水平直圆环管内惯性煤粉浓淡分离器气固两相流阻力特性研究.docx

2001 年 2 月Proceedings of t he CSEEν 2001 Chin. Soc. for Elec. Eng.文章编号 :025828013 (2001) 0220080205水平直圆环管内惯性煤粉浓淡分离器气固两相流阻力特性研究刘建忠 , 周俊虎 , 曹欣玉 , 岑可法(浙江大学热能工程研究所 ,浙江 杭州 310027)STUD IES O N THE GAS2SOL ID FLOW RESISTA NCE C HA RACTERISTICS OFP UL VERIZED COAL RIC H/ L EA N SEPA RATO R IN HO RIZO NTAL STRAIGHT RING2PIPEL IU J ian2zho ng , ZHOU J un2hu , CAO Xin2yu , C EN Ke2f a( Zhejiang U niversit y , Hangzho u 310027 , China)ABSTRACT:Based o n t he experiment s , t he resistance charac2 teristics of gas and gas2solid flows of t he inertial p ulverized coal rich/ lean separator are researched caref ully in t his paper . The resistance coefficient s at different co nditio ns are obtained by multiple regressio n. The experimental result s show t hat t he separator resistance is main related to t he Reynolds number , height of separator and velocity balance facility. This is impor2tant for t he design and applicatio n of t he burner .煤粉浓淡分离装置来说是非常重要的 。本文结合已开发的旋流浓淡燃烧技术1 ,对水平直圆环管内撞 击式惯性煤粉分离器的阻力特性进行研究 ,以获得 最佳的设计和运行参数 。气固两相阻力损失描述2管道中粉粒体气固两相流由于颗粒的存在 , 使流动阻力损失 Δ P 比纯空气流要复杂得多 , 与纯空 气流动下的阻力损失Δ Pa 之间有如下关系[ 2 ] :KEY WO RDS :flow resistance ; inertial separator ; burner ; p ul2verized coal ; gas2solid flow摘要 :采用多元回归 ,获得各种条件下流动阻力系数的计算 公式 ,对水平直圆环管内惯性煤粉浓淡分离装置的气相及气 固两相的流动阻力特性进行了详细的研究 ,结果表明 ,水平 直圆环管内实现内浓外淡的分离装置的阻力除与 Re 有关 外 ,主要与浓缩环 、速度平衡件的高度 (节流比) 等因素有关 。 试验结果对燃烧器的设计与应用有重要指导意义 。Δ P/Δ Pa = 1 + kμ·μ( 1)式中μ为煤粉的浓度 kg/ kg ; kμ 为浓度修正系数 ,由实验确定 。尽管上式简单实用 , 但很多人仍用多种表达式 来描述两相流颗粒浓度对阻力的影响 , 且与由试验 所得的Δ P 有很大差别 , 原因是式中 kμ 不能直接表 达由固相所引起的阻力增加项Δ Ps (Δ P - Δ Pa ) , 而 且 kμ 不是一般的浓度修正系数 , 而是浓度 、流动雷 诺数 Re 、颗粒性质 、装置结构等的函数 。颗粒相存在对气固两相流阻力影响研究较多 , 但差别也较大 。有人认为带粉和不带粉的一次风阻 力系数几乎没有差别 , 即 kμ = 0 [ 3 ] ; 也有人认为 Δ P 随浓度增加的幅度微弱 ,Δ P/Δ Pa 线的斜率大致相 同 , 而实际 kμ 变化幅度很大[ 4 ] ; 文 [ 2 ] 认为 , 输粉管 道中浓度对流体流动特别是边界层的流动状态有很 大影响 , 对于水平管道 , 在浓度 0 . 2 ～ 0 . 4 kg/ kg 至0 . 7 kg/ kg 的范围内 ,阻力系数随浓度的增加反而降 低 ,国外有文献称之为托马斯效应 。可见气固两相关键词 :流动阻力 ; 惯性分离 ; 燃烧器 ; 煤粉 ; 多相流中图分类号 : T K223文献标识码 :A引言煤粉浓淡燃烧技术因具有低负荷稳燃 、低 NOx 排放而受到广