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循環(huán)流化床煙氣脫硫氣固兩相流動特性的試驗研究

摘要:采用三準則相似理論設計了循環(huán)流化床煙氣脫硫氣固兩相流動試驗臺.通過對循環(huán)流化床脫硫反應器試驗裝置內(nèi)沿高度方向阻力分布和不同高度截面上局部顆粒質(zhì)量通量的測量,詳細地研究了脫硫反應器內(nèi)氣固兩相流動規(guī)律和內(nèi)循環(huán)特性.

　　關鍵詞:循環(huán)流化床;煙氣脫硫;氣固兩相流;阻力特性;顆粒局部質(zhì)量通量;非等速采樣

　　循環(huán)流化床煙氣脫硫作為1種新型的半干法脫硫技術(shù),具有工藝流程簡單、投資小的優(yōu)點,且在較低的Ca/ S摩爾比下能達到與濕法脫硫技術(shù)相近的高脫硫效率[1 ] .高建明等人的研究認為:脫硫灰的再循環(huán)對脫硫反應器內(nèi)氣、液、固三相流動起擾動作用,能強化傳熱、傳質(zhì)過程,同時還能減輕脫硫反應器內(nèi)壁面結(jié)垢的可能性,使接近絕熱飽和的溫度進一步降低,有利于提高脫硫效率[2 ] .從脫硫反應器出來的脫硫灰經(jīng)除塵器分離后,在給料器的控制下返回脫硫反應器,構(gòu)成脫硫灰的外循環(huán);脫硫灰在脫硫反應器頂部的碰撞和空腔效應的作用下直接返回脫硫反應器下部,構(gòu)成脫硫灰的內(nèi)循環(huán)[3 ] .為了提高脫硫反應器內(nèi)的顆粒濃度,除了采用固體物料外循環(huán)外,還需強化內(nèi)循環(huán).

　　循環(huán)流化床脫硫反應器內(nèi)氣固兩相流動特性相當復雜,具體表現(xiàn)為顆粒體積分數(shù)、顆粒質(zhì)量通量、顆粒速度和氣體速度等參數(shù)在軸向和徑向的不均勻分布.這種不均勻性的相互關聯(lián)和影響是循環(huán)流化床氣固兩相流動的重要特征,也是影響其脫硫性能的主要因素[426 ] .筆者運用循環(huán)流化床氣固兩相流動相似模化理論,設計了1個冷態(tài)試驗裝置,并通過對循環(huán)流化床脫硫反應器試驗裝置內(nèi)沿高度方向阻力分布和不同高度截面上局部顆粒質(zhì)量通量的測量,詳細研究了脫硫反應器內(nèi)氣固兩相流動規(guī)律和內(nèi)循環(huán)特性,為脫硫反應器的設計和放大提供了一定依據(jù).