2010/10/20 12:59:18
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内容摘要:循环流化床锅炉燃烧室的气固两相流动工况
循环流化床锅锅炉燃烧室气固两相的流动工况可分为几个区域,即底部区域、过渡区域、稀相区域和出口区域(见图8-90)。
循环流化床锅炉燃烧室的底部区域的高度不大,但颗粒浓度大,一般处于鼓泡流化床或湍流流化床的状态。大量气体以气泡方式流过此区域,当其到达底部区域的顶端时会破碎,并将大量固体颗粒喷入过渡区域。同时从稀相区域回落下来的大量颗粒也进入过渡区域。在该区域中,固体颗粒的混合强度较高,有利于传热及混合。所以循环流化床锅炉的加煤口和回料口一般均位于此区域。过渡区域之上为颗粒浓度较小的稀相区和出口区。
图8-91和图8-92为Svensson等在瑞典Chalmers大学12MW循环流化床锅炉上测得的燃烧室沿炉高的压力变化和床层密度变化曲线。该锅炉燃烧室高度为13.5m,横截面积为1.47m×1.42m,流化风速为1.5~5.5m/s,未投二次风,床温为1100℃左右。其床层底部区域在布风板之上约400㎜高度范围内,此区域内颗粒密度
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保持常数。图中
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表示床层底部至布风板以上1.5m处的压力降值。底部区域之上相应为密度渐小的过渡区域、稀相区域和出口区域。
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图8-93为Duisburg电站的循环流化床锅炉燃烧室内测得的颗粒体积浓度
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和轴向压力分布与燃烧室高度的关系曲线。该锅炉蒸发量270t/h,蒸汽参数为14.5MPa和535/535℃,为Lurgi型循环流化床本生型中间再热直流锅炉。图中颗粒体积浓度
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等于颗粒体积与气固两相总体积之比值。
由图可见,在底部有一个
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较高的区域,
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可达0.2,然后是向上延伸数米的过渡区,
再上面是占有大部分燃烧室高度的稀相区,其中平均
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值一般低于l%。
图8-94所示为另一台循环流化床锅炉燃烧室内沿炉高方向床层密度变化曲线,在底部区域值为0.2,颗粒密度约为400kg/m³,在燃烧室出口处接近稀相气力输送状态,
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值只有0.002,密度为5kg/m³左右。
在循环流化床燃烧室的稀相区内,燃烧室中间部分的颗粒一般向上流动,而在壁面附近存在由下降颗粒形成的环状下降流动,且愈接近壁面下降颗粒愈多。图8-95所示为沿燃烧室深度方向测得的局部地区颗粒质量流速
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。图中,上面的曲线为向上颗粒的,下面的曲线为向下颗粒的,中间的曲线为两者的合成曲线。
循环流化床锅炉燃烧室稀相区内轴向颗粒的混合机理至今尚未清楚,横向颗粒的混合机理报道很少 因而还需进行更多的深入研究。
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