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目前,化石能源消耗持续增加,我国的减排压力形势严峻。越来越多的非常规燃料用于锅炉燃烧,如油页岩、生物质及生活垃圾等,其储量丰富极为丰富,发展潜力巨大。循环流化床燃烧技术(CFBC)具有良好的燃料适应性、低温燃烧、低SO2、NOx排放等优点,为油页岩燃烧、生物质燃烧及垃圾焚烧等技术注入了新的活力。但是与煤不同的是,这些固体燃料颗粒破碎或挤压成型后往往呈片状或针状,颗粒球形度较差,燃烧中容易出现沟流等流化不良现象,影响燃料燃烧。本文在一小型冷态流化床实验台上,研究了不同粒径、密度及布风板形式对片状颗粒流化特性的影响,并采用双流体模型对颗粒在流化床内的气固运动特性进行了三维数值模拟,数值模拟结果与实验现象吻合良好,证明了所选模型的正确性。研究得到的结论如下:通过冷态实验研究发现:实验测得临界流化速度能够与Wen-Yu关联式计算数据很好的吻合,并通过实验数据拟合出适合计算片状颗粒临界流化速度的实验关联式;15°∧型布风板能够增强颗粒横向扩散,改善沟流等流化不良现象;15°∧型布风板临界流化速度较其余布风板小;∧型布风板在近壁处形成内旋流,颗粒浓度达到峰值,颗粒易向一侧聚集,倾角越大,这种趋势越明显,越容易造成翻床现象;因此,倾角较小的∧型布风板能够有效改善片状颗粒流化不良现象。通过数值模拟发现:模拟的床层压降值与实验值吻合良好,说明了非球形颗粒曳力模型的准确性;片状颗粒在流化床内径向分布呈中心区域低,边壁区域高的“环-核”流动结构;颗粒的轴向速度分布呈中心区域速度为正颗粒向上流动、壁面区域速度为负颗粒向下的内循环流动结构;在相同工况下,球形颗粒的床层膨胀高度要明显小于片状颗粒;粒径越大的颗粒,越容易在底部沉积,粒径越小的颗粒,在中心区域的扬析量也越大。15°∧型布风板下气泡从中心区域产生,15°∨型布风板下气泡在两侧区域产生;15°∨型布风板下颗粒速度分布趋势不明显,床内内循环流动现象不强烈;颗粒在30°∧型布风板下不再出现“环-核”流动结构,颗粒沉积在炉膛左侧区域,流化质量差。