基于能量回收的煤粉混合器性能分析及結構設計.pdf

1、煤粉混合器是高壓煤粉輸送的重要設備，是高爐噴煤和煤粉鍋爐生產工藝中的關鍵設備。煤粉混合器的結構形式決定了能否將煤粉與壓縮空氣均勻混合，以及混合后的煤粉濃度、輸送能力、煤粉的用量等?，F(xiàn)有的煤粉混合器均采用先將高壓煤粉壓能抵消，再將其與高壓空氣混合的方式進行煤粉混合，這不僅造成了煤粉壓能的嚴重浪費，還需要利用外界的能量來輔助抵消煤粉壓能，造成了能源的雙消耗；同時還會造成煤粉混合不均。
　　針對工業(yè)生產中,煤粉噴吹過程中煤粉混合不均勻、

2、高壓煤粉壓能浪費的問題，對傳統(tǒng)煤粉混合器的工作原理及目前流體能量回收利用技術進行了綜合分析，設計了一種基于能量回收的新型煤粉混合器。在提高煤粉混合均勻度的同時對高壓煤粉的壓能進行回收。本文主要研究內容及創(chuàng)新性成果有以下幾點：
　?。?）基于多葉道分流原理及葉輪機械能量轉化特性研究，由能量守恒定律，完成了新型煤粉混合器的結構設計。設計了一種直通閉式葉片輪，在提高煤粉混合均勻度的同時，降低了煤比，節(jié)約了耗煤量；設計了一種對稱直通式空心

3、軸轉子，將高壓煤粉壓能轉化為轉輪的機械能并由直通式空心軸轉子帶動發(fā)電機轉子轉動發(fā)電，實現(xiàn)煤粉壓能的回收利用。
　?。?）根據流體機械設計方法對新型煤粉混合器進行初步計算，并在solidworks中對其進行三維建模，在ANSA中對內部流體進行網格劃分，建立流體網格模型，在Fluent中對內部煤粉流動進行了全流場三維定常湍流數(shù)值模擬。
　　（3）對介質分別為液體和煤粉時的流動進行數(shù)值模擬，根據液體與粉體流動的異同，對結構進行優(yōu)化

4、。
　?。?）采用初步設計——數(shù)值模擬計算——修改設計的數(shù)字化迭代設計過程，分別對6葉片、8葉片煤粉混合器內部流動進行模擬對比，得出8葉片時性能更優(yōu)，根據模擬結果的分析再對其葉片安裝進出口角度進行優(yōu)化設計，完成水力性能分析和效率分析，最后證明該新型煤粉混合器的可行性及經濟性。
　　本文針對工業(yè)煤粉壓能浪費的問題，設計了一種新型煤粉混合器，在對其進行結構設計的基礎上，完成了內部流場數(shù)值模擬及結構優(yōu)化，并對其進行了性能分析，結果