煤烟污染、脱硫与大型循环流化床锅炉技术
4．3．4 背景
法国普罗旺斯电厂的AC阳项目，经过技术、经济、环保三方面比较，尤其是可靠性和经济性论证，特别是由该国艾米路希电厂125朋W常压循环流化床锅炉成功运行业绩所证实，才确定本项目采用了ACFB炉。争论的焦点依然是采用高效率的湿式PGD技术还是AC四，使得使用当地高硫煤，又能达到欧洲环保标准。
4．4 大型ACFB锅炉的技术细节
4．4．1 五种等级大型ACFB锅炉的结构特点见表9。
4．4．2 ACFB锅炉本体的流体动力特性
(1)概述
ACFB锅炉炉膛内流体动力特性很复杂，至今仍没有被完全了解。唯炉膛内存在着底部密相区和上部稀相区的观点已被普遍接受。一般以炉膛二次风引入截面以下为密相区，以上为稀相区。密相区的主要动力源是一次风，床料大部分储存于该区；稀相区的动力源主要来自返料系统的L型闻立管处的鼓风，燃料的大部分燃烧及吸收剂的脱硫反应均在稀相区内进行和完成。
(2)循环流化床的流体外部循环与内部循环
在循环流化床锅炉炉膛内，稀相区床是在一定固体颗粒循环倍率(Cs)下运行的。试验研究表明，当固体颗粒循环倍率较高时，湍流床转化为稀相区床时的气体速度也较大，反之亦然。但当气体速度小于某一临界值时，不管固体颗粒循环倍率如何变化，稀相区床都不可能形成。若把这一速度临界值定义为稀相区床的形成速度，称作输送速度并U表示。当气体速度大于输送速度时，稀相区床同时进行着固体颐粒的两种循环，一种是经气固分离器、返料系统L型阀形成的环形运动称作外部循环；另一种是固体颗粒在稀相区床核心部分的向上或向下运动以及床横截面上的横向运动组成的复杂的内部循环。试验表明，内部循环比外部循环强烈得多，其循环倍率约为外部循环倍率的2．5～3．5倍。内部循环的主要动力来源于一次风。因此，当气体速度小于输送速度时，就无法形成标志着稀相区床特征的内部循环，更不可能形成稀相区流化床。
(3)密相区床与稀相区床的特征
①密相区床特征
在底部密相区接近于鼓泡床，该区内气固两相混合剧烈，由于布风系统，给煤、返料系统及底部区域的结构形状等因素的影响，会使固体颗粒浓度和气体浓度分布的不均匀。颗粒被扬析离开密相区后，经很短的过
渡区进入具有核心--边壁区段的流动结构的稀相区。稀相区的流动结构会受炉膛出口结构二次风、短形截面及其角落膜式水冷壁附近的颗粒再分布、炉膛尺寸等因素的影响。
②稀相区床特征
a．根据流体动力学特征，稀相区床是介于湍流床与气力输送之间的一种气固流动状态。
b．对于通常采用的具有因体颗粒筛分特性的稀相区床，其气体速度大致在7～12m/s，固体颗粒容积份额约0．1～0．04，在这样的气固两相连续流中，有一定量的固体颗粒作向上或向下的聚集运动，使稀相区床呈现出固体粒子的不均匀悬浮特性，从而使稀相区床悬浮密度在炉膛的纵向和横向分布产生差异。
c．造成固体颗粒悬浮密度纵向分布特征的主要因素是在床南方向上存在的输送梯度。造成稀相区床空隙串横向分布特点的主要原因是在床的横向截面上，固体颗粒存在横向运动及固体颗粒在床中的内部循环。
