电力与能源进展|煤粉炉水冷刮板式干排渣技术研究

在汉斯出版社《电力与能源进展》期刊上，有论文提出一种间接水冷的排渣方式。采用刮板运输机运输灰渣颗粒，这样可以避免风冷式钢带运输机与灰渣摩擦力不够而引起的输渣能力不足问题，还可以使灰渣颗粒在运输过程中产生相对位移，更好的被冷却。在回收排渣废热的同时，不影响炉膛燃烧条件和排烟温度。

EDEM采用离散元的数值模拟方法，灰渣颗粒之间的作用采用Hertz-Mindlin (no slip)模型来计算。在这个模型中，法向力成分是基于赫兹接触理论。切向力模型是基于Mindlin-Deresiewicz的工作。法向力和切向力都有阻尼成分，其中阻尼系数与恢复系数有关，切向摩擦力遵循库仑摩擦定律模型，滚动摩擦力以独立于接触的方向性恒定扭矩模型实现。

颗粒运动模拟参考滚筒冷渣器内颗粒运动研究。钢带式运输机和刮板式运输机颗粒运动情况如图3。前2.2 s灰渣掉落堆积，运输机不工作，两种运输方式的颗粒状态相同，2.2 s颗粒生成完成，运输机开始运行，直到15.55 s模拟结束。通过钢带式运输机运输灰渣时，灰渣颗粒之间没有相对位移，一直保持一定的厚度移动；通过刮板运输机运输灰渣的过程中，2.2 s到6.5 s之间，随着刮板的移动，右侧颗粒失去了刮板的支撑，坍落成自然堆积状态，左侧颗粒在刮板的推动作用下，逐渐堆积，颗粒从平铺状态变成左高右低的状态，到6.5 s以后，灰渣堆积成固定形状，以固定的堆积高度和堆积角度随着刮板一起向前移动，堆积高度约为74.10 mm，堆积角度约为26.92˚。6.5 s以后刮板运输机中灰渣运动状态看似规律，但颗粒运动十分复杂。

结论：

1) 刮板运输机可以有效的使中心灰渣与冷源接触，排渣温度更均匀，不会产生钢带式运输中出现的温度分层现象，但由于其工作特点，导致灰渣与底板的接触面积减少了49.38%，所以整体冷却效果不及同冷却条件下的钢带式运输机，在运输段进口温度523.15 K的情况下，可以降温73.25 K，排渣温度约为449.9 K，基本满足运输过程中排渣的冷却要求。

2) 冷却水管的温度分布各截面趋势相同，底部温度低，肋片处温度高，延灰渣移动方向，冷却水管截面温差越来越小，越来越接近冷却水温度。

所属期刊

-Advances in Energy and Power Engineering-

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