·352· 工程科学学报，第40卷，第3期 导气槽 10 12 14 16 18* 20 0,煤气入口 ◆-3min ◆一9min ★-15min ◆-21min AGD -27min 之◆ 45 54 63 角度/) 图3粉尘堆积轮廓图 Fig.3 Profile of the accumulation of dust 截面煤气速度会急剧减小.t=3min时，大量粉尘沉 0.20 积在8”~I2导气槽前端的填充床中，而AGD架梁 圆管下方对应导气槽以及围管远端的导气槽出口前 端堆积的粉尘较小.随着竖炉粉剂的继续喷吹， 0.15 8”~12导气槽前端的填充床空隙继续被细小粉堆 89% 积，形成一个初始沉积区，当该沉积区向下运动速度 0.10 小于其向上生长速度时，粉剂沉积区就会向上蔓延， 3.32 并将导气槽出口堵塞，甚至继续向上发展，将竖炉围 0.05 管区域堵塞.t=9min时围管8"~12导气槽出口已 被细小粉尘堆满，并向围管方向发展，对应围管底部 2499% 也被粉尘堆积.随着喷粉时间的继续，该堵塞区在 0.20 -0.15 -0.10 -0.05 围管内继续生长，并发展成山状式的粉剂堆积区，该 水平面x方向m 堆积区继续发展长大，峰尖向围管顶部生长，左侧堆 图4：=0.33m处静滞粉尘体积分数分布 角也继续变大，堆积区左侧堆角起始位置亦向围管 Fig.4 Distribution of static hold-up of powders at the height of : 0.33m 远端发展，远端14”及15导气槽也相继被粉尘堵 塞.由于实验室物理模拟所用喷粉罐容量限制，在 min'条件下竖炉围管区域粉尘堆积轮廓图.由图 确定围管粉尘初始堵塞位置及其演变过程后，粉尘 可知，在粉尘喷吹的初始阶段，粉尘在围管区域的运 喷吹在t=27min停止. 动行为与鼓风量65m3h-1,排料速度5.83rmin1 图4为鼓风量65m3·h-1,排料速度5.83r· 条件下粉尘的运动行为较为相似.大部分粉尘通过 min-时，z=0.33m处竖炉截面的静滞粉尘体积分 围管8”~12导气槽进入竖炉内部，围管内并未发生 数分布图.本文中，静滞粉尘体积分数H=V1/W2, 沉积堵塞现象.随着粉剂的继续喷吹，粉尘在8~ 其中V,为静滞粉尘体积，V,为静滞粉尘与填充颗粒 12导气槽前端填充床中继续沉降堆积，并形成沉积 体积之和.由图可知，竖炉炉墙边缘区域的静滞粉 区.由于竖炉排料速度的加快，沉积区跟随物料向 尘含量较高，而竖炉床层中心(x=0,y=0)区域静 下运动的速度亦加快，因此，在t=9min时，仅有 滞粉尘含量较低。主要原因是竖炉边壁处为围管导 9°~12"导气槽被细小粉尘堆满，并且围管底部被细 气槽出口，低速气一粉流进入竖炉填充床时，粉剂的 小粉尘堆积的高度也较排料速度5.83 r.min时的 渗流扩散能力较弱，且由于粉尘颗粒在空隙的相互 要低.随着粉剂的继续喷吹，围管内粉尘堵塞区形 作用，大部分粉尘在导气槽前端沉积堵塞，而竖炉中 貌继续发展，且受AGD架梁圆管的影响，部分粉尘 心区域距围管煤气入口较远，粉剂很难被气流带入 从架梁圆管顶部绕过后又反旋进入架梁圆管下方的 到该区域.若加快竖炉边壁处物料下降速度，可加 AGD入口，围管堵塞区的堆尖位置向围管主管方向 快边壁处静滞粉尘沉积区的下降，避免粉尘沉积区 偏移，最终7"~10导气槽完全被粉尘堆满.由于导 向导气槽方向发展，进而防止围管区域粉尘的堵塞. 气槽前端的粉尘沉积区向下运动和向上生长处在一 2.2排料速度对围管堵塞的影响 个动态平衡中，后续的堆积粉尘轮廓并未发生较大 图5为鼓风量65m3·h-1,排料速度7.29r· 变化.工程科学学报，第 40 卷，第 3 期 图 3 粉尘堆积轮廓图 Fig． 3 Profile of the accumulation of dust 截面煤气速度会急剧减小． t = 3 min 时，大量粉尘沉 积在 8# ～ 12# 导气槽前端的填充床中，而 AGD 架梁 圆管下方对应导气槽以及围管远端的导气槽出口前 端堆积的粉尘较小． 随着竖炉粉剂的继续喷吹， 8# ～ 12# 导气槽前端的填充床空隙继续被细小粉堆 积，形成一个初始沉积区，当该沉积区向下运动速度 小于其向上生长速度时，粉剂沉积区就会向上蔓延， 并将导气槽出口堵塞，甚至继续向上发展，将竖炉围 管区域堵塞． t = 9 min 时围管 8# ～ 12# 导气槽出口已 被细小粉尘堆满，并向围管方向发展，对应围管底部 也被粉尘堆积． 随着喷粉时间的继续，该堵塞区在 围管内继续生长，并发展成山状式的粉剂堆积区，该 堆积区继续发展长大，峰尖向围管顶部生长，左侧堆 角也继续变大，堆积区左侧堆角起始位置亦向围管 远端发展，远端 14# 及 15# 导气槽也相继被粉尘堵 塞． 由于实验室物理模拟所用喷粉罐容量限制，在 确定围管粉尘初始堵塞位置及其演变过程后，粉尘 喷吹在 t = 27 min 停止． 图 4 为鼓风量 65 m3 ·h － 1，排料速度 5. 83 r· min － 1时，z = 0. 33 m 处竖炉截面的静滞粉尘体积分 数分布图． 本文中，静滞粉尘体积分数 H = V1 /V2， 其中 V1为静滞粉尘体积，V2为静滞粉尘与填充颗粒 体积之和． 由图可知，竖炉炉墙边缘区域的静滞粉 尘含量较高，而竖炉床层中心( x = 0，y = 0) 区域静 滞粉尘含量较低． 主要原因是竖炉边壁处为围管导 气槽出口，低速气--粉流进入竖炉填充床时，粉剂的 渗流扩散能力较弱，且由于粉尘颗粒在空隙的相互 作用，大部分粉尘在导气槽前端沉积堵塞，而竖炉中 心区域距围管煤气入口较远，粉剂很难被气流带入 到该区域． 若加快竖炉边壁处物料下降速度，可加 快边壁处静滞粉尘沉积区的下降，避免粉尘沉积区 向导气槽方向发展，进而防止围管区域粉尘的堵塞． 2. 2 排料速度对围管堵塞的影响 图 5 为鼓风量 65 m3 ·h － 1，排料速度 7. 29 r· 图 4 z = 0. 33 m 处静滞粉尘体积分数分布 Fig． 4 Distribution of static hold-up of powders at the height of z = 0. 33 m min － 1条件下竖炉围管区域粉尘堆积轮廓图． 由图 可知，在粉尘喷吹的初始阶段，粉尘在围管区域的运 动行为与鼓风量 65 m3 ·h － 1，排料速度 5. 83 r·min － 1 条件下粉尘的运动行为较为相似． 大部分粉尘通过 围管 8# ～ 12# 导气槽进入竖炉内部，围管内并未发生 沉积堵塞现象． 随着粉剂的继续喷吹，粉尘在 8# ～ 12# 导气槽前端填充床中继续沉降堆积，并形成沉积 区． 由于竖炉排料速度的加快，沉积区跟随物料向 下运动的速度亦加快，因此，在 t = 9 min 时，仅有 9# ～ 12# 导气槽被细小粉尘堆满，并且围管底部被细 小粉尘堆积的高度也较排料速度 5. 83 r·min － 1时的 要低． 随着粉剂的继续喷吹，围管内粉尘堵塞区形 貌继续发展，且受 AGD 架梁圆管的影响，部分粉尘 从架梁圆管顶部绕过后又反旋进入架梁圆管下方的 AGD 入口，围管堵塞区的堆尖位置向围管主管方向 偏移，最终 7# ～ 10# 导气槽完全被粉尘堆满． 由于导 气槽前端的粉尘沉积区向下运动和向上生长处在一 个动态平衡中，后续的堆积粉尘轮廓并未发生较大 变化． · 253 ·