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1、武漢凱迪運營公司員工培訓(xùn)培訓(xùn)內(nèi)容：循環(huán)流化床鍋爐基礎(chǔ)知識授課人：張西永2008年9月20日第一章循環(huán)流化床鍋爐概述第一節(jié)循環(huán)流化床鍋爐的原理第二節(jié)循環(huán)流化床鍋爐爐型和結(jié)構(gòu)簡介第三節(jié)循環(huán)流化床鍋爐的發(fā)展概況第四節(jié)DG460/13.7-II4型循環(huán)流化床鍋爐綜述第一節(jié)循環(huán)流化床鍋爐的原理一、循環(huán)流化床的工作原理(一)流態(tài)化過程流態(tài)化：一種狀態(tài)。即當(dāng)流速增加到某一速度之后，顆粒不再由分布板所支持，而全部由流體的摩擦力所承托。此時，對于單個顆粒來講，它不再依靠與其他鄰近顆粒的接觸而維持它的空間位置，相反地，失去了以前的機(jī)械支承后，
2、每個顆粒可在床層中自由運動；就整個床層而言，具有了許多類似流體的性質(zhì)。臨界流化速度:顆粒床層從靜止?fàn)顟B(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)榱鲬B(tài)化時的最低速度。流化床類似流體的性質(zhì)主要有以下幾點：(1)在任一高度的靜壓近似于此高度以上單位床截面內(nèi)固體顆粒的重量；(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；(3)床內(nèi)固體顆?？梢韵窳黧w一樣從底部或側(cè)面的孔口中排出；(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；(5)床內(nèi)顆?；旌狭己?，因此，當(dāng)加熱床層時，整個床層的溫度基本均勻。“散式”流態(tài)化：一般的液-固
3、流態(tài)化，顆粒均勻地分散于床層中?！熬凼健绷鲬B(tài)化：一般的氣-固流態(tài)化，氣體并不均勻地流過顆粒床層，一部分氣體形成氣泡經(jīng)床層短路逸出，顆粒則被分成群體作湍流運動，床層中的空隙率隨位置和時間的不同而變化。煤的燃燒過程是一個氣-固反應(yīng)過程。圖1-1示出了不同氣流速度下固體顆粒床層的流動狀態(tài)。隨著氣流速度的增加，固體顆粒分別是呈現(xiàn)固定床、鼓泡流化床、湍流流化床、快速流化床和氣力輸送狀態(tài)。(二)循環(huán)流化床的原理和特點圖1-1不同氣流速度下固體顆粒床層的流動狀態(tài)循環(huán)流化床的特點歸納如下:(1)不再有鼓泡流化床那樣清晰的界面，固體顆粒充滿
4、整個上升段空間；(2)有強(qiáng)烈的物料返混，顆粒團(tuán)不斷形成和解體，并且向各個方向運動；(3)顆粒與氣體之間的相對速度大，且與床層空隙率和顆粒循環(huán)流量有關(guān)；(4)運行流化速度為鼓泡流化床的2－3倍；(5)床層壓降隨流化速度和顆粒的質(zhì)量流量而變化；(6)顆粒橫向混合良好；(7)強(qiáng)烈的顆粒返混、顆粒的外部循環(huán)和良好的橫向混合，使得整個上升段內(nèi)溫度分布勻；(8)通過改變上升段內(nèi)的存料量，固體物料在床內(nèi)的停留時間可在幾分鐘到數(shù)小時范圍內(nèi)調(diào)節(jié)；(9)流化氣體的整體性狀呈塞狀流；(10)流化氣體根據(jù)需要可在反應(yīng)器的不同高度加入。二、流化床燃
5、燒設(shè)備的主要類型流化床燃燒設(shè)備按流體動力特性可分為：①鼓泡流化床鍋爐；②循環(huán)流化床鍋爐流化床燃燒鍋爐按工作條件可分為：①常壓流化床鍋爐；②增壓流化床鍋爐流化床燃燒鍋爐按流動特性和工作壓力可分為：①常壓鼓泡流化床；②常壓循環(huán)流化床鍋爐③增壓鼓泡流化床鍋爐；④增壓循環(huán)流化床鍋爐。其中前三類已得到工業(yè)應(yīng)用，增壓循環(huán)流化床鍋爐正在工業(yè)示范階段。圖1-2流化床鍋爐的主要類型 (a)常壓鼓泡流化床鍋爐(b)常壓循環(huán)流化床鍋爐 (c)增壓鼓泡流化床鍋爐(d)增壓循環(huán)流化床鍋爐隨著燃煤聯(lián)合循環(huán)發(fā)電技術(shù)的迅速發(fā)展，煤氣化也得到人們的高度重視
6、，三種主要氣化裝置：①流化床煤氣化裝置②固定床氣化裝置③夾帶流氣化裝置流化床煤氣化裝置按流動特性和工作壓力也可分為：①常壓鼓泡流化床煤氣化裝置②常壓循環(huán)流化床煤氣化裝置③增壓鼓泡流化床煤氣化裝置④增壓循環(huán)流化床煤氣化裝置三、循環(huán)流化床鍋爐的特點(一)循環(huán)流化床鍋爐的主要工作條件表1-1循環(huán)流化床鍋爐的工作條件(二)循環(huán)流化床鍋爐的特點循環(huán)流化床鍋爐可分為兩個部分。第一部分由爐膛、氣固物料分離設(shè)備、固體物料再循環(huán)設(shè)備和外置熱交換器等組成。第二部分為對流煙道，布置有過熱器、再熱器、省煤器和空氣預(yù)熱器等。圖1-3為典型循環(huán)流化床
7、鍋爐燃燒系統(tǒng)的示意圖。圖1-3典型的循環(huán)流化床鍋爐燃燒系統(tǒng)示意圖圖1-4循環(huán)流化床鍋爐立體圖循環(huán)流化床燃燒鍋爐的基本特點：1、低溫的動力控制燃燒優(yōu)點：爐內(nèi)結(jié)渣及堿金屬析出均比煤粉爐中要改善很多，對灰特性的敏感性減低，也無須很大空間去使高溫灰冷卻下來，氮氧化物生成量低，可在爐內(nèi)組織廉價而高效的脫硫工藝；循環(huán)流化床鍋爐內(nèi)燃料的燃盡度很高，通常，性能良好的循環(huán)流化床鍋爐燃燒效率可達(dá)98%－99%以上。2、高速度、高濃度、高通量的固體物料流態(tài)化循環(huán)過程循環(huán)流化床鍋爐內(nèi)的物料參與了外循環(huán)和內(nèi)循環(huán)兩種循環(huán)運動。整個燃燒過程以及脫硫過程
8、都是在這兩種形式的循環(huán)運動的動態(tài)過程中逐步完成的。3、高強(qiáng)度的熱量、質(zhì)量和動量傳遞過程四、循環(huán)流化床鍋爐與其他鍋爐型的比較(一)燃燒過程的比較固體燃料的燃燒可分為層燃、流化床燃燒和懸浮燃燒。表1-2綜合了層燃、流化床燃燒和懸浮燃燒三種基本燃燒方式的特點及比較。表1-2氣固燃燒過程的主要特性比較(二)脫硫
