循環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流化床煙氣脫硫氣固兩相流動試驗臺.通過對循環流化床脫硫反應器試驗裝置內沿高度方向阻力分布和不同高度截面上局部顆粒質量通量的測量,詳細地研究了脫硫反應器內氣固兩相流動規律和內循環特性.

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

　　循環流化床煙氣脫硫作為1種新型的半干法脫硫技術,具有工藝流程簡單、投資小的優點,且在較低的Ca/ S摩爾比下能達到與濕法脫硫技術相近的高脫硫效率[1 ] .高建明等人的研究認為:脫硫灰的再循環對脫硫反應器內氣、液、固三相流動起擾動作用,能強化傳熱、傳質過程,同時還能減輕脫硫反應器內壁面結垢的可能性,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除塵器分離后,在給料器的控制下返回脫硫反應器,構成脫硫灰的外循環;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,構成脫硫灰的內循環[3 ] .為了提高脫硫反應器內的顆粒濃度,除了采用固體物料外循環外,還需強化內循環.

　　循環流化床脫硫反應器內氣固兩相流動特性相當復雜,具體表現為顆粒體積分數、顆粒質量通量、顆粒速度和氣體速度等參數在軸向和徑向的不均勻分布.這種不均勻性的相互關聯和影響是循環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 ] .筆者運用循環流化床氣固兩相流動相似模化理論,設計了1個冷態試驗裝置,并通過對循環流化床脫硫反應器試驗裝置內沿高度方向阻力分布和不同高度截面上局部顆粒質量通量的測量,詳細研究了脫硫反應器內氣固兩相流動規律和內循環特性,為脫硫反應器的設計和放大提供了一定依據.