【正文】 在綜合全國(guó)各地公考模擬試卷優(yōu)點(diǎn)的基礎(chǔ)上 ,特意編制一套緊貼 2021 年湖南公考命題精髓的 “考前 預(yù)測(cè)卷 ”,有利于考生提前適應(yīng)公考試卷的難度、區(qū)分度并有利于提高考生考前心理適應(yīng)度。 感謝親朋好友的支持與幫助，尤其要感謝我的父母，他們多年以來(lái)對(duì)我一如既往的支持與鼓勵(lì)為我提供了不斷前進(jìn)的動(dòng)力。在說(shuō)明書完成之際，謹(jǐn)向賈老師表示衷心的感謝。對(duì)流化床中風(fēng)室、冷渣管，本文也進(jìn)行了比較詳盡的討論，并給出了自己的設(shè)計(jì)方案。通過(guò)本文的工作，得出如下的結(jié)論： 1）對(duì)流化床技術(shù)進(jìn)行了綜述，對(duì)流化床的工業(yè)應(yīng)用進(jìn)行了綜述，指出流化床燃燒技術(shù)是解決能源利用與環(huán)境保護(hù)矛盾的主要出路。球型旋塞閥還可以采用普通金屬，通過(guò)減少摩擦結(jié)合面和采用經(jīng)過(guò)良好研磨的金屬球表面與聚四氟乙烯密封圈配合 ， 低摩擦系數(shù) ， 以具有 “ 無(wú)摩擦 ” （靈活輕便）的特點(diǎn)。 排渣管 床料在床內(nèi)燃燒完 產(chǎn)生的灰渣需要處理 ，在布風(fēng)板的中心開(kāi)孔 以 便于灰渣 的 排出。因此，在風(fēng)道的布置過(guò)程中，必須盡可能地設(shè)法減少風(fēng)道中的壓 力損失，避免采用過(guò)高的氣流速度。由于是小型流化床布風(fēng)板，所以風(fēng)室的直徑相對(duì)一般的流化床較小，在氣流流入風(fēng)室的時(shí)候 ， 水平方向的氣流速度的不均勻性相內(nèi)蒙古工業(yè)大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書 19 對(duì)較弱，故把壓風(fēng)室的底部取成水平的。 圖 34 等壓風(fēng)室 結(jié)構(gòu) 等壓風(fēng)室結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)是有一個(gè)傾斜的底面，因此能使得風(fēng)室內(nèi)的靜壓沿深度基本保持不變，提高了風(fēng)量分配的均勻性。 圖 33 布風(fēng)形式 風(fēng)室和風(fēng)道 風(fēng)室是進(jìn)風(fēng)管和布風(fēng)板之間的空氣均衡容器。從以上的（ 22）和（ 23）兩個(gè)公式可以知道我們已知的最小流化速度和最終流化速度分別是 ，在這兩個(gè)速度之間選擇的操作速度為 ， 因此 小孔數(shù)也是合理的。它可以利用以下的公式計(jì)算出常溫下的終端速度，對(duì)于 1＜ Re ＜ 500的流動(dòng)公式為 [21]： ? ? 12 324225dftpfgud????????????? （ 23） 把已知 各數(shù) 代入上式可以得出 /tu m s? 布風(fēng)方式的確定 此設(shè)計(jì)選擇在布風(fēng)板上布置 6 個(gè)小風(fēng)帽，取 48 個(gè)小孔，因此需在每個(gè)風(fēng)帽上開(kāi)8 個(gè)小孔，可以集中分布在對(duì)著排渣孔的方向也可以均勻分布。從已知的條件下可以求出本設(shè)計(jì)在常溫下的最小流化速度根據(jù)以下的公式 [19,， 3]： 36 5 10 05 6R e 1618 .08 10pvd? ? ??? ? ?? ? ?? ? ?21650p d fmfdgu ????? Re ＜ 20 （ 22） 代入已知的數(shù)據(jù)可以得出在常溫下床料的最小流化速度 mfu ： 5 /mfu m s? 流化床中的氣流量，一方面受到臨界流化速度 mfu 的限制，另一方面也 受到固體顆粒被氣體夾帶的限制。最小流化速度又名臨界流化速度。 5～ 2。當(dāng)負(fù)荷降低時(shí)，仍可維持床層的正常運(yùn)行。 v 是根據(jù)以上所已知的床料粒度來(lái)選擇的。反之，小孔風(fēng)速過(guò)低，容易造成粗顆粒沉積，底部流化不良，尤其是負(fù)荷降低的時(shí)候，往往不能維持穩(wěn)定的運(yùn)行，造成結(jié)渣滅火。本設(shè)計(jì)選用高硅耐熱的球墨鑄鐵 。風(fēng)帽小孔既可開(kāi)在風(fēng)帽頭上，也可開(kāi)在風(fēng)帽頭下。因此，對(duì)于結(jié)構(gòu)良好、設(shè)計(jì)合理的風(fēng)帽，應(yīng)該同時(shí)具備上述三方面的性。風(fēng)帽阻力 過(guò)大燃燒系統(tǒng)的阻力消耗過(guò)大，影響到鍋爐運(yùn) 圖 32 箭型風(fēng)帽示意圖 行的風(fēng)機(jī)電耗，進(jìn)而影響到機(jī)組經(jīng)濟(jì)性。在 800 0C 以上的高溫下它的各種力學(xué)強(qiáng)度還是相當(dāng)高的，并且耐腐蝕，選擇 凸面 悶板法蘭 [12]。其優(yōu)點(diǎn)是：① 固體床料不會(huì)在風(fēng)帽的頂部產(chǎn)生小的死床，風(fēng)帽之間相互的配合，這個(gè)為正常的流化打下了基礎(chǔ)； ② 側(cè)噴氣流從多孔板的表面噴出，便于消除板面上的 “死區(qū) ”，也不容易出現(xiàn)多空板面燒蝕問(wèn)題，磨損也減少； ③ 因風(fēng)室與爐膛不直接相同的，當(dāng) 中斷操作內(nèi)蒙古工業(yè)大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書 13 時(shí)，不會(huì)出現(xiàn)側(cè)噴孔的堵塞現(xiàn)象，重新啟動(dòng)也比較容易； ④ 其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，易于設(shè)計(jì) 及制造，成本低。這樣就會(huì)造成布風(fēng)板低的變形不能夠很好的正常工作，所我們?cè)诩庸しㄌm的時(shí)候需要考慮受熱變形的情況。 (4).能使布風(fēng)板上的床料與空氣產(chǎn)生強(qiáng)烈的擾動(dòng)和混合，要求風(fēng)帽小孔出口氣流具有較大的動(dòng)能。定向風(fēng)帽在爐底形成的氣流流向可以將粗顆粒床料吹向排渣口，有利于渣的定向流動(dòng)，能盡快將帶有石塊或其他雜質(zhì)的床料排出；定向風(fēng)帽的口徑較大，出口向下傾斜，不易堵渣。風(fēng)帽采用耐熱鋼精鑄而成，使用壽命長(zhǎng)；同時(shí)，風(fēng) 帽數(shù)量少，相對(duì)來(lái)說(shuō)易于檢修。 (3)大直徑鐘罩式風(fēng)帽。蘑菇形風(fēng)帽在我國(guó)大量使用。 要考察一種類型的風(fēng)帽是否能夠更好的應(yīng)用于流化床，就應(yīng)該從阻力特性、防漏渣性能等幾方面考慮。由于我們的條件有限在此就不對(duì)布風(fēng)板的阻力特性進(jìn)行詳細(xì)的討論。尤其是當(dāng)正常運(yùn)行的流化床送風(fēng)機(jī)突然跳閘時(shí)， 這時(shí) 布風(fēng)板的床料可達(dá)近百噸之重，因此布風(fēng)板必須要有一定的強(qiáng)度。 布風(fēng)板的作用 布風(fēng)板的主要作用是：依靠布風(fēng)板自身阻力，使布風(fēng)板上下兩側(cè)氣流分布均勻，使流化空氣均勻地流入爐內(nèi)并在爐內(nèi)產(chǎn)生均勻的流化狀態(tài)。 ② 風(fēng)帽形或噴嘴型：空氣首先進(jìn)入噴嘴，然后通過(guò)水平或垂直向下的小孔， 使其分散進(jìn)入床層。風(fēng)帽及布風(fēng) 板是布風(fēng)裝置中最為關(guān)鍵的部分，優(yōu)化風(fēng)帽及布風(fēng)板設(shè)計(jì)對(duì)于流化床鍋爐的正常安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行有很重要的意義。隨流化床的爐膛布風(fēng)板面積的不斷增 大，保證床料均勻流化的難度越來(lái)越大，漏渣的可能性也越來(lái)越大。 ，能支承本身和床料的重量，壓火時(shí)防止風(fēng)板受熱變形，風(fēng)帽不燒損，并考慮到檢修清理方便。圖 21示出了典型的風(fēng)帽式布風(fēng)裝置結(jié)構(gòu)。 但是本設(shè)計(jì)針對(duì)的是一個(gè)小型的實(shí)驗(yàn)室布風(fēng)板的，所以 V 字型的布風(fēng)板在這里有點(diǎn)兒復(fù)雜，在此選擇一個(gè)結(jié)構(gòu)易于加工 而且滿足要求 的布風(fēng)板是 本設(shè)計(jì) 的宗旨，選擇水平布 置的風(fēng)帽式布風(fēng)板，選此布風(fēng)板的原因在此不再贅述， 第三 章節(jié)會(huì)詳細(xì)介紹。即使在設(shè)計(jì)流化床時(shí)，采用均勻布風(fēng)，但有時(shí)候 用于垃圾的焚燒，由于 垃圾物性的不均勻性，也很難保證均勻和穩(wěn)定的流化，因此，為了促進(jìn)垃圾在床內(nèi)的均勻分布 ，穩(wěn)定爐內(nèi)的流場(chǎng)，合理的設(shè)計(jì)布風(fēng)方式就顯得非常重要。一般來(lái)說(shuō)，布風(fēng)板需要有足夠的壓降才能夠保證氣體床 在 層截面上的均勻分布。它一般位于床層的底部。設(shè)計(jì)不佳的布風(fēng)裝置可能導(dǎo)致流化床的流化質(zhì)量差、結(jié)渣、磨損嚴(yán)重等。在燃燒技術(shù)中，床就是指鍋爐燃燒室，也 即 爐子。 ④ 進(jìn)料及排料裝置 如果要維持流態(tài)化操作的正常進(jìn)行，還需要?jiǎng)恿υO(shè)備、完整的床層空間器或容器、床內(nèi)加入一定量及一定顆粒范圍、粒度形狀的固體顆粒物以及測(cè)控儀表等。在這里我們主要設(shè)計(jì)風(fēng)帽和布風(fēng)板的開(kāi)孔率等 ，優(yōu)化 一系列的結(jié)構(gòu)布置。隨著電力工業(yè)的發(fā)展，灰場(chǎng)占地面積也隨之增加，流化床燃燒的灰活性好，對(duì)于節(jié)省土地起到一定的作用。流化床在燃燒具有 燃燒中脫硫，脫碳的優(yōu)點(diǎn)，是一種低污染、低成本的燃燒技術(shù)。 三、綠色能源 我國(guó)煤炭能源產(chǎn)量的大約 25%是含硫超過(guò) 2%的高硫煤，年排放量 500萬(wàn) 噸 來(lái)自于煤的燃燒。北方累積的煤矸石達(dá) 10～ 20t，并以年增 1億 t的數(shù)量增加。這些窯爐的燃燒效率一般比世界上先進(jìn)水平低 5～ 10個(gè)百分點(diǎn)。因此，對(duì)大 型流化床鍋爐關(guān)鍵問(wèn)題的研究具有重要的理論和實(shí)踐意義。流化床燃燒它是屬于低溫燃燒，燃燒釋放的氣體也容易控制，在世界上這個(gè)技術(shù)得 到 很好的評(píng)價(jià)，近幾年來(lái)得到了世界各國(guó)的重視。 內(nèi)蒙古工業(yè)大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書 5 流化床燃燒的特點(diǎn) 流化床燃燒具有清潔燃燒、高效、燃料適應(yīng)性好等優(yōu)點(diǎn)，它在很多方面都有很廣泛的用途，流化床燃燒在工業(yè)鍋爐、窯爐、廢物焚燒、水泥工業(yè)等領(lǐng)域得到了一定的發(fā)展，出現(xiàn)出了很大的生命力。除此之外，近年來(lái)流化床氣相聚合技術(shù)得到了大規(guī)模發(fā)展。用下行管超短接觸進(jìn)行催化裂化、同時(shí)用提升管進(jìn)行再生的新一代催化裂化流化床反應(yīng)器的開(kāi)發(fā)也已取得決定性的進(jìn)展。 煤的流化燃燒技術(shù)發(fā)展十分迅速，因?yàn)楣I(yè)實(shí)踐已證明它的高效率和低污染特性。 形成流態(tài)化的基本條件： 1． 有一個(gè)固定的容器和底部有一個(gè)流體的分布器 2． 有適中的足 夠量的顆粒形成床層； 3． 有連續(xù)的供應(yīng)流體作為流化介質(zhì)； 4． 流體的流速大于初始流化速度但是不超過(guò)流體的終端速度。當(dāng)流 速增加到某一速度之后，顆粒不再由布風(fēng)板支撐，而全部由流體的摩擦力所承托。 流化床有幾種典型的狀態(tài)固定床、鼓泡流化床、湍流床、快速流化床，這些都屬于流化床的正常狀態(tài)，但是流化床也有幾種不正常的狀態(tài)例如溝流、氣泡與節(jié)涌以及分層現(xiàn)象。 流化床的運(yùn)行主要是一個(gè)流態(tài)化的過(guò)程，流化床主要部件是布風(fēng)板和其上分布的風(fēng)帽以及布風(fēng)板下面的風(fēng)室所構(gòu)成。 （ 9）由于固體顆粒間相互撞擊摩擦而生成細(xì)粉并被氣流帶走，故需要高效的捕集設(shè)施，以減少經(jīng)濟(jì)損失和對(duì)環(huán)境的污染。 （ 6）顆粒運(yùn)動(dòng)影響到氣體發(fā)生返混，使氣體沿路的濃度梯度減少，從而使傳質(zhì)和化學(xué)反應(yīng)的推動(dòng)力有所減小，氣體的停留時(shí)間分布變寬。 （ 2）由于顆粒與流體間的相對(duì)動(dòng)作頻繁而劇烈，因而傳熱和傳質(zhì)的效率很高。 利用流化態(tài)技術(shù)實(shí)現(xiàn)的流化床，其獨(dú)特的傳熱過(guò)程，熾熱的顆粒在流化介質(zhì)的作用下不停的運(yùn)動(dòng)，從而不斷地與被加熱工件進(jìn)行碰撞，由于顆粒的熱容量比氣體高的多，使得顆粒與工件之間的傳熱又快又均勻，正是流化床具有的這種加熱均勻、傳熱系數(shù)大、加熱速度等特點(diǎn)使得其有了突飛猛進(jìn)的發(fā)展。風(fēng)帽的氣流速度需要滿足床層內(nèi)固體能夠完全流化，即使得床料達(dá)到最小流化速度。還有一種傾斜布風(fēng)板它可以實(shí)現(xiàn)床內(nèi)顆粒的合理排放。隨著流化床容量的增加，床體面積增大，每個(gè)給料點(diǎn)給料量的增加，床內(nèi)顆?；旌锨闆r對(duì)燃燒和傳熱等過(guò)程的影響更加突出。 本課題主要設(shè)計(jì)流化床布風(fēng)板，主要設(shè)計(jì)內(nèi)容是流化床布風(fēng)板上風(fēng)帽的類型、風(fēng)貌的開(kāi)孔率和小孔流速的選擇。 關(guān)鍵詞：流化床；布風(fēng)板；風(fēng)帽內(nèi)蒙古工業(yè)大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書 Abstract Air distribution system is a mainly part of a fluidized bed, and the uniformity of