第一章思考题
• 1、循环流化床锅炉在额定负荷下运行时,以下区域是什么流动状态: – (1)二次风口以上区域;快速床甚至密相输送状态
– (2)二次风口以下区域;可能是湍流床甚至是鼓泡床状态
– (3)立管内: 移动床状态
– (4)回料阀内:湍流流动状态
– (5)尾部烟道内:典型希相气力输送
• 2、简述广义流态化范围内,各种气固流动状态的流动特征和存在的条件;
---1.固定床(移动床):床层固体颗粒整体相对于器壁产生移动,床层颗粒之间没有相对运动 ---2. 鼓泡流化床:鼓泡流化床,超过临界流化风速的空气以气泡形式流过床层,床内存在明
显的密相界面。散式流化床,当流化风速超过临界流化风速后,床层会随流化风速增大而继续膨胀,床内基本无气泡产生。一直到流化风速达到一个临界速度Umb后,床内才产生气泡。节(腾)涌流化床,当流化风速或床层高度增加时,气泡尺寸也随之增大。如果床截面较小而又较深时,气泡尺寸可能会增大到与床直径或床宽度相差不大的程度,此时气泡会以节涌的形式(类似于一个运动的活塞)通过床层。
---3. 循环流化床:湍流床,湍流床的运行风速会高于细颗粒的终端沉降速度,而低于粗颗粒的终端沉降速度。快速流化床,气固之间具有最高的滑移(相对)速度;固体颗粒具有成团与返混
现象;固体颗粒之间混合良好;床内已不存在明显的密相界面,但床内仍呈现上稀下浓的固体颗粒浓度分布
--4. 密相气力输送:单位高度的床层压降沿床层高度不变。
--5. 稀相气力输送:增大风速,单位高度的床层压降上升;而在密相气力输送状态下,增大风速,单位高度的床层压降会减小
合成氨工艺-
-循环流化床的条件:⑴合适的床料颗粒物性;⑵运行风速大于颗粒终端沉降速度;⑶足够大的颗粒循环速率;
• 3、简述鼓泡流化床临界流化风速和床层压降在循环流化床锅炉运行中的作用。
--鼓泡流化床临界流化风速:保证床内颗粒充分流化。
--床层压降:判断料层是否处于流化状态,确定锅炉运行时静止料层的厚度和所需配的风机压头大小。
• 4 、 空隙率的意义
--表征了流体在整个气固两相流中所占的份额;间接表示了固体颗粒的浓度;由于不同的流态化状态,有不同的固体颗粒浓度,因此空隙率值也就表示了不同流态化状态
的特性
5.流态化:流体以一定速度流过固体颗粒层,流体对颗粒所产生的曳力与颗粒所受到的其他作用力相平衡的状态。
6.流体种类:气固流态化,液固流态化,气液固三相流态化
7.形成气固流态化的三个基本条件:1)底部具有能使气流均匀流入的布风装置的容器2)容器内或炉膛内有一定高度的粒径及其粒径分布均匀的固体颗粒3)具有一定压力的空气
8.临界流化速度:就是使床料呈现流态化状态的最小化速度。
电能计量装置
9.床层压降:指紧靠布风板上表面所测得的床层静压。10.床层压降的大小代表了单位布风板面积上床料量的多少。
11.各种形式的气固流态化主要受气体流动速度,固体颗粒特性,流体特性及固体器壁的影响
12.最小流化风速:气体对颗粒的曳力刚好等于颗粒的重力减去浮力时的流化风速。
第二章思考题
引道结构图1描叙循环流化床内的环---核结构 。--环-核:稀相区中存在较为明显的两相流动,上升气
流及其所携带的颗粒组成了稀相;而密相则主要由下降颗粒团组成,其密相的颗粒浓度至少比稀相中的颗粒浓度大一个数量级,并且主要分布在壁面附近。这样,在循环流化床的稀相区中,就存在一个在边壁附近主要由下行固体颗粒形成的的环和在中心附近主要由上升气流形成的核。
2 循环流化床固体颗粒的“成团”与“返混”是如何进行的?
----成团:在床层颗粒浓度较稀的区域(如床中心区)呈向上运动的丝束形状;返混:床层颗粒浓度较高时(床层下部和壁面附近)呈现向下运动的U形。
3床层与传热表面间传热的一般形式?
--主要:颗粒对流传热;气体对流;辐射传热
4循环流化床锅炉的加煤口和循环灰内回料口主要布置在过渡区,为什么?
--因为:从底部区域产生的气穴将大量固体颗粒喷射到稀相区中;同时,从稀相区回落下来大量的颗粒团,因此,在过渡区具有较高的固体颗粒混合强度。
5 有试验表明,当颗粒粒径及固体颗粒浓度不变时,若温度从600℃升高到900℃,总的传热系数大约会增加300%。如何理解?
---在高温条件下,壁面上的传热强度会因为气体导热系数上升和辐射传热的上升而增强,辐射传热增加同时会增大气体对流换热和颗粒对流换热。循环流化床内的温度对传热系数有影响。当温度升高时,气体导热系数增加,辐射传热也增强,因此总的传热系数也随温度升高而增大。
第三章思考题
• 1、影响循环流化床锅炉炉内传热过程的主要因素有那些?
---1,气体速度、固体颗粒流速、平均颗粒粒径、受热面在炉内的布置高度、受热面在炉内的横向位置、受热面的外形尺寸。
• 2、简述煤在循环流化床锅炉中燃烧的一般特征。
---挥发份的燃烧在给煤口附近有较多的挥发分折出和燃烧;
• 大颗粒煤的燃烧燃烧同时在炉内和高温分离器中进行;
• 细颗粒煤的燃烧在炉内一次性完成
• 3、循环流化锅炉可以通过什么方式调节锅炉负荷?
---1.固定床料调节:通过改变炉内固体颗粒密度分布曲线,改变传热系数。
• 调节炉内一、二次风量比• 采用烟气再循环• 改变炉内过剩空气系数
• 设置外置式流化床热交换器
2.可变床料的调节:通过调节炉内床料量来调节传热系数。– 在炉外设置床料中间仓
通过调节炉内床料量来调节传热系数。– 在炉外设置床料再循环仓
当负荷增大时,需要提高固体颗粒在炉内比例;当负荷减小时,需要提高固体颗粒在循环系统炉外部分的比例。
• 4、简述煤中的硫在炉内是如何变为SO2的?SO2又是如何被脱除的?
盆角齿---煤中硫的存在形式:黄铁矿硫、有机硫和硫酸盐硫。SO2的生成:无菌检测系统S+ O2= SO2
燃煤矿物中含有CaO + 石灰石在炉内煅烧产生CaO。
.SO2的吸收:CaO + 1/2O2 + SO2 = CaSO4
• 5、循环流化床锅炉脱硫灰渣综合利用的困难是什么?有那些综合利用的途径?
----在锅炉运行中向炉内加入石灰石脱硫后,锅炉灰渣中含有大量石膏成分,由于so3含量过高带来建筑材料的性问题;当循环流化床锅炉燃烧某些高硫劣质煤时,飞回含碳量较高。
----农业方面,矿山矿井的治理,城市环境治理,建筑工程,交通工程
6.影响脱硫效率的因素:a.脱硫剂的反应活性b.床温c.气相停留时间及炉膛高度d.固体停留时间
第四章思考题
1.循环流化床锅炉横截面积的大小对锅炉运行有何影响?
---炉膛的横截面积决定了运行风速的大小和锅炉低负荷运行的下限。若炉膛横截面积过大,则在低负荷时为维持炉内流化状态的最小硫化风量仍较大,使床温不易稳定在800℃以上;若炉膛横截面积国小,则在正常运行时,由于风速过高,床层阻力较大,风机电耗会增大。
2.炉膛截面的宽深比如何确定?为什么循环流化床锅炉的二次风口以下总是采用较小的横截面积?
---·.主要考虑以下因素:• 炉内受热面布置;• 二次风的穿透能力;• 固体颗粒的横向扩散;• 尾部受热面的布置
·.燃烧空气分为一,二风,一次风从炉膛底部送入,二次风从一定高度的炉墙送入,二次风口以下区域的截面积如果与二次风口以上区域的截面积相同,则正常运行时的流化风速肯定较低,特别是在低负荷时会产生床层停止流化等现象,因此循环流化床锅炉的二次风口以下总是采用较小的横截面积
3.炉膛内有哪些开孔?床层底部排渣口布置在哪?
-
--开孔.– 流化风进口(从布风板入口).给煤口.给石口.二次风进口.床层底部排渣口.循环物料进口.炉膛出口.启动燃烧器和点火油口.飞灰再循环入口.观察孔、防爆门、人孔门、测试孔
电梯门机系统排渣口:.布置在布风板上,一般与水冷螺旋冷渣器相连,靠螺旋冷渣器的转速来调节排渣量;• 采用上小下大的排渣口;• 排渣口高出布风板15cm左右;– 布置在紧靠布风板的侧墙(或后墙)上;一般与流化床冷渣器相连;采用专门设计的排渣量调节装置
4.布风装置的组成?布风板的作用?炉内均匀流化状态的形成?
---1.布风板(包括花板和风帽),隔热层,风帽和风室)
2. – 保证起始均匀流化;支承静止的燃料层产生一定的气流阻力,使在布风板上具有均匀的气流速度分布;维持流态化工况的稳定性;
3.当布风板下面气流静压分布不均匀时,具有一定阻力的布风板产生一个均压作用,使流过布风板的气流速度处处相等,从而在炉内产生均匀的的流化状态;当炉内流化着的床料随机性的出现气固流动不稳时,布风板依靠自身的阻力,及时消除炉内不稳定流化状态,
使布风板上下两侧气流分布均匀,使流化空气均匀的流入炉内
对布风装置的要求:
• 能均匀密集地分配气流,避免在布风板上面形成停滞区
• 能使布风板上的床料与空气产生强烈的扰动和混合
• 空气通过布风板的阻力损失不能太大,但又需要一定的阻力
• 具有足够的强度和刚度,能支承本身和床料的重量防止风板受热变形,风帽不烧损,并考虑到检修清理方便
·具有一定的防磨能力,并能有效防止床料倒流进入风室。
5.定向风帽、T型风帽、钟罩型风帽、猪尾型风帽各有何特点?大型循环流化床锅炉多采用哪一种?
----(多采用)定向风帽:定向吹动,将大渣排向排渣口,有利于大渣的排出
T型风帽:出口气流向下吹,可防止风帽之间沉积较大的渣块
钟罩型风帽:可以有效防止灰渣堵塞风帽小孔—以上3种风帽出风小孔都要高出布风板绝热层一定距离,在正常运行时,风貌中有空气流通,可以得到冷却,但压火停炉时,因没有空气通过,帽头沉浸在高温床料中,容易烧损
猪尾型风帽:风帽出风口向上,且与耐火层平齐,由于采用了弯管型的喷嘴结构,因而可以防止床料颗粒落入风室
6.循环流化床锅炉高温循环灰回送回路中的压力平衡关系式?
----△PLS+△PCFB+△PCY=△PSP
△PLS————回料阀流动阻力 △PCFB————流化床流动阻力
△PCY————旋风分离器流动阻力 △PSP————立管的静压头
7.炉内附加受热面有哪些?
---1.在炉内布置翼墙受热面,包括翼墙水冷壁和翼墙过热器;
2.炉内布置Ω过热器;3.炉内采用双面曝光的膜式水冷壁隔墙
8.外置式流化床热交换器中可布置哪些受热面?
---1.只布置高温过热器;2.分别布置过热器和再热器