转杯粒化工艺高温熔渣换热数值模拟

方维扬¹，王宏^2,1，朱恂^2,1，丁玉栋^2,1，廖强^2,1

1. 重庆大学工程热物理研究所2. 重庆大学低品位能源利用技术及系统教育部重点实验室

摘 要：转杯粒化器是高温熔渣离心粒化余热回收系统中最关键的部件,它与高温熔渣接触后的换热和温度分布直接影响到转杯的安全运行。由于熔渣温度超过1 500℃,现有的试验测温手段受到了很大限制,因此,从数值模拟出发,研究高温熔渣在转杯上流动换热特性以及凝固渣壳的形成规律,结果表明,渣壳厚度与转速呈负相关,转杯表面热流密度以及对应的壁面温度均与渣壳厚度呈负相关,转杯边缘的渣壳厚度最薄,同时温升速率及温度在转杯内部最高。通过在转杯表面设置耐火材料能显著降低转杯不锈钢内部温度,从而起到对不锈钢本体热防护的作用。

关键词：熔渣;转杯;渣壳;换热;热防护;