文主要对哈锅生产的1025t/h循环流化床锅炉展开了研究,研究结果表明颗粒浓度在左右两床分布不均,二次风的射入深度较小。在对其改进型的研究中发现以上情况有所改善。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 课题背景
• 1.1.1 循环流化床锅炉简介
• 1.1.2 循环流化床国内外的发展现状
• 1.1.3 1025t/h 循环流化床锅炉简介
• 1.1.4 循环流化床锅炉研究的发展现状
• 1.2 二次风对循环流化床锅炉的影响
• 1.2.1 二次风结构布置及作用
• 1.2.2 循环流化床锅炉二次风的研究现状
• 1.3 本文研究的内容
• 第2章 气固两相流模型及研究方法
• 2.1 引言
• 2.2 研究方法
• 2.2.1 颗粒轨道模型
• 2.2.2 多相流模型
• 2.3 气固两相流动模型
• 2.3.1 模型所采用的数学方程
• 2.3.2 k-ε模型
• 2.4 计算网格
• 2.5 边界条件及初始条件的设定
• 2.6 小结
• 第3章 循环流化床锅炉炉膛内气固两相流动的模拟及分析
• 3.1 引言
• 3.2 循环流化床锅炉
• 3.3 计算结果及分析
• 3.3.1 炉膛内气体和颗粒的分布情况
• 3.3.2 不同的二次风射流对炉内流动的影响
• 3.4 不同循环倍率对炉内流动的影响
• 3.5 小结
• 第4章 二次风射流对1025t/h 流化床锅炉炉膛空气动力场分析
• 4.1 引言
• 4.2 哈锅1025t/h 炉内颗粒流动特性
• 4.3 改进炉型内颗粒的流动特性
• 4.4 本章小结
• 结论
• 参考文献
• 致谢