循环流化床锅炉基础知识

循环流化床锅炉基础知识

第一篇循环流化床锅炉部分

1.循环流化床锅炉部分

1.1.流化态定义,

答:当流体向上流过颗粒床层时，其运动状态是变化的。流速较低时，颗粒静止不动，流体只在颗粒之间的缝隙中通过;当流速增加到某一速度之后，颗粒不再由布风板所支持，而全部由流体的摩擦力所承托，此时，每个颗粒可在床层中自由运动，就整个床层而言，具有了许多类似流体的性质。这种状态就被称之为流态化。

当固体颗粒群与气体或液体接触时，使固体颗粒转变成类似流体的状态。

1.2.什么是起始流化态点,

答:当气体流速刚刚达到临界风速时，床层内只有乳化相，当流化速度增加时在乳化相中固体颗粒和气体的比例一直保持在开始流化那个临界状态，就称之为起始流化态。

1.3.什么是临界流化速度,

答:颗粒床层从静止状态转变为流态化时的最低速度，称之为临界流化速度。

1.4.什么是空隙率,

答:床层内气固两相中气相所占的体积份额。

空隙率:ε= V / ( V+ V) ; aa b

其中:V---气体体积;V---颗粒所占体积。 a b

1.5.循环流化床的主要组成部分,

答:流化容器、布风装置、物料、旋风分离和回料装置。

1.6.流化床锅炉的分类,

答:流化床燃烧锅炉可分为:常压鼓泡流化床锅炉、常压循环流化床锅炉、增压

鼓泡流化床锅炉和增压循环流化床锅炉。

1.7.流化床燃烧过程的特点,

答:(1)流化床本身是一个蓄热容量很大的热源，有利于燃料的迅速着火和燃烧;

(2)床内燃料与空气相对运动强烈，混合良好，燃烧速度极快;

(3)由于床内煤粒燃烧反应异常强烈，煤粒燃烧的实际化学反应过程的温度按

普通方法所测得的床层平均温度高得多;

(4)煤粒在床内有较长的停留时间;

(5)流化床燃烧的一个重要特点就是减少大气污染，满足环保要求。

1.8.流化床中碳粒燃烧的机理,

答:碳的燃烧过程是一种具有复杂物理化学过程的多相燃烧，主要是碳在空气

中被氧化生成CO和CO，以及CO又被碳还原的两个反应过程，通常称为一次反应

和二次反应。一22

次反应是在温度较低的情况下，氧从周围空间扩散到碳表面，并生成CO及CO

的反应。 2

C + O=CO+ 408860 J/g?mol 2 2

2C + O=2CO + 246447 J/g?mol 2

二次反应是在温度大于1200,1300?时，碳粒表面产生的CO又被还原为CO，其

反应为: 2

CO+ C = 2CO,162414 J/g?mol 。 2

1.9.流化床内传热的三种基本形式,

答:(1)床层内的有效传热;

(2)颗粒与气体的传热;

(3)床层与埋管受热面的传热。

1.10.什么叫循环流化床锅炉,

答:循环流化床锅炉是一种燃用化石燃料来产生蒸汽的装置。循环流化床锅炉运行在一种特殊的流体动力特性下，细颗粒被超过平均颗粒终端速度的气流流化并通过炉膛，固体颗粒物料以颗粒团的形式上下运动，产生高速的返混，颗粒团不断的形成，离析，又重新形成，该动力特性称为快速流态化，同时，有足够多的颗粒返混，以保证炉内分布均匀，离开炉膛的大部分颗粒由旋风分离器捕捉后，从靠近炉膛底部的回料腿再循环送入炉膛。

1.11.什么叫颗粒的筛分直径,

答:颗粒能够通过筛孔的最小直径，而采用其余方式直径都较之大，该最小直径为颗粒的筛分直径，用d表示，单位为mm 。

1.1

2.在循环床中有哪些传热过程,

答:(1)颗粒与气流之间的传热(床内颗粒与床内气流);

(2)颗粒与颗粒之间的传热;

(3)整个气固多相流与受热表面之间的传热;

(4)固多相流与入床气流之间的传热。

1.13.影响流化床与受热面换热的因素,

答:(1)流化介质和固体颗粒的物理特性，包括流

体介质的密度、粘度、比热容、导热系数、固体颗粒的尺寸、密度、球形度、比热容、导热系数等;

(2)最低流化条件，包括临界流化风速和空隙率等;

(3)流化条件，包括固体颗粒的浓度、流化风速等;

(4)床层与受热面的布置形式及几何尺寸、材料等;

(5)床层与壁面温度。

1.14.什么是扬析,

答:当气流穿过由各颗粒直径的混合物组成的流化

床层时，一些终端速度小于床层表观气流的细粒子将陆续被上升气流带走，这一过程称为扬析。

扬析是流化气体在多组分(宽筛分)床层中有选择

性地夹带出细粉颗粒的过程。

1.15.什么是携带,

答:由于气泡上升到床层表面时，会将气泡顶部和

尾部的颗粒带入上方，离开床区的气流会携带一些悬浮的颗粒，这些颗粒就称为携带。

指单个颗粒或多组分系统中气体从床层中带走颗粒的现象称为携带。

1.16.床料在高温回路中的循环是如何实现的,

答:当携带有部分固体颗粒的烟气进入高温旋风分离器后，受到离心力的作用，较重的颗粒就被甩出来，在与耐火材料衬里发生碰撞而失去动能，然后掉入回料管中，最后进入高温回料阀中，返回到炉膛中，也就完成了床料在高温回路中的循环。

1.17.底部风箱布风板中的风嘴有何作用,

答:一方面克服布风板阻力及床料的阻力，沸腾、流化床料，另一方面防止床料进入一次风箱中，以及喷嘴自身不被床料堵塞。

1.18.燃烧系统的主要作用,

答:点燃加热床料，使其达到投煤所需的着火温度，以及故障时维持床温，稳定燃烧并可带一定负荷。

1.19.旋风分离器的工作原理,