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《多分支石灰石輸送管路偏流特性的cpfd數(shù)值模擬》由會員上傳分享,免費(fèi)在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
1、太原理工大學(xué)碩士研究生學(xué)位論文多分支石灰石輸送管路偏流特性的CPFD數(shù)值模擬摘要?dú)饬斔褪且豁?xiàng)廣泛應(yīng)用于各行各業(yè)的技術(shù),在火電廠中的一個(gè)重要應(yīng)用就是循環(huán)流化床(CFB)鍋爐的噴鈣脫硫系統(tǒng)。石灰石粉氣力輸送系統(tǒng)是CFB機(jī)組最重要的輔機(jī)系統(tǒng)之一,對CFB的運(yùn)行具有重要意義。石灰石系統(tǒng)采用多分支形式的輸送管路,以實(shí)現(xiàn)一條管路多個(gè)噴口的需要。在分流輸送的過程中,存在明顯的偏流現(xiàn)象,導(dǎo)致石灰石粉進(jìn)入爐膛后分布嚴(yán)重不均,脫硫劑和SO2在爐內(nèi)無法高效混合,脫硫效率降低。本文采用專門針對工業(yè)氣固流動系統(tǒng)的新型CPFD軟件—Barrac
2、uda,模擬研究了寬篩分特性的石灰石粉在工業(yè)尺度下的一分二、二分四式分支管路中進(jìn)行稀相氣力輸送時(shí)的流動特性。本文獲得以下主要成果:(1)深入分析了引起管路偏流的原因,獲得了整體管路的偏流特性。其偏流特性體現(xiàn)在氣固流量和顆粒粒徑的雙重分配不均。在本文中帶彎頭的一分二管路結(jié)構(gòu)下,流量呈現(xiàn)右多左少的分配趨勢,粒徑呈現(xiàn)右細(xì)左粗的分配特性。(2)系統(tǒng)研究了運(yùn)行操作條件對其偏流特性的影響。以輸送濃度,輸送氣速,輸送壓力,粒徑分散特性四種參數(shù)作為變量因素獲得了其偏流規(guī)律。輸送濃度對管路偏流特性的影響不是一種單調(diào)的趨勢,對于特定的氣速
3、,都存在一個(gè)出現(xiàn)明顯的偏流現(xiàn)象對應(yīng)的濃度區(qū);隨輸送氣速增大,管I太原理工大學(xué)碩士研究生學(xué)位論文路的偏流程度降低,但在不同的濃度區(qū),降低的幅度明顯不同;壓力對偏流特性的影響以0.1MPa為臨界值區(qū)分為兩種情況,壓力小于0.1MPa時(shí),偏流特性明顯,壓力大于0.1MPa時(shí),流量分配趨于均勻;粒徑分散特性主要影響偏流時(shí)的粒徑范圍和其中位粒徑d0.5。(3)研究了分配器的結(jié)構(gòu)對管路系統(tǒng)流動的影響,得到了分配器的結(jié)構(gòu)優(yōu)化方案,加裝傾斜導(dǎo)流擋板的優(yōu)化方案經(jīng)過多重驗(yàn)證后證明其可以實(shí)現(xiàn)分配器左右支管氣固兩相流量均流,同時(shí)合理的擋板角度
4、還可以一定程度改善粒度分布不均的現(xiàn)象。(4)得出了加裝擋板的分配器結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)準(zhǔn)則,其關(guān)鍵幾何參數(shù)是擋板距離支管中心軸的高度H。關(guān)鍵詞:循環(huán)流化床,脫硫系統(tǒng),氣力輸送,多分支管路,偏流II太原理工大學(xué)碩士研究生學(xué)位論文NUMERICALSTUDYONMALDISTRIBUTIONOFGAS-SOLIDFLOWINTHEMULTIPLE-BRANCHINGCONVEYINGPIPELINESOFLIMESTONESYSTEMABSTRACTPneumaticconveyingtechnologyiswidelyapplied
5、inmanyfieldsofindustry,andoneofthemisthelimestonedesulfurizationsystemofcirculatingfluidizedbed(CFB)boilersinthepowerplants.AsoneofthemostimportantauxiliarysystemofCFBboiler,limestonepneumaticconveyingsystemisofgreatsignificancetotheoperationofCFB.However,themal
6、distributionofpowderinthedifferentinjectingportsseriouslylimitstheinner-furnacedesulfurizationperformanceduetoainefficientmixingprocessoflimestonepowderandSO2.Therefore,themaldistributioncausedbyamultiple-branchingconveyingpipeline,leadstothedesulfurizationeffic
7、iencydownobviously.Theflowcharacteristicsoflimestonepowderinanindustrialscalemultiple-branchingconveyingpipelinesystemisstudiednumericallywithanewcommercialsoftwareBarracudawhichusingaComputationalParticleFluidDynamics(CPFD)methodsinthisdissertation,whichisbelon
8、gto3Ddilutephaseandwideparticlesizedistribution(PSD)flow.Fourmainresultsareobtained.(1)Thereasonandbehaviorofmaldistributionwereinvestigated.Theseriousmaldistribution