煤化学链燃烧装置中串联分离器的数值模拟与性能优化

摘要：由于煤化学链燃烧技术中煤灰对载氧体活性具有较强抑制作用,本文提出了通过双级串联旋风分离器分别对载氧体及煤灰进行分离的新方法,并应用雷诺应力RSM（SSG）湍流模型以及DPM颗粒随机轨道模型,考虑气固两相的相间耦合,对煤化学链燃烧装置中的双级旋风分离器进行了数值模拟,根据模拟结果对一级、二级分离器进口尺寸及结构形式进行了优化,并通过实验对分离性能进行了验证。优化后模型的模拟及实验结果均表明：相比原模型,优化模型中90%以上的CaSO4载氧体从一级分离器排尘口返回炉膛,降低了载氧体流失率;约50%的煤灰颗粒从二级分离器排尘口分离,仅13%左右的煤灰随气流从其排气口排出,有效降低炉膛返灰率,保持载氧体活性,并实现排气的相对清洁。最后指出本文研究结果对煤化学链燃烧装置的高效运行具有重要的参考价值。

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