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流化床換熱裝置的作用

發布時間:2022-04-16 20:17:18

㈠ 循環流化床的作用

流化床(fluidized bed)是一種工業技術,它把一堆固體顆粒用空氣等流體介質懸浮起來,使這堆固體具有流體的一些特性。這樣,就提供了理想的傳熱傳質和化學反應條件。這是一種先進的化工技術。它的用途非常廣泛:化工、冶金、生物化工、食品,甚至用它炒花生也比一般的爐子炒得香,是萬金油技術。

㈡ 流化床鍋爐屏式過熱器的作用

電廠鍋爐或用戶需要干蒸汽的鍋爐都有過熱器。大家都知道,飽和蒸汽是帶水的,所以也叫「濕蒸汽」。過熱器的作用就是把帶水的飽和蒸汽通過這套裝置再吸熱,提高蒸汽溫度,使飽和蒸汽中的水滴二次蒸發,使飽和蒸汽變成「干蒸汽」,形成過熱蒸汽後,蒸汽不含水滴,這種干蒸汽能夠保護發電廠汽輪機的葉片,如果蒸汽帶水(也就是飽和蒸汽),小水滴在高壓下噴到汽輪機葉片上,對葉片損傷和破壞力非常強大,這是其一。第二、過熱蒸汽在做功時,其能效比,要比飽和蒸汽高,這種特性叫「熵」,簡單的說,就是過熱蒸汽的做功能力要大於飽和蒸汽。

㈢ 什麼是流化床

流化床

當流體通過床層的速度逐漸提高到某值時,顆粒出現松動,顆粒間空隙增大,床層體積出現膨脹。如果再進一步提高流體速度,床層將不能維持固定狀態。此時,顆粒全部懸浮與流體中,顯示出相當不規則的運動。隨著流速的提高,顆粒的運動愈加劇烈,床層的膨脹也隨之增大,但是顆粒仍逗留在床層內而不被流體帶出。床層的這種狀態和液體相似成為硫化床。其中,流化床的種類有:最小流化床,鼓泡流化床,騰涌流化床。
循環流化床燃燒技術
循環流化床燃燒(CFBC)技術系指小顆粒的煤與空氣在爐膛內處於沸騰狀態下,即高速氣流與所攜帶的稠密懸浮煤顆粒充分接觸燃燒的技術。 循環流化床鍋爐脫硫是一種爐內燃燒脫硫工藝,以石灰石為脫硫吸收劑,燃煤和石灰石自鍋爐燃燒室下部送入,一次風從布風板下部送入,二次風從燃燒室中部送入。石灰石受熱分解為氧化鈣和二氧化碳。氣流使燃煤、石灰顆粒在燃燒室內強烈擾動形成流化床,燃煤煙氣中的SO2與氧化鈣接觸發生化學反應被脫除。為了提高吸收劑的利用率,將未反應的氧化鈣、脫硫產物及飛灰送回燃燒室參與循環利用。鈣硫比達到2~2.5左右時,脫硫率可達90%以上。 流化床燃燒方式的特點是:1.清潔燃燒,脫硫率可達80%~95%,NOx排放可減少50%;2.燃料適應性強,特別適合中、低硫煤;3.燃燒效率高,可達95%~99%;4.負荷適應性好。負荷調節范圍30%~100%。
[編輯本段]流化床超微氣流粉碎技術
流化床超微氣流粉碎是將待粉碎物料放置在設備容器中,從設備容器下方通入空氣,進行粉碎。而循環流化床,則是將設備容器下方送入空氣的速度提高,使容器里的物料顆粒被吹起呈沸騰狀態懸浮粉碎。同時在容器的上部出口,通過高速分級裝置將超微粉收集。 循環超微氣流粉碎流化床技術是一項近幾年發展起來的環保粉碎技術。它具有粉碎適應性廣、粉碎效率高、粗顆粒夾帶少、低成本、負荷調節比大和負荷調節快等突出優點。循環流化床低成本實現了嚴格的超微粉碎指標,同時針對各種非金屬物料,在負荷適應性和超微粉綜合利用等方面具有綜合優勢,為超微氣流粉碎機的節能環保改造提供了一條有效的途徑。

流化床反應器

一種利用氣體或液體通過顆粒狀固體層而使固體顆粒處於懸浮運動狀態,並進行氣固相反應過程或液固相反應過程的反應器。在用於氣固系統時,又稱沸騰床反應器。 流化床反應器在現代工業中的早期應用為20世紀20年代出現的粉煤氣化的溫克勒爐(見煤氣化爐);但現代流化反應技術的開拓,是以40年代石油催化裂化為代表的。目前,流化床反應器已在化工、石油、冶金、核工業等部門得到廣泛應用。

按流化床反應器的應用可分為兩類:一類的加工對象主要是固體,如礦石的焙燒,稱為固相加工過程;另一類的加工對象主要是流體,如石油催化裂化、酶反應過程等催化反應過程,稱為流體相加工過程。 流化床反應器的結構有兩種形式:①有固體物料連續進料和出料裝置,用於固相加工過程或催化劑迅速失活的流體相加工過程。例如催化裂化過程,催化劑在幾分鍾內即顯著失活,須用上述裝置不斷予以分離後進行再生。②無固體物料連續進料和出料裝置,用於固體顆粒性狀在相當長時間(如半年或一年)內,不發生明顯變化的反應過程。

與固定床反應器相比,流化床反應器的優點是:①可以實現固體物料的連續輸入和輸出;②流體和顆粒的運動使床層具有良好的傳熱性能,床層內部溫度均勻,而且易於控制,特別適用於強放熱反應;③便於進行催化劑的連續再生和循環操作,適於催化劑失活速率高的過程的進行,石油餾分催化流化床裂化的迅速發展就是這一方面的典型例子。然而,由於流態化技術的固有特性以及流化過程影響因素的多樣性,對於反應器來說,流化床又存在粉明顯的局限性:①由於固體顆粒和氣泡在連續流動過程中的劇烈循環和攪動,無論氣相或固相都存在著相當廣的停留時間分布,導致不適當的產品分布,陣低了目的產物的收率;②反應物以氣泡形式通過床層,減少了氣-固相之間的接觸機會,降低了反應轉化率;③由於固體催化劑在流動過程中的劇烈撞擊和摩擦,使催化劑加速粉化,加上床層頂部氣泡的爆裂和高速運動、大量細粒催化劑的帶出,造成明顯的催化劑流失;④床層內的復雜流體力學、傳遞現象,使過程處於非定常條件下,難以揭示其統一的規律,也難以脫離經驗放大、經臉操作。 近年來,細顆粒和高氣速的湍流流化床及高速流化床均已有工業應用。在氣速高於顆粒夾帶速度的條件下,通過固體的循環以維持床層,由於強化了氣固兩相間的接觸,特別有利於相際傳質阻力居重要地位的情況。但另一方面由於大量的固體顆粒被氣體夾帶而出,需要進行分離並再循環返回床層,因此,對氣固分離的要求也就很高了。(見流態化、流態化設備)

㈣ 振動流化床乾燥機的工作原理是什麼

振動流化床乾燥機是一種強化的有特殊用途的乾燥裝置,它通常是物料最終乾燥之用。由於在乾燥過程中由機械振動幫助物料流化,不僅有利於邊界層湍流,強化傳熱傳質,而且還確保了乾燥設備在相對穩定流力學條件下工作。這種設備除具有很好乾燥功能之外,還能根據工藝需要附有物料造粒、冷卻、篩分和輸送等工藝。目前已在製糖、醫葯、化肥、化工、塑料、乳品、鹽業、和礦冶等工業部門得到廣泛應用。
振動流化床乾燥機的工作原理:
目前應用最廣的卧式振動流化床乾燥機,形狀和基本結構與普通卧式流化床乾燥機很相似。區別在於振動流化床整個機體通過彈簧支撐在底座上,多孔板稍向出料端傾斜,機體一側或兩側裝有振動電機。物料依靠機械振動和穿孔氣流雙重作用流化,並在振動作用下向前運動。
該機由振動電機拋擲產生激振力,物料在給定方向的激振力的作用下跳躍前進,同時床底下輸入的熱風使物料處於流化狀態,物料顆粒與熱風充分接觸,從而達到理想效果。物料自進料口進入機內,在振動力作用下,物料沿水平方向拋擲向前連續運動。熱風向上穿過流化床和濕物料換熱,濕空氣經旋風分離器除塵後由排風口排出,乾燥物料由排料口排出。
它具有非常突出的優點:
1、在很低的氣速下可獲得均勻的流化,從而大大降低了能耗、顆粒間的磨損和粉塵夾帶;
2、物料停留時間分布均勻,幾乎可以認為是「活塞式流動」,並且停留時間易於調節控制,因此可獲得非常理想的產品含水率。

㈤ 鍋爐流化床的工作原理

一、循環流化床的原理及特點:
在氣流以不同速度通過固體顆粒床層時,固體顆粒床層會呈現不同的流動狀態。隨著氣流速度的增加,固體顆粒分別呈現固定床、鼓泡流化床、湍流流化床、快速流化床和氣力輸送狀態。循環流化床的上升段通常運行在快速流化床狀態下。快速流化流體動力特性的形成對循環流化床是至關重要的,此時,固體物料被速度大於單顆物料的終端速度的氣流所流化,以顆粒團的形式上下運動,產生高度的返混。顆粒團向各個方向運動,且不斷形成和解體。在這種流體狀態下,氣流還可攜帶一定數量的大顆粒,盡管其終端速度遠大於截面平均氣速。這種氣固運動方式中,存在較大的氣固兩相速度差,即相對速度,循環流化床由快速流化床(上升段),氣固物料分離裝置和固體物料回送裝置組成。
循環流化床的特點可歸納如下:
不再有鼓泡流化床那樣清晰的界面,固體顆粒充滿整個上升段空間;
有強烈的物料返混,顆粒團不斷形成和解體,並且向各個方向運動;
顆粒與氣體之間的相對速度大,且與床層空隙率和顆粒循環流量有關;
運行流化速度為鼓泡床的2~3倍;
床層壓降隨流化速度和顆粒的質量流量而變化;
顆粒橫向混合良好;
強烈的顆粒返混,顆粒的外部循環和良好的橫向混合,使得整個 升段內溫度分布均勻;
通過改變上升段內的存料量,固體物料在床內的停留時間可在幾分鍾到數小時范圍內調節;
流化氣體的整體性狀呈塞狀流;
流化氣體根據需要可在反應器的不同高度加入。
二、循環流化床鍋爐工作原理
循環流化床鍋爐是一種新型的燃用固體燃料(如煤)的鍋爐。固體顆粒(燃料、石灰石、砂粒、爐渣等)在爐膛內以一種特殊的氣固流動方式(流態化)運動,離開爐膛的顆粒又被分離並送回爐膛循環燃燒。爐膛內固體顆粒的濃度高,燃燒、傳質、傳熱劇烈,溫度分布均勻
一次風(流化風)經過風室由爐膛底部穿過孔的底板(布風板)送入爐膛,爐膛內是一些粒度為0~6mm(甚至更大)的固體顆粒(燃料、石灰石、砂粒等),它們被流化風流化呈流體的特性並充滿整個爐膛;較細的顆粒被氣流夾帶飛出爐膛並由旋風分離器(也可以是其它分離器)分離收集,並通過分離器下面的料腿與返料器送回爐膛循環燃燒;煙氣和不被分離器捕集的細顆粒排入尾部煙道,尾部煙道和除塵等與常規煤粉爐相似。
與其它煤燃燒方式相比,循環流化床鍋爐特有的部件主要有布風板、分離器、返料器以及外置熱交換器等,下面分別作一簡要介紹。
布風板位於爐膛底部,將風室與爐膛隔開,它一方面保證一次風穿過布風板進入爐膛對顆粒均勻流化,另一方面將固體顆粒限制在爐膛布風板上,並對固體顆粒(床料)起支撐作用。
布風板基本結構為一平板上分布許多 風帽 ,風帽上開有許多小孔。空氣由風室經風帽小孔進入爐膛,同時特殊設計的風帽小孔保證顆粒不會由爐膛內迴流進入風室。布風板設計的好壞直接影響床內顆粒的流化情況,它應保證整個床面布風均勻,有效防止顆粒迴流並且有一定的強度以支撐固體物料。根據上述原則,實際採用的風帽還有許多種形式,如豬尾巴型、鍾罩型等,但它們的功能都是相同的。
分離器是循環流化床鍋爐的另一關鍵部件,而最典型應用最廣性能也最可靠的是旋風分離器。旋風分離器使含灰氣流在筒內快速旋轉,固體顆粒由於慣性大,逐漸貼近壁面並向下呈螺旋運動,被分離下來;空氣和無法分離下來的細小顆粒由中心筒排出。旋風分離器性能的好壞直接影響循環流化床的燃燒與脫硫效率,好的旋風分離器,其分離效率在99%以上。根據旋風分離器工作溫度,可以將循環流化床鍋爐分為高溫分離型(800~900℃左右)和中溫分離型(400~600℃左右);根據冷卻方式,旋風分離器又有水冷、汽冷以及砌耐火襯里等多種型式。
除了旋風分離器以外,還有許多其它形式的分離裝置,如U型槽、百頁窗等,它們主要是利用慣性進行分離。與旋風分離器相比,這些分離器一般結構簡單,布置容易,但分離效率較低。
返料器也稱作回料(控制)器、回料閥等,是將分離器分離下來的固體顆粒送回爐膛的裝置。返料器的具體結構形式有許多種,如L型、U型、N型等,但最典型目前應用最廣的是U型返料器(U閥)。返料器相當於一小型鼓泡流化床,固體顆粒由料腿(立管)進入返料器,返料風將固體顆粒流化並經返料斜管溢流進入爐膛,由分離器分離下來的固體顆粒不斷補充,這就構成了固體顆粒的循環迴路。
有些循環流化床鍋爐帶有外置熱交換器,它是從返料器中將一部分循環顆粒分流進入一內置受熱面的低速流化床中,冷卻後的循環顆粒再送回爐膛。外置換熱器主要用於控制床溫,但它並非循環流化床的必備部件。Lurgi型循環流化床鍋爐和Ahlstrom型循環流化床鍋爐的主要區別就在於Lurgi型帶有外置熱交換器,而Ahlstrom則沒有,其床溫的控制通過調節給煤與供風以控制床內燃燒和顆粒濃度來實現。
其它部件,如用於排放大顆粒底渣的循環流化床底渣排放系統(包括冷渣器)、煤與石灰石制備系統等,都與常規煤粉爐有很大區別。此外,由於循環流化床煙風阻力增大,所需風機的壓頭也比常規煤粉爐高很多。這些,在循環流化床大型化過程中,都需要進行認真的研究。

㈥ 循環流化床鍋爐各輔助設備的作用是什麼

鍋爐採用單鍋筒,自然循環方式,總體上分為前部及尾部兩個豎井。前部豎井為總吊結構,四周由膜式水冷壁組成。自下而上,依次為一次風室、密相區、稀相區,尾部煙道自上而下依次為高溫過熱器、低溫過熱器及省煤器、空氣預熱器。尾部豎井採用支撐結構,兩豎井之間由立式旋風分離器相連通,分離器下部聯接回送裝置及灰冷卻器。燃燒室及分離器內部均設有防磨內襯,前部豎井用敷管爐牆,外置金屬護板,尾部豎井用輕型爐牆,由八根鋼柱承受鍋爐全部重量。

鍋爐採用床下點火(油或煤氣),分級燃燒,一次風比率佔50-60%,飛灰循環為低倍率,中溫分離灰渣排放採用乾式,分別由水冷螺旋出渣機、灰冷卻器及除塵器灰斗排出。爐膛是保證燃料充分燃燒的關鍵,採用湍流床,使得流化速度在3.5-4.5m/s,並設計適當的爐膛截面,在爐膛膜式壁管上鋪設薄內襯(高鋁質磚),即使鍋爐燃燒用不同燃料時,燃燒效率也可保持在98-99%以上。

高溫分離器入口煙溫在800℃左右,旋風筒內徑較小,結構簡化,筒內僅需一層薄薄的防磨內襯(氮化硅磚)。其使用壽命較長。循環倍率為10-20左右。

循環灰輸送系統主要由回料管、回送裝置,溢流管及灰冷卻器等幾部分組成。

床溫控制系統的調節過程是自動的。在整個負荷變化范圍內始終保持濃相床床溫850-950℃間的某一恆定值,這個值是最佳的脫硫溫度。當自動控制不投入時,靠手動也能維持恆定的床溫。保護環境,節約能源是各個國家長期發展首要考慮的問題,循環流化床鍋爐正是基於這一點而發展起來,其高可靠性,高穩定性,高可利用率,最佳的環保特性以及廣泛的燃料適應性,特別是對劣質燃料的適應性,越來越受到廣泛關注,完全適合我國國情及發展優勢。

㈦ 流化床主要用途是什麼啊

利用氣體或液體通過顆粒狀固體層而使固體顆粒處於懸浮運動狀態,並進行氣固相反應過程或液固相反應過程的反應器。

優點:傳熱效能高,而且床內溫度易於維持均勻。大量固體顆粒可方便地往來輸送。由於顆粒細,可以消除內擴散阻力,能充分發揮催化劑的效能。

缺點:操作彈性低,對特定固體顆粒,液體或氣體向上流動的速度只能在較窄的范圍內變化,否則,固體不是被吹跑,就是吹不起來。

固體損耗大,顆粒在反應器內上限翻滾,顆粒之間,顆粒和反應器內壁,顆粒和流動介質之間不斷碰撞摩擦產生粉末被吹走,引起較大的同體損失。因此,如果固體顆粒強度不高,或者固體顆粒比較貴重,流化床反應器可能不是最佳選擇。

與固定床相比,在同樣的生產能力下,流化床體積較大,可達10倍之多。這是因為固體沸騰起來需要較大的空間,加上擴展段,增加的體積很可觀。所以,流化床反應器比固定床占據更多的空間,製作成本也較高。

流化床的控制比固定床復雜,因為操作彈性低,操作條件不能有太大的變化,對控制系統提出了更高的要求。


特徵

若將氣固流化床比擬為沸騰中的液層,則處於流化狀態的顆粒群便相當於沸騰中的液體本身,而穿過床層上升的氣泡便相當與於沸騰液中的蒸汽泡,因此,此種流化床存在著一個特殊兩相物系。處於流化狀態的顆粒群是連續的,為連續相,又稱密相。

氣泡是分散的,稱為分散相,又稱稀相。只要床層有明顯的上界面,便有稀密兩相共存,但一般稱此狀態的流化床為密相流化床。若氣速加大則床層上界面不存在,則稱此狀態的流化床為稀相流化床。在正常的氣固相流化床密相中氣體流動很慢,幾乎為層流。

氣泡與密相接觸的界面上則發生顆粒的猛烈沖擊,使泡內、外的氣體都發生很大的湍動,因而加強了氣固間的接觸,有利於熱量與質量傳遞。這是氣泡帶來的好處,但氣泡也會造成兩種不利的情況,即溝流和騰涌現象。

以上內容參考:網路-流化床技術、網路-流態化床

㈧ 氣固流化床的主要用途是什麼(至少回答三點)

當空氣自下而上地穿過固體顆粒隨意填充狀態的料層,而氣流速度達到或超過顆粒的臨界流化速度時,料層中顆粒呈上下翻騰,並有部分顆粒被氣流夾帶出料層的狀態稱作流化床。
作用一般用在固體乾燥,鍋爐燃燒物料,等,
比如,流化床鍋爐,流化床乾燥機,流化床輸送機

㈨ 循環流化床鍋爐是起什麼作用的名字聽上去好復雜啊.

應用循環流化床燃燒技術的鍋爐就叫循環流化床鍋爐。 流化床燃燒是固體燃料顆粒在爐床內經氣體流化後進行燃燒的技術。當氣流流過一個固體顆粒的床層時,若其流速達到使氣流流阻壓降等於固體顆粒層的重力時(即達到臨界流化速度umf),固體床本身會變得像流體一樣,原來高低不平的界面會自動地流出一個水平面來。換句話說,固體床料已經被流態化了。流化床燃燒即利用了這一現象。流化床燃燒的床料包括化石燃料、廢物和各種生物質燃料。 如果把氣流流速進一步加大,氣體會在已經流化的床料中形成氣泡,從已流化的固體顆粒中上升,到流化的固體顆粒的界面時,氣泡會穿過界面而破裂,就像水在沸騰時汽泡穿過水面而破裂一樣。因此這樣的流化床又稱為「沸騰床」、「鼓泡床」。繼續加大氣流流速,,當超過終端速度ut,顆粒就會被氣流帶走,但如將被帶走的顆粒通過分離器加以捕集並使之重新返回床中,就能連續不斷地操作,成為循環流化床。流化床燃燒技術已經廣泛應用於國民經濟的許多方面。 循環流化床在電站鍋爐領域的應用與發展 循環流化床燃燒是介乎鼓泡床燃燒和煤粉懸浮燃燒之間的一種燃燒方式,它具有這兩種燃燒方式效率高,低污染的優點,克服了鼓泡床鍋爐難大型化和煤粉爐燃燒脫硫、脫硝費用高等缺點,近十五年來得到了快速的發展。目前,世界上已有千餘台循環流化床鍋爐投入運行,並在向大型化發展。我國科研機構與生產單位合作,通過自主研製與引進、吸收、消化國外循環流化床技術相結合,發展具有中國特色的循環流化床鍋爐。

㈩ 流化床式乾燥機的工作原理

流化床式乾燥機是將粉粒狀、育狀(乃至懸浮液和溶液)等流動性物料放在多孔板等氣流分布板上,由其下部送入具有相當速度的乾燥介質。當介質流速較低時,氣體由物料顆粒間流過,整個物料層不動;逐漸增大氣流速度,料層開始膨脹,顆粒間間隙增大;再增大氣流速度,相當部分物料呈懸浮狀,形成氣—固混合床,即流化床,因流化床中懸浮的物料很像沸騰的液體,故又稱沸騰床,而且它在許多方面呈現流體的性質,例如,有明顯的上界面,並保持水平;若再增大氣流流速,顆粒幾乎全部被氣流帶走,就變為氣體輸送了。因此,氣流速度是流化床乾燥機最根本的控制因素,適宜的氣流速度應介於使料層開始呈流態化和將物料帶出之間。
流化床的換熱可通過外夾套或床內換熱器。當用床內換熱器時,除應考慮一般換熱器的要求外,還必須考慮到其對床內物料流動的影響,即換熱器的形式和安裝方式應當盡量有利於流體的正常流動。實踐證明,採用列管換熱器時,列管放在距設備中心2/5半黏性大、含水率高的泥糊狀物料難以在乾燥介質流中分散和流態化。在乾燥器底部放入一些惰性載體(例如石英砂,氧化鋁、氧化錯的小球,顆粒鹽等),當它們在一定流速的氣流作用下流化時,就會將濕物料黏附在其表面,繼而使之成為一層乾燥的外殼。由於惰性載體互相碰撞摩擦,又會使干外殼脫落,被介質流帶走;而載體自身又與新的濕物料接觸,再形成干外殼。如此循環,使細的濕黏物料也可在流化床式乾燥機中得到充分的乾燥。

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