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循环流化床(CFB)燃烧技术是目前最重要的清洁煤燃烧技术之一,近年来在我国得到了迅猛发展。U型回料阀是目前商用循环流化床锅炉中使用最广泛的固体回料装置。由于商业保密的原因,公开发表的关于U型回料阀特性的文献不是很多。而U型回料阀的调节特性决定着整个锅炉的固体循环回料量,进而影响着炉内的床温、燃烧以及脱硫状态。本文首先采用理论分析的方法对整个U型阀回料系统的各个部分进行理论分析,并提出料高h的计算方法,完善了U型回料阀的理论求解模型。随后本文使用双流体模型对整个U型阀进行数值模拟,并且在模拟软件中首次使用了UDF。这大大地方便了整个循环回路的数值模拟。最后,本文采用实验的方法研究U型阀的调节特性,并且把实验中得到的结果和数值模拟的结果相对比。用实验的方法验证了数值模拟的准确性。通过以上三种研究方法,本文得出来循环流化床U型回料阀的调节特性。具体来讲就是,U型回料阀的循环回料量与六种影响因素有关。这六种影响因素分别为回料阀流化风、松动风、水平通道高度、溢流高度、料高以及炉膛底部流化风。这六种影响因素的效果分别为:(1)随着流化风的增大,循环回料量增大。但是增长率越来越小,当流化风增大到一定程度时,回料阀进入窜风状态,循环回料量开始减小。(2)松动风一般较小,随着松动风的增大,循环回料量增加。松动风太大,容易使回料阀进入窜风状态。(3)水平通道高度增加时,循环回料量的调节范围会改变。同时,循环回料量的调节幅度变大。反之,调节幅度减小。(4)溢流高度响着正常运行工况下的流化风风速的范围和循环回料量的范围,其高度越高,需要的流化风风速越大,循环回料量越小。(5)料高h是U型回料阀运行状态的判定依据之一。当h非常小时,回料阀中的颗粒可能处于移动床状态。h非常大时,回料阀可能处于窜风状态。正常运行工况下,h处于某一范围。料高在U型阀处于非稳定工况时具有负反馈作用。由于这种作用的存在,U型回料阀具有自平衡特性。并且在正常工况下,料高越高,自平衡特性越好。(6)炉膛底部流化风风速u0虽然不是U型阀自身的一个特性,但是在不同的底部流化风下,整个循环压力回路是不同的。u0通过影响整个压力回路来影响U型阀进口和出口处的压力以及立管的料高,来影响循环回料量Gs。当炉膛底部流化风风速增大时,Gs增大,反之则减小。