第九部分++++循环流化床锅炉2

第九部分循环流化床锅炉循环流化床锅炉“循环”二字的含义是什么？答：循环流化床锅炉的“循环”二字与自然水循环锅炉的“循环”二字含义不同。自然水循环锅炉的“循环”指的是“水循环”，而循环流化床锅炉的“循环”指的是床内“物料的循环”。循环流化床锅炉的“流化”二字如何解释？答：流化二字可以解释为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状态的一种操作。当固体颗粒被流化时作用于颗粒上的重力基本上被流体施于颗粒的曳力所抵消。颗粒不再由布风板所支承，而是在空中处于半悬浮状态。循环流化床锅炉的“床”指的是什么？它的作用是什么？答：⑴循环流化床锅炉的“床”指的是“布风板”；⑵它的作用有以下三条：一是支承静止的料层；二是给通过布风板的气流以一定的阻力，使在布风板上具有均匀的气流速度分布，为取得良好的流化工况准备条件；三是以布风板对气流的一定阻力，维持流化床层的稳定，抑制流化床层的不稳定性。在循环流化床锅炉中，固体颗粒群类似流体的性质主要表现在哪些方面？答：主要表现在以下五点：⑴在任一高度的静压近似于在此高度以上单位床截面内固体颗粒的重量。⑵无论床层如何倾斜，床层面总是保持水平，床层的形状也保持容器的形状。⑶床内固体颗粒可以象流体一样从底部或侧面的孔口中排出。⑷密度高于床层表现密度的物料会在床内下流，密度小的物体会浮在床面上。⑸床内颗粒混合良好，因此，当床层加热时，整个床层的温度基本均匀。什么叫“散式”流态化？答：固体颗粒群在被液体流化过程中，均匀地分散在液体中，称之为“散式”流态化。散式流态化一般发生在液~固流化中。什么叫“聚式”流态化？答：固体颗粒群在被气体流化过程中，由于气体不均匀地流过颗粒床层，一部分气体形成气泡经床层短路逸出，颗粒则被分成群体作湍流运动，床层中的空隙率随位置和时间的变化而变化，称之为聚式流态化。什么叫表现流化风速？答：按流化床层面积计算的冷态流化风速，称为流化床层的表现风速。什么叫流化速度？答：流化速度是指床料或物料流化时动力流体的速度，流化速度的大小是假设炉内没有床料时，空气通过炉膛的速度，流化速度一般指的是热态流化速度。锅炉热态运行中，进入炉内的空气变为烟气。因此，流化速度又称烟气速度。什么叫临界流化速度？答：动力流体使颗粒床层从静止状态转变为流化状态的最低速度，称之为临界流化速度。什么叫临界流化风量？答：动力流体使颗粒床层从静止状态转变为流化状态的最小流量，称之为临界流化风量。什么叫颗粒密度？答：固体颗粒紧紧密合在一起，没有丝毫空隙，这时单位体积的固体颗粒质量称之为颗粒密度，也叫真实密度。什么叫堆积密度？答：固体颗粒自然堆放不加任何约束，这时单位体积的固体颗粒质量称之为堆积密度。什么叫堆积空隙率？答：固体颗粒群堆积时，颗粒间的空隙所占的体积与堆积固体颗粒群总体积之比，称为堆积空隙率。什么叫流化床层的表现密度？答：固体颗粒群被流化后，单位体积内固体颗粒的质量和流化气体的质量之和，称为流化床层的表现密度。什么叫床料？答：循环流化床锅炉在启动前，在布风板上铺有一定厚度、一定粒度的原料，称做床料。床料一般由燃煤，灰渣、石灰石等组成。什么叫物料？答：物料是指循环流化床锅炉运行中在炉膛内燃烧和载热的物质。在循环流化床锅炉运行中，什么叫循环物料？答：在循环流化床锅炉运行中，被分离器捕捉下来并通过回料阀返送回炉膛的物料，称为循环物料。循环流化床锅炉运行中的废料指的是什么？答：飞灰和炉渣是循环流化床锅炉炉内物料的废料。什么叫颗粒的粒比度？答：在粒径大小不同的固体颗粒群中，各粒径的颗粒占颗粒群总重量的比值，称为颗粒的粒比度。什么叫物料循环倍率？答：在循环流化床锅炉中，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煤量之比，称为物料循环倍率。对于循环流化床锅炉来说，在固体颗粒床层被流化过程中，随着流化气体速度的增加，颗粒床层依次发生了哪些变化，在这些流型中，哪些属于流化流型，哪些不属于流化流型？答：固体颗粒群随着流化气体速度的增加依次发生了固定床、流动床、鼓泡床、湍流床、快速床和喷流床流型的变化，其中固定床和喷流床不属于流化流型，流动床、鼓泡床、湍流床和快速床属于流化流型。固定床的特性是什么？答：动力流体的速度很低，只是从静止料层颗粒之间的空隙穿过，颗粒本身没有明显的位置变化，料层高度没有发生明显变化。流动床的特性是什么？答：组成颗粒群的颗粒相互离开，有少量颗粒在一定范围内进行振动和游动，床层高度发生变化，料层中未产生大量的气泡，床层任一截面的压强大致等于在该截面以上颗粒和流体的重量。鼓泡床的特性是什么？答：动力流体的速度已超过临界流化速度，床层出现较大的不稳定性，产生大量气泡，气固两相有比较强烈的混合，类似水被加热沸腾的现象，床层高度基本稳定。随流化风速的增加床层高度不再有明显的升高。湍流床的特性是什么？答：床内气固两相混合强烈，但实际床内仍存在密相区和稀相区，且密相区和稀相区床料浓度相差较大，床料颗粒不再由布风板所支承，完全由流化气体的曳力所左右，流化速度一般在4~5。快速床的特性是什么？答：床层上下浓度趋于一致，细小的颗粒将形成许多小颗团上移，在上移过程中小颗粒团聚成大颗粒团，大颗粒团沿流动方向呈条状，床内中间物料浓度小于四周壁面的物料浓度。流化速度一般在6~10。喷流床的特点是什么？答：床料均匀地快速地全部喷出床外，床层被吹空，类似于煤粉炉的气力输送现象。因此，喷流床也称做气力输送。循环流化床会产生哪几种不正常的流化状态？答：易产生沟流、气泡、节涌和分层等四种不正常的流化状态。循环流化床内为何会产生沟流现象？答：⑴运行中一次风速太低，未达到设计要求；⑵料层太薄，或厚薄不均，或床内结焦；⑶给煤太湿，播煤风，回料风调整不合理，给料口或回料口布置不均，给料口或回料口料量严重偏差，造成在给料口或回料口处形成堆积；⑷布风板设计不合理，风帽数太少，节距太大，使布风不均匀。何谓流化床层中颗粒的终端沉降速度？答：当流化气体以足够的速度向上流过颗粒床层时，床层颗粒由于受到流化气体的曳力作用开始向上运动，当颗粒离开床层一定高度时，部分直径较大的颗粒将转为向下运动，一开始向下运动为加速运动，但由于颗粒与流化气体的运动方向相反，气体便对颗粒向下运动产生了阻力。颗粒向下运动的速度越大，气体对颗粒的阻力也越大。在颗粒降落一段时间后，流体对颗粒降落阻力的大小会正好等于颗粒所受的重力和浮力之差。这时颗粒将以等速度降落。这个速度就称为颗粒的终端速度，也叫终端沉降速度。什么叫流化床层中颗粒的夹带现象?答：流化床层中颗粒的夹带是指当气流穿过各颗粒直径的混合物组成的流化床层时，带走固体颗粒的现象。什么叫流化床层中颗粒的扬析现象?答：流化床层中颗粒的扬析是指当气流穿过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现气速的细粒子被上升气流陆续带走的现象。目前在流化床锅炉热力计算中推荐使用的临界流化风速的计算公式是什么?答：式中：umf——临界流化风速(m/s)dp——床料颗粒的平均直径(m)ρp——床料的颗粒密度(kg/m3)vg——流化气体的运动粘度(m2/s)ρg——流化气体的密度(kg/m3)影响临界流化风速或风量大小的因素有哪些?答：主要有以下几点：⑴随着床料颗粒平均直径的增大，临界流化风速风量增加；⑵随着床料颗粒密度的增大，临界流化风速风量增加；⑶随着床料空隙率的增加，临界流化风速和风量增加；⑷随着床温的升高和流化气体的运动粘性的增加，临界流化风速和风量减少；⑸静止料层的厚度对临界流化风速或风量几乎没有影响。目前在流化床锅炉中热力计算中推荐使用的料层阻力计算公式是什么?答：Δpb=n×H0×ρb×gΔpb—料层阻力(pa)H0—静止料层的厚度(m)ρb—料层的颗粒的堆积密度(kg/m3)n—系数一般取值在0.76~0.82之间影响料层阻力大小的因素有哪些?答：主要有以下几条：⑴料层厚度越厚，流化气体通过料层时的阻力越大；⑵料层的堆积密度越大，流化气体通过料层时的阻力越大；⑶在同一料层厚度下，料层温度对料层阻力影响甚微；⑷在流化风量达到临界值后，随着流化风量的增加，料层阻力不再发生明显变化。对于流化床层来说，料层阻力随流化风量的变化是如何变化的?答：⑴在料层未达到流化状态前，料层阻力随流化风量的增加而迅速增加；⑵在料层达到流化状态后，料层阻力随着流化风量的增加基本维持恒定不变。对于循环流化床锅炉来说，影响炉膛物料浓度的大小和分布的原因有哪些?答：炉膛物料浓度的大小和分布与下列因素有关：⑴流化速度；⑵物料颗粒特性；⑶循环倍率的大小；⑷给料口和回料口的高度；⑸二次风口的布置等因素有关。燃煤在流化床内燃烧经历了哪几个过程?答：经历了四个连续的过程：⑴煤粒被加热和干燥；⑵挥发分的析出和燃烧；⑶煤粒的膨胀和燃烧；⑷焦碳燃烧和再次破裂及炭粒磨损。影响物料循环倍率的因素有哪些?答：⑴一次风量。一次风量越大，循环倍率越高；⑵燃料颗粒特性，主要是指固体颗粒群的粒比度；⑶分离器的效率，分离器效率越高循环倍率也越高；⑷回料系统的运行状况。简述循环流化床的工作原理?答：燃料由给煤口进入炉内，而助燃的一次风由炉床底部送入，二次风由二次风口送入，燃料在炉内呈流化状态燃烧，燃烧产物——烟气携带一部分固体颗粒离开炉膛进入物料分离器，物料分离器将固体颗粒分离出来返送回炉床内再燃烧。烟气排出进入烟道，如此反复循环，形成循环流化床燃烧。循环流化床锅炉有哪些基本特点?答：⑴低温的动力控制燃烧；⑵高速度、高浓度、高通量的固体物料流态化循环过程；⑶高强度的热量，质量和动量传递过程。循环流化床燃烧有何特点?答：⑴燃料通过物料循环系统在炉内循环，反复燃烧，使燃料颗粒在炉内停留时间大大增加，燃烬度高；⑵由于属于低温的动力燃烧控制，故可通过向炉内加入脱硫剂，在燃烧中直接除去SO2，炉膛下部采用欠氧燃烧。二次风采用分段供给，极大的降低了NOX的排放量。因此是一种清洁燃烧方式。影响循环流化床锅炉炉内热交换的因素有哪些?答：⑴床温的影响。随着床温的升高，各受热面接受的辐射传热量增加，热交换能力增强。⑵物料浓度的影响。由于循环物料是循环流化床锅炉中燃烧和载热的物质，因此物料浓度越大，传热越强烈；⑶循环倍率的影响。循环倍率与炉内物料浓度是成正比的，循环倍率越高炉内物料浓度越大，传热越强烈。⑷流化速度的影响。流化速度增加，炉内物料浓度增加，传热量随之增加；⑸颗粒尺寸的影响。在其它条件不变的情况下，床层中粗颗粒份额增加时，密相床层区吸热量增加，细颗粒增加时，整个炉内传热量均增加。为什么循环流化床锅炉的床温一般控制在850~900℃之间?答：循环流化床锅炉的床温控制在850~900℃之间有以下几点原因：⑴在该温度下灰不会软化，锅炉无结焦的危险；⑵在这一温度下采用脱硫剂脱硫时，效率最高；⑶在这一温度下，煤灰中的碱性金属不会升化。锅炉受热面管子的凝渣大大减轻，灰渣活性好，便于综合利用；⑷在这一温度下，空气中的氮不易转变为NOX。循环流化床锅炉煤种适应性较广的原因是什么?答：由于循环流化床料层颗粒的粒径一般分布在零到十几毫米之间，即使料层已达到良好的流化状态，沿床高方向依然可非常清楚地分为密相床层(布风板以上)和稀相空间(炉膛上部)并且密相床层常常运行在鼓泡床和湍流床状态，大量的实践表明，循环流化床床内的床料绝大部分是惰性灼热的灰渣，其可燃物只占了很小一部分。因此，加到床中的新鲜煤粒被相当于一个“大蓄热池”的灼热灰渣颗粒所包围。由于床内混合剧烈，这些灼热的灰渣颗粒实际上起到了无穷的“理想拱”的作用，把颗粒加热到着火温度而开始燃烧。在这个加热过程中，所吸收的热量只占床层总热容量的千分之几，因而对床层温度影响很小，而煤颗粒的燃烧，又释放出热量，从而能使床层保持一定的温度水平，这就是流化床锅炉一般着火没有困难，不易灭火，且煤种适应性广的原因所在。根据燃烧份额的不同，可把循环流化床锅炉的主循环回路分成哪三个不同的区域?答：⑴下部区域(位于二次风平面以下)⑵上部区域(位于二次风平面以上)⑶气固分离器到返料阀区域。对于循环流化床锅炉来说，物料循环量对燃烧有何影响?答：⑴物料循环量增加，使理论燃烧温度即床