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第23章 奇特的流动床燃烧器

在耐火性颗粒体(如砂粒)和固体燃料的混合粒子层的下面,吹入高速空气,形成类似沸腾状态的流动层,这种燃烧器称为流动床燃烧器。流动床是由开有很多小孔的分散板和堆有十几厘米高的砂粒所组成。当空气流速很低时,空气通过砂粒间的空隙而上升。但当流速超过流动开始流速(大约0.2米/秒)时,空气就形成气泡,反复聚合上升,从而引起砂粒剧烈跳动。空气气泡体积膨胀和破灭,砂层被剧烈搅动。砂层的很大的热容量和剧烈搅动,使得流动层温度几乎一样,从而使得燃烧过程不变。即使在700~900摄氏度这样较低的温度下也能稳定地燃烧。在流动层内不需要火焰传播,只要发热量能维持层内温度就行了,因此就煤而言,700摄氏度也就足够了。相反地,如果超过950摄氏度,煤中的灰分将熔化,引起流动层流动化不良。

由于在流动床燃烧器中燃料不需要粉碎就可燃烧,因而省去了粉碎动力。如果在流动层中添入石灰石,石灰石热分解成生石灰,而生石灰与二氧化硫反应生成石膏,从而实现炉内脱硫。而脱硫反应适合温度在800~950摄氏度,恰好与流动床燃烧器最佳燃烧温度相一致。由于流动床燃烧器的流动层的热容量非常大,像含水量比较大的可以在流动层内干燥燃烧,所以流动床燃烧器又非常适合用于处理城市垃圾和下水道污泥。

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