循环流化床锅炉技术问答.docx

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循环流化床锅炉技术问答

循环流化床锅炉技术600问

目录

循环流化床锅炉基础知识-3-

1、流态化的基本定义是什么？

-3-

2、循环流化床物料的主要流动方式有哪几种？

颗粒状态如何？

-3-

3、什么是气固流态化？

-4-

4、什么是柱塞流态化？

-4-

5、什么是湍流流态化？

-5-

6、影响物料与受热面换热的因素有哪些？

-5-

7、什么是颗粒终端速度？

-5-

8、什么是空塔速度？

-5-

9、什么是耐火浇注料的重烧变化率？

-6-

10、什么是物料的循环倍率K？

物料的循环过程由哪些过程组成？

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11、什么叫钙硫摩尔比？

-6-

12、什么是流化床的阻力特性？

-6-

13、什么是空床阻力特性试验？

-7-

14、什么是临界流化速度？

临界流化风量是如何确定的？

-7-

15、影响临界流化速度的因素有哪些？

-7-

16、流化床锅炉受热面的磨损形式主要有哪几种？

其机理各是什么？

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17、什么是扬析？

-8-

18、流化床颗粒扬析的机理有哪些？

-8-

19、什么是夹带？

-8-

20、产生夹带的原因有哪些？

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21、循环流化床锅炉流化料层类似流体的性质有哪些？

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22、固定床的特征是什么？

-10-

23、湍流床的特征是什么？

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24、什么是密相气力输送？

其特征是什么？

-11-

25、什么是稀相气力输送？

其特征是什么？

-11-

26、什么是异重流化床？

其特点是什么？

-11-

27、什么是快速流化床？

-11-

28、什么是循环流化床锅炉？

-11-

29、循环流化床锅炉的特点是什么？

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30、循环流化床锅炉在运行中要遇到哪几种流态？

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31、什么叫起始流态化？

-13-

32、什么叫流化极限风速？

-13-

33、什么是流化料层的阻力特性？

-13-

34、什么叫气泡相？

-13-

35、什么叫乳化相？

-13-

36、什么叫分层？

-13-

37、什么叫节涌？

-13-

38、流化床内的压力分布反映了什么？

-14-

39、影响循环倍率的运行因素有哪些？

-14-

40、循环流化床锅炉的物料平衡指的是什么？

-14-

41、循环流化床锅炉内的颗粒大致可分为哪三种形式存在？

-14-

42、床料层中各物理因素对临界流化风量的影响有哪些？

-15-

43、在循环流化床锅炉中，固体颗粒起什么作用？

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44、煤粒在流化床内的破碎的主要原因是什么？

-15-

45、影响磨损速度的主要因素有哪些？

-16-

46、流化床中煤粒的破碎和磨损有什么区别？

-16-

47、床温对煤粒破碎特性的影响是什么？

-16-

48、煤的热解过程指的是什么？

-16-

49、煤的热解一般可分为哪几类？

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50、影响煤热解特性的因素有哪些？

-17-

51、煤粒在流化床内的热解过程有哪两个典型特性？

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52、挥发分的析出对煤的着火性能有哪些影响？

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53、煤粒在流化床内的热解过程具有什么特性？

-17-

54、为什么说小粒度比大粒度更易着火？

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55、焦炭颗粒的燃尽取决于什么条件？

-18-

56、焦炭颗粒的燃烧速率受到哪些因素的影响？

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57、CFB燃烧份额的定义是什么？

-18-

58、影响密相区燃烧份额减少的因素有哪些？

-18-

59、流化床锅炉结焦的形式有哪几种？

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60、什么叫高温结焦？

-19-

61、高温结焦的特点是什么？

-19-

62、什么是低温结焦？

-19-

63、低温结焦的特点是什么？

-20-

64、产生结焦的主要原因是什么?

-20-

66、影响CFB锅炉燃烧的主要因素有哪些？

-21-

67、在CFB密相区，煤燃烧所释放出的热量由哪几部分吸收？

-22-

68、入炉煤粒度对流化床锅炉的燃烧有哪些影响？

-22-

循环流化床锅炉设备-23-

1、循环流化床锅炉主要由哪些设备组成？

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2、流化床燃烧设备分为哪几种类型？

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3、循环流化床锅炉的汽水系统包括哪些设备？

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4、汽冷旋风分离器的结构是怎样的？

-24-

5、循环流化床锅炉分离机的构的作用是什么？

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6、什么是分离器的分离效率？

-25-

7、分离器分离效率的变化将对循环流化床锅炉运行产生什么影响？

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8、什么叫旋风分离器的临界直径？

-25-

9、分离器及回送装置对循环流化床锅炉的重要性是什么？

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10、影响高温旋风分离器性能的主要因素有哪些？

-25-

11、布风板的种类有哪些？

其作用是什么？

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12、流化床为什么要求布风板要有一定的压降？

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13、风帽的作用是什么？

-26-

14、布风板风帽的种类有哪些？

-26-

15、大直径钟罩式风帽的特点是什么？

-26-

16、什么是风帽的开孔率？

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17、什么是小孔风速？

其过大或过小对流化床的正常运行有什么影响？

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18、循环流化床锅炉风室的特点是什么？

-27-

19、循环流化床锅炉风室的主要类型有哪些？

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循环流化床锅炉基础知识

1、流态化的基本定义是什么？

答：

气体或液体以一定速度穿越固体颗粒层时，当气体或者液体对固体颗粒产生的作用力与固体所承受的其它外力相平衡条件达到后，就形成气固两相或液固两相混合介质的类似于纯液体流动的流态化现象，这一现象就称为气固或液固两相流介质的流态化。

在工业应用的场合下，一般多指气固两相混合两相介质的流态化过程，传统意义上以垂直方向上的流态化现象为主。

最近的研究表明，各层截面受限范围内还在存在水平流化湍动过程，同样也是非常重要的一个方面。

2、循环流化床物料的主要流动方式有哪几种？

颗粒状态如何？

答：

从狭义角度讲，物料达到临界流化点后流化的形成有五种，即散式流态化、鼓泡流态化、腾涌、湍流流态化和快速流态化。

其中鼓泡流态化、腾涌、湍流流态化和快速流态化四种方式统称为聚式流态化。

从广义的角度讲，固定床和气力输送也可以归入流化状态的种类，因此广义上有七种，如图1-1所示，其速度范围和基本特征见表1-1。

不是在任何情况下都能够观察到表中所列的各种形式。

因为这些形式之间的过渡点不仅取决于气固系统的特性，也取决于其它条件。

Vmf和Vmb只取决于气体和固体的性质，Vms取决于床直径和床的深度，Vt取决于颗粒进入床的速度。

如果床的直径小到足以产生腾涌，Vk则与床的直径有关，在许多气固系统中，Vmf与Vmb基本相等，散式流态化通常是观察不到的。

与引起相反，大多数液体流化床在正常操作条件下只能观察到散式流态形式。

对于浅的或大直径的床层，或者是已经达到最大稳定气泡尺寸的系统，鼓泡方式有可能直接过渡到湍流方式而不会出现腾涌。

表1-1床层不同流化方式的基本特征

速度范围

方式

基本特征

0≤V＜Vmf

固定床

颗粒静止，气体从间隙中流过

Vmf≤V＜Vmb

散式流态化

床层平稳，均匀地膨胀；上部有一个确定的界面；颗粒有一些小幅度的运动；颗粒聚集的倾向很小；存在很小的压力波动。

Vmb≤V＜Vms

鼓泡流态化

布风板附近形成空穴，主要由于合并而长大，并升至床面。

床面是确定的界面，周期性地有气泡破裂穿出；有一个较明显辐度的压力波动。

Vms≤V＜Vk

腾涌

气泡充满床体截面的大部分；床面以某种有规律的频率上升、破裂；存在较大、有规则的压力波动。

Vk≤V＜VC

湍流流态化

小气泡和颗粒群来回运动；上表面难以确定；压力仅有小幅度的波动。

VC≤V＜Vt

快速流态化

床面难以直观确定；颗粒飞出床的上部并由床底或接近底部的新加入的颗粒所代替；集中在靠近壁面处的颗粒团向下运动，整床内的气体和分散的颗粒一起向上运动；在不变的给料速率下，由于V的增加使颗粒愈加稀薄。

Vt≤V

气力输送

流化风速上升到一定水平时，气体对颗粒的携带作用足以克服颗粒所受的重力，颗粒随气体流动而流动。

但是，颗粒在空间的浓度又不足以引起明显的颗粒间相互作用和团聚。

这种状态称为气力输送。

颗粒尺寸越小，密谋越小、表面粗糙度越大，则相对的气力输送最小速度越低。

3、什么是气固流态化？

答：

在流体介质的作用下，固体颗粒表面表现出流体的宏观特性，称为流态化。

如果该流体介质为气体，则生成的流化状态即为气固流态化。

流化床锅炉中固体燃料的燃烧是以空气为流化介质的，因此流化床锅炉内的流化即气固流态化。

4、什么是柱塞流态化？

答：

如果鼓泡床的深度与直径比较大，气泡上升合并，长大到几乎占据整个床层的截面，气泡上部那部分床层，会象活塞一样被气泡推举上升，然后颗粒从柱塞的顶部向下降落，最后柱塞消散，而由下向上另一个柱塞形成，重复上述过程。

这种床层内部稳定脉动、依次重复的流动现象，称为“柱塞”流动。

很多场合下，人们更多地称这种现象为“节涌”。

5、什么是湍流流态化？

答：

鼓泡床在气流速度增大到一定程度时，床中大气泡完全消失，破碎成小的空隙，气流夹带固体颗粒以曲折线路身上急速运动穿过床层，原来连续的乳化相弥散成了颗粒团或颗粒带，大量的固体颗粒被夹带到床层上部，原来悬浮段内的固体颗粒深度大大增加；床层阻力波动大到最大值后开始下降；床层表面已很难确定，性质和大小不同的颗粒团体和气流团紊乱运动，流化运动进入“湍流流态化”。

6、影响物料与受热面换热的因素有哪些？

答：

对鼓泡床的受热面而言，影响床层与受热面间换热的主要因素有：

物料的流化速度，物料粒度分布，物料自身的原始物理特性，床层温度，受热面的表面温度，受热面的布置方式和几何尺寸。

对循环流化床而言，物料对垂直受热面换热的控制因素为：

床温，颗粒当地空间浓度，粒度分布及受热面表面温度。

7、什么是颗粒终端速度？

答：

当固体颗粒在空气中自由下落时，随着下降速度的加快，所受到的空气对颗粒的曳力最终与颗粒所受的浮升力和重力平衡，颗粒下降速度不再变化。

此时的颗粒下降速度称为颗粒终端速度。

8、什么是空塔速度？

答：

空塔速度也称空塔流化速度、表观速度、空床速度。

其定义为床截面空气的名义速度。

此时，在计算中不考虑固体颗粒所占据的体积，认为在整个从布风板到炉膛出口的所有截面和流动空间上，完全被气体介质所占据。

实际的流化床锅炉的设计中，一般将循环床上部垂直部分的截面与一、二次风总风量作为计算基准，计算出的截面流速称为该循环床锅炉的设计流化速度。

即该流化床的空塔流化速度。

目前最常用的流化速度为3.0～6.0m/s。

用公式可表达为

W=Q/A

式中W----流化速度，m/s；Q---总风量；A---床层截面积，m2

9、什么是耐火浇注料的重烧变化率？

答：

耐火浇注料施工结束后，经热养生过程所产生的浇注料收缩量变化率，称为耐火浇注料的重烧变化率，热养生后，浇注料收缩，在表面将产生浅层龟裂，但不允许产生贯穿性的龟裂。

10、什么是物料的循环倍率K？

物料的循环过程由哪些过程组成？

答：

单位时间内CFB外循环物料量与入炉固体燃料的比值，称为物料的循环倍率K，或称CFB锅炉的循环倍率。

公式表述为K=G/B

G——循环物料的质量流速，B——燃料的质量流速。

物料循环过程由内循环和外循环两部分组成。

内循环主要指循环床燃烧室内部流化的物料沿高度自身存在的颗粒上下质交换现象。

由于循环床燃烧室边壁效应的原因，沿边壁存在着较为明显的下降流，而燃烧室中心区颗粒上长趋势较为明显。

人们从这个现象引申颗