、循環(huán)流化床的工作原理(一)流態(tài)化過程當流體向上流過顆粒床層時,其運動狀態(tài)是變化的。流速較低時,顆粒靜止不動,流體只在顆粒之間的縫隙中通過。當流速增加到某一速度之后,顆粒不再由分布板所支持,而全部由流體的摩擦力所承托。此時,對于單個顆粒來講,它不再依靠與其他鄰近顆粒的接觸而維持它的空間位置,相反地,在失去了以前的機械支承后,每個顆粒可在床層中自由運動;就整個床層而言,具有了許多類似流體的性質(zhì)。這種狀態(tài)就被稱為流態(tài)化。顆粒床層從靜止狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)榱鲬B(tài)化時的最低速度,稱為臨界流化速度。流化床類似流體的性質(zhì)主要有以下幾點:(!)在任一高度的靜壓近似于在此高度以上單位床截面內(nèi)固體顆粒的重量;()無論床層如何傾斜,床表面總是保持水平,床層的形狀也保持容器的形狀;(#)床內(nèi)固體顆??梢韵窳黧w一樣從底部或側(cè)面的孔口中排出;($)密度高于床層表觀密度的物體在床內(nèi)會下沉,密度小的物體會浮在床面上;(%)床內(nèi)顆?;旌狭己茫虼?,當加熱床層時,整個床層的溫度基本均勻。一般的液固流態(tài)化,顆粒均勻地分散于床層中,稱之為散式流態(tài)化。而一般的氣固流態(tài)化,氣體并不均勻地流過顆粒床層,一部分氣體形成氣泡經(jīng)床層短路逸出,顆粒則被分成群體作湍流運動,床層中的空隙率隨位置和時間的不同而變化,因此這種流態(tài)化稱為聚式流態(tài)化。煤的燃燒過程是一個氣固反應,故本書只討論氣固流態(tài)化。(二)循環(huán)流化床的原理和特點早期($年代)的許多流化床是運行在相對較高的流化速度下的,此后,因為技術上的困難,運行流化速度降低。%()年代,許多研究機構(gòu)開始進行流態(tài)化的研究,研究重點放在流化床的氣泡特性等方面。這樣,對低速流化床的認識有了很大提高,而高速流態(tài)化過程則幾乎被忽略,因此這段時間投運的流化床也基本上是鼓泡流化床。最近!多年來,高速流態(tài)化過程研究的開展和某些特定工藝的要求,使得被稱為循環(huán)流化床的技術得到了廣泛的應用,特別是循環(huán)流化床鍋爐,更是在短短十幾年內(nèi)從實驗室研究發(fā)展到了電站應用。圖!!示出了不同氣流速度下固體顆粒床層的流動狀態(tài)。隨著氣流速度的增加,固體顆粒分別呈現(xiàn)固定床、鼓泡流化床、湍流流化床、快速流化床和氣力輸送狀態(tài)