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(jīng)推導(dǎo)后得出:
ωcr1= dp2ρpg/μg/(1400+5.38 Ar0.5)-------(8)
從式(7)中可以看出,假設(shè)顆粒的物性不變,阿基米德數(shù)(Ar)是煙氣密度(ρg)的單調(diào)增函數(shù),而式(8)表明,流化速度(ωcr1)是阿基米德數(shù)(Ar)的單調(diào)減函數(shù)。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(shù)(Ar)相應(yīng)減小,達到一定的流化狀態(tài)的流化速度將增加。因此,臨界流化風(fēng)速將有所增加。
?、诟鶕?jù)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(shù)。
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(nèi)物料循環(huán)量。
六、結(jié)論
?、俑吆0?、低氣壓條件使得揮發(fā)份的析出燃燒增強,密相區(qū)燃燒放熱量有所增加,密相區(qū)升溫速度加快。對于燃用高揮發(fā)份的褐煤循環(huán)流化床鍋爐而言,選用較高的流化速度和采取一定的防結(jié)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(huán)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(qū)的循環(huán)流化床鍋爐應(yīng)選取較高的循環(huán)倍率和流化速度。
?、軓臓t內(nèi)動力特性分析可知,為實現(xiàn)一定的流態(tài)化燃燒,應(yīng)選用較高的流化風(fēng)速。同時,絮狀物和壁面返流的增加有助于提高爐內(nèi)物料循環(huán)量。
?、莞吆0巍⒌蜌鈮簩t內(nèi)煤粒破碎特性無明顯影響。
參考文獻
1. 《循環(huán)流化床鍋爐理論設(shè)計與運行》岑可法等著
2. 《工程流體力學(xué)》 山東工學(xué)院 南京電力學(xué)院 合編