循环流化床锅炉用旋风分离器分离性能的实验研究

论文摘要

结合水煤浆悬浮-流化燃烧的特点,研究了不同操作参数和颗粒物性参数对循环流化床锅炉用直切式旋风分离器分离性能的影响规律。结果表明:随着入口气速和入口颗粒浓度的增加,分离效率会出现一个最大值;对粒度相差较大的物料,分离效率随入口颗粒粒度的增大而增大,而对粒度相差不大的物料,密度对分离效率的影响更为明显。分别采用五孔球探针测试仪及等动采样法对旋风分离器内时均流场和颗粒浓度分布进行了较为全面、详细的测定,分析了流场和颗粒浓度场分布对分离器分离性能的影响。结果表明:环形空间的纵向环流和滞留层会导致“顶灰环”现象;排气芯管下端附近的短路流会把部分未被分离的细小颗粒直接从芯管带出去;锥形空间靠近排尘口处上升气流对小颗粒产生返混夹带作用,以上因素均会导致分离器分离效率的降低。上述测量结果为循环流化床锅炉用直切式旋风分离器分离机理的研究及结构参数的优化设计提供了参考依据。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 前言
• 第二章 文献综述
• 2.1 循环流化床锅炉简介
• 2.2 分离器性能的研究方法和国内外研究现状
• 2.2.1 旋风分离器的分离捕集机理
• 2.2.2 影响旋风分离器分离效率的因素
• 2.2.3 分离器分离性能的现状
• 2.3 分离器流场测试技术及流场研究的发展现状
• 2.3.1 流场测量方法介绍
• 2.3.2 各种流场测量方法应用范围及对比
• 2.3.3 国内外对流场测试研究的进展情况
• 2.4 分离器内颗粒浓度分布及其研究现状
• 2.4.1 旋风分离器内颗粒浓度分布的测量研究
• 2.4.2 国内外研究现状
• 第三章 实验装置、方法及内容
• 3.1 实验装置
• 3.2 实验方法
• 3.2.1 旋风分离器性能测量方法
• 3.2.2 流场测量方法
• 3.2.3 颗粒采样及浓度测量方法
• 3.3 相关参数的计算
• 3.3.1 有关流量的计算
• 3.3.2 加尘时间的计算
• 3.3.3 旋风分离器分离效率与粒级效率的计算
• 3.3.4 相关流场参数的计算
• 3.3.5 有关等动采样的参数计算
• 3.3.6 浓度测量结果的修正
• 3.4 实验方案及内容
• 3.4.1 旋风分离器分离性能实验
• 3.4.2 旋风分离器内部流场测试实验
• 3.4.3 旋风分离器内部颗粒浓度场测试实验
• 第四章 旋风分离器分离性能实验结果及分析
• 4.1 旋风分离器分离性能的实验结果
• 4.1.1 旋风分离器的阻力特性
• 4.1.2 旋风分离器的分离效率
• 4.2 操作参数及颗粒物性参数对分离性能的影响
• 4.2.1 入口颗粒浓度对分离性能的影响
• 4.2.2 颗粒物性参数对分离性能的影响
• 4.3 本章小结
• 第五章 旋风分离器内部流场测试结果及分析
• 5.1 旋风分离器内部流场整体规律分析
• 5.1.1 切向速度分布
• 5.1.2 轴向速度分布
• 5.1.3 径向速度分布
• 5.1.4 静压分布
• 5.2 旋风分离器不同圆周方向上流场的分布规律
• 5.2.1 切向速度对比
• 5.2.2 轴向速度对比
• 5.2.3 径向速度对比
• 5.2.4 静压分布对比
• 5.3 环形空间流场分析
• 5.4 排尘口附近流场分析
• 5.5 本章小结
• 第六章 旋风分离器内部颗粒浓度场测试结果及分析
• 6.1 颗粒浓度沿径向分布
• 6.2 颗粒浓度沿轴向分布
• 6.3 本章小结
• 结论与展望
• 1 主要结论
• 2 对今后工作的展望
• 参考文献
• 附录
• 攻读硕士学位期间取得的学术成果
• 致谢