顺流式旋风分离器的分离性能研究

采用冷态对比实验研究从灰斗引出排气管的新型顺流式旋风分离器的分离性能。试验考察了导流体直径、导流体长度、导流体-排气管口距离、排气口直径等结构因素对分离性能的影响以及不同入口气速条件下的分离性能。研究结果为该类型旋风分离器的优化设计提供了依据。     

排气结构对双蜗壳型旋风管分离性能影响的对比研究

通过对双蜗壳型旋风管性能的测试试验,分别研究了不同排气管插入深度及排气管结构形式对旋风管压降及气固分离和气液分离性能的影响.发现该旋风管特殊的入口结构使其压降较低,且其压降随排气管插入深度的增加略有增大,直管型比直管加导流锥型排气结构压降小20％左右.排气管插入深度对气固分离及气液分离效率的影响规律不同.气固分离中直管...     

CFB用旋风分离器内气相流场的数值研究

采用RSM非稳态湍流模型对循环流化床锅炉用旋风分离器内气相流场进行了数值模拟。计算值与实验值比较吻合。数值计算的结果表明:排气管下口存在明显的短路流,排尘口附近存在明显的返混现象;排气管直径增加,分离空间切向速度值降低,上行流轴向速度减小。用CFD方法计算的旋风分离器内流场可为高效CFB锅炉用旋风分离器的设计提供参考依据。     

旋风管分离器流场模拟研究

旋风管作为多管式旋风分离器的主要元件,已经成为气固两相分离的重要研究对象,主要用于处理气量较大且对分离效率要求较高的工况。本文采用大涡模拟的方法考察了分离器内切向与轴向速度分布形态的影响。模拟结果表明：在一定程度上加长排气管的插入深度对分离效率的提升是有益的;旋风管筒体太长对分离效率的提高作用不大;增大排气管直径有助于降低降压。     

300 MW CFB锅炉分离器中心筒优化模拟及对锅炉效果影响

为解决旋风分离器分离效率下降导致的细颗粒逃逸,锅炉床压下降,出口烟气温度低,出力不足等问题,对某300 MW级CFB锅炉中心筒进行优化改造,利用CFD方法验证中心筒优化后的分离器分离效率及其对锅炉运行效果的影响。通过增加中心筒插入深度减少颗粒逃逸,缩小中心筒直径并将缩口偏心布置,减少进入排气管的颗粒等对中心筒进行改造。CFD理论计算和现场飞灰粒径分布试验表明,中心筒结构优化后,分离器压降增加约370 Pa;分离器总分离效率提高了0. 54%,达到99. 45%,分离效果好,小颗粒比例较高。现场试验表明,中心筒改造后,床温平均降低20℃,炉膛上部差压增加0. 3 kPa。飞灰颗粒中位径由23μm降至12. 6μm,锅炉效率提高,尿素用量降低50%～70%。理论计算和现场试验表明,本次改造设计合理有效。     

排气管尺寸对旋风分离器流场影响的数值模拟

用雷诺应力湍流模型（RSM）模拟研究旋风分离器排气管尺寸对旋风分离器流场的影响.结果表明：单入口旋风分离器的非轴对称性在环区更明显;在排气管壁存在滞流区,排气管尺寸减小,该滞流区变薄;在分离区,De/D≥0.4时,旋风分离器的中心位置存在向下旋流,该旋流造成一定返混,对提高旋风分离器效率不利;随着De/D的减小,内旋流切向速度提高,中心处的向下旋流速度减小,总压降大幅提高;当De/D=0.3时,中心处向下旋流消失,提高了分离效率.     

不同结构的旋风分离器二次涡的数值模拟和分析

以Stairmand旋风分离器、扩散式旋风分离器和环流式旋风分离器为研究对象,采用CFD软件Fluent提供的湍流雷诺应力模型(RSM),研究了内部构件对旋风分离器内二次涡的影响,模拟结果表明:环流式旋风分离器内部导流件有效降低了"上灰环"和"短路流",与另两种旋风分离器相比,筒体顶盖及排气管附近二次涡速度分别从23.6和32.1 m×s~(-1)降至10.2和25.7 m×s~(-1),湍动强度分别由2.38%和3.41%减弱到1.61%和2.39%,筒体顶盖涡流尺度的比例因数由0.25减小为0.11。扩散式旋风分离器的反射屏对于削弱"二次扬尘"现象和"颗粒夹带"的影响效果显著,与Stairmand旋风分离器相比,排尘口附近二次涡速度由25.1降至7.3 m×s~(-1),尺度的比例因数、湍动强度均显著降低。结果表明通过合理的增设内部构件对分离器内流场进行导流,可降低二次涡对于流场的影响。     

直流导叶式旋风管性能的数值模拟研究

应用fluent6.3软件,RNG k-ε模型,对直流导叶式旋风管流场进行数值模拟,分析了装置的压降特性;应用欧拉-拉格朗日2相流思想,通过离散颗粒模型（DPM）模型,对装置在不同颗粒粒径下的分离效率进行了模拟.结果表明,直流导叶式旋风管压降和分离效率的影响因素主要包括气流进口流速和装置结构参数2方面.随着进口流速的增大,装置压降增大,分离效果显著提高;对于装置结构,则分剐研究了进口包括导流叶片偏转角及个数,分离段长度和排气管入口结构包括内径、插入深度及形状,得到部分结论为：增大导叶偏转角或增大分离段长度,压降增大,分离效果提高;增大排气管入口内径,压降减少,分离效果减弱;随着直筒、锥形、直筒＋锥形改变,压降逐渐减小.数值模拟结果与实验结果有较好的一致性,因此,数值模拟对于设计过程中压降和分离效果的预测起到了较好作用.     

多效旋风分离器性能的实验研究

多效旋风分离器通过采用2级螺旋管预分离含尘气体、螺旋形顶盖板导流、筒体中心稳流锥稳流和吸气回流系统防止粉尘返混等措施,解决了在旋风流场中分离微米及亚微米级颗粒的难题。文中通过实验研究了直径为0.25 m的多效旋风分离器的压降、分离效率和进口风速的关系,实验物料粒径范围为0.1—23μm,平均粒径为7.59μm。结果表明:在10—14 m/s入口风速时,对0.1—3μm颗粒的分离效率大于90%,对大于5μm颗粒的分离效率接近100%,压降在500—1 000 Pa。风速大于16 m/s时,对0.1—2μm颗粒的分离效率大于75%。     

轴流式气液旋流分离器内气相流场的数值研究

应用RSM湍流模型对内径100mm的轴流导叶式气液旋流分离器内气相流场进行了数值研究,计算得到的气流时均速度分布和压力分布与实验测量结果基本吻合。根据分离器内气相流动分布的特点可知:(1)气流旋转强度与导向叶片出口角有关,出口角越大,切向速度越小;(2)排气管下口区域存在明显的短路流分布,容易卷吸夹带液滴进入排气管逃出,造成分离效率下降;(3)排气口和排液口附近的区域气流湍流脉动强度高,容易造成液滴破碎,直径减小,从而影响分离效率。以上研究结果为轴流导叶式气液旋流分离器的结构优化,进一步提高分离性能奠定了基础。     

电导法测量新型旋风分离器内液膜的分布规律

根据电导率变化原理设计了双平行电导探针,并采用该探针对新型旋风分离器内的液膜分布进行了研究。通过对不同结构参数和操作条件的研究发现,液膜沿筒体呈不对称分布,入口附近截面上的液膜随着轴向距离的增大其最厚值点沿圆周后移,液膜呈螺旋带状下行;发展后的液膜厚度在不同截面的最大值在160°左右的圆周角度处。研究还表明,随着处理负荷的增加,切向速度增大,液膜的分布区域变大,有利于分离效率的提高,但整体液膜厚度变薄,不利于减缓筒壁的磨损;入口角度的变化对撞击区附近的液膜分布影响较大,入口角度越大,切向力在径向上的分量越小,液膜的分布范围越小;另外,随着升气管直径的增加,由于分离空间变小,整体液膜厚度增加。     

水冷异型分离循环流化床燃烧技术

根据物料平衡理论分析了循环流化床锅炉分离器的选取原则,对各种分离器锅炉运行结果的测试认为分离器性能是影响燃烧效率的一个重要原因,但不能解决燃烧效率的全部问题,对循环流化床燃烧技术发展历史的回顾,认为冷却式分离 中国循环环床的发展方向。低成本的方形分离器在７５ｔ／ｈ等级的成功研制和运行的良好性能为该炉型的大型化提供了依据,目前在国家有关部门的支持下,１３０ｔ／ｈ和２２０ｔ／ｈ的设计工作已经基本完成４     

煤泥浆与劣质煤混烧的下排气旋风分离器循环床锅炉特点

介绍了燃烧煤泥浆的 35t/h、75t/h下排气旋风分离器循环床锅炉的设计思路、整体布置及结构特点、主要部件研究结果及煤泥浆特性对流化床锅炉设计的影响。     

平面防冲挡板式分离器冲击区非稳态湍流特性

为了获得较好的液液重力分离器沉降区流场,需要对初始进入的流体进行整流,使其进入分离区前流动平稳均匀。为此将平面防冲挡板改进为整高度矩形挡板,并采用VOF多相流模型对矩形截面分离器冲击区流动特性进行分析。考察了冲击区的喷嘴入口直径(d)、入口至防冲挡板间距(lb)、防冲挡板的宽度(w0)对挡板处和折流板处的速度相对不均匀度(Mf)及平均湍流强度(Iave)的影响。结果表明,综合考虑速度相对不均匀度Mf和平均湍流强度Iave,入口直径取d/w≥0.16较有利(w为沉降器宽度的二分之一);防冲挡板至入口间距的较佳取值范围为lb/w=0.33~0.53;防冲挡板宽度w0/w≥0.27时效果较好。对折流板处均匀度与湍流强度分别归一化后的相关数值进行统计分析,在分析加权前后的总区间变化率时应优先考虑d/w区间。在d/w区间挡板处与折流板处的湍流强度与均匀度都有较好的线性相关性,随着均匀度增加,湍流强度增加。     

雾化器结构参数对循环流化床锅炉SNCR脱硝性能影响研究

还原剂雾化质量对循环流化床锅炉旋风分离器SNCR脱硝效率具有重要影响,为研究空气雾化喷嘴结构参数对雾化质量及脱硝效率的影响,采用数值模拟的方法对喷嘴的4个结构参数即撞击件长度、出口直径、混合室长度和气液入口交角,进行单因素分析和正交数值试验,结果表明影响旋风分离器烟气脱硝效率的主要因素是喷嘴出口直径,次要因素是撞击件长...     

中温中压锅炉饱和蒸汽Na~+、电导率超标问题的研究与治理

针对实际运行过程中发生锅炉两侧饱和蒸汽质量差异较大,右侧饱和蒸汽电导率、钠离子超标严重问题,进行分析原因研究,对锅炉汽水分离装置进行检查整改。通过汽水质量监督数据进行分析判断汽水分离器故障的方法是有效、可行的,进一步提高了中温中压锅炉运行的稳定性,保证蒸汽品质,满足后续工艺质量要求。     

旋流板除尘器

本文提出了一种新型干式除尘装置——旋流板除尘器,其特点是除尘效率较高而压降低。经对直径300mm的除尘器作试验测定,用于除去200目以上的尘灰,效率达99%以上,压降不超过10mmH_2O。同时,由于这种除尘器结构合理,用于流化床可不必在返料腿上设置密封装置。现已投入试用的除尘器最大直径为1400mm。 本文还推导了除尘器临界粒径和结构参数之间的关系式,介绍了分级效率计算式。     

Numerical optimization and experimental investigation of the aerodynamic performance of a three-stage gas-solid separator

The present research investigates and optimizes the aerodynamic performance of a newly designed compact size three stage mobile gas-solid separator. This separator is designed to collect solid particles with different characteristics at a minimum pressure drop. The minimum particle diameter to be completely collected is 1 μm at solid loading 20 g/m³. The first stage of the separator is a settling chamber which is designed to collect coarse particles (particles down to particle diameter 100 μm). The second stage is a cyclone separator where medium to fine particles (particles down to particle diameter 15 μm) are to be collected. Particles escaping the cyclone separator are collected in the third stage which is a bag filter.A separator conceptual aerodynamic design is first performed to obtain overall separator dimensions. CFD simulation is used in order to optimize the separator aerodynamic performance and reduce the separator size. The separator is then constructed and experimentally investigated. Comparison between CFD results at design point and measured separator total pressure drop shows good agreement.     

卧式重力沉降器油水空间分布研究

为了探究卧式重力沉降器内油水空间的分布规律,通过室内实验方法,全面测量卧式重力沉降器内空间浓度分布,得到空间浓度分布规律,建立回归方程。回归方程定量描述了卧式重力沉降器内部的含油浓度空间分布,便于对内部聚结部件处分散油滴迁移规律进行研究,对设计最佳水相出口也起到一定的指导作用。研究表明:斜板和平板区域聚结作用显著,斜板聚结区域相对入口含油浓度分层现象更明显,垂直位置上部和下部相对浓度差最大超过0.5,斜板上有油层流动,发生油层的破裂,大粒径油滴迅速浮升迁移。重力沉降区末端,垂直位置相对浓度差在0.2的小范围内波动。实验表明斜板聚结区域分散油滴的迁移浮升最为显著,水相出口处易形成涡旋流,引起重力沉降区域末端浮升迁移的小于10μm粒径分散油滴扰动和返混,需要进一步改进水相出口结构,稳定流场。