循環(huán)流化床鍋爐原理課件-在線瀏覽
2024-09-25 21:36本頁面
【正文】 顆粒的終端沉降速度 ut為： ）力（）浮力（）重力（ DAg FFF 曳??Dggppt Cgdu???3)(4 ?? 流態(tài)化 流態(tài)化的定義為：使顆粒通過與氣體或液體的接觸而轉(zhuǎn)變成類似流體的一種運行狀況 。 (2) 無論床層如何傾斜 ， 床表面總是保持水平 ， 床層的形狀也保持容器的形狀 。 (4) 密度高于床層表觀密度的物體在床內(nèi)會下沉 ， 密度小的物體會浮在床面上 。 、流化床的形成過程 當空氣流速由小到大穿過床料顆粒間隙，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）。 產(chǎn)生溝流的主要原因是： (1) 運行中一次風速太低，未達到設(shè)計要求。 (3) 給煤太濕，播煤風、回料風調(diào)整不合理，造成在給煤口下或回料口處形成堆集現(xiàn)象。 消除溝流的方法就是查出是哪種原因產(chǎn)生溝流，針對原因采取措施就可避免溝流的發(fā)生。 其實，料層中含有氣泡是正?，F(xiàn)象，但是氣泡過大或集中上涌，就屬不正常流化。這種現(xiàn)象稱為節(jié)涌（圖 2－ 16 ）。因此，通常把鼓泡床與湍流床之間的流化狀態(tài)稱為不穩(wěn)定流化狀態(tài)。不正常氣泡和節(jié)涌的產(chǎn)生，主要與布風板、風帽設(shè)計不合理，床料顆粒過粗、料層過薄等因素有關(guān)。這種分層現(xiàn)象，在移動床和低速鼓泡床中比較清楚。 循環(huán)流化床爐內(nèi)流體動力特性 一、爐內(nèi)氣 — 固兩相流動狀態(tài) 爐內(nèi)不同區(qū)域流型分布 在循環(huán)流化床鍋爐中，高溫固體物料沿著一個封閉的循環(huán)回路運動。 循環(huán)流化床鍋爐由于流化速度較鼓泡床鍋爐大大提高 (一般為 5~10m/s)，流化介質(zhì)在床內(nèi)不再以氣泡形式通過物料，固體顆粒的運動方式也發(fā)生了變化。 當物料呈湍流床時，沿四周壁面的物料濃度較中心大，并沿壁面向下流動。當氣流速度再增大時，沿壁面明顯下降的高濃度氣 — 固兩相流出現(xiàn)湍動，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)。 二、床內(nèi)壓力波動 在鼓泡流化床床層內(nèi)，壓力波動主要是由氣泡運動所致。 床內(nèi)壓力波動的增加是由于氣泡的急劇合并而使氣泡尺寸增加所致。 一般地說，沿高度方向，整個循環(huán)流化床會同時呈現(xiàn)鼓泡流態(tài)化、湍流流態(tài)化、快速流態(tài)化和氣力輸送流動型態(tài)，然而要正確地劃分其界限是困難的。 三、影響臨界流化風速的主要因素分析 臨界流化風速與床料粒徑、密度和流化氣體的物性參數(shù)有關(guān)。從圖中可以看出，在大粒子 (2~5mm)范圍內(nèi)，兩類計算式結(jié)果相近，故認為可信。這是因為顆粒所受曳力與氣體的密度和粘度有關(guān)。當溫度升高時，氣體粘度變大，密度變小，但粘度變化對流化風速影響較小，最終因氣體密度下降，須提高風速才能保持相同的曳力。 顆粒密度的影晌 當其他條件不變，只是顆粒的密度變化時，由浙大計算式推出其臨界流化風速之比值 即顆粒密度增大時，臨界流化風量也隨著增大。 (2)過渡燃燒：在過渡燃燒中，化學反應(yīng)速度與內(nèi)部擴散速度相當，氧氣在焦碳中的滲透能力不強，接近外表面處的小孔消耗了很大部分的氧量。由于化學反應(yīng)速度很快，傳質(zhì)速度相對較慢的氧量在剛到達焦炭外表面就被化學反應(yīng)消耗，這種工況常見于大顆粒焦炭的燃燒。所以煤粒 進入燃燒室后大致經(jīng)歷了四個連續(xù)的過程： (1)煤粒被加熱和干燥 (2)揮發(fā)分的析出和燃燒 (3)煤粒膨脹和破裂 (一級破碎 ) (4)焦炭燃燒和再次破裂 (二級破碎 ) 及炭粒磨損 一、加熱和干燥 新鮮煤粒被送入流化床后立即被不可燃的大量 灼熱的床料所包圍并被加熱到接近床溫，被加熱干 燥，把水分蒸發(fā)掉。影響加熱速率的因素很多，其中之一為煤的粒 度。 二、揮發(fā)分的析出和燃燒 揮發(fā)分的第一個穩(wěn)定析出階段在 500600℃ 之 間，第二個穩(wěn)定析出階段在 8001000℃ 之間。 對于細小微粒，揮發(fā)分的析出非常快，無須循 環(huán)返送爐內(nèi)。且很大一部分在爐膛中部燃燒。 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： 動力控制燃燒 此時，化學反應(yīng)速率遠低于擴散速率。 擴散控制燃燒 此時，傳質(zhì)速率遠低于化學反應(yīng)速率。 二級破碎： 當焦炭在動力燃燒或過度燃燒工 況時焦炭內(nèi)部的小孔增加，削弱了焦炭內(nèi)部 的連接力。 磨損： 較大的顆粒與其它顆粒機械作用產(chǎn)生 細顆粒的過程。 采用中溫氣固分離器的循環(huán)流化床鍋爐只有爐膛 上下部兩個燃燒區(qū)域。燃料的揮發(fā)分析出和部分燃燒也發(fā)生在該 區(qū)域。也是儲存熱量的熱庫。 被夾帶出爐膛的未燃盡的焦炭進入高溫旋風分 離器，該處的氧濃度很低，且焦炭顆粒停留時間很 短，所以焦炭在此燃燒份額很少。 細顆粒焦炭燃燒 尺寸小于 。細 顆粒焦炭在中心區(qū)隨氣流向上運動，在貼近爐墻區(qū)向 下運動。細顆粒的燃盡時間 取決于反應(yīng)表面積、反應(yīng)特性和反應(yīng)級數(shù)。通常在過渡燃燒工況下燃燒。分離器效率高，固 氣比高，循環(huán)倍率也
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