【摘要】：恩德粉煤氣化技術(shù)作為流化床氣化技術(shù)的一種,因其具有氣化能力強(qiáng)、煤種適應(yīng)性寬、運(yùn)行穩(wěn)定等特點(diǎn),被廣泛應(yīng)用于中小型化工企業(yè)。流化床內(nèi)氣固兩相流動(dòng)過(guò)程比較復(fù)雜,而且對(duì)氣固兩相傳熱傳質(zhì)、顆粒燃燒效率等有很大影響,因此研究爐內(nèi)氣固兩相流動(dòng)對(duì)于全面了解恩德粉煤氣化技術(shù)具有實(shí)際指導(dǎo)意義。本文針對(duì)某化工廠單臺(tái)制氣量為20000Nm3/h的恩德粉煤氣化爐作為研究對(duì)象,搭建1:15氣固兩相�；囼�(yàn)臺(tái),利用PV6-D對(duì)不同噴嘴結(jié)構(gòu)進(jìn)行測(cè)量,試驗(yàn)結(jié)果表明:變結(jié)構(gòu)的爐內(nèi)流場(chǎng)分布更加均勻。在此基礎(chǔ)上,利用Fluent軟件對(duì)不同結(jié)構(gòu)試驗(yàn)臺(tái)進(jìn)行氣固兩相流動(dòng)特性數(shù)值模擬研究,為工業(yè)運(yùn)行提供理論指導(dǎo)。(1)對(duì)于原結(jié)構(gòu)�；囼�(yàn)臺(tái),研究了噴嘴風(fēng)速和初始料層高度對(duì)爐內(nèi)氣固兩相的速度場(chǎng)和濃度場(chǎng)的影響。數(shù)值模擬結(jié)果表明:該爐內(nèi)徑向流動(dòng)結(jié)構(gòu)為噴動(dòng)區(qū)的低濃度顆粒上行流和環(huán)隙區(qū)的高濃度顆粒下行流共存的環(huán)-核結(jié)構(gòu)。噴嘴氣化劑速度由60m/s增大到90m/s,噴動(dòng)區(qū)的顆粒軸向速度增量比環(huán)隙區(qū)的顆粒軸向速度增量變化明顯;氣相和顆粒切向速度增大,噴動(dòng)區(qū)顆粒體積濃度維持在0.05m3/m3附近;環(huán)隙區(qū)顆粒體積濃度變化較大(0.55-0.41m3/m3)。增大噴嘴氣化劑速度,加快了顆粒在爐膛內(nèi)流動(dòng)速率。初始料層高度由90mm增大到120mm,噴動(dòng)區(qū)和環(huán)隙區(qū)顆粒軸向速度減小;氣相和顆粒切向速度減小;顆粒體積濃度在噴動(dòng)區(qū)變化較小(0.07-0.1m3/m3),在環(huán)隙區(qū)變化較大(0.51-0.57 m3/m3);噴動(dòng)區(qū)變窄,環(huán)隙區(qū)變寬。增大初始料層高度,抑制了顆粒在爐膛內(nèi)流動(dòng)速率。(2)對(duì)于變結(jié)構(gòu)�；囼�(yàn)臺(tái),將噴嘴結(jié)構(gòu)改為呈60o均勻布置,研究了噴嘴氣化劑速度、初始料層高度和顆粒直徑對(duì)爐內(nèi)氣固兩相的速度場(chǎng)和濃度場(chǎng)的影響。數(shù)值模擬結(jié)果表明:變噴嘴結(jié)構(gòu)的恩德?tīng)t是一種多噴嘴噴動(dòng)床。該爐內(nèi)徑向流動(dòng)結(jié)構(gòu)為噴動(dòng)區(qū)的低濃度顆粒上行流和環(huán)隙區(qū)的高濃度顆粒下行流共存的環(huán)-核結(jié)構(gòu)。與原結(jié)構(gòu)相比,變結(jié)構(gòu)顆粒軸向速度在噴動(dòng)區(qū)相對(duì)較高,在環(huán)隙區(qū)相差不大,加快顆粒流動(dòng);噴動(dòng)區(qū)變寬,環(huán)隙區(qū)變窄,更多的顆粒被氣體帶走。改變噴嘴氣化劑速度和初始料層高度對(duì)變結(jié)構(gòu)氣固兩相流動(dòng)特性的影響趨勢(shì)一致,但是幅度不一致。顆粒直徑由1mm增大到3mm,噴動(dòng)區(qū)的顆粒軸向速度由2.48m/s減小到1.57m/s,環(huán)隙區(qū)的顆粒軸向速度沒(méi)有太大變化;顆粒體積濃度逐漸增大;噴動(dòng)區(qū)變窄,環(huán)隙區(qū)變寬。增大顆粒直徑,抑制了顆粒在爐膛內(nèi)流動(dòng)速率。
【學(xué)位授予單位】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：TQ545
【圖文】：

試驗(yàn)臺(tái)實(shí)物圖

原結(jié)構(gòu)試驗(yàn)臺(tái)噴嘴三維圖

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2740342