《武汉石油化工厂石油焦循环流化床锅炉分离器改造的开发研究》由会员分享，可在线阅读，更多相关《武汉石油化工厂石油焦循环流化床锅炉分离器改造的开发研究（91页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、华东理工大学硕士 学 位 论文第 工 页武汉石油化工厂石油焦循环流化床锅炉分离器改造的开发研究摘 要针对武汉石油化工厂原分离器分离效率极低的问题， 开发、 研制了一种新型的分离器。通过对旋风管 ( 分离器单元)、组合旋风管 ( 多个旋风管组合而成的实验装置)的试验研 究，最后得到了适宜的旋风管结构尺寸和组合旋风管的最佳排列方式。研制的分离器己应 用于 试生 产r 其分 离 效 率 大 大高 于 原 分 离 器的 分离 效 率。 沐文的 主 要 研究内 容 和 成 果如 下:( 1 )揭示了原分离器的分离效率过低的主要原因。( 2 ) 开发了一种新型的轴向 进气下排气旋风管 通过反复验证给出了优
2、化后的旋风管最佳结构尺寸。( 3 ) 通过冷模试验， 给出了新开发的旋风管在不同的粉料、 不同的气体流量及不同入口浓度下分离效率的详细数据，证明了新旋风管具有优良的分离性能。( 4 )实测了旋风管内的流场，得到了轴向速度、切向速度和径向速度的分布及其变化规 律，说明了开发的旋风管的流场状况有利于气固分离。( 5 )应用有限元分析软件 F L U E N T 对旋风管内的流场进行了数值模拟，模拟计算的预报值 与实验测试值吻合得比 较好，说明了在工业设计研究中可以 采用数值模拟部分取代实验。( 6 )通过组合旋风管冷模试验获得了构成分离器的旋风管排列的最佳方案，认识到采用均匀布置且均为同一旋向的旋
3、风管组成的分离器的分离效率最佳:各个旋风管的阻力越接近，分离器的分离效率也越高。( 7 )提出了分离器分离效率不高的原因之一是集尘室密闭形成正压，造成粉尘从旋风管 排尘口反向吹入所致。建议采取从集尘室适当抽气减压的措施以提高分离效率。实践证明这是一项十分有效的措施。( 8 )根据上述的研究成果，设计了由 1 2 0个不锈钢制的轴向进气、下排气的旋风管组成 的 分 离 器 ， 并 投 入 试 运 行 。 运 行 的 结 果 表 明 分 离 器 的 改 造 是 成 功 的 ， 取 得 了 较 好 的 效 果 乒 关键词:石油焦，循环流化床锅炉，分离器，分离效率，数值模拟华东理工大学硕士 学 位 论
4、 文第 1 1 页S t u d y a n d D e v e l o p m e n t o n C y c l o n e S e p a r a t o r R e c o n s t r u c t i o n o f WP W sCF B Bo i l e r f o r P e t r o l e u m Co k eAb s t r a c tF o r s o lv i n g t h e p r o b le m o f l o w c o l l e c t i o n e f fi c i e n c y o f th e c y c lo n e s e p a r
5、a t o r i n Wu h a n P e t r o c h e m i c a l Wo r k s ( WP W) , a n e w t y p e c y c l o n e s e p a r a t o r c o m p o s e d o f 1 2 0 c y c l o n e s w a s d e v e l o p e d t h r o u g h t h e e x p e r im e n t a l s t u d y o f s in g l e c y c l o n e a n d m u l t i- c y c l o n e s ( e x
6、 p e r i m e n t a l e q u i p m e n t u n i t ) . F i r s t t h e a p p r o p r i a t e c o n s t r u c t io n t y p e a n d g e o m e t ry s i z e s o f t h e c y c l o n e w e r eo b t a i n e d , a n d t h e n t h e o p t i m a l a r r a n g e m e n t o f c y c l o n e s w a s d e t e r m i n e
7、d . T h e d e v e l o p e d s e p a r a t o r w a s s u c c e s s f u ll y a p p l i e d i n t o i n d u s t ri a l t r i a l , t h e p r o d u c t i o n p r a c t i c e p r o v e d t h a t i t sc o l l e c t i o n e f fi c i e n c y i s m u c h b e tt e r t h a n t h a t o f t h e o l d o n e . T h
8、 e m a i n r e s e a r c h c o n t e n t a n da c h i e v e m e n t s o f t h i s p a p e r a r e a s f o l l o w s : ( 1 ) Wh y t h e o ri g i n a l c y c l o n e s e p a r a t o r h a s v e ry l o w c o l l e c t i o n e f fi c i e n c y w a s e x p o s e d o u t . ( 2 ) A n e w t y p e c y c l o
9、n e o f o p t i m a l g e o m e t ry s i z e s w i t h h i g h s e p a r a t i o n e ffic i e n c y w a s d e v e l o p e dt h r o u g h e x p e r i m e n t s . ( 3 ) B y t h e e x p e r i m e n t s , t h e d e t a il e d d a t a o f t h e n e w d e s i g n e d c y c l o n e s c o l l e c t io n e f
10、 fi c i e n c yc o r r e s p o n d i n g t o d i ff e r e n t d u s t s , d i ff e r e n t g a s fl u x a n d d if f e r e n t e n t ry d e n s it y w e r e o b t a in e d , a n d t h a t t h e n e w c y c lo n e h a s a b e tt e r s e p a r a t i n g f u n c t i o n a n d c h a r a c t e r i s t i
11、c s w a s v e r i f i e d . ( 4 ) T h e fl u i d f ie l d o f t h e a x i a l v e l o c i t y , t a n g e n t i a l v e l o c i t y a n d r a d i a l v e l o c i t y i n t h e c y c l o n e w a st e s t e 氏a n d s h o w e d t h a t t h e c o n d i t i o n o f t h e fl u i d fi e l d i n t h e c y c
12、l o n e i s s u i t a b l e f o r g a s - s o l i ds e p a r a t ing .( 5 ) U s i n g F L U E N T , t h e F i n i t e E l e m e n t A n a l y s i s m e t h o d w a s a p p li e d t o s i m u l a t e t h e fl o w fi e l d i n t h e c y c l o n e , a n d t h e n u m e r i c s i m u l a t io n r e s u
13、lt s w e r e c o m p a r e d w i t h t h e e x p e r i m e n t r e s u l t s ,w h i c h s h o w e d t h a t b o t h c o i n c i d e d r a t h e r w e ll , s o t h a t t h e n u m e r i c a l s i mu l a t i o n me t h o d c o u l d b eu s e d t o p a r ti a ll y s u b s t i t u t e t h e e x p e r i
14、m e n t m e t h o d i n t h e i n d u s t r i a l d e s i g n a n d re s e a r c h .( b ) T h e b e s t a r r a n g e m e n t s ty l e o f t h e c y c l o n e s i n t h e s e p a r a t o r w a s o b t a i n e d , a n d i t i s r e a l i z e dt h a t t h e c o l l e c t i o n e ff i c i e n c y i s h
15、 i g h e s t i f a ll c y c l o n e s h a v e t h e s a m e r e v o l v i n g d i re c t i o n a n d a rea r r a n g e d u n i f o r m l y . ( 7 ) I t is p o i n t e d o u t t h a t t h e p o s i t i v e p re s s u re i n t h e a ir ti g h t d u s t - c o ll e c t i o n c h a m b e r c a u s e d t h
16、 eg a s in t h e d u s t - c o ll e c t i o n c h a m b e r fl o w i n g b a c k w a r d t h r o u g h t h e d u s t e x h a u s t e n t r a n c e , s o t h a t t h e s e p a r a t e d d u s t c o u l d b e c a r r i e d b a c k w a r d in t o c y c l o n e a n d l e a d e d t h e s e p a r a t o r h a v i n g lo wc o ll e c t i o n e f fi c i e n c y . T h i s d i s s e r t a t i o n s u g g e s t s t h a t d e c re a s i n g t h e d u s t - c o l le c t io n c h a m b e r华东理工大学硕 士 学 位 论 文第工
