CFB传热

循环流化床燃烧理论及应用－循环流化床锅炉传热循环流化床锅炉传热一、CFB锅炉内传热的分类二、炉膛受热面传热机理三、影响传热的主要因素四、CFB锅炉传热实验研究流化床内传热分类颗粒与气体之间颗粒与颗粒之间气固两相流与受热面之间•燃烧室受热面传热•外置换热器传热•冷却式分离器内传热循环流化床锅炉内受热面布置气固换热区域气固两相流与受热面之间的换热机制1：气体对流2：颗粒对流3：气固两相流对受热面的辐射简单叠加：h=hgc+hpc+hredCFB锅炉炉膛内气固流动形式是影响传热主要因素，气固流动特点是？循环流化床锅炉炉膛内气固流动上升颗粒团下降颗粒团颗粒离散相炉膛中心核心区环形区环－核流动模型•径向浓度不均匀颗粒团和离散相构成核心区内离散相，颗粒团向上流动，环形区下降流颗粒团贴壁下滑，与一段长度后，离散进入核心区热边界层cm循环流化床传热影响因素1：悬浮密度的影响r2：床温的影响3：流化速度的影响4：颗粒大小的影响5：受热面垂直长度影响6：受热面形状的影响7：受热面在炉膛径向位置影响8：负荷变化对传热的影响悬浮密度的影响bahr截面平均悬浮密度和局部悬浮密度床层温度的影响1：温度升高，流化气体的导热Kg增大（有争论）2：温度升高，辐射传热也增大（公认）3:床温低于400oC，辐射传热影响可以忽略悬浮密度20kg/m3受热面在炉膛径向位置影响1：床温Tb低，且物料浓度低时，曲线12：床温Tb低，物料浓度高，曲线23：床温Tb高，物料浓度低，曲线34：床温Tb高，物料浓度高，曲线4在炉膛径向不同位置，传热系数主要由床温和物料浓度决定。壁面附近传热系数主要由固体颗粒浓度决定负荷变化对传热的影响Tang1987在炉膛不同高度处热机理不同底部密相区，浓度高，颗粒对流传热占主导；上部稀相区，辐射传热占主导满负荷：辐射占60％40％负荷，辐射占90％循环床内传热系数分布surfsuspsurfsuspsurfsuspredTTTTh111)(440rab循环床内受热面传热系数主要由辐射和颗粒对流两项构成简单叠加：h=hpc+hred正常循环床平均传热系数辐射项占60－65％。沿高度传热系数为指数分布传热系数的变化规律取决于温度和物料浓度分布传热系数沿高度分布0510152025303500.511.52传热系数高度CFB锅炉传热经验计算方法总传热系数h通过热流探头测试得到局部悬浮密度采用颗粒取样器测得通过线性回归可以确定参数a,b010203040506070050100150200250300350850℃895℃815℃730℃880℃920℃换热系数αW/(m2K)物料浓度ρkg/m3受热面吸热空气或烟气带入热量相邻单元质交换引起的热交换烟气带出热量燃烧生成热一次风二次风燃烧室沿高度能量平衡图051015202530350123参数高度物料浓度分布纵向混合能力分布燃烧份额分布温度分布传热系数分布燃烧室沿高度的热平衡