高固气比下粉体预热器系统的热效率研究.pdfVIP

维普资讯 第4卷第2期 粉 体 技 术 Vol_4No 2 l蛐8年 6月 ■， ■P■ ●■o_wl derScienceandTechnology Junel998 作者介绍 肖国先，讲师 ．54岁．1992年毕业于南京化工大学，获工学硕士学 位 参加 了国家 “^ ·五 攻关项 目“磷石膏联产术蛇和硫酸技术”的研完工作。 现在西安建筑科技大学攻读博士学位，从事水 {巨预热预分解技术的开发研 究， 并承担 国家。九 ·五 ”攻关课题 。气固两相流动和颗粒重力流动的数值模拟 ”研 究工 作 高固气 比下粉体预热器系统的热效率研究 ／ 肖肖国国先先 徐徐德德龙 嵇嵇 鹰鹰 李李 辉辉 午jL (西安建筑科技大学粉体工程研究所，西安 710055) l 摘 要 连行 了粉体在高固气比下的多系列热效率的理论研究，指出双束列预热器 隶统 是较为理想的高固气比幅热器系兢 。针对预热器龊敷、漏风系数对双系列热效率的影响展开 研究，其规律对新型预热器系统的开爰具有指导意义 。 关键调。翌’苎。-_兰～喾墅墅§’。!●。-：_‘一 伟 乞圈硬楚 荀 悬浮预热器是较为理想的气固换热设备 ，其热效率受诸多方面影响 对于一级预热器，在 进气温度、物料温度不变的情况下，加入物料越多(即固气 比 高)，物料从热气体中获得的热 量越多 因此，对于悬浮预热器整体热效率而言，固气 比是一个重要因素。预热器在理想换热、 理想分离的前提下，热效率 与固气 比 的关系如图 1所示 由图l可见，提高预热器单体的固气 比是提高热效率的有效途径。但在现有的串联多级预 热器系统中，固气 比绝大多数小于 1 囤为粉体预热器往往是作为回转窑或反应器的余热利用 装置，粉体加入量往往受窑产量、燃烧产物生成量所限制，依靠单纯系统地提高固气比有一定 难度。若将预热器的气体分流均等地通过平行的多系列预热器上升，全部粉体从一个系列到另 一 个系列交替喂料，同时以串流形式通过所有旋风筒 ，即串行料流交叉进入多股平行气流。囤 此 ，在保证垒系统固气 比不变的前提下，可使每个预热器的固气 比提高数倍 这样提高了每个 预热器单体的换热效率，从而大幅度提高系统的热效率。开展对多系列高固气比预热器系统热 效率的理论研究，可以为新型预热器系统的开发提供理论依据 。 1 多系列预热系统热效率 理论推导基于如下假设： (1)理想换热和理想分离 ； ． (2)系统密封和绝热； (3)物料、气体比热分别为 —1．09×10J／(kg·K)，=1．57×10J／(kg·K)，随温度变 化不大。系统固气比 ，一L2kg／kg。 (4)不考虑碳酸盐分解 ； 维普资讯 第 2期 肖国先．等：高固气比下精体预热器系统的热敬率研究 11 (5)生料入口温度为 50℃，气体入 口温度为 900℃．为计算方便 ，暂对多系列预热器中每系 列旋风预热器级数定为一级 分别对单系列(传统预热器)、双系列、三系列、四系列进行热效率 和热工参数计算，计算依据为质量平衡、热平衡。多系列情况示意如图2所示 G G 50℃