循环流化床锅炉知识讲座

《循环流化床锅炉知识讲座》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、很高兴与大家进行交流CFB锅炉与启动调试山东济宁运河发电有限公司肖玉生2007年8月26日7/17/20211一.CFB锅炉基本知识7/17/20212一.流态化的概念当气体或液体以一定的速度流过固体颗粒层，并且气体或液体对固体颗料产生的作用力与固体颗粒所受的其他外力相平衡时，固体颗粒层会呈现出类似于液体状态的现象，这种现象称为流态化现象，这种操作状态称为流态化。气流壁面固体颗粒层图2-1流化示意图布风板7/17/20213流态化的流体特性7/17/20214单一球型颗粒的受力分析l当重力>浮力+曳力，颗粒将在气流中不断加速下落。l当重力=

2、浮力+曳力，颗粒以一定速度做匀速运动。l当重力<浮力+曳力，颗粒将随气流加速上升。在流态化理论中，当重力=浮力+曳力时，颗粒在气流中匀速运动，这一速度定义为颗粒终端沉降速度。因此，简单的说：流态化是气（气体）、固（固体颗粒）相互作用，达到平衡的结果。图2-3在上行气流中单一颗粒的受力分析图力曳力颗粒气流浮力重力7/17/20215颗粒流态化运动的简化过程设有一气固流化床，上行气流速度为u，颗粒终端沉降速度为ut，气固两相流的空隙率为ε；l当u

3、颗粒开始被吹得上下翻滚，其空隙率由流化速度、颗粒直径和料层温度等参数确定。l当u足够大时，大量颗粒被悬浮带走，此时ε→1。7/17/20216临界流化速度7/17/20217宽筛分颗粒分类与特性lC类颗粒：<20µm，颗粒间相互粘附力大，难流化，易出现喷流。lA类颗粒：20～90µm，很易流化，气固混合良好。lB类颗粒：90～650µm，易流化，能够气固混合，启动床料（干砂）属于B类颗粒。lD类颗粒：>650µm，能流化，气固混合差，流化床中大多数床料和燃料颗粒属于D类颗粒。一般：入炉煤<10mm；石灰石粉<1mm；合格床料<0.7mm。7

4、/17/20218气固流态化的分类形式及特性7/17/20219固定床固定床特征为：固体颗粒静止不动，床压随气流速度增大而增高。气流从颗粒间隙中流过，空隙率保持不变，同时气流产生一定的压降。固定床是形成流态化前的一个必经阶段，在固定床的基础上随气流速度增大，将呈现出不同的流化状态，表现出不同的流态特征。7/17/202110鼓泡床初试流态化后继续增大风速，超过临界流化风量的空气以气泡形式流过床层，气泡不断上升、合并、破裂，对床层产生扰动，直观形态似液体沸腾，这一状态称为鼓泡床。鼓泡床随风速增大，空隙率增大，床压出现较明显波动。其特征为：有气

5、泡流过床层，存在明显的密相界面。在循环流化床锅炉中，回料器、冷渣器一般运行在鼓泡床状态。7/17/202111湍流床进一步提高流化风速，气泡激烈聚并与破碎，床层两相趋于均一，出现连续气流，空隙率增大，床压波动较小，并伴有少量颗粒夹带，这一状态称为湍流床。其特征为：有颗粒飞出床层，床内只有很模糊的密相界面，颗粒弥散于整个床内空间。7/17/202112快速床对于湍流床，继续提高流化风速，颗粒夹带量越大，床层界面越弥散，在没有颗粒补入的情况下，床层颗粒将被很快吹空，为维持床层，必须向床中补充颗粒。其特征为：无气泡和密相界面，颗粒密度呈下浓上稀状

6、态，存在颗粒成团与返混现象。l在流动结构方面，存在典型的环状流动，即在床层中心区向上、在边壁区向下，产生颗粒返混现象，形成内循环。另外，存在很高的气固相对速度。l在颗粒浓度方面，无明显界面，固体颗粒充满整个上升段，呈现上稀下浓、中心稀四周浓分布。存在颗粒不断成团（絮状）、分解现象l在压力分布方面，沿床高压力降主要为颗粒静压所构成，与壁面的摩擦压降较小，压降大小随流化速度和循环物料量而变化。7/17/202113以上特征使循环流化床炉膛内气固流体具有下列优点：n热强度上低下高、中心低四周高，适合蒸发换热要求，易于燃料引燃、燃烧。n混合强烈，燃

7、烧强度高，整个炉膛温度分布均匀，易于燃料燃尽，提高脱硫剂利用率。n通过控制流化风速、循环物料量，易于达到调整负荷、保持最佳脱硫效果目的。7/17/202114循环流化床7/17/202115形成快速床必须满足条件u合适的固体颗粒特性u运行流化风速大于颗粒终端沉降速度u足够大的颗粒循环量7/17/202116气力输送在快速床的基础上继续增大流化风速或减少床料量，床内颗粒浓度将变稀，呈上下均匀分布状态，此时即为密相气力输送。其特征为：沿床高单位高度床层压降不变。在稀相气力输送的基础上继续增大风速，就转变为稀相气力输送。它与密相气力输送的最大区别

8、是：增大风速，床层压降上升，这是因为摩擦压降随风速增大而增加；而在密相气力输送状态下，增大风速，床层压降减小。7/17/202117二.循环流化床锅炉原理7/17/202118循