四角切向燃烧煤粉锅炉炉膛内空气动力场的数值研究

1前言四角切向燃烧煤粉锅炉是目前应用较为广泛的一种炉型，在实际运行中有一些较为突出的优点。为深入研究煤粉在炉内的燃烧特性，炉内空气动力场的研究至关重要，本文数值模拟了四角切向燃烧煤粉锅炉炉内冷、热态情况下的流场，对其时均、湍流特性进行了分析，对气流的分布特性进行了研究．2研究对象本文的研究对象是锦州电厂二期工程的HG－670／14ty9型煤粉锅炉，燃烧器为多层四角切向布置，每角有4个一次风喷口，6个二次风喷口，1个三次风喷口。锅炉各部分尺寸及燃烧器的布置见图1、图2。热态流场的模拟对象是实际锅炉。模拟工况基本按…     

煤粉颗粒所受Magnus力的数值模拟

本文采用数值模拟方法计算了煤粉颗粒所受的Ｍａｇｎｕｓ力,考察了颗粒的旋转速度、流动Ｒｅ数对Ｍａｇｎｕｓ力的影响,并且给出了相应的关系公式．通过比较煤粉颗粒在运动过程中所受到的Ｍａｇｎｕｓ力与气动力的大小,得出：当煤粉颗粒的旋转速度为１８００转／分时,其大小约为气动力的１％,因此在实际的煤粉颗粒受力分析中是完全可以忽略该力的。     

无网格方法中的背景积分方案及单颗粒下降过程的数值模拟

在用无网格方法对有边界移动的气固两相流动进行数值模拟时发现,如果采用背景积分网格对求解域进行积分,将会产生压力场的数值振荡,使计算结果失真.详细分析了产生这种数值振荡的原因,提出了解决方案,并计算了一个颗粒在管道内的下降过程.计算结果表明,提出的解决方案能有效地降低压力场的数值振荡,从而使无网格方法能应用于气固两相流动的直接数值模拟.     

循环流化床气固曳力模型

气固曳力是稠密气固两相流动,尤其是垂直流动中的主要作用力,相应的模型也是数值模拟中准确描述气固两相运动的关键.为了解决现有经验或半经验模型的普适性问题,合理描述流动中经常发生的颗粒团聚现象及其对气固曳力的影响,从理论分析入手,运用最小能量的概念,将传统的CFD方法与宏观的系统分析方法相结合,建立了一个新的计及颗粒团聚效应的气固曳力理论模型.与现有模型相比,新模型不仅具有相同的函数变化关系,可合理地描述气固两相相互作用的物理过程,而且避免了以往经验系数不准确导致的各种误差,为稠密气固两相流动的数值描述提供了重要依据.     

采用PTV技术研究循环流化床内气固两相流动

采用PTV技术对循环流化床顶部颗粒稀疏流动区域进行了测量，其中采用先进的高速摄像技术获取流动的连续图像，并采用目前有望在气固两相流动测量中发挥较大作用的四种PTV算法：BICC法、VGT法、SPRING法和4-FRAME法，对所获取的图像进行颗粒配对处理，从而得到流场中运动颗粒的速度信息。所得到的结论为：本文所采用的PTV算法在图像处理中都产生少量的伪矢量，通过采取简单的伪矢量识别算法就可以剔除大部分伪矢量；本文实验条件下，测得循环流化床顶部区域内颗粒运动速度差别较小。本文工作为进一步详细实验测量研究奠定了理论与技术基础。     

PZ等添加剂对氨法脱碳影响的实验研究

本文在湿壁塔实验台上,针对2.67 mol/L氨水溶液分别混入0.1 mol/L的PZ(哌嗪)、AMP(2-氨基-2-甲基-1-丙醇)、AMPD(2-氨基-2-甲基-1,3-丙二醇)和THAM(2-氨基-2-羟甲基-1,3-丙二醇)等有机胺添加剂吸收CO_2的过程,进行了20℃下的气液传质和反应动力学实验研究。实验结果表明,混入PZ可以最有效地提高氨水的吸收速率。本文还在20℃下分别进行了2.67 mol/L氨水和0.1 mol/L PZ单独吸收CO_2的吸收速率实验,研究发现,氨水和PZ的混合溶液吸收CO_2的速率强于两者单独吸收的简单加合,二者在吸收过程中相互促进。研究还发现,氨水和PZ混合溶液吸收CO_2的相互促进率最大可达近50%。     

生石灰颗粒中温脱硫过程数值计算

本文采用晶粒模型对中温条件下单颗粒石灰石脱硫过程进行数值模拟。利用已有文献数据、电子显微镜及TGA实验数据确定模型中化学反应动力学以及物性参数。计算结果与TGA实验结果符合较好,表明脱硫模型可直接应用于中温条件下石灰石脱硫过程的数值预报与分析。     

壁流式柴油机颗粒过滤体捕集性能的实验研究

过滤压降和过滤效率是评价过滤体性能的重要指标.实验室搭建了捕集柴油机颗粒的发动机台架.通过台架实验,研究了过滤体结构参数对过滤体性能的影响.研究结果表明;随过滤体长度的增加,过滤压降逐渐减小,初始过滤效率先缓慢增加,后急剧下降;增加过滤体的孔隙率有利于降低过滤体初始压降和压降增长率;孔隙率较低的过滤体具有较高的初始过滤效率,但在颗粒层过滤阶段,孔隙率对过滤效率的影响不明显;颗粒层的沉积结构特性受过滤速度的影响,颗粒层比阻与颗粒层堆积厚度乘积的变化率随过滤速度的变化呈非线性关系变化.     

湿法液柱喷射烟气脱硫反应的实验研究

湿法液柱烟气脱硫技术是基于简易湿法石灰-石膏烟气法开发的新型湿法脱硫技术,本套设备在2000-2001年问进行了工业级示范实验运行,得到了湿法液柱脱硫反应的一些基本数据与规律。本文主要探讨了湿法液柱脱硫系统中液气比、吸收塔浆液pH值、烟气温度和烟气中SO2含量等工艺参数对系统脱硫效率的影响规律,并进行了初步的机理分析,为进一步的改进湿法液柱烟气脱硫系统的工艺奠定了基础。     

CO气相反应对碳颗粒燃烧的影响——连续膜理论的一种简化模拟方法

本文提出了一种新的考虑了颗粒边界层内CO气相反应效应的碳颗粒燃烧简化模型——移动火焰锋面(MFF)模型。该模型成功地实现了在“碳颗粒着火时表面等效生成物为CO_2”与“扩散扩制时全部成为CO”这两个极限之间的各种中间燃烧工况的连续转变,并很好地预报了Young等人测量得到的褐煤碳颗粒表面温度超过现有单膜模型理论极限值的实验结果。