循環(huán)流化床鍋爐原理課件-文庫(kù)吧在線文庫(kù)
【正文】 化就比較大，反之則小。因此飛灰和爐渣是爐內(nèi)物料的廢料。 物料循環(huán)倍率 循環(huán)流化床鍋爐一般流化速度 u4m/s， 甚至達(dá)到 u8m/s， 這時(shí)大量的物料被煙氣帶出爐膛 ， 其中含有未被燃燼的燃料煤粒和焦炭顆粒 ， 若不收集返送回爐膛再燃燒 ， 必然降低鍋爐燃燒效率 ， 并且爐內(nèi)的物料也很快被煙氣帶走 。 BWK ? 顆粒終端速度 當(dāng)一個(gè)顆粒在無(wú)限大的靜止介質(zhì)中，在重力的作用下做自由力作用下加速，而浮力和流體曳力則阻礙這種趨勢(shì)。 、流化床的形成過(guò)程 當(dāng)空氣流速由小到大穿過(guò)床料顆粒間隙，床層經(jīng)歷了由固定床 → 鼓泡床 → 湍流床 → 快速床以及氣力輸送等一系列狀態(tài)的變化（圖 2－ 6）。 其實(shí)，料層中含有氣泡是正?，F(xiàn)象，但是氣泡過(guò)大或集中上涌，就屬不正常流化。這種分層現(xiàn)象，在移動(dòng)床和低速鼓泡床中比較清楚。當(dāng)氣流速度再增大時(shí)，沿壁面明顯下降的高濃度氣 — 固兩相流出現(xiàn)湍動(dòng)，下降環(huán)流與上升中心流發(fā)生摻混，在爐內(nèi)產(chǎn)生循環(huán)。 三、影響臨界流化風(fēng)速的主要因素分析 臨界流化風(fēng)速與床料粒徑、密度和流化氣體的物性參數(shù)有關(guān)。 顆粒密度的影晌 當(dāng)其他條件不變，只是顆粒的密度變化時(shí)，由浙大計(jì)算式推出其臨界流化風(fēng)速之比值 即顆粒密度增大時(shí)，臨界流化風(fēng)量也隨著增大。影響加熱速率的因素很多，其中之一為煤的粒 度。 三、焦炭燃燒 燃燒工況由燃燒室的工作條件和焦炭特性 決定： 動(dòng)力控制燃燒 此時(shí)，化學(xué)反應(yīng)速率遠(yuǎn)低于擴(kuò)散速率。 采用中溫氣固分離器的循環(huán)流化床鍋爐只有爐膛 上下部?jī)蓚€(gè)燃燒區(qū)域。 細(xì)顆粒焦炭燃燒 尺寸小于 。分離器效率高，固 氣比高，循環(huán)倍率也會(huì)提高，有利于焦炭碎片燃盡。 2) 粒徑和粒徑分布的影響：粒徑小的煤在密相 區(qū)的燃燒份額會(huì)比較??；當(dāng)細(xì)粒份額增加，被揚(yáng)析 往稀相區(qū)燃燒的煤增多，燃燒份額減少。 二、燃煤粒徑的影響 對(duì)于單位重量燃料而言，粒徑減少，粒子數(shù) 增加，炭粒的總表面積增加，燃盡時(shí)間縮短，燃燒 速率增加。 對(duì)于采用不同燃料的流化床鍋爐，采用正壓 給煤時(shí)，可采用在給煤口加裝播煤風(fēng)，或在給煤口 上加二次風(fēng)。 七、運(yùn)行水平的影響 鍋爐在運(yùn)行中應(yīng)根據(jù)負(fù)荷和煤質(zhì)的變化，隨 時(shí)調(diào)整燃燒工況，保持正常的床溫和合理的風(fēng)煤 比，以降低氣體和固體不完全燃燒損失。 當(dāng)床溫大于 530℃ 后，輻射交換份額越來(lái)越重 要，且組成床層的顆粒愈大時(shí)，輻射作用愈強(qiáng)，總傳 熱系數(shù)顯著上升。但對(duì)于小 顆粒床，其增大的幅度較小；而對(duì)于大顆粒 床，則增大的幅度較大 （ 5）固體顆粒密度： 傳熱系數(shù)隨固體顆粒的密度的增大而增加，但 對(duì)于顆粒密度的依賴性隨著顆粒尺寸的增大而減 小。 目前，對(duì)于循環(huán)流化床爐內(nèi)換熱機(jī)理分析主要 有兩種觀點(diǎn)。 所以在循環(huán)流化床鍋爐的運(yùn)行中，可通過(guò)調(diào)節(jié) 一、二次風(fēng)的比例來(lái)控制沿床高方向的顆粒濃度分 布，進(jìn)而達(dá)到控制溫度分布和傳熱系數(shù)以及負(fù)荷調(diào) 節(jié)的目的。因此，循環(huán)倍率 越大，傳熱系數(shù)越大。但在高溫工業(yè)性鍋爐中，由于輻射傳熱的作用 大，情況發(fā)生改變。 （ 7）肋片對(duì)傳熱的強(qiáng)化 循環(huán)流化床鍋爐的壁面換熱可采用肋片得到加 強(qiáng)。 （ 3）床層溫度的影響 床溫增高，不僅減少氣體和顆粒的熱阻力，而 且輻射傳熱隨著床溫的增高而增大。 兩種觀點(diǎn)可總結(jié)為爐內(nèi)傳熱主要通過(guò)物料對(duì)受 熱面的固體對(duì)流和固體、氣體輻射換熱實(shí)現(xiàn)的。 2）形成鍋爐部分壁面的垂直膜式水冷壁。當(dāng)流化速度增大時(shí)，顆粒在表面停留時(shí)間 減少，換熱系數(shù)急劇增大。 流化床鍋爐的爐內(nèi)傳熱 一、鼓泡流化床的爐內(nèi)傳熱 傳熱機(jī)理 實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，在氣固流化床內(nèi)床層和換熱表面 之間的傳熱系數(shù)相當(dāng)大，要比單純氣體大一到兩個(gè) 數(shù)量級(jí)，這主要是由于床內(nèi)顆粒的劇烈運(yùn)動(dòng)和良好 混合所引起的。 六、床體機(jī)構(gòu)和飛灰再燃的影響 床體結(jié)構(gòu)對(duì)燃燒效率有很大的影響，除影響流化質(zhì)量外，還影響細(xì)顆粒在爐膛內(nèi)的停留時(shí)間。合理的布風(fēng) 結(jié)構(gòu)是減小氣泡尺寸，改善流化質(zhì)量，減少細(xì)粒帶 出量，提高燃燒效率的有效途徑。 影響循環(huán)流化床燃燒的主要因素 一、燃煤特性的影響 燃煤的結(jié)構(gòu)特性、揮發(fā)分含量、發(fā)熱量、灰熔點(diǎn) 等對(duì)流化床燃燒均會(huì)帶來(lái)影響。 m?1000500 ?二、燃燒份額 燃燒份額 燃煤在各燃燒區(qū)的燃燒程度，一般按 燃煤在各區(qū)域釋放出的發(fā)熱量占燃煤總發(fā)熱量 的百分比表示。細(xì)顆粒的燃盡時(shí)間 取決于反應(yīng)表面積、反應(yīng)特性和反應(yīng)級(jí)數(shù)。也是儲(chǔ)存熱量的熱庫(kù)。 二級(jí)破碎： 當(dāng)焦炭在動(dòng)力燃燒或過(guò)度燃燒工 況時(shí)焦炭?jī)?nèi)部的小孔增加，削弱了焦炭?jī)?nèi)部 的連接力。 對(duì)于細(xì)小微粒，揮發(fā)分的析出非?？?，無(wú)須循 環(huán)返送爐內(nèi)。由于化學(xué)反應(yīng)速度很快，傳質(zhì)速度相對(duì)較慢的氧量在剛到達(dá)焦炭外表面就被化學(xué)反應(yīng)消耗，這種工況常見(jiàn)于大顆粒焦炭的燃燒。這是因?yàn)轭w粒所受曳力與氣體的密度和粘度有關(guān)。
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