CFB物料平衡理论

循环流化床燃烧理论及应用物料平衡理论,TH-CFBGroup,循环流化床物料平衡系统,循环床是一进二出物料平衡系统从启动到满负荷，循环床内物料经历了从鼓泡床扬析夹带逐步形成上部的快速床过程，也是床料平均粒度细化的过程在确定风速，确定床存量条件下，物料平衡趋于最细粒度和最大循环量物料浓度分布为指数型。,物料在流化床内的保有效率,床料质量,系统保存效率象一个山峰，左边细颗粒侧的形状主要由分离器效率决定，右边粗颗粒侧主要由排渣效率决定。床料分布的峰顶恰恰对应系统保存效率的峰顶。分离器效率越高，粒度分布峰越尖锐，并向细粒度推移。国外将床料平均粒度称为“床质量”随着燃料煤的进入，生成灰份对床料进行补充，循环系统对物料的淘洗，床质量提高。它反过来使颗粒夹带逐渐增加。当夹带超过快床的最小夹带，即最小固体循环量，则循环流化床锅炉进入快床状态。若循环量继续增加，则床层空隙率沿高度分布除逐渐增加外，床层下部还会出现细颗粒浓相区。鼓泡床与循环流化床床料粒径分布不同，鼓泡床平均粒度为12mm，循环流化床床料平均粒度最多为300m燃烧份额，鼓泡床密相区释放的热量较多，必须在密相区内布置埋管吸收热量；CFBC由于外循环量大，使得热量沿高度分配均匀，底部不需要埋管,对单一粒径i的颗粒平衡关系Gin(i)=Gout(i)+F(i)飞灰流率:E(i)*X(i)*(1-hi)=F(i)总排渣率Gout=Gout(i)/X(i)按照Wen-Chen扬析夹带模型：,K=3.06*108P=4.40K=5.43*105P=3.05,再考虑物料平衡式：,式中Gout和X(i)是未知数。例如将粒子分为15挡，可得到16个方程，16个未知数。方程组可解。,简单物料平衡模型,模型预测：1。分离器效率影响床料粒度和循环量。2。风量影响循环量若干未考虑的因素：燃料成灰特性石灰石粒度特性物料磨耗特性由于密相区颗粒分层,床排料粒度分布与密相区粒度分部并不相同煤含灰量的影响,循环量,物料平衡及其影响因素,颗粒的停留时间,炉内传热,炉内传质,燃烧效率、脱硫效率,分离器效率,煤的成灰和磨耗特性含灰量的影响,颗粒分层特性,分离器效率的影响,高分离器分离效率是高循环流率的保证分离效率曲线存在一个清晰的100%分离粒径截止点（或非常接近），一般将这个临界颗粒粒径表示为d99。d99250m,国内现有分离器技术,旋风筒分离效率高，尺寸大方形分离器结构紧凑,d99效率高较低压损惯性分离器(S-型,U-型，百叶窗)结构紧凑，d50效率高d99效率差,惯性分离器的改进,提高流化风速提高循环流率，抑制底部超温分离效率与风速存在最佳配合，磨损加剧增加多级分离器要求增加分离器具有高效率，同时克服空间限制，运行不稳等困难用多个高效旋风筒并联并联结构导致故障率指数增加,1。一次爆裂2。燃烧碎裂3。成灰,煤颗粒在流化床中的成灰过程,颗粒磨耗对床料粒度的影响,停留时间对磨耗的影响,磨耗系数与灰成分的关系,密相区颗粒分层,分层模型,选择性排渣,将能参与循环的细小颗粒在排渣时筛选出并回送炉膛,含灰量及外加床料,当煤种折算含灰量大于21g/MJ时，锅炉灰平衡易实现；当煤种折算灰量小于8.25g/MJ时，灰平衡难实现,应该适当添加固体物料，外加物料的粒径应该和循环灰的主体粒径一致,床料量的影响,根据清华大学所作的研究，满负荷运行的循环流化床锅炉床存量中，可夹带的细颗粒循环物料应当有500mm水柱既可以满足达到上部为具有颗粒团聚行为的快速床状态。床存量多余部分是为了保证大颗粒有足够停留时间完成燃尽而设置的,本课小结,本课从最基本的物理概念上分析了循环床的物料平衡的问题。循环流化床“一进二出”物料平衡系统是循环流化床的核心概念，也是理解循环流化床物料平衡的关键。循环流化床运行需要高的“床料质量”和较大物料循环量，要求流化床锅炉分离器分离效率曲线存在一个清晰的100%分离粒径