220t／h cfb锅炉旋风分离器性能的数值模拟研究

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1、·研究与开发·220t／hCFB锅炉旋风分离器性能的数值模拟研究27文章编号：1004—8774(2013)06-0027-04220t／hCFB锅炉旋风分离器性能的数值模拟研究包绍麟，王海刚，吕清刚，那永洁’，孙运凯，沈解忠，毛军华，苏小平，杨浩(1．中国科学院工程热物理研究所，北京100190；2．无锡华光锅炉有限公司，江苏无锡214028)摘要：旋风分离器是循环流化床(简称CFB)锅炉的关键部件之一，基于数值模拟计算，第一作者：包绍麟研究了220t／h节能环保型CFB锅炉旋风分离器结构对气固流动的影响，提出了改进和完善分(1963一

2、)，男，现任离器效率的方法，对于CFB锅炉高效旋风分离器的研制具有重要参考意义。中国科学院工程热关键词：旋风分离器性能；计算流体力学；循环流化床锅炉物理研究所研究员，中图分类号：TK223．27文献标识码：A长期从事CFB燃烧理论和技术开发工ImprovingtheCyclonePerformanceofOne220t／hCFB作。BoilerbyComputationalFluidDynamicsBAOShao—lin，WANGHai．gang，LYUQing—gang，NAYong-jie，SUNYun—kai；SHENJie—zho

3、ng，MAOJun—hua，SUXiaoping，YANGHao(1．InstituteofEngineeringThermophysics，ChineseAcademyofSciences，Beijing100190，China；2．WuxiHuaguangBoilerCo．Ltd．，Wuxi214028，China)Abstract：CycloneseparatorisoneofthemostimportantpartsofCFBboileranditsperformanceiskeytoimprovetheoperationefic

4、iencyofCFBboiler．Intheresearch，computationalfluiddynamics(CFD)isusedtosimulatethegas—solidflowsinfurnaceandcycloneseparatorfor220t／hCFBboilers．ThesimulationresultindicatesthattheperformanceofCFBboilercanbeimprovedbyoptimumdesignofcycloneseparator．Keywords：cycloneperforman

5、ce；computationalfluiddynamics；CFBO前言必须达标，CFB炉膛燃烧温度将由920～950℃降到850～870℃，以有效控制NO、SO：的排放，但带来旋风分离器是CFB锅炉的关键部件之一，采用的结果就是飞灰含碳量会增加，锅炉效率会降低。中国科学院工程热物理研究所技术，由无锡华光锅炉有限公司设计制造的220t／hCFB锅炉已经有为保证CFB锅炉炉膛燃烧温度降低后SO：、NO排200多台投入商业运行¨J，主要部件旋风分离器的放能够达标又不降低锅炉效率，就必须优化旋风分性能基本上能满足CFB要求。旋风分离器均采用离器

6、的结构，提高旋风分离器的分离效率。同样炉了蜗壳式进口结构，它具有结构紧凑、烟气阻力小、膛烟气温度下，旋风分离器的分离效率越高，飞灰含分离效率高等特点，已投运的220t／h锅炉实际运碳量就越低，石灰石的利用率也能够得到提高，但进行结果表明，尾部飞灰临界粒度尺寸d视煤种不同行旋风分离器分离效率实验难度非常大，十几年前一般在10—25m之间。研究人员还可在冷态试验中对旋风分离器出口的试随着国家环保政策的严格执行，NO、SO排放验物料进行筛分，以找出提高旋风分离器分离效率的途径，现在国内工业用的旋风分离器其分离效率收稿日期：2013-05—21都

7、已经很高，已经无法用简单的筛分飞灰来判断旋基金项目：中国科学院战略先导科技专项资助风分离器的好坏，通常需采用MasterSizer激光粒度(XDA07050300)仪进行飞灰粒度分析。采用数值模拟可替代难于开