循環(huán)流化床的熱動(dòng)力學(xué)探析范文
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1.1煤粒燃燒煤炭被送到循環(huán)硫化床中能夠快速的因高溫材料以及煙氣的反應(yīng)加熱溫度，先是水分揮發(fā)，之后煤分子能夠從中分離出來(lái)同時(shí)進(jìn)行燃燒，最后焦炭進(jìn)行燃燒。中間伴隨著煤顆粒的粉碎、損耗，并且分離解析出燃燒程序和燃燒焦炭的步驟有時(shí)候是一起進(jìn)行的。循環(huán)流化床內(nèi)部順著高度朝向能夠劃分為密度較密以及密度較稀的容積，密度密的在鼓泡床以及紊流床形態(tài)。循環(huán)流化床中很多是惰性物料，能夠燃燒起來(lái)部分不多。
1.2燃料著火循環(huán)硫化床內(nèi)部物料燃燒點(diǎn)燃的形式，固體物質(zhì)質(zhì)點(diǎn)外表溫度有著重要的影響，是形成火源的根本，這種固體物質(zhì)的質(zhì)點(diǎn)可能是離析后的高溫顆粒、也能夠是細(xì)煤粒、還有可能是布風(fēng)板上的床料。如果固體的質(zhì)點(diǎn)外表溫度上漲，煤顆粒會(huì)立即燃燒。除此之外，煤顆粒的形狀尺寸對(duì)點(diǎn)燃也有著重要的作用，針對(duì)具有一定反應(yīng)性能的煤炭物種，在一定的溫度條件中，存在能夠著火的顆粒大小標(biāo)準(zhǔn)，比這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)小，由于散熱損耗大，顆粒就不能夠燃燒，跑出鍋爐內(nèi)堂。
1.3煤粒的破碎特性在循環(huán)流化床內(nèi)部煤炭會(huì)粉碎特點(diǎn)是：在進(jìn)入流化床之后煤粒的體積會(huì)迅速變小的現(xiàn)象。不過(guò)導(dǎo)致顆粒變小的要素還具有碳粒和猛烈活動(dòng)的床層間以及埋管面的摩擦。導(dǎo)致碳粒變小的關(guān)鍵要是是因?yàn)樘剂Ｍ獗淼臉?gòu)造性質(zhì)、設(shè)備強(qiáng)度和外部操作環(huán)境等。損耗的影響一直到燃燒結(jié)束。碳粒在投到流化床中，承受受熱面的加熱，揮發(fā)掉水分，當(dāng)達(dá)到能夠解析的溫度時(shí)，碳粒出現(xiàn)脫揮發(fā)分作用，針對(duì)高揮發(fā)份的類型，在熱解析時(shí)會(huì)存在擬塑性過(guò)程，碳粒內(nèi)部出現(xiàn)顯著的壓力傾斜度，假如壓力超出既定值，固體的顆粒會(huì)馬上四分五裂而出現(xiàn)粉碎；針對(duì)低揮發(fā)份的類型，塑性性質(zhì)不是很顯著，不過(guò)碳粒內(nèi)部的解析生成物要制服致密的縫隙構(gòu)造都會(huì)從碳粒中跑出，所以碳粒內(nèi)部肯定也會(huì)生成很高的壓力，還有，因?yàn)楦邷靥剂Ｈ夯ハ嘀g的推擠，其內(nèi)部不勻稱的溫度會(huì)產(chǎn)生熱應(yīng)力，能夠?qū)е绿剂７鬯?。碳粒粉碎之后?huì)變成很多很多的微小碳粒，尤其是能夠揚(yáng)析碳粒會(huì)對(duì)鍋爐的燃燒效果產(chǎn)生不良作用。微小的碳粒大多會(huì)跑出旋風(fēng)分離設(shè)備，變成損耗的那類。破碎分為一級(jí)破碎和二級(jí)破碎，一級(jí)破碎是由于揮發(fā)份逸出產(chǎn)生的壓力和孔隙網(wǎng)絡(luò)中揮發(fā)份壓力增加而引起的。二破碎是由于作為顆粒的聯(lián)結(jié)體———形狀不規(guī)則的聯(lián)結(jié)“骨架”（類似于網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)）被燒斷而引起的破碎。煤的破碎發(fā)生的同時(shí)也會(huì)發(fā)生顆粒的膨脹，煤的結(jié)構(gòu)將發(fā)生很大的變化。一般破碎和膨脹受下列因素的影響：揮發(fā)份析出量；在揮發(fā)份析出時(shí)，碳水化合物形成的平均質(zhì)量；顆粒直徑；床溫；在煤結(jié)構(gòu)中有效的孔隙數(shù)量；母粒的孔隙結(jié)構(gòu)等。
2循環(huán)硫化床鍋爐運(yùn)轉(zhuǎn)存在的問(wèn)題
由于循環(huán)流化床鍋爐爐膛沒(méi)有設(shè)置埋管，不存在磨管現(xiàn)象。也不存在點(diǎn)火時(shí)有一部分熱量被水冷系統(tǒng)帶走的問(wèn)題，點(diǎn)火啟動(dòng)，停爐都比較方便。由于循環(huán)燃燒使它的爐渣幾乎不含碳，呈黃褐色小顆粒，可以作為水泥制品的摻和料。并相對(duì)減少了總出渣量。
2.1常見(jiàn)問(wèn)題（1）爐蒸發(fā)量不到設(shè)計(jì)的額定值；（2）高溫分離器和物料返送器內(nèi)結(jié)焦；（3）耐火材料和受熱面磨損；（4）鍋爐排煙溫度偏高。
2.2防控技術(shù)要點(diǎn)（1）對(duì)于流化不良：a.保證布風(fēng)板風(fēng)帽小孔的暢通，把風(fēng)帽小孔及床面清理干凈；b.一次風(fēng)量必需大于臨界流化風(fēng)量；c.控制升溫速度，防止?fàn)t內(nèi)耐磨耐火材料脫落堵塞風(fēng)帽；d.控制燃煤中矸石及鐵塊的含量，定期將大顆粒物料排除，確保流化良好。（2）超溫結(jié)焦預(yù)防控制：a.控制合理的床壓，防止燃煤直接接觸風(fēng)帽造成燃煤堆積爆燃超溫結(jié)焦；b.點(diǎn)火啟動(dòng)階段，控制合理油槍配風(fēng)，保證燃油完全燃燒，避免未燃盡油霧沾附在煤粒上造成結(jié)焦。（3）兩床失穩(wěn)預(yù)防控制：a.運(yùn)行中給煤、返料量、排渣控制合理，保證兩側(cè)床壓一致;b.給煤量調(diào)整時(shí)應(yīng)將各點(diǎn)給煤均勻，使燃煤在整個(gè)床面分布均勻;c.爐膛兩側(cè)外置床返料量調(diào)整基本一致，避免因?yàn)榉盗狭科疃a(chǎn)生床溫床壓偏差;d.調(diào)整爐膛兩側(cè)風(fēng)量及給煤量，使兩側(cè)床溫及一次風(fēng)量均衡。
3結(jié)束語(yǔ)
循環(huán)流化床燃燒措施是高效率、高密度、高輸送量的固體材料循環(huán)流態(tài)程序，它產(chǎn)生的污染少，負(fù)載性能高、燃料選用廣泛、燃燒效果好并且對(duì)生態(tài)環(huán)境影響小。單位使用循環(huán)流態(tài)化方式進(jìn)行燃燒，能夠提升其燃燒成果從而使其作業(yè)程序更簡(jiǎn)便，在很大程度上提升了單位的作業(yè)效果。國(guó)內(nèi)由于二氧化硫形成的酸雨對(duì)生態(tài)環(huán)境的損壞越來(lái)越嚴(yán)重，大多工業(yè)行業(yè)使用的鍋爐脫硫設(shè)施不僅花費(fèi)成本高并且成果也不好。如果使用循環(huán)流化床這種形式的鍋爐，就能夠處理好這一問(wèn)題。循環(huán)流化床形式的鍋爐在其構(gòu)造上就具有節(jié)約能源、保護(hù)環(huán)境的長(zhǎng)處，勢(shì)必會(huì)得到普遍的使用。
作者：李金偉唐洪剛單位：哈爾濱哈鍋鍋爐工程技術(shù)有限公司
