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锅炉教学课件下载-样章.ppt循环流化床锅炉气固两相流基础理论 基本概念 床料——锅炉启动前，布风板上先铺有一定厚度、一定粒度的“原料”，称为床料。 床料的成分、颗粒粒径和筛分特性因锅炉而定。床料一般由燃煤、灰渣、石灰石粉等组成，有的锅炉床料还掺入砂子、铁矿石等成分，甚至有的锅炉冷态、热态调试或启动时仅用一定粒度的砂子做床料。 物料——指循环流化床锅炉运行中在炉膛内燃烧或载热的物质。它不仅包含床料成分，还包括锅炉运行中给入的燃料、脱硫剂、返送回来的飞灰以及燃料燃烧后产生的其他固体物质。分离器捕捉分离下来通过回料阀返送回炉膛的物料叫循环物料，而未被捕捉分离下来的细小颗粒一般称为飞灰，炉床下部排出的较大颗粒叫炉渣(也称为大渣)。 基本概念 燃料筛分——燃料颗粒直径分布范围。 粒径粗细范围较大，即筛分较宽，就称做宽筛分；粒径粗细范围较小，就称为窄筛分。宽筛分和窄筛分是相对而言的，但燃料的筛分对锅炉运行的影响很大。 燃料粒比度——各粒径的颗粒占总量的份额之比称为粒比度。 原煤经过破碎机破碎后各粒径大小是连续的，按着粒比度在坐标图上作出的是一条连续的曲线。燃煤的粒比度也称为燃料颗粒特性，连续的曲线也称为颗粒特性曲线。燃煤的颗粒特性曲线可以很直观地反映入炉煤的各粒径颗粒占总量的百分比。 基本概念 堆积密度——固体颗粒燃料或物料自然堆放不加任何“约束”，单位体积的质量就称为堆积密度，一般用ρd来表示，单位为kg／m3。 颗粒密度——单个颗粒的质量与其体积的比值称为颗粒密度或真实密度，用ρp表示，单位为kg／m3。 空隙率——气体所占的体积与整个两相流体总体积之比。 燃料、床料或物料堆积时，其颗粒间的空隙所占的体积份额为堆积空隙率。 对于某种固体燃料或其他固体颗粒，其颗粒密度是不变的，而堆积密度是随空隙率的变化而变化，显然两者成反比。同一种燃料，因粒径和筛分不同，其堆积密度可能不同，而不同种燃料，堆积密度却有时可能相同。 基本概念 流化速度——床料或物料流化时动力流体的速度。对于循环流化床锅炉来说，动力流体就是经风机产生一定能量，通过布风板和风帽使床料(或物料)流化起来的空气。这部分空气称为一次风。 流化速度是假设炉内没有床料或物料时，空气通过炉膛的速度，因此也称为空塔速度。如果没有特殊注明，所谓的流化速度是指热态时的速度。锅炉热态时，进入炉内的空气变为烟气，因此有的流化速度又称为烟气速度，用u表示，单位为m/s。 临界流化风速与临界流化风量—— 临界流化风速就是床料开始流化时的一次风风速，这时的一次风风量也就称为临界流化风量 物料循环倍率——由物料分离器捕捉下来且返送回炉内的物料量与给进的燃料量之比 基本概念 物料循环倍率直接影响锅炉的燃烧和传热。 物料循环倍率由燃料消耗量和物料回送量。 在电厂锅炉运行中人炉煤量一般比较容易控制，而影响物料回送量的因素较多，主要有如下几点： (1)一次风量。一次风量大小，将直接影响物料回送量。一次风量过小，炉内物料的流化状态将发生变化，燃烧室上部物料浓度降低，进入分离器的物料量也相对减少。这样不仅影响分离器的分离效率，也必然降低分离器捕捉量，回送量也自然减少。 (2)燃料颗粒特性。运行中煤的颗粒特性发生变化也将影响回料量的多少。如果入炉煤的颗粒较粗，且所占份额较大(与设计值比)，在一次风量不变的情况下，炉膛上部的物料浓度也降低，其结果与一次风过小相同。 (3)分离器效率。即使煤的颗粒特性达到要求，一次风量也满足设计条件，而物料分离器效率降低，也将使回料量减少。(例) 气固两相流中的颗粒特性 Geldart颗粒分类方法 气固两相流中的颗粒特性 Geldart颗粒分类方法 C类颗粒：粒度很细，一般均小于20μm，颗粒间相互作用力很大，是属于很难流态化的颗粒。由于这种颗粒相互黏着力大，往往会出现沟流现象。 A类颗粒：这类颗粒粒度较细，一般为20～90 μm。通常很易流化，并且在开始流化至开始形成气泡之间一段很宽的气速范围内床层能均匀散式膨胀。 B类颗粒：具有中等粒度，典型的粒度范围为90～650 μm，具有良好的流化性能。流化床常用的石英砂即属典型的B类颗粒，此种颗粒在流化风速达到临界流化速度后即发生鼓泡现象。 D类颗粒：这类颗粒通常有较大的粒度和密度，并且在流化状态时颗粒混合性能较差，大多数燃煤流化床锅炉内的床料及燃料颗粒均属于D类颗粒。D类颗粒的流化性能与A、B类颗粒有较大差别，如气泡速度低于乳化相间隙气流速度，即所谓的慢速气泡流型。 气固两相流中的颗粒特性 非球形颗粒的等效直径 筛分直径(dp)——颗粒能通过