循環(huán)流化床鍋爐簡介(1)(已修改)
2025-05-10 01:48 本頁面
【正文】 2022循環(huán)流化床鍋爐 簡介 基本概念 幾種典型流動狀態(tài) 床層阻力特性和壓力分布 床內(nèi)顆粒濃度分布 氣流速度分布 CH2循環(huán)流化床鍋爐流動特性 基本概念 ? 床料 ? 物料 ? 燃料篩分 ? 流化速度 ? 臨界流化速度 ? 顆粒終端速度 ? 輸送速度 ? 揚析 ? 夾帶 ? 物料循環(huán)倍率 21循環(huán)流化床鍋爐的流動狀態(tài) 21循環(huán)流化床鍋爐的流動狀態(tài) CFB鍋爐不同位置的流化狀態(tài) 位置 流動狀態(tài)燃燒室 （二次風(fēng)口以下） 湍流或鼓泡流化床燃燒室 （二次風(fēng)口以上） 快速流化床旋風(fēng)分離器 旋渦流動返料料腿 （立管） 移動床返料機構(gòu) / 外置式換熱器 鼓泡流化床尾部煙道 氣力輸送鼓泡床流化態(tài)的特征 （離散相） （乳化相、連續(xù)相） 、聚并、長大、破裂 （實現(xiàn)混合） ，將部分顆粒噴入空間 鼓泡床及其實驗演示 氣泡的移動 鼓泡床鍋爐的工作 湍流流化態(tài)特征 、變小 （形成一飛濺區(qū)） 快速流化態(tài)特征 ，氣泡消失 ，成為分散相 ，顆粒反混顯著 、溫度分布趨于均勻 循環(huán)流化床演示 快速流化態(tài)特征 圖 219 顆粒帶 (顆粒圖 ) 形成示意圖 圖 220 面壁流 CFB 22 CFB鍋爐床層阻力特性及壓力分布 ？ 氣流通過固體床層時產(chǎn)生的壓力降 Δ P ？ 就是床層阻力與流化速度之間的關(guān)系 22 CFB鍋爐床層阻力特性及壓力分布 ？ 圖 226 流化床中料層隨氣流速度變化的情況 圖 227 床層高度 、 阻力隨氣流變化速度變化的情況示意圖 22 CFB鍋爐床層阻力特性及壓力分布 ？ 1）當(dāng)流化速度很小時： 隨著 U的增大，阻力增大；顆粒靜止不動 （ 固定床 ） 2）當(dāng)流化速度達到臨界流化速度時： 阻力達到最大值（ 流化床 ）； 此后， U再增大，阻力將基本不變 3）當(dāng)流化速度大于輸送速度時： 隨著 U的增大，阻力減小（ 氣力輸送床 ） 22 CFB鍋爐床層阻力特性及壓力分布 1）密相區(qū)單位高度上的壓力降大于稀相區(qū) 2）隨著 U的增大，單位床層高度的壓降減小 3） U一定時，物料循環(huán)量增大時，單位壓降增大 流化床的壓力分布在一定程度上反應(yīng)了物料顆粒濃度的多少 不同流化態(tài)下床層的壓力分布 圖 229 不同流型下床內(nèi)壓力沿床 層高度的變化曲線 輸送床 湍流床 快速床 鼓泡床 Δ P / L 高度 23 CFB鍋爐固體顆粒濃度分布 顆粒濃度與鍋爐工作的關(guān)系 度有關(guān) 影響顆粒濃度分布的因素 、回料口位置 顆粒濃度的縱向分布 圖 221 不同流態(tài)化型式沿高 度的顆粒濃度分布 顆粒濃度的徑向分布 24 氣流速度分布 ，氣流速度比較均勻 ，中心流速高，壁面處流速低 煤粒的燃燒過程 煤粒在燃燒中的破碎與磨損 CFB的燃燒區(qū)域 爐膛內(nèi)的燃燒份額 CH3：循環(huán)流化床鍋爐的燃燒 31 循環(huán)流化床鍋爐的燃燒優(yōu)勢 爐內(nèi)大量 800~900度的惰性顆粒； 每分鐘的新燃料只有床內(nèi)物料的 1%左右； 炙熱物料迅速加熱新燃料； 燃料燃燒放處的熱量又維持了床溫 32 流化床中煤粒的燃燒過程 揮發(fā)份的析出和燃燒 件有關(guān) 的條件 焦炭的著火和燃燒過程 ，產(chǎn)生 CO和CO2 CO2向周圍擴散 CO被再次氧化 影響焦炭燃燒速度的因素 不同尺寸焦炭顆粒的燃燒特性 2MM以上大顆粒的燃燒特性 1）一般在密相區(qū)參與燃燒； 2）滑移速度很大，屬于動力燃燒； 3）停留時間 15~20分鐘 4）燃盡條件很好 5）通常燃盡后從床底排渣口排出 不同尺寸焦炭顆粒的燃燒特性 小于 1MM的小顆粒的燃燒特性 1）一般在整個燃燒系統(tǒng)參與燃燒； 2）滑移速度較小，屬于擴散燃燒； 3）大多容易被分離器捕捉，為循環(huán)燃燒 4）燃盡條件很好 5）灰中含炭量 %左右 不同尺寸焦炭顆粒的燃燒特性 50~100uM顆粒的燃燒特性 1）很難被分離器捕捉 2）不能一次就燃盡 3）是導(dǎo)致固體不完全燃燒損失的主要原因 4） 20~40%不能燃盡 不同尺寸焦炭顆粒的燃燒特性 20uM以下顆粒的燃燒特性 1）不能被分離器捕捉 2）一次就燃盡 3）一般不會導(dǎo)致固體不完全燃燒損失 33 煤粒燃燒過程中的破碎與磨損 ：煤粒入爐后因受熱而使顆粒減小的現(xiàn)象 一級破碎： 由于煤粒的揮發(fā)分快速析出，而使炭粒內(nèi)部產(chǎn)生較高壓力，引起破碎 二級破碎： 炭粒在燃燒過程中，將煤中各元素結(jié)合的化學(xué)鍵破壞，從而產(chǎn)生破碎 33 煤粒燃燒過程中的破碎與磨損 ：煤粒入爐后因機械碰撞而使顆粒減小的現(xiàn)象 煤粒與煤粒的碰撞； 煤粒與容器壁的碰撞 33 煤粒燃燒過程中的破碎與磨損 都是 CFB中細小顆粒的主要來源 產(chǎn)生原因不同 所產(chǎn)生的細顆粒的細度不同 破碎有利于鍋爐燃燒效率的提高、有利于爐內(nèi)熱負荷的合理分布、有利于污染物排放的控制 運行中應(yīng)考慮破碎和磨損對爐內(nèi)燃燒份額的影響 34 CFB爐內(nèi)燃燒的區(qū)域 燃燒室下部密相區(qū) 燃燒室上部稀相區(qū) 密相區(qū)與上部稀相區(qū)的過渡區(qū) 旋風(fēng)分離器 CFB鍋爐燃燒室的密相區(qū) CFB鍋爐燃燒室上部稀相區(qū)布置的膜式氺冷壁 CFB鍋爐的旋風(fēng)分離器 不同燃燒區(qū)域燃燒的組織 燃燒室下部密相區(qū) 合理控制一次風(fēng)量： 保證良好的流化狀態(tài)； 滿足密相區(qū)燃燒所需要的氧氣 合理控制物料循環(huán)量及床層壓力： 控制好床溫： 不結(jié)渣； 不熄火； 不同燃燒區(qū)域燃燒的組織 燃燒室上部稀相區(qū) 合理控制一、二次風(fēng)的比例： 保證顆粒在爐內(nèi)分布的合理 不同燃燒區(qū)域燃燒的組織 過度段的燃燒 二次風(fēng)應(yīng)有一定風(fēng)速和風(fēng)量： 保證爐膛中心燃燒不缺氧 二次風(fēng)的送入應(yīng)考慮給煤口的布置： 35 CFB爐內(nèi)的燃燒份額 燃燒份額的定義 燃燒份額與鍋爐工作的關(guān)系 影響燃燒份
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