生物质循环流化床循环特性研究

较难测量，而且砂封的几何高度是一个动态高 度， 具有根据循环量大小自动调节的能力， 所以 很难通过计算确定循环状态。 在冷态试验中， 通过观察， 我们得出了正常 循环状态的直观压力判据， 如图 5 所示。
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改变初始加砂高度 , 的值 （-!, !. ） ， 测量开 始回料时的回送风量， 即为最小回送风量 ),12， 见 只有 风 量 大 于 ),12 时 ， 才能开始正常回料。 图 0， 但风量也不能无限增大， 因为大到一定值时， 风就 会沿着立管逆向流动了。
环装置是循环流化床设备中的重要部件。文章论述了流化床密封罐型回料器的工作特性， 提出了实现正常循 环的充要条件。
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后飞出， 在旋风分离器处被收集下来， 沿立管沉 降入回料器， 然后采用风送等方式将回料器内的 物料送回至主床， 进行循环利用。 回料器是飞灰循环装置中的关键部件， 它既 是一个飞灰回送装置， 又是一个阻气器， 阻断主 床进风和回送风这 # 股空气在回料器中逆向流 动， 保证床内正常循环。 —机 械 式 和 非 机 械 回 料 器 可 分 为 # 大 类—— 式。早期的回料器大多采用机械式， 但由于其自 身难于克服的缺点， 已经基本被淘汰。目前广泛 使用的是非机械式回料器， 它依靠气体推动物料 运动， 实现简单、 可靠的输送。非机械式回料器又 可分为 # 大类—— —阀型和自动调整型， 阀型的主 要形式有 $ 阀、 换向阀等， 自动调整型 % 阀、 & 阀、 的主要形式有流化密封型、 流化床密封罐型等。 我们采用的回料器是流化床密封罐型回料 持鼓泡流化床状态，床内的颗粒物料悬浮起来， 当悬浮至溢流口处时， 依靠重力流向主床， 完成 了回料过程，在立管下端形成的料柱封闭了气 体， 使物料不能倒流回旋风分离器。 飞灰循环装置及测点布置情况见图 # 所示。
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层压降—流速特性曲线可以看出， " 点为拐点， " 点之前床层为固定床， 随 " 点之后床层为流化床， 着气流速度超过拐点 " 的起始流化速度， 床层开 始沸腾， 粒子悬浮至溢流口后， 就开始回料， 而起 始流化速度对应的回送风量就是最小回送风量。
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器， 它是一个小型流化床， 通过风量调节使其保
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可再生能源
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存在最小回送风量的原因， 是因为回料器依 靠粒子悬浮流化完成回料动作， 由图 ! 流化床床
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高效、 对燃料适应性强等特点得到了较快的发展， 飞灰循 N* 以生物质为燃料的流化床气化炉以其清洁、
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“(&" ” 计划课题 （!##"++,’$#"# ） +,-.* 国家 （’-&") ） ， 男 . 研究员 . 主要从事新能源和可再生能源的研究工作。 /012* 郭东彦
高速流化床采用飞灰循环装置，将吹出床层的较 细颗粒经分离器收集后， 送回床内循环燃烧， 提高 了燃料的复用率， 也提高了锅炉效率， 因而循环流 化床技术引起人们越来越多的重视。 飞灰循环装置是循环流化床设备中的重要部 件，它的正常运行对反应过程的可控性以及负荷 的调节性起重要作用。各类生物质原料的挥发分 远高于煤， 在生物质燃料燃烧过程中， 挥发分很快 析出参加反应，残留的炭粒来不及反应就被完全 吹出炉膛， 因而必须用循环装置将炭粒捕获， 再将 其送回炉内燃烧， 以提高原料利用率。因此， 飞灰 循环装置对以生物质为原料的循环流化床气化炉 显得尤为重要。
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! "# 旋风下部压力； ! $# 溢流口压力； ! %# 灰管底部压力； ! &# 布风板上压力； ! ’# 均压室压力； ! (# 回料口压力； )# 回
料器进风流量； *# 进风温度； +# 溢流口至回料口几何高度
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我们分别对回料器进行了冷、 热态试验。 在冷
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态试验时， 采用的是透明的有机玻璃回料器， 以便 清晰地观察到回料情况； 在热态试验时， 采用钢制
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回料器。 冷态试验采用粒径为 ’(")*’(#+ ,, 的石英 砂作为载体， 其堆密度为 " ++’ -. / ,0。
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! ’ 成立。 （% ） ##-01###2! #)! &###-34 因为 ! # 与 ! & 之间存在着如下的压力平衡式： （&)!%） ! #2! &( "$* 即 （&)!%） ##2! #)! &2 "$* 式中： —— !%—落灰管中空隙率； —— $—砂封的几何高度， -。 由于落灰管中空隙率 !%、砂封的几何高度 $
在不同循环状态下， 测量各点数据及数据变 化趋势并进行分析比较， 可以确定以下正常循环 的压力判据。
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23 $飞 灰 循 环 装 置 对 循 环 流 化 床 的 正 常 运 行
&, + -./%& ! %!01/%& ! ’ 因 为 !% 与 !’ 之 间 存 在 着 如 下 的 压 力 平 衡
式： （&)!&） ! %!! ’( "" * 式中： —— 此处 !& 较大， 接近 !&—回料管中空隙率， 于 &； —— "—砂子的密度， +* , -#； —— " —回料管几何高度， -； % —— *—重力加速度， -,. 。 由于 &)!&"/， 因而 （&)!&） 所以 ! %! "" * "/，