悬浮焙烧炉内嵌逆流柱型风帽阻力特性研究

采用床层压降—气量法,系统地开展了内嵌逆流柱型风帽在悬浮焙烧炉运行过程中的阻力特性研究。通过冷态实验探索了风帽数量以及风帽芯帽管小孔数量对内嵌逆流柱型风帽布风装置阻力特性的影响,并根据相似理论推导出不同温度条件下内嵌逆流柱型风帽的阻力特性。结果表明:内嵌逆流柱型风帽布风装置的阻力随着风帽数量和风帽芯管小孔数量的增多而减小,颗粒临界风量随着矿石颗粒粒度的增大而增大,而矿石床层高度对临界风量的影响较小,研究结果为悬浮焙烧炉工业化生产过程中操作参数的设计及优化提供了理论和数据支撑。

内嵌逆流柱型风帽阻力特性冷态试验研究

基于660 MW循环流化床(CFB)锅炉原型风帽,结合冷态试验与理论分析,研究了内嵌逆流柱型风帽的结构尺度、风帽局部阻力分配特性、背压及多风帽布置方式对风帽阻力的影响.基于大量试验数据,结合Levenberg-Marquardt(LM)算法和通用全局优化算法,获得了风帽阻力计算模型.结果表明:风帽阻力除了与风速有关外,还与风帽的结构尺度有关;在风帽局部(如芯管、风帽头小孔、环缝、折转处和芯管小孔)阻力分配中,芯管小孔风速的影响最为显著;风帽阻力随着背压的升高呈单调减小趋势,多风帽布置方式对其阻力的影响不明显;通过该模型计算得到的风帽阻力计算值与试验值基本吻合.

内嵌逆流式柱型风帽的实验与数值模拟研究

对200 MWe等级的循环流化床锅炉炉膛布风板上的内嵌逆流式柱型风帽,分别通过实验和数值模拟,研究了单个风帽的阻力特性及风帽内部流场的特性。通过相似理论,将常温条件下获得的风帽阻力系数转换到实际锅炉的热态运行条件下的阻力系数,为循环流化床锅炉的风帽设计提供了依据;风帽内部流场的数值模拟表明,风帽的阻力大部分集中在芯管小孔处。这些研究结果为进一步研究多风帽布风板的阻力特性和防漏渣性能打下了基础。

大尺度内嵌柱型风帽阻力特性数值模拟分析

基于超临界循环流化床锅炉原型风帽,结合冷态试验与数值模拟分析,综合考察了风帽局部阻力分配特性、风帽小孔布置方式、风帽小孔旋转角度和下倾角度对风帽阻力的影响规律。计算结果表明,在风帽局部(芯管、风帽头小孔、缝隙综合区、芯管小孔)阻力分配中,芯管小孔阻力占据了整个风帽阻力的70%以上;芯管小孔的布置方式对风帽阻力的影响不大;风帽阻力随小孔旋转角度的增大而增加,随小孔下倾角度的增加呈先增大后减小的趋势,对比分析可知将小孔旋转30°同时下倾15°是一个较佳的设计。

内嵌逆流柱型风帽防漏特性的实验研究

对用于200 MW循环流化床锅炉炉膛布风板上的内嵌逆流柱型风帽,用水模拟床料,人为分割风室,造成一个不平衡的风室压力,使得特定风帽发生漏水。当流化风量分别为2 640、3 120、3 600以及4 080 m3/h,水位分别为63、163和263 mm时,研究风帽漏水时风室的压力特性。在风帽发生漏水时,发生漏水的风室压力急剧波动,正常风室的压力与发生漏水时风室的最小压力之间存在临界关系;临界压差随风帽阻力的增大而增大;在相同的流化风量下,临界压差随床层压力的增大而减小。通过这些实验,对循环流化床锅炉炉膛布风板的风帽漏渣机理进行了分析,为提高风帽的防漏性能提供参考。