循環(huán)流化床鍋爐原理課件(參考版)
2024-08-26 21:36本頁面
【正文】 謝謝！ 。 （ 8）懸掛受熱面的傳熱 應(yīng)用了懸掛受熱面后，研究在室溫下的傳熱系 數(shù)的橫向分布，發(fā)現(xiàn)傳熱系數(shù)隨著靠近壁面而增 大。如果管子的間距增大，則肋片的溫度就要上 升。當(dāng)固 體顆粒沿壁面下降時(shí)會(huì)受到冷卻，溫度梯度就會(huì)減 少，從而造成傳熱系數(shù)的減少。 （ 5）顆粒尺寸的影響 小顆粒的傳熱系數(shù)要比大顆粒的傳熱系數(shù)大 但是，在具有水冷壁的商業(yè)應(yīng)用循環(huán)流化床鍋爐中 顆粒尺寸對傳熱系數(shù)無明顯的直接影響。 （ 4）循環(huán)倍率的影響 循環(huán)倍率與爐內(nèi)物料濃度成正比，實(shí)質(zhì)是物料 濃度對爐內(nèi)傳熱系數(shù)的影響。 在相對高的粒子濃度時(shí)，傳熱系數(shù)隨溫度成線 性增長。 另外，二次風(fēng)速率的改變對鍋爐上部的傳熱系 數(shù)并無多大影響，而增加一次風(fēng)速度會(huì)增加傳熱系 數(shù)。 （ 2）流化速度的影響 對于循環(huán)流化床，增大流化速度時(shí)，引起傳熱 系數(shù)的上升，但同時(shí)，因保持固體顆粒的循環(huán)量不 變，床層顆粒濃度減少，又造成傳熱系數(shù)的下降。然而粒子濃度隨著床高而變化。 影響循環(huán)流化床傳熱的主要因素 （ 1）顆粒濃度的影響 爐內(nèi)傳熱系數(shù)隨著物料濃度的增加而增大。 顆粒團(tuán)理論得到了大多數(shù)學(xué)者的公認(rèn)。 一種是氣膜理論，認(rèn)為爐內(nèi)換熱主要依靠煙 氣對流、固體顆粒對流和輻射來實(shí)現(xiàn)的。主要是因?yàn)檠h(huán)流化床內(nèi)物 料流化工況發(fā)生了變化，固 氣兩相呈湍流床和快速 流化床。 3）外置流化床換熱器中的換熱管束。 二、循環(huán)流化床爐內(nèi)傳熱 循環(huán)流化床爐內(nèi)傳熱機(jī)理 循環(huán)流化床內(nèi)熱量的傳遞通常是通過以下三種 受熱面之一或它們的組合來實(shí)現(xiàn)的： 1）懸掛于鍋爐頂部出口附近的管式換熱表面。 （ 6）固體顆粒的比熱： 傳熱系數(shù)隨固體顆粒的比熱的增大而增加 （ 7）氣體熱導(dǎo)率： 隨著氣體熱導(dǎo)率的增大，傳熱系數(shù)會(huì)近似的以 1/21/3次方冪次增大。 (4)床層壓力 傳熱一般隨壓力的增大而增大。 對于大顆粒床，導(dǎo)熱模式的傳熱作用減小，而 氣體對流的作用增加，直至起主導(dǎo)作用。 （ 2）顆粒尺寸 粒徑較小時(shí)，顆粒主要通過氣隙與換熱表面進(jìn) 行導(dǎo)熱。 鼓泡床內(nèi)，固氣兩相流對埋管受熱面?zhèn)鳠嵯禂?shù) 不僅與鍋爐運(yùn)行條件有關(guān)，且與床料固體顆粒物理特 性、受熱面結(jié)構(gòu)參數(shù)及煙氣物理性質(zhì)等許多因素有 關(guān)。 通常在粒徑 ，隙間氣體 對流換熱在傳遞熱量中占主要份額。 鼓泡床和埋管受熱面之間的熱量傳遞主要有 三個(gè)途徑：顆粒對流換熱、顆粒隙間氣體對流換熱 和床層輻射放熱。 此外還要認(rèn)真調(diào)整一、二次風(fēng)的比例，很好的 組織在密相區(qū)和稀相區(qū)的燃燒。 對于鼓泡流化床鍋爐，要維持適當(dāng)?shù)牧蠈痈? 度。在懸浮段出口處設(shè)置 U型分離燃盡段也取得了很好的效果。設(shè)計(jì)床體結(jié)構(gòu)時(shí)，應(yīng)合理組織氣流，使可燃物與空氣在床內(nèi)得到充分混合與攪拌，有利于細(xì)顆粒在床內(nèi)進(jìn)行重力分離。但床溫的提高受到 灰熔點(diǎn)的限制。 五、床溫的影響 在床層中，煤粒揮發(fā)物的析出速率和碳的反 應(yīng)速率隨床溫的增加而增大。因 此給煤點(diǎn)應(yīng)分散布置，給煤量不宜集中加入。 一般采用小直徑風(fēng)帽，合理布置風(fēng)帽數(shù)量和 風(fēng)帽排列方式，設(shè)計(jì)良好的等壓風(fēng)室，對提高流化 質(zhì)量均有明顯的效果。 三、布風(fēng)裝置和流化質(zhì)量的影響 流化床要求布風(fēng)裝置配風(fēng)均勻，以消除死區(qū) 和粗顆粒沉積，使底部流化質(zhì)量良好。 燃煤中 快就會(huì)隨煙氣帶出床層，固體不完全熱損失主要來 自這部分細(xì)煤粒的不完全燃燒。 燃用低熱值的煤時(shí)，應(yīng)在密相區(qū)少布置受熱面， 才能保證密相層溫度維持在正常燃燒時(shí)所需溫度。 揮發(fā)分含量高、結(jié)構(gòu)松軟的煤，可以提高燃燒速 率。 一、二次風(fēng)配比對燃燒份額的影響 一次風(fēng)量應(yīng)滿足密相區(qū)燃燒份額的需要，即應(yīng) 根據(jù)燃燒份額配一次風(fēng)；二次風(fēng)從密相區(qū)和稀相區(qū) 交接處進(jìn)入，以保證燃料完全燃燒。 3) 流化速度的影響：當(dāng)密相區(qū)的斷面縮小，流 化速度增加時(shí)，同粒徑的燃煤粒子的燃燒份額減 小。 影響燃燒份額的因素 1）煤種的影響：揮發(fā)分低的無煙煤及劣質(zhì)煤的 燃燒份額大，而揮發(fā)分高的煤燃燒份額小。 密相區(qū)和稀相區(qū)的燃燒份額接近于 1，其中密 相區(qū)的燃燒份額是最關(guān)心的參數(shù)。粗顆 粒爐渣的含碳量很低，有粗顆粒產(chǎn)生的固體未完全燃 燒熱損失最少。 粗顆粒焦炭燃燒 粗顆粒焦炭直徑大于 1mm，這些顆粒的焦炭和 流化氣體間的相對速度高，處于擴(kuò)散燃燒或過渡燃燒 狀態(tài)。外循環(huán)倍率是影 響焦炭碎片停留時(shí)間的主要因素。 m?10050 ?焦炭碎片燃燒 尺寸為 ，由一次破碎和二次破碎 產(chǎn)生。因此細(xì)顆粒焦炭在爐內(nèi)停留時(shí)間取決于內(nèi)循 環(huán)、爐膛高度和分離裝置的性能。燃燒區(qū)域大部分在爐膛 上部的稀相區(qū)，也會(huì)有少量在高溫分離區(qū)內(nèi)燃燒。 循環(huán)流化床鍋爐中的焦炭的燃燒模式分為三 類，主要發(fā)生的燃燒區(qū)域也不完全相
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