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(shè)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(yīng)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(yīng)器內(nèi)氣固兩相流動規(guī)律和內(nèi)循環(huán)特性.

　　關(guān)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(yīng)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(yīng)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(yīng)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(yīng)器,構(gòu)成脫硫灰的外循環(huán);脫硫灰在脫硫反應(yīng)器頂部的碰撞和空腔效應(yīng)的作用下直接返回脫硫反應(yīng)器下部,構(gòu)成脫硫灰的內(nèi)循環(huán)[3 ] .為了提高脫硫反應(yīng)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(yīng)器內(nèi)氣固兩相流動特性相當(dāng)復(fù)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(guān)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(shè)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(yīng)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(yīng)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(yīng)器的設(shè)計和放大提供了一定依據(jù).