CFB混燃煤矸石-煤層氣的爐內(nèi)流動(dòng)特性數(shù)值研究.pdf

1、煤矸石是目前排放量最大的工業(yè)固體廢棄物之一，具有低揮發(fā)分、高灰分、低熱值和難燃燒等特點(diǎn)。煤層氣是煤炭開采活動(dòng)中釋放出的甲烷，溫室效應(yīng)很強(qiáng)，且易燃易爆，給煤炭開采活動(dòng)帶來(lái)隱患。煤矸石和煤層氣的排放既污染環(huán)境，又浪費(fèi)了資源。循環(huán)流化床燃燒技術(shù)現(xiàn)己被公認(rèn)為一種清潔高效的燃燒技術(shù)，因此煤矸石和煤層氣在循環(huán)流化床中混燒為綜合利用煤矸石和煤層氣提供了一種新途徑，不僅能節(jié)約能源，還有利于環(huán)保，具有很高的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益。
　　本文以采用循環(huán)流化床

2、鍋爐燃燒技術(shù)改造的NG-35/3.82-M型35t/h鏈條鍋爐在為研究對(duì)象，對(duì)流化床中煤層氣燃燒器不同布置位置對(duì)爐內(nèi)氣固兩相流的流動(dòng)特性進(jìn)行數(shù)值模擬以及優(yōu)化設(shè)計(jì)，并探討了煤矸石煤層氣不同摻混比例對(duì)爐內(nèi)流動(dòng)特性的影響。
　　通過(guò)改變煤層氣入口位置和二次風(fēng)速以及顆粒粒徑研究了床內(nèi)的流化特性，分析了不同設(shè)計(jì)方式下的流體動(dòng)力特性。顆粒速度模擬結(jié)果表明，煤層氣燃燒器布置位置的改變不影響爐內(nèi)顆粒軸向的速度分布趨勢(shì)，顆粒的運(yùn)動(dòng)形式為中心處向上、

3、近壁面處向下的內(nèi)循環(huán)流動(dòng)結(jié)構(gòu)。煤層氣燃燒器四種不同的布置中，四角切圓布置在爐墻、高度為4m的方式中，在不同的爐膛高度下，顆粒速度波動(dòng)最小，較其他相對(duì)比較平穩(wěn)。且煤層氣入口高度為4m時(shí)，可以使入口水平截面氣相速度場(chǎng)形成渦流，加強(qiáng)了氣固間的混合。因此此種煤層氣燃燒器的布置方式為最佳。顆粒空隙率模擬結(jié)果表明，煤層氣燃燒器布置方式和二次風(fēng)速對(duì)爐膛內(nèi)顆粒軸向濃度分布有重要的影響。煤層氣入口位置為高4m、二次風(fēng)速35m/s時(shí)，能夠在密相區(qū)上方形成二