1循环流化床锅炉基础知识

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1、京能集团运行人员培训教程（规范与举例）BEIHPlantCourse循环流化床基础理论知识circulatingfluidizedbedcombustionsystemMAJTDNO.100.240目录1教程介绍32循环流化床锅炉流体动力特性43循环流化床锅炉性能参数104煤在循环流化床内的燃烧过程及燃烧特性185流化床燃烧过程中煤颗粒特性对灰渣形成特性的影响226循环流化床锅炉颗粒浓度分布和流动特性277试题库3640教程介绍本教程详尽介绍了循环流化床锅炉基础理论知识，包含了发电厂运行维护人员从事

2、本系统相关工作所必须掌握的专业基础理论知识、系统的构成及相关联接、系统中各设备的工作原理、设备系统的启停操作及正常运行调整、节能经济运行方式、各种工况下巡回检查的内容及标准、设备检修维护时安全隔离要求及措施、作业危险因素的分析及防止、系统常见故障的分析处理、运行过程中的事故预想及演练、相关的定期切换及试验要求等内容。教程编写过程中，参照了厂家资料，引用了相关的技术文献，并吸收了相关的技术法规，25项重点反事故措施要求的内容。教程适应于从事循环流化床锅炉相关运行维护各岗位人员，按照岗位技能及职责的要求

3、，教程依难易程度内容分别标注了初级、中级、高级三个等级。初级为巡检岗位人员的必备知识，中级为主值以上岗位操盘人员要掌握的内容，高级为值长、专业工程师以上岗位人员的应知应会。教程中附列了相关的培训检测表，用于记录员工学习培训进度、过程状态、掌握知识程度等重要信息。部分检测表需由负责培训的人员填写，作为员工从业资格的重要证明。本教程为通用教材，各发电厂在实际使用过程中可根据自身设备特点做适当增减修改。401循环流化床锅炉流体动力特性循环流化床是在流态化技术应用在燃烧技术后，在鼓泡床燃烧上发展而来的，为了

4、更好的了解循环流化床锅炉的空气动力学特性，我们将从流态化原理及流态化的各种流型入手，对其进行比较，在此基础上，讨论循环流化床所对应的流型。2.1流态化原理颗粒图2-1在上升气流中单颗粒的受力气流浮力曳力重力加速度由物理力学知道，当一粒在无限静止的气体介质中在重力作用下作自由落体运动的固体颗粒,将受重力、浮力与气流曳力的作用。在速度较低时，由于重力作用大于浮力与曳力的阻碍作用，颗粒将不断加速下落。随速度的增加，曳力作用增强，当颗粒被加速到某一速度时，此时作用在颗粒上的重力、浮力与曳力之和为零，也即颗粒

5、受力处于平衡状态，则此时加速度为零，颗粒以该速度匀速运动，这一速度就叫做颗粒的终端（沉降）速度。由相对运动容易知道，当上行气流吹过静止颗粒时，颗粒与气流之间的相对速度将逐渐增加并达到终端速度，此后颗粒将随气体一起向上运动，但气固之间相对速度保持为终端沉降速度。终端速度与颗粒和气流的特性（速度、粒度、密度、粘度）有关。如图2-1。2.2流态化的各种状态在一个装有一定量固体颗粒的容器内（炉膛），底部是开有许多小孔的底板（布风板），颗粒静止在布风板上，当气流从布风板逐渐由小到大给入时，最初固体颗粒不发生任

6、何运动。气流穿过颗粒孔隙时，将产生一定的压力损失，它随气流速度的增加而增加。此种状态下，明显标志是理论上固体颗粒不发生任何运动，这种床层称为固定床。固定床是所有流态化在形成之前必经一初始阶段，在固定床的基础上随气流速度增加，床将会呈现出不同的流态。40图2—2流化床各种流态2.2.1初始流态化随气流速度的增加，气流压力损失不断上升，直到气流速度达到一个临界值-最小流化速度Umf时，颗粒的状态发生了质的变化，流态化出现。这时，可以观察到，固体颗粒层体积发生膨胀，被气流悬浮起来，并上下翻腾运动，此时气固

7、两相混合物呈流体的性质。初始流态化时，固体颗粒的总重量与作用在这些颗粒上的曳力和浮力之和相等，床层压降等于床层重量，实质上从力学平衡来看，此时如以床层作为受力分析对像，整个床层处于力的平衡状态。初始流态化速度Umf不仅是床层由固定床向流化床转变的标志性参数，而且对实际运行也有意义。在实际运行中，必顺保证流化风速在Umf以上，否则就会因床层不流化而结焦。2.2.2鼓泡流化床流化风速继续上升，床内将出现越来越多的气泡，气泡不断上升、合并、破裂，对床层产生搅动，其现象恰似水的沸腾，因此将其称为鼓泡床（或沸

8、腾床）。此时，可以将床层分为两相：乳化相，由颗粒与气体均匀混合组成，该相中空隙率大致与初始流化时的空隙率相等；气泡相，由许多上升的气泡组成，不含固体颗粒，但其运动将对固体颗粒产生影响。床层流化后床层压降保持恒定，且与流化床颗粒的重量大致相行。这种状况在整个鼓泡流化床及湍流床状态下都将维持不变。如图2-3所示。40图2—3随流化风速的增加床层压降的变化与此对应，床层密度随流化风速的变化（如图2—4所示），图2—3、2—4不仅给出了鼓泡床流化区域的情况，还表示出了整个流态