高通量循环流化床2种返料系统气固流动特性数值模拟

摘要：采用计算颗粒流体力学(CPFD)方法在直径0.5 m、高8.5 m的高通量循环流化床物理模型上,对分别采用U型和N型返料阀的全回路进行气固流动特性数值模拟研究。对比分析了不同工况下提升管颗粒浓度、物料循环流率和压差梯度分布等,并以此评价返料器的工作性能。循环物料为B类颗粒,初始床料量M p为380~665 kg。在提升管底部以均匀进气的方式通入流速为1.5~5.5 m/s的空气。结果表明:在采用相同流通面积的U型和N型返料阀的全回路流动中,后者的提升管颗粒浓度更高;在M p为600 kg时,N型阀最大返料流率为1220.85 kg/(m 2·s),而U型阀仅能达到904.37 kg/(m 2·s);N型阀设计更满足高通量循环要求,操作弹性大且物料循环稳定。

关键词：返料系统 气固两相流 数值模拟 高通量循环 

单位：新疆大学化学化工学院; 新疆乌鲁木齐830046; 中石化西北油田分公司油田工程服务中心; 新疆轮台841600