循环流化床锅炉改进中的几个问题

循环流化床锅炉除经旋风分离器的主循环外,还有炉膛内颗粒内循环和床料内循环,这些循环对提高燃烧效率、降低污染排放有一定影响。重点介绍了炉膛内循环和床料内循环的机理。     

内旋流流化床床内颗粒运动特性的试验研究

流化床床内颗粒的大规模循环不仅可以加剧了颗粒横向扩散,提高燃烬速率,实现燃烧的均匀性和稳定性,还将有利于促使不燃物质的定向移动排出炉外。文中采用冷态硫化床装置,应用分层取样技术对微倾斜布风板实现流化床内不均匀布风,床内物料混合与分层特性进行了系统的试验,研究床内颗粒扩散的动态特性和流化风速,颗粒密度以及颗粒粒度等因素对流化床内分层的影响,并通过求解扩散方程来分析布风不均匀性和布风倾角对风板附近物料扩散的影响。研究表明：增大流化风速和布风板倾角能够强化颗粒的横向扩散和流化床的内旋流程度,对大而重的颗粒存在一个最佳速度比,既能实现床内旋流又有防止颗粒的严重分层,并针对低风速区的分层现象,提出了一个关联式,该式的计算值与实验值吻合较好。     

污泥循环流化床焚烧技术的研究进展

随着城市化进程的不断加快和城市污泥产量的不断增长,循环流化床焚烧技术在减量化、无害化、资源化和稳定化的污泥处理方面扮演越来越重要的角色。分析了循环流化床在污泥燃烧与废弃物排放方面的特点,介绍了污泥循环流化床焚烧技术的国内外研究和应用现状,指出了目前存在的问题及努力的方向。     

旋流流化床密相区埋管传热的冷态试验研究

在自建的旋流流化床冷态实验台上，采用基于微型热流密度感应薄膜制成的传热探针，测量了旋流流化床中埋管与床料的传热系数，研究流化风速、颗粒粒径、探针位置和密相区二次风射流等因素对埋管传热系数的影响。结果表明：当流化风速超过最小流化风速，传热系数随流化风速的提高迅速增加，并且会达到最大值，然后会稍有下降；传热系数沿探针的周向是变化的，背风面的传热系数总体上比迎风面的大；垂直于旋流方向布置探针的纵向传热系数高于平行旋流方向布置的横向传热系数，合理的颗粒级配和二次风射流有利于旋流的形成和传热效果的增强。     

喷动流化床气固流动特性试验研究

在一喷动流化床冷态试验装置上,采用压力信号与快速摄像图像分析相结合的方法,研究喷动流化床气固流动特性;基于床内压力分布特征,提出将喷动流化床沿床高方向划分为3个流型区域:喷动段、鼓泡段和悬浮段,得出床内气固流动机理;研究并考察了喷动风、流化风速度对床层压降、空隙率、以及床内气、固内循环的影响,认为喷动风速度Us应低于最小喷动速度Ums,适当地增加流化风速度Uf,延长气体在床内的停留时间;增加流化风率有利于加强床内中心射流区和环形区气体的扩散和颗粒混合,提高气、固反应速率;喷动风速度对床内气、固内循环起着关键作用。     

在中小型热电厂采用流化床锅炉应注意的一些问题

阐述了适用于中小型热电厂二种循环流化床锅炉一些技术问题,对于小于７５ｔ／ｈ等级锅炉,采用床内循环和空间循环燃烧技术的双内循环流化床锅炉的循环机理及技术特性;对于大于等于７５ｔ／ｈ级外循环化床锅炉在燃料适应性,燃料颗粒度级配,分离器的分离效率与可靠性,回灰循环系统等方面的应特别注意的问题。     

大块物在内循环流化床中停留时间的试验研究

非均匀布风的内循环流化床常用于城市固体废弃物的焚烧制能。由于城市固体废弃物组分复杂,常含有大块不燃物,为了确保正常运行,必须采取措施及时有效地排出这些不燃的大块物,因此要研究大块物在内循环流化床中的运动特性及停留时间。在建立冷态试验台的基础上,研究了大块物的形状、尺寸、密度及流化风速对大块物在内循环流化床中停留时间的影响。     

循环流化床锅炉启动床料系统的探讨

通过对目前国内循环流化床锅炉启动床料系统的应用进行归纳和分析，为国内循环流化床锅炉在采用该系统的选择上提供参考和借鉴     

分区流化床内床料的横向迁移和传热特性

在自建的水平循环分区流化床冷态实验台上,采用示踪剂法和传热探针法,分别研究了分区流化床内床料的迁移特性和探针的传热特性;分析了流化风速、颗粒粒径、隔板高度、引射风量、探针位置和取向等因素对传热、传质特性的影响。研究表明：随着流化风速、初始床高和引射风量的增加,颗粒迁移量增加;在相同流化风速条件下,低床区的抛撒量明显高于高床区。当流化风速超过最小流化风速,传热系数随流化风速的提高迅速增加,且达到最大值,然后稍有下降;传热探针背风面的传热系数总体上比迎风面的大;传热系数随床高的增加呈现下降的趋势。总体上,颗粒横向迁移对传热效果的提高有利,在颗粒稳定迁移条件下传热系数的提高值约为30%。     

内循环流化床内置床换热器传热特性试验研究

在2.5MW(t)内循环流化床锅炉中试装置上,用自制的传热测试管,进行内置床换热器内传热状况的测定与分析。试验测量换热器中埋管管束表面与床层间的换热系数,研究了流化风速、颗粒粒径、床层温度对平均换热系数的影响规律,分析了埋管表面周向局部对流换热系数的分布状况。结果表明:当换热器内流化风速较小时,换热系数随风速的增加而变大,到达最佳流化风速时,换热系数达到最大值,之后随着风速的增加,换热系数稍有降低,然后趋于定值;颗粒粒径越小,对埋管表面的换热效果越好;埋管表面换热系数随床层温度的升高而增大;埋管的背风面换热系数总体大于迎风面,且随着风速的增加,分布趋向于均匀。针对此型内循环流化床内置床换热器中水平埋管,提出了其表面换热系数的试验关联式,较好地将试验值与预测值的偏差控制在25%以内。     

垃圾焚烧发电厂焚烧炉的选型

本文重点介绍了目前垃圾焚烧发电厂中常用的三种焚烧炉:机械炉排焚烧炉、回转窑焚烧炉和循环流化床焚烧炉。从设备结构、运行原理等方面进行了对比和分析。对影响垃圾焚烧炉选型的主要因素进行了分析讨论。从对垃圾热值的适应性、燃烧效率、污染物控制和热能利用效率等方面综合考虑,循环流化床焚烧炉是一种较为合适的垃圾焚烧炉。     

有机危险废液焚烧处理技术

焚烧是处理危险废液的有效技术。介绍了危险废液的来源和焚烧处理技术的特点,重点讨论了各种废液特征对焚烧炉设计和运行的影响,对液体喷射炉、流化床和回转窑三种典型技术处理危险废液的优缺点进了对比分析,并回顾了这三种技术在国内外的应用情况。分析指出,需要进一步研究氯代烃等难燃危险废液的高温分解特性,开发以煤为辅助燃料的危险废液焚烧系统,提高焚烧炉优化运行的水平。     

循环流化床焚烧固体废弃物床内结焦特性研究

对循环流化床燃烧过程床内结焦机理分析的基础上,针对某台45t/h循环流化床固体废弃物焚烧炉运行初期出现的床内结焦,应用煤结焦判据分析了混合燃料的结焦倾向性,讨论了焚烧炉床内结焦的形成特性,分析了造成床内结焦的主要原因,提出了消除结焦的技术措施。     

城市固体垃圾床层内燃烧过程数值模拟

采用数值模拟方法对城市固体垃圾在床层内燃烧过程进行模拟计算，分别对床层内气固两相介质建立能量、质量和动量守恒控制方程，固相中水分蒸发、挥发分析出、焦炭气化燃烧速率由床层当地热物性及环境参数确定，床层高度变化由燃烧反应速率及物料热物性参数计算得出。计算结果与实验值比较分析表明，总体上模拟结果与实验值吻合很好，数值模型能够准确地预报床层失重、料层燃烧中段近似为一常数的燃烧速率，料层水分蒸发所需的时间占整个焚烧实验时间的2/3。模拟计算得出床层表面产生气的体变化趋势能反映垃圾燃烧进程, O2和CO2模拟结果与实验值吻合较CO要好。计算结果为研究垃圾在床层内燃烧过程的和炉排优化设计提供参考。     

固态医疗垃圾循环流化床不同密相区形状对气固运动特性影响的数值研究

医疗垃圾的燃烧处理技术中,有层燃炉、旋转窑炉、流化床焚烧炉等。但是,到目前为止,仍没有一种适合固态医疗垃圾特征的垃圾焚烧炉。文中在深入分析循环流化床流动和燃烧机理,以及固态医疗垃圾(SMW)特征基础上,提出了不同密相区结构形状(球形、椭球形、方形体)的固态医疗垃圾循环流化床(SMW-CFB),并针SMW-CFB各段特征,分段建立了描述SMW在循环流化床中的三维气固两相流动数学模型,应用SIMPLE算法,采用k-ε／RNG封闭模型,对不同密相区形状时其气固流动特性进行了数值模拟。结果表明:球形密相区湍流强度最大,方形体密相区湍流强度最弱;在近壁面,球形和椭球形密相区存在回流,并随着一次风量增加,回流变得更加明显;固态医疗垃圾颗粒进入分离器的时间随着密相区结构形状不同相差较大,密相区不同形状时,颗粒运动进入分离器的时间不一样,椭球形时间最长,达3．7 s,球形体密相区次之,达3．3 s,方形体密相区最短,但也在3 s以上。球形和椭球形密相区有助于垃圾颗粒与风充分混合接触,有利于垃圾颗粒的燃烧。     

二恶英在流化床垃圾焚烧炉内生成及分解的模拟计算

以流化床垃圾焚烧炉为研究对象,初步建立了垃圾焚烧炉内二恶英生成的数学模型,理论计算结果表明焚烧炉在组织良好的燃烧条件下,燃烧温度大于800 ℃,停留时间大于2 s,入炉垃圾带入的二恶英分解效率可达99%。     

流化床垃圾焚烧技术及其污染物排放特性

中国的城市生活垃圾成分复杂、热值低,采用流化床垃圾焚烧技术是一种有效的途径。系统地分析流化床垃圾焚烧炉技术特点,包括锅炉的结构特点和焚烧污染物控制,以及垃圾和煤流化床混烧技术优势,特别是煤与垃圾相对于纯烧垃圾可以有效地抑制和减少二噁英的生成和排放。对一台300 t/d的煤和垃圾混烧的流化床锅炉的排放特性进行了测试和分析,试验结果表明对于低热值的城市生活垃圾,流化床焚烧技术性具有明显优势,垃圾流化床焚烧炉混烧煤的污染物排放完全可以达到国家标准要求。     

垃圾焚烧炉内水分干燥过程分析及其仿真研究

针对北京市生活垃圾的组分分布特点,建立了垃圾模块的数学模型。分析了垃圾模块在垃圾焚烧炉内的蒸发过程,主要包括对流换热和辐射换热过程。根据垃圾中水分的质量变化,提出了水线的概念。以水线为界,将通常认为的静态干燥区变为随水线变化动态干燥区。给出了水线在垃圾水分含量、一次风、干燥炉排速度和一次燃烧室温度输入下的阶跃响应。仿真结果表明,炉排上的干燥区域是一个不断变化的区域,水分含量、干燥炉排速度和一次燃烧室温度对水线位置影响较大,而一次风温度和压力的直接影响有限。此结果与实际焚烧过程较吻合。     

循环流化床垃圾焚烧炉混烧羊毛脂废料试验研究

以生活垃圾和煤混烧的400 t/d循环流化床垃圾焚烧锅炉为依托,对某大型生物医药公司的羊毛脂废料进行混烧的工业试验,了解混烧该废料对垃圾焚烧炉燃烧稳定性、炉膛温度、锅炉尾部常规污染物排放及飞灰含碳量的影响,以研究羊毛脂废料代替燃煤作为垃圾发电辅助燃料的可行性。试验表明,随着羊毛脂废料掺混量的增加,煤的添加量随之下降,烟气中的烟尘浓度,CO和SO2含量以及飞灰含碳量均有所下降;NO含量随掺混量的增加而增加,N2O随掺混量的增加而减少;HCl含量受掺混量影响不明显。随床温升高NO排放增加,CO排放下降,SO2和HCl浓度基本不变。试验表明循环流化床垃圾焚烧锅炉对羊毛脂废料具有良好的适应性。     

200 t/d循环流化床焚烧炉垃圾及纸渣混烧运行实践

介绍了 200 t/d 垃圾、纸渣混烧流化床焚烧炉的设计及运行概况;根据运行及监测结果说明流化床焚烧炉处理生活垃圾及纸渣有燃烧效率高、负荷调节能力强、燃料适应性强、污染物排放低等方面的优势;并在实际运行过程中摸索出了一些可进一步改善和保证流化床焚烧炉稳定运行的经验。