循环流化床锅炉技术600问

1、实用文案循环流化床锅炉技术600 问目 录循环流化床锅炉基础知识 .- 5 -1、流态化的基本定义是什么？.- 5 -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？.- 5 -3 、什么是气固流态化？ .- 6 -4、什么是柱塞流态化？ .- 7 -5、什么是湍流流态化？ .- 7 -6、影响物料与受热面换热的因素有哪些？.- 7 -7、什么是颗粒终端速度？ .- 7 -8、什么是空塔速度？ .- 7 -9、什么是耐火浇注料的重烧变化率？.- 8 -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？.- 8 -11、什么叫钙硫摩尔比？ .- 8 -12、什么是流化床的阻力

2、特性？.- 9 -13、什么是空床阻力特性试验？.- 9 -14、什么是临界流化速度？临界流化风量是如何确定的？.- 9 -15、影响临界流化速度的因素有哪些？.- 9 -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？.- 10-17、什么是扬析？ .- 10-18、流化床颗粒扬析的机理有哪些？.- 10-19、什么是夹带？ .- 11-标准文档实用文案20、产生夹带的原因有哪些？ .- 11-21、循环流化床锅炉流化料层类似流体的性质有哪些？.- 11-22、固定床的特征是什么？ .- 12-23、湍流床的特征是什么？ .- 12-24、什么是密相气力输送？其特征是什么？.-

3、 13-25、什么是稀相气力输送？其特征是什么？.- 13-26、什么是异重流化床？其特点是什么？.- 13-27、什么是快速流化床？ .- 13-28、什么是循环流化床锅炉？ .- 14-29、循环流化床锅炉的特点是什么？.- 14-30、循环流化床锅炉在运行中要遇到哪几种流态？.- 14-31、什么叫起始流态化？ .- 15-32、什么叫流化极限风速？ .- 15-33、什么是流化料层的阻力特性？.- 15-34、什么叫气泡相？ .- 15-35、什么叫乳化相？ .- 15-36、什么叫分层？ .- 16-37、什么叫节涌？ .- 16-38、流化床内的压力分布反映了什么？.- 16-39

4、、影响循环倍率的运行因素有哪些？.- 16-40、循环流化床锅炉的物料平衡指的是什么？.- 16-41、循环流化床锅炉内的颗粒大致可分为哪三种形式存在？.- 16-42、床料层中各物理因素对临界流化风量的影响有哪些？.- 17-43、在循环流化床锅炉中，固体颗粒起什么作用？.- 17-标准文档实用文案44、煤粒在流化床内的破碎的主要原因是什么？.- 18-45、影响磨损速度的主要因素有哪些？.- 18-46、流化床中煤粒的破碎和磨损有什么区别？.- 18-47、床温对煤粒破碎特性的影响是什么？.- 18-48、煤的热解过程指的是什么？.- 19-49、煤的热解一般可分为哪几类？.- 19-50

5、、影响煤热解特性的因素有哪些？.- 19-51、煤粒在流化床内的热解过程有哪两个典型特性？.- 19-52、挥发分的析出对煤的着火性能有哪些影响？.- 19-53、煤粒在流化床内的热解过程具有什么特性？.- 19-54、为什么说小粒度比大粒度更易着火？.- 20-55、焦炭颗粒的燃尽取决于什么条件？.- 20-56、焦炭颗粒的燃烧速率受到哪些因素的影响？.- 20-57、CFB 燃烧份额的定义是什么？ .- 21-58、影响密相区燃烧份额减少的因素有哪些？.- 21-59、流化床锅炉结焦的形式有哪几种？.- 21-60、什么叫高温结焦？ .- 21-61、高温结焦的特点是什么？ .- 21-6

6、2、什么是低温结焦？ .- 22-63、低温结焦的特点是什么？ .- 22-64、产生结焦的主要原因是什么 ? .- 22-66、影响 CFB 锅炉燃烧的主要因素有哪些？ .- 24-67、在 CFB 密相区，煤燃烧所释放出的热量由哪几部分吸收？.- 24-68、入炉煤粒度对流化床锅炉的燃烧有哪些影响？.- 24-标准文档实用文案循环流化床锅炉设备 .- 27-1、循环流化床锅炉主要由哪些设备组成？.错误 !未定义书签。2、流化床燃烧设备分为哪几种类型？.错误 !未定义书签。3、循环流化床锅炉的汽水系统包括哪些设备？.错误 !未定义书签。4、汽冷旋风分离器的结构是怎样的？.错误 !未定义书签。

7、5、循环流化床锅炉分离机的构的作用是什么？.错误 !未定义书签。6、什么是分离器的分离效率？ .错误 !未定义书签。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？.错误 !未定义书签。8、什么叫旋风分离器的临界直径？.错误 !未定义书签。9、分离器及回送装置对循环流化床锅炉的重要性是什么？.错误 !未定义书签。10、影响高温旋风分离器性能的主要因素有哪些？.错误 !未定义书签。11、布风板的种类有哪些？其作用是什么？.错误 !未定义书签。12、流化床为什么要求布风板要有一定的压降？.错误 !未定义书签。13、风帽的作用是什么？ .错误 !未定义书签。14、布风板风帽的种类有哪些？

8、.错误 !未定义书签。15、大直径钟罩式风帽的特点是什么？.错误 !未定义书签。16、什么是风帽的开孔率？ .错误 !未定义书签。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？.错误 !未定义书签。18、循环流化床锅炉风室的特点是什么？.错误 !未定义书签。19、循环流化床锅炉风室的主要类型有哪些？.错误 !未定义书签。标准文档实用文案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

9、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

10、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标准文档实用文

11、案0 V Vmf固定床颗粒静止，气体从间隙中流过床层平稳，均匀地膨胀；上部有一个确定的界面；颗V mf V Vmb散式流态化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。布风板附近形成空穴，主要由于合并而长大，并升至V mb V V ms鼓泡流态化床面。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。气泡充满床体截面的大部分；床面以某种有规律的频V ms V Vk腾涌率上升、破裂；存在较大、有规则的压力波动。小气泡和颗粒群来回运动；上表面难以确定；压力仅VkV VC湍流流态化有小幅度的波动。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

12、粒所代替；集中在靠近壁面处的V CV Vt快速流态化颗粒团向下运动，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。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Vt V气力输送相互作用和团聚。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。如果该标准文档实用文案流体介质为气体，则生成的流化状态即为气固流态化。流化床锅炉中

13、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

14、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

15、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？标准文档实用文案答：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

16、； A- 床层截面积， m 29、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/BG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

17、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粒在燃烧室内的上下质交换为内循环。而烟气携带的物料从燃烧室出口进入循环床分离器被分离后送回燃烧室则称为外循环。11 、什么叫钙硫摩尔比？答：通过氧化钙成分与燃料中硫分进行热化学反应生成固态硫酸钙，可以达到脱硫的环保要求。理论上， 1mol 硫分反应生成稳定的硫酸钙需要 1mol 的钙。标准文档实用文案而在实际使用的石灰石脱硫反应过程中，由于反应速率、质交换速率、逆反应等因素，石灰石中1mol的钙并不能够将燃料中的1mol硫分完全反应掉。这样，就把实际所运用的钙摩尔粗线条适当增加，以提高脱硫效率。此时，加

18、入的钙摩尔数与煤中需要脱除的硫分 S 之比，称为钙硫摩尔比，用Ca/S 表示。它越高，表示燃烧设备中石灰石的利用率越低。12 、什么是流化床的阻力特性？答：所谓流化床的阻力特性，就是指流化气体通过料层的阻力压降与按床层截面积计算的冷态流化速度之间的关系。对于颗粒堆积一定、厚度一定的料层，其阻力在没有达到初始流化速度时遵循二次方规律的。在达到初始流化速度后，阻力几乎与流化不相关，基本上等于床层物料重力。13 、什么是空床阻力特性试验？答：在布风板不铺床料情况下，启动引风机、一次风机，调整一次风量，记录水冷风室压力与炉内密相区下部床压，二者差值即为布风板阻力。根据这些数据绘制冷态一次风量与布风板阻

19、力的关系曲线，通过温度修正，可相应得出热态的一次风量与布风板阻力的关系曲线。14 、什么是临界流化速度？临界流化风量是如何确定的？答：料层由静止状态转变为完全流化状态时的最小料层断面空塔速度，称为对应固体颗粒宽筛分和料层厚度睛的临界流化速度，而此时所对应的流化风量即为临界流化风量。在运行料层厚度下，通过冷态试验和热态核算所确定的这一临界风量，也叫最低流化风量，是 CFB 锅炉的一项重要的风量控制指标。15 、影响临界流化速度的因素有哪些？答：（1）床料颗粒的宽筛分粒度分布。粗大颗粒越多则流化风速越高，而细颗粒越多则流化风速越低。（2）颗粒静态堆积密度。料层颗粒群静态堆积密度较大者所需要的流化速

20、度越高，标准文档实用文案较轻的颗粒所需的流化速度越低。（3）布风均匀性较差的流化床达到完全流化所需要的流化速度较高。（4）较高温度睛，空气黏度增大，临界流化速度降低。（5）流化风介质的物理特性。黏度较高、密度较大、压力较高的介质所需要的临界流化速度较低。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？答：（1）冲击磨损。冲击磨损是指烟气、固体物料的流动方向与受热面（或管束）呈一定的角度或相垂直时，固体物料冲击、碰撞受热面而造成的磨损，颗粒切身或垂直掠过受热面。（ 2）微振磨损。微振磨损是指传热条件下传热管与支撑之间产生垂直运动而导致的传热管壁损耗现象。（ 3）冲刷磨损。冲刷磨损

21、是指烟气、固体物料的流动方向与受热面（或管束）平行时，固体物料冲刷受热面面造成的磨损，如受热面凹凸部分、平台处产生的涡流。17 、什么是扬析？答：流态化领域中的扬析专指鼓泡床表面不同粒径大小的颗粒运动行为的差异。那引起终端速度小于床层静观气流速度的细粒子被上升气流带走，从而产生细颗粒从床料混合物中分离的现象；而其中较大尺寸的颗粒，依照原始上抛速度可以脱离料层表面进入悬浮段的某一高度，然后回落到密相区。这一分离过程被称为颗粒的扬析。18 、流化床颗粒扬析的机理有哪些？答：（1）气泡在达到料层表面时，把表面处的颗粒相升举，形成波浪形的不稳定料层表面。（ 2）当气泡在界面上突出到某个高度时，气泡破裂

22、，把被长举的颗粒向上、向处抛入床上面的空间，并在其间产生气流脉动。（ 3 ）相邻与相随的气泡在料层表面处会发生聚合或分裂，气泡爆破时会相互影响，标准文档实用文案给予逸出颗粒初始动量，颗粒轨迹三维方向上呈随机运动状态。（ 4）气流的携带力使具有初始动量的颗粒继续上升，而颗粒自身重力和已回落颗粒的碰撞作用却力图使颗粒从气流分离出来并回落到料层表面。（ 5）发生扬析现象后，较细微的颗粒随气流携带出，而粗大一些的颗粒只能在上升到某一力学平衡高度后脱离气流返回料层。19 、什么是夹带？答：在流态化领域夹带专指在上升气流作用下，所有终端沉降速度小于气流上升速度的颗粒被上升气流携带，以一定的速度随气流运动的

23、现象。20 、产生夹带的原因有哪些？答：夹带的根本原因是气体的上升速度超过颗粒在静止气体中的自由沉降速度。（1）由于气泡内的压力高于料层表面，当气泡到达料层表面时，因破裂将气泡顶部的一层颗粒喷入悬浮空间形成扬析。（2）此时，气泡尾涡相对滞止的颗粒群和气泡的上升流速高于周围烟气平均流速，使得气泡在到达料层表面爆破后，这些尾涡颗粒群被喷入悬浮空间。（3）对于自由上抛的颗粒，如其自由沉降速度小于气体上升速度时，颗粒会继续上升运动形成夹带。而自由沉降速度大于气体上升速度的颗粒，上升运动到一定高度后，最终会回落到床层，不能参与夹带。21 、循环流化床锅炉流化料层类似流体的性质有哪些？答：（1）浮力定律。

24、密度小于料层表观密谋的物体会浮在料层表面；而密度高于料层表观密度的物体在床内会下沉。（2）液面特性。密相区及其界限以下的沸腾床面保持一定水平分界表面，保持容器的形状。（3）小孔射流。在流化床侧面开孔，流化床固体物料象流体一样射流，离料层上表面越近，射流距离越小，越靠近流化床试问，射流距离越大，也可以从底部流出去。标准文档实用文案（4）液柱原理。流化料层内部任意点上的静压力的数值计算，可以表述为1= + 2式中 h 该点上方距离料层表面的高度，m 沸腾层范围内料层气固两相介质密度，kg/m 3 2料层表面附近的炉内烟气侧压力同样的料层厚度睛，料层压差随着料层表凤密度的变化而成正比例变化；同样的料

25、层表观密度下，褡差压随着料层厚度的变化而成正比例变化。（）连通效应。几个流化床询问连通后，床层表面高度形成自然平衡分布，保持同一水平高度。无论循环流化床锅炉布风板和料层内的燃烧室询问或侧面如何倾斜、凹凸，料层表面始终在流态化过程中保持水平，当停止供风时，料层静止后，如水面一样平。（）压力多样性。进入涨势料层内任意一点的压力具有三维颁布的多向性，即该点颗粒随的静压在任何方向上都是一致的，与液体原理一样。（）均匀混合的颗粒自然分布特性。处于流化过程的料层，完全处于强烈的物料均匀混合状态，颗粒群被非常均匀地分布在整个料层之中。而相对粗大的颗粒如同沸腾液体的底部残渣一样，限制在下部靠近布风板处作小范围

26、的布朗运动，构成所谓的“黏滞层”。而绝大多数颗粒已被整体分散，形成气固两相流态化。22 、固定床的特征是什么？答：固定床的特征是在燃烧层内的固体颗粒基本处于静止不动状态，气流从颗粒间隙中渗透性流过。期间只有极其微小份额的微小细微碎末燃料和细灰被拾到悬空部分。23 、湍流床的特征是什么？答：（1）料层流化速度相当高，已实现料层的湍流流化状态，使料层内部气泡消失，变成细碎的气流进入悬浮段。（2）相当多的细微颗粒在湍流流化中已经具备逸出料层界面的条件，构成浓度很高标准文档实用文案的悬浮段颗粒群，使得密相区与稀相区之间的界面很模糊，颗粒弥散于整个炉膛内部空间浓度场呈上稀下浓状况，颗粒尺寸自下而上逐渐减

27、小。（3）由于颗粒的强烈混合、撞击，以及较高浓度的传热传质过程，使得炉膛内部温度场非常均匀，形成较高的传热系数。（4）燃烧份额按照密相区料层、稀相区悬浮段和循环返料体系三大部分分配，使料层内部的燃烧份额大大降低。（5）外置分离器所构建的循环返料体系是湍动床维持物料平衡的必要条件。24 、什么是密相气力输送？其特征是什么？答：在快速流态化的基础上继续增大流化风量或减少床料加入量，床内颗粒浓度将变稀，床内颗粒呈上下均匀分布状态，此时即为密相区气力输送。其特征是单位高度料层的压降不随料层高度的变化而变化。25 、什么是稀相气力输送？其特征是什么？答：在密相气力输送的基础上继续增大风速，就转变为稀相气

28、力输送。其特征是增大风速后，由于摩擦压降随风速增大而增加，促使料层压降上升。26 、什么是异重流化床？其特点是什么？答：所谓的异重流化床，是指由密度差异较大的不同颗粒组成的流化床系统。在由密度不同的颗粒组成的流化床系统中， 床内颗粒沿高度的分布将主要受床内颗粒密度的支配，即密度大的颗粒将趋于在料层下部分布，而密度小的颗粒将趋于在料层上部分布，尽管它们的粒度有时要比密度大的那部分料层下部颗粒还要大一些。27 、什么是快速流化床？答：循环床中上部区域达到快速床状态的循环床称作快速循环流化床。达到快速床的基本条件是参与物料循环的细物料床存量达到一个最低限度（即极限床存量） 。第二个基本条件是风速要达

29、到该粒度床料的最小快床起始速度。达到快速床状态的循环床，其特征在于床上部要有颗粒团形成。标准文档实用文案28 、什么是循环流化床锅炉？答：循环流化床锅炉一般泛指以流化床形式运行的燃烧室，出口带气固分离器，可将分离的固体物料把返送回燃烧室的装置。按照目前国际公认的观点：循环流化床锅炉应当指燃烧室内的流化形态为快速床或至少在燃烧室中上部为快速床太太的流化床，为维持快速床的物料平衡，燃烧室出口必须设置气固分离器和物料返送装置。29 、循环流化床锅炉的特点是什么？答：（1）循环流化床内部的流化形态由下部的鼓泡床与中上部的快速床复合构成。其物料平均粒度仅为 0.2mm 左右。运行中的循环床不再有鼓泡床那样清晰的界面，固体颗粒组成的物料充满整个上升段空间很难区分密相区和稀相区的分界线。物料浓度沿床高呈指数型分布，其浓度取决于燃烧室内细物料的床存量。（2）循环流化床的流化速度选取在该循环床物料平均粒度颗粒的最小快床起始速度以上，一般为 4 6m/s 。（3）气体与颗粒或颗粒团间产滑移速度较大。（4）循环床上部沿床高存在强烈的物料返混，颗粒团不断形成和解体。循环床下部为鼓泡床，垂直水平混合均很强烈。（5）燃烧室内沿高度燃料燃烧份额按照指数分布。一般来说，燃料粒度小，燃料挥发分含量高，则燃烧室上部燃烧份额大。（6）循环倍率的提高，增加了固体物料在炉内的停留时间，尤其是