循环流化床燃烧技术 第2章：循环流化床内的气固混合与传热传质 [兼容模式].pdf

2009 12 19 1 燃烧技术 课程讲义 循环流化床燃烧技术 燃烧技术 课程讲义 循环流化床燃烧技术 第二章 循环流化床内的气固混合与传热传质第二章 循环流化床内的气固混合与传热传质 第一节 循环流化床内的气固混合特性第一节 循环流化床内的气固混合特性 第第二二节节 循环流化床中的传热循环流化床中的传热过过程程第节第节循环流化床中的传热程循环流化床中的传热程 燃烧技术 课程讲义 循环流化床燃烧技术 燃烧技术 课程讲义 循环流化床燃烧技术 第一节 循环流化床内的气固混合特性第一节 循环流化床内的气固混合特性 一 循环流化床系统及其主要组成部分一 循环流化床系统及其主要组成部分 二二循环流化床内气固流动的整体特征循环流化床内气固流动的整体特征二二 循环流化床内气固流动的整体特征循环流化床内气固流动的整体特征 三 循环流化床内各区域的气固流动特性 四 循环流化床的物料平衡 三 循环流化床内各区域的气固流动特性 四 循环流化床的物料平衡 燃烧技术 课程讲义 循环流化床燃烧技术 燃烧技术 课程讲义 循环流化床燃烧技术 循环流化床系统及主要组成部分循环流化床系统及主要组成部分 布风板及其风室布风板及其风室 流化床流化床 分离器分离器 分离器分离器 立管立管 回料阀回料阀 燃烧技术 课程讲义 循环流化床燃烧技术 燃烧技术 课程讲义 循环流化床燃烧技术 布风板及其风室 有多种形式的布风板及其风室结构 燃烧技术 课程讲义 循环流化床燃烧技术 燃烧技术 课程讲义 循环流化床燃烧技术 流化床可采用多种形式的风帽 燃烧技术 课程讲义 循环流化床燃烧技术 燃烧技术 课程讲义 循环流化床燃烧技术 流化床 流化床的结构形式也 有多种 圆截面流化床 化工 圆截面流化床 化工 行业常用 矩形截面流化床 流化床的流动形态 鼓泡流化床 快速流化床 密相输送 2009 12 19 2 燃烧技术 课程讲义 循环流化床燃烧技术 燃烧技术 课程讲义 循环流化床燃烧技术 分离器 有多种结构形式 的气固分离器 旋风分离器 惯性分离器 单级或多级分离 器 燃烧技术 课程讲义 循环流化床燃烧技术 燃烧技术 课程讲义 循环流化床燃烧技术 立管 立管 连接在分离器固体颗粒出口和回料阀之间 的管道的管道 立管有多种布置方式 通常垂直布置 也 有倾斜布置的 立管内的流动状态通常是移动床状态 燃烧技术 课程讲义 循环流化床燃烧技术 燃烧技术 课程讲义 循环流化床燃烧技术 回料阀回料阀 回料阀的形式 回料阀的形式 可控式回料阀 根据进行回料阀 的松动风量 调 节回通过回料阀节回通过回料阀 的物料量 自控式回料阀 根据立管内的物 料高度 自动调 节通过回料阀的 物料量 燃烧技术 课程讲义 循环流化床燃烧技术 燃烧技术 课程讲义 循环流化床燃烧技术 循环流化床系统气固流动的整体特性循环流化床系统气固流动的整体特性 气固流动现象描述气固流动现象描述 气固气固混混合及其停留时间合及其停留时间气固合及其停留时间气固合及其停留时间 固体混合及其停留时间固体混合及其停留时间 燃烧技术 课程讲义 循环流化床燃烧技术 燃烧技术 课程讲义 循环流化床燃烧技术 气固流动现象的总体描述气固流动现象的总体描述 1 床内气固流动 在循环流化床中 气固两相总体而言是向上流动的 在床 内中心区 固体颗粒浓度较稀 垂直向上流动 在壁面附近 固体颗粒浓度较大 并存在沿壁面向下流动的固体颗粒流 固体颗粒浓度较大 并存在沿壁面向下流动的固体颗粒流 2 旋风分离器内气固流动 旋风分离器内的流动 是一种旋涡流动结构 从循环流化床出 来的气固两相气流 以20m s以上的速度沿切向进入旋风分离器 上部筒体 形成高速的旋涡流动 3 立管内的气固流动 立管内的流动是一种典型的移动床流动结构 燃烧技术 课程讲义 循环流化床燃烧技术 燃烧技术 课程讲义 循环流化床燃烧技术 循环流化床内各区域的气固流动特性循环流化床内各区域的气固流动特性 颗粒运动及其混合机理颗粒运动及其混合机理 底部区域的颗粒运动底部区域的颗粒运动 稀相区的颗粒运动稀相区的颗粒运动 稀相区的颗粒运动稀相区的颗粒运动 过渡区的颗粒运动过渡区的颗粒运动 出口区的颗粒运动出口区的颗粒运动 2009 12 19 3 燃烧技术 课程讲义 循环流化床燃烧技术 燃烧技术 课程讲义 循环流化床燃烧技术 颗粒运动及其混合机理颗粒运动及其混合机理 燃烧技术 课程讲义 循环流化床燃烧技术 燃烧技术 课程讲义 循环流化床燃烧技术 底部区域的颗粒运动底部区域的颗粒运动 在这一区域中 气固流动受布风板的影响较大 床层温 度由一次风温逐渐上升到炉膛运行温度 该区域的高度 约300 500mm 从布风板升上来的气穴破碎 将大量床料送入过渡区 燃烧技术 课程讲义 循环流化床燃烧技术 燃烧技术 课程讲义 循环流化床燃烧技术 稀相区的颗粒运动稀相区的颗粒运动 稀相区占据了炉内的大部分空间稀相区占据了炉内的大部分空间 稀相区中的气固流动存在一个 环稀相区中的气固流动存在一个 环 核 结构 核 结构 在稀相区的任横断面上在稀相区的任横断面上中心区域固体颗中心区域固体颗 在稀相区的任在稀相区的任一一横断面上横断面上 中心区域固体颗中心区域固体颗 粒浓度较小 靠近壁面附近区域的固体颗粒 浓度较大 粒浓度较小 靠近壁面附近区域的固体颗粒 浓度较大 中心区域气固两相流动方向向上 边壁附近 区域存在向下流动的固体粒子流 中心区域气固两相流动方向向上 边壁附近 区域存在向下流动的固体粒子流 中心区域的固体颗粒被不断地推向壁面附近 区域 边壁附近的下行固体粒子流不断地被 上升气流卷到中心区域 中心区域的固体颗粒被不断地推向壁面附近 区域 边壁附近的下行固体粒子流不断地被 上升气流卷到中心区域 燃烧技术 课程讲义 循环流化床燃烧技术 燃烧技术 课程讲义 循环流化床燃烧技术 稀相区的轴向颗粒运动稀相区的轴向颗粒运动 燃烧技术 课程讲义 循环流化床燃烧技术 燃烧技术 课程讲义 循环流化床燃烧技术 过渡区的颗粒运动过渡区的颗粒运动 在可渡区 从底 部区域产生的气穴将 大量固体颗粒喷射到 在可渡区 从底 部区域产生的气穴将 大量固体颗粒喷射到 过渡区中过渡区中同时同时从从过渡区中过渡区中 同时同时 从从 稀相区回落下来大量 的颗粒团 因此 在 过渡区域具有较高的 固体颗粒混合强度 循环流化床锅炉 的加煤口 回料口都 在这一区域 稀相区回落下来大量 的颗粒团 因此 在 过渡区域具有较高的 固体颗粒混合强度 循环流化床锅炉 的加煤口 回料口都 在这一区域 燃烧技术 课程讲义 循环流化床燃烧技术 燃烧技术 课程讲义 循环流化床燃烧技术 出口区的颗粒运动出口区的颗粒运动 出口区的结构形式 2009 12 19 4 燃烧技术 课程讲义 循环流化床燃烧技术 燃烧技术 课程讲义 循环流化床燃烧技术 不同出口结构时的炉内颗粒运动不同出口结构时的炉内颗粒运动 直角出口倾斜出口锥形出口 燃烧技术 课程讲义 循环流化床燃烧技术 燃烧技术 课程讲义 循环流化床燃烧技术 CFB锅炉燃烧室中的气固流态分析锅炉燃烧室中的气固流态分析 炉膛下部是鼓泡床 上部是快速床 总是存在粗颗粒与细颗粒 通过床温与床压的调节 控制炉膛上 部的气固浓度 燃烧技术 课程讲义 循环流化床燃烧技术 燃烧技术 课程讲义 循环流化床燃烧技术 第二节 循环流化床中的传热过程第二节 循环流化床中的传热过程 概述 概述 流化床内传热过程的般规律流化床内传热过程的般规律流化床内传热过程的流化床内传热过程的一一般规律般规律 循环流化床内壁面附近的气固流动特性 床层与传热表面间传热的一般形式 影响循环流化床锅炉炉内传热的主要因素 循环流化床内壁面附近的气固流动特性 床层与传热表面间传热的一般形式 影响循环流化床锅炉炉内传热的主要因素 燃烧技术 课程讲义 循环流化床燃烧技术 燃烧技术 课程讲义 循环流化床燃烧技术 流化床内传热过程的一般规律流化床内传热过程的一般规律 炉内传热过程主要是对流传热过炉内传热过程主要是对流传热过 程程辐射传热所占比重不大辐射传热所占比重不大 程程 辐射传热所占比重不大辐射传热所占比重不大 总的传热系数随截面平均颗粒 密度增加而上升 也随温度上升而 增大 总的传热系数随截面平均颗粒 密度增加而上升 也随温度上升而 增大 燃烧技术 课程讲义 循环流化床燃烧技术 燃烧技术 课程讲义 循环流化床燃烧技术 循环流化床内壁面附近的气固流动特性循环流化床内壁面附近的气固流动特性 以下因素影响壁面附近的传热过程 1 气固流动的环 核结构 2 颗粒的贴壁与脱落 3 壁面颗粒层的增厚与撕落 4 下行固体颗粒 密相颗粒团以及稀相气固混合物 交替地覆盖 5 颗粒与壁面之间存在的一个非常薄的气体边界层 燃烧技术 课程讲义 循环流化床燃烧技术 燃烧技术 课程讲义 循环流化床燃烧技术 颗 粒 团 的 颗 粒 团 的 贴贴贴贴 壁 与 脱 落 过 程 壁 与 脱 落 过 程 2009 12 19 5 燃烧技术 课程讲义 循环流化床燃烧技术 燃烧技术 课程讲义 循环流化床燃烧技术 鼓泡床内的传热过程 及其影响因素 鼓泡床内的传热过程 及其影响因素 鼓泡床内的传热过程鼓泡床内的传热过程 下部密相区内的传热过程下部密相区内的传热过程乳化相