循环流化床控制概念问题



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1、循环流化床控制概念问题清华大学煤燃烧工程研究中心循环床控制问题的困难 循环床是发展中的技术,对其过程的演变和理解需要时间和实践。 循环床控制需要建立在多变量控制的一维一维体系基础上。 循环床存在大的物料热惯性和残碳燃烧惯性 循环床可以在不同状态下运行。 循环床扰动因素较多。按照控制观点分类循环床的类型1 lurgi型带有外置换热床的循环床锅炉2 没有外置换热床的Alhstrom循环床循环床的基本知识(控制工程师必备)流态化的概念0uumf 固定床( fixed bed)umfuumb 散式流态化(particulate fluidization)umbuums 鼓泡床(bubbling bed
2、)umsuuc 腾涌(slugging regime)ucuutr 湍动床(turbulent bed)utru 快速床(fast bed) 气力输送(气力输送(Pneumatic conveying)鼓泡床的特征A类颗粒的流化状态 umf umb ut u m/s ut lnu ut lnu ut lnu Li and Kwauk 1990平均空隙率颗粒团形成机理颗粒团平均尺度判断 快速流化床基本特征(1) 固体颗粒粒度细,A类粒子 (2) 操作气速高,可高于颗粒自由沉降速度的515倍。(3) 气速高,固体颗粒的夹带量很大,但颗粒返回床层的量也很大,所以床层仍然保持了较高的颗粒浓度。(4)快
3、速流化床既不存在象鼓泡床那样的气泡;也不同于气力输送状态下近管壁浓中间稀的径向颗粒浓度分布梯度,整个床截面颗粒浓度分布均匀。存在着以颗粒团聚状态为特征的密相悬浮夹带。气相是连续相,颗粒相是非连续相。快速床床层的空隙率通常在0.750.95之间。(1) 固体颗粒粒度细,A类粒子 (2) 操作气速高,可高于颗粒自由沉降速度的515倍。(3) 气速高,固体颗粒的夹带量很大,但颗粒返回床层的量也很大,所以床层仍然保持了较高的颗粒浓度。(4)快速流化床既不存在象鼓泡床那样的气泡;也不同于气力输送状态下近管壁浓中间稀的径向颗粒浓度分布梯度,整个床截面颗粒浓度分布均匀。存在着以颗粒团聚状态为特征的密相悬浮夹
4、带。气相是连续相,颗粒相是非连续相。快速床床层的空隙率通常在0.750.95之间。(1) 固体颗粒粒度细(2)存在着以颗粒团聚状态为特征的密相悬浮夹带。气相是连续相,颗粒相是非连续相。(3) 存在高度方向的强烈的物料混合,固体颗粒的夹带量很大,但颗粒返回床层的量也很大。这种混合起到了热量传递拉均温度的作用。(4) 物料浓度的分布在风速确定的条件下,完全取决于床存量的大小。快速床流动物理模型物料浓度沿高度的分布为指数型分布,分布形状与床存量存在一一对应的关系调整床存量可以改变物料浓度沿高度的分布。循环流化床的流化状态循环流化床是实现流化的一种装置装置循环流化床内可以是不同的流化状态流化状态。现在
5、主流技术循环流化床内的流化状态是:下部为鼓泡床上部为细粒子快速床的叠加循环床物料平衡循环床是一进二出物料平衡系统从启动到满负荷,循环床内物料经历了从鼓泡床扬析夹带逐步形成上部的快速床过程,也是床料平均粒度细化的过程在确定风速,确定床存量条件下,物料平衡趋于最细粒度和最大循环量物料浓度分布为指数型。定态设计,变工况运行任何流派的循环床均是按照在满负荷为某一个确定的快速床流态设计的一个快速床流态可以用两个参数确定:1 流化风速 2 循环量或携带率满负荷运行的循环床应当是在设计的状态下有确定的流化风速和确定的循环量,并达到上下均匀的设计温度。部分负荷运行时,随着流化风速的降低,循环量降低。启动状态的