υ=μg/ρg-------(6)
式中,μg為煙氣動力粘度。
將式(6)帶入(5)式中可得:
Ar=dp3ρgρpg/μg 2-------(7)
將Recr1= dpωcr1ρg/μg(ωcr1為流化速度)和(7)式帶入(3)式中,經推導后得出:
ωcr1= dp2ρpg/μg/(1400+5.38 Ar0.5)-------(8)
從式(7)中可以看出,假設顆粒的物性不變,阿基米德數(Ar)是煙氣密度(ρg)的單調增函數,而式(8)表明,流化速度(ωcr1)是阿基米德數(Ar)的單調減函數。所以,由于在高海拔、低氣壓條件下,煙氣密度減小,阿基米德數(Ar)相應減小,達到一定的流化狀態的流化速度將增加。因此,臨界流化風速將有所增加。
②根據文獻[1],如果忽略顆粒之間的相互作用,考慮單顆粒在氣流中的作用,氣固之間的相對速度可以簡單地用下式計算:
ug-up=[4gdp(ρp-ρg)/(3×CDρg)]0.5------(4)
式中,CD為曳力系數。
從式(4)中分析得出,由于高海拔、低氣壓使氣體密度降低,最終使氣固之間的相對速度增大,有利于絮狀物的形成。在相同表觀流速下,壁面返流也將增加,提高了爐內物料循環量。
六、結論
①高海拔、低氣壓條件使得揮發份的析出燃燒增強,密相區燃燒放熱量有所增加,密相區升溫速度加快。對于燃用高揮發份的褐煤循環流化床鍋爐而言,選用較高的流化速度和采取一定的防結焦措施是有必要的。
②由于焦碳燃燒以擴散燃燒為主,高海拔、低氣壓條件使焦碳燃盡時間延長,為保證燃燒效率,可選用較高的循環倍率或提高爐膛高度。
③為增強磨損作用,提高燃燒效率和脫硫效率,高海拔地區的循環流化床鍋爐應選取較高的循環倍率和流化速度。
④從爐內動力特性分析可知,為實現一定的流態化燃燒,應選用較高的流化風速。同時,絮狀物和壁面返流的增加有助于提高爐內物料循環量。
⑤高海拔、低氣壓對爐內煤粒破碎特性無明顯影響。
參考文獻
1. 《循環流化床鍋爐理論設計與運行》岑可法等著
2. 《工程流體力學》 山東工學院 南京電力學院 合編
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