循环流化床锅炉水冷壁金属防磨块结构优化设计数值模拟

循环流化床锅炉水冷壁金属防磨块的几何结构对防磨效果起决定性作用。本文基于欧拉多相流模型对7种不同结构防磨块的防磨效果进行数值模拟,通过在防磨块附近水冷壁设置等距监测点,定义颗粒对壁面冲击角度场函数,结合Tabakoff磨损量经验公式实现对壁面磨损的预测。同时分析了不同工况下积灰区几何参数(在防磨块上的堆积高度)在气固两相流动作用下的演变及粘性颗粒堆积对水冷壁磨损的影响。结果表明G型防磨块具有结构简单,在积灰情况下防磨效果佳的优势;防磨块上积灰区对水冷壁与防磨块交界处有保护作用,使得磨损位置上移避免了局部集中磨损;在一定范围内改变风速和粒径对积灰区参数影响很小;粘性颗粒的堆积有助于减轻颗粒对水冷壁面的冲刷磨损。基于本文研究优化结果设计的金属放模块已成功安装于循环流化床锅炉水冷壁,显示了良好的防磨性能。