固态医疗垃圾循环流化床不同密相区形状对气固运动特性影响的数值研究

医疗垃圾的燃烧处理技术中,有层燃炉、旋转窑炉、流化床焚烧炉等。但是,到目前为止,仍没有一种适合固态医疗垃圾特征的垃圾焚烧炉。文中在深入分析循环流化床流动和燃烧机理,以及固态医疗垃圾(SMW)特征基础上,提出了不同密相区结构形状(球形、椭球形、方形体)的固态医疗垃圾循环流化床(SMW-CFB),并针SMW-CFB各段特征,分段建立了描述SMW在循环流化床中的三维气固两相流动数学模型,应用SIMPLE算法,采用k-ε／RNG封闭模型,对不同密相区形状时其气固流动特性进行了数值模拟。结果表明:球形密相区湍流强度最大,方形体密相区湍流强度最弱;在近壁面,球形和椭球形密相区存在回流,并随着一次风量增加,回流变得更加明显;固态医疗垃圾颗粒进入分离器的时间随着密相区结构形状不同相差较大,密相区不同形状时,颗粒运动进入分离器的时间不一样,椭球形时间最长,达3．7 s,球形体密相区次之,达3．3 s,方形体密相区最短,但也在3 s以上。球形和椭球形密相区有助于垃圾颗粒与风充分混合接触,有利于垃圾颗粒的燃烧。     

循环流化床密相区的热平衡

<正> 进入循环流化床锅炉密相区的燃料,其中只有一部分在该区燃烧并放出热量,这部分燃料放热称为燃烧份额δ.为了维持密相区的温度为确定值,应对密相区进入和支出的     

循环流化床锅炉密相区床压测量偏差原因分析

针对循环流化床锅炉机组投运后炉膛密相区压力存在测量偏差问题,分析了影响密相区床压测量偏差的原因,指出其根本原因是取压管堵塞,并提出了相应的改造方案.改造实施后,炉膛密相区压力测量正常.     

循环倍率对循环流化床锅炉的影响

阐述了循环流化床锅炉中(CFB)循环物料的选择、燃烧效率、分离器分离效率、密相区受热面的布置、过热汽温等与循环倍率的关系,为循环流化床锅炉的安全可靠运行提出了相应的建议。     

循环流化床锅炉密相区温度测点优化改造

针对循环流化床锅炉密相区DCS温度显示不均匀、不准确问题,通过数值模拟,分析了锅炉密相区凸台部位的流场分布状况;根据分析结果,对密相区温度测点进行了优化改造.测点改造后,锅炉密相区DCS温度显示较为均匀,显示值能够真实反映炉内实际运行状态,同时验证了数值模拟结果的正确性.     

410t/h循环流化床锅炉密相区高度的计算方法与应用

利用两种算法计算了循环流化床锅炉密相区的高度,与实际测量结果对比,证明浙江大学的算法与实际吻合较好。在实际运行中应根据不同的密相区高度进行配风,以保证安全、经济运行。     

循环流化床锅炉氮氧化物的脱除

通过对云天化电厂循环流化床锅炉运行情况的研究,探讨了循环流化床锅炉的炉温、分段燃烧、脱硫剂、气体在密相区停留时间、飞灰回燃等因素对脱硝的影响,提出了有效控制NO生成的基本方法。     

循环流化床锅炉炉内颗粒分布平衡模型

在对循环流化床锅炉炉内颗粒特性分析的基础上,提出同时以颗径和密度两参数来描述炉内颗粒特性。结合循环流化床锅炉特殊的炉内流体动力特性,建立了包括炉膛密相区和稀相区在内的循环流化床锅炉炉内宽筛分的颗粒分布模型,其中密相区假设为浓度分布均匀的湍流床,而稀相区则为和核心-边壁区的流动结构。模型同时耦合炉内颗粒所经历的爆裂、燃烧、磨损及气固分离等物理和化学过程。应用以所建的颗粒分布平衡模型为子模型的循环流化床唤炉总体数学模型模拟了一台12MW循环流化床锅炉燃用烟煤时满负荷运行的工况。计算时把炉内颗粒分为70档,其中颗粒粒径在0～8mm之间分为10档,密度在1100～2400kg/m∧3之间分为7档,模拟计算所得的炉内颗粒分布合理正确,与试验研究研究结果吻合良好,表明所建立的颗粒分布模型可以用来描述循环流化床锅炉炉内颗粒分布特性。     

循环流化床锅炉弓形防磨技术简介

<正>循环流化床锅炉特有的燃烧方式决定了在循环流化床锅炉燃烧室内将存在大量的物料,尤其是燃烧室下部密相区更是处在高浓度物料的强烈湍流、返混及卷吸的区域;研究结果及运行经验表明,在气固两相流流场发生变化的区域,如水冷壁弯管处、管屏穿墙处、炉膛下部密相区和稀相区交界处均易发生严重的磨损,因此在这些区域必须采取严格的防磨措施,才能保证机组的正常工作。     

循环流化床锅炉耐磨料频繁出现问题的研究与对策

山东济宁运河发电有限公司2台循环流化床锅炉在运行中出现的问题有：回料器部位的耐磨料脱落,分离器入口拐角处耐磨料墙壁坍塌,炉膛内密相区悬吊管处局部耐磨料脱落,冷渣器内的风帽对墙壁耐磨料的冲蚀、脱落等,都将不同程度的影响循环流化床锅炉的安全稳定运行。文章分析了耐磨料损坏的原因,并对炉内密相区、分离器入口拐角炉墙、回料器进行了改进。     

新型旋流煤粉燃烧器出口区域气固两相流场的PDA实验研究

针对电站锅炉燃用煤种和负荷多变的问题,提出一种新型的旋流燃烧技术,即利用在一次风管中加装浓缩构件实行煤粉浓淡分离的浓淡旋流燃烧器。采用三维相位多普勒颗粒分析仪（ＰＤＡ）对浓淡旋流燃烧器和双调风旋流燃烧器出口区域两相流场进行了实验研究,得出了两种燃烧器几何结构下气固两相流场和浓度场的分布规律,并且进行了理论分析,证明了浓淡燃烧的优越性。     

高浓度煤粉燃烧低NOx排放特性的试验研究

为了探讨高浓度煤粉燃烧对NOx排放特性影响的内在机理，在一维火焰炉试验台上，对3种典型煤在不同煤粉浓度燃烧下的NOx前驱物HCN与NH3在主燃区进行了测试，对气相催化还原剂CO及沿炉膛轴向的NOx释放特性进行了分析。试验结果表明：与常规浓度相比，高浓度煤粉燃烧条件下的NOx排放量最大可降低2.2倍。对于不同煤种，最大限度抑制NOx排放的最佳煤粉浓度控制在过量空气系数0.7左右，煤粉燃烧过程中的NOx主要在着火区距炉膛入口0.2~0.4m处产生。在高煤粉浓度下，燃料氮向HCN与NH3的转化率均远远低于常规浓度，同时燃烧过程中产生的大量CO对NOx还原分解的加速是高浓度煤粉燃烧低NOx排放的关键所在。     

过量空气系数对粗煤气燃烧特性影响的实验研究

对粗煤气在不同过量空气系数下的燃烧特性进行了研究。实验结果表明,过量空气系数的变化对粗煤气的燃烧温度分布和燃烧产物有较大的影响,即过量空气系数较大时,燃烧温度较高,燃烧室中心处氧气浓度较低且二氧化碳浓度较高。因此,采用合理的过量空气系数有利于提高粗煤气的燃烧温度,还可以进一步促进粗煤气的燃烧完全。     

可调浓度燃烧器波形稳燃体出口流场特性的试验研究

提出在燃烧器出口加装稳燃体和中心风的设想,依靠中心风的大小控制高温烟气热回流量来实现煤粉气流的着火与稳燃。研究结果表明,稳燃体和中心风均明显改善了喷口外各段的中心回流区,并使得喷口外速度分布变化平缓,但过量的中心风可破坏回流区。优化采用稳燃体及中心风率（小于4％）将使可调浓淡燃烧器真正实现高效燃烧、低负荷稳燃和低NOx排放。     

300MW煤粉/高炉煤气混燃锅炉燃烧特性数值模拟

钢厂高炉煤气是一种低热值燃料,它和煤粉在炉内掺烧是其一种有效的利用途径。但煤粉掺烧高炉煤气后燃烧特性与纯煤粉燃烧有很大不同,掺烧过程中易发生过/再热器超温、飞灰含碳量过高等问题,导致其在大型锅炉上的应用很少。针对某钢厂300MW四角切圆煤粉/高炉煤气混燃锅炉,使用二混合分数法对其燃烧特性进行数值模拟。对比研究了纯燃煤工况和高炉煤气掺烧量分别为10%、20%、30%的工况,发现掺烧高炉煤气时炉内温度水平有明显下降(如,掺烧10%高炉煤气时截面最高温度降低81K),且随着掺烧量的增加而加剧,但下降的趋势变缓。掺烧高炉煤气后产生烟气量增多,炉膛出口烟速有明显增加,煤粉颗粒实际停留时间缩短,使得煤粉燃尽变得困难。同时,NO的生成量随高炉煤气掺烧量的增加而明显减少。     

双通道煤粉燃烧器冷态流场激光粒子图像测速测试及完善

为提高火电厂锅炉双通道煤粉燃烧器的技术性能和使用寿命，利用计算机数值模拟和PIV（Particle Image Velocimetry，激光粒子图像测速)技术联合开展了燃烧器性能实验研究，通过定量测试分析双通道燃烧器出口冷态流场特性．在保证不改变回流区结构的前提下，获得了提高一次风射流刚性，改善燃烧器性能的技术方法。     

流化床锅炉热烟气点火过程的离散颗粒模拟

建立了基于欧拉一离散单元方法的流化床燃烧数学模型并用该模型对流化床锅炉热烟气点火过程进行了数值模拟，模拟结果成功描述出了该过程的主要特征。研究表明流化床锅炉启动过程分为三个阶段：热气体对床料的纯加热阶段、煤颗粒燃烧后的床温快速上升阶段和床温变化平稳的正常运行阶段。文中模拟结果与实测及岑可法等采用整体模型的模拟结果一致，但在对过程细节的描述上要优于总体模型。     

不同配比生物质粉与煤粉混合物的高压密相气力输送压降实验研究

在自主研发的高压密相气力输送实验台上进行不同配比的生物质粉与煤粉混合物的输送实验,对比分析输送不同物料时,直管和弯头等管段的阻力特性,研究结果表明生物质粉与煤粉混合物在此系统上可以稳定、可控输送。在固气体积比μv相差不大的情况下,直管和弯管的压降随着表观气速的增加而增大;表观气速相同时,粉体中煤粉配额增大,各管段压降随之增大。此外,根据Barth附加压力损失理论,运用量纲分析法,考虑气体与粉体密度以及输送几何条件等对压降的影响,得到了各管段的压降回归公式,此公式有较好的预测效果。     

再燃区水煤浆脱硝反应特性的试验研究

为了解水煤浆的再燃脱硝特性，于固定床反应器上，模拟再燃区反应环境，利用组成为O2=4%，CO2=16%，NOx= 400 mL/m3，平衡气Ar的模拟烟气，在反应温度900~1200℃，过量空气系数在0.7~1.1的范围内，研究了水煤浆的再燃脱硝表现和影响因素。试验发现，水煤浆的再燃脱硝能力是煤粉和水综合作用的结果；其脱硝效果与成浆煤种相关，随再燃区过量空气系数的增加而减弱，与再燃区温度成正比，与成浆煤粉粒径和煤浆浓度成反比。试验获得的最高水煤浆脱硝率为64%。优良的脱硝特性揭示水煤浆是一种优质的再燃燃料，具有广阔的再燃应用前景。     

燃尽风率对燃煤锅炉NO_x生成特性影响的数值模拟

为了研究燃尽风率对锅炉燃烧及NOx排放的影响,利用CFD方法通过恰当的物理模型和数学方法对某800 MW超临界锅炉进行了不同燃尽风率下的数值计算。对温度场及相关组分场进行了详细的分析,结果表明燃尽风率越大,主燃区温度和氧浓度均有所降低,CO浓度明显升高,NOx浓度明显降低。空气分级燃烧降低NOx排放的同时,不可避免地对燃料的燃尽及出口烟温产生不利影响。在计算的燃尽风率范围内,炉膛出口NOx浓度随燃尽风率增加基本呈线性递减规律。当燃尽风率在15%～20%范围内变化时,其负面影响相对较小,但在较高燃尽风率下,其负面影响开始凸显。