第2讲 气固两相流基础理论 主要内容基本概念基本概念气固两相流中的颗粒特性气固两相流中的颗粒特性流态化基本原理流态化基本原理循环流化床炉内流体动力特性循环流化床炉内流体动力特性基本概念基本概念1床料燃煤、灰渣、石灰石、砂子或铁矿石2物料循环系统内燃烧或载热固体颗粒3堆积密度与颗粒密度无约束，真实密度4. 空隙率堆积与流化并不相同。确定流化状态5燃料筛分宽筛分与窄筛分6燃料颗粒特性燃煤的粒比度7流化速度空塔速度，控制流化状态8临界流化风速与临界流化风量开始流化时的一次风速度与风量9物料循环倍率物料返送量与燃料给进量之比物料循环倍率燃料一次风回料阀回料风分离器烟气图2-1 循环流化床锅炉原理简图一次风量燃料颗粒特性分离器效率回料系统气固两相流中的颗粒特性气固两相流中的颗粒特性一、固体颗粒特性一、固体颗粒特性 1. 非球形颗粒的等效直径(1)等效体积直径(2)等效表而积直径(3)筛分直径(4)等效表面-体积直径 2. 颗粒球形度3.宽筛分颗粒的平均粒径4. Geldart的颗粒分类方法 图2-2 Geldart的颗粒分类图二、颗粒终端速度流态化基本原理流态化基本原理流态化的概念流态化的概念流化床的形成过程流化床的形成过程图2-6 不同气流速度下固体颗粒床层的流动状态流化床的形成过程（演示）流化床的形成过程（演示）循环床的形成沸腾床鼓泡床实验演示鼓泡床实验演示循环床实验循环床实验循环流化床炉内流体动力特性循环流化床炉内流体动力特性一、炉内气固两相流动状态一、炉内气固两相流动状态 1. 炉内不同区域流型分布图 2-17 床内颗粒浓度分布2. 床内气泡与颗粒运动图 2-19 颗粒带(颗粒图) 形成示意图图 2-20 面壁流 二、二、 炉内颗粒浓度分布炉内颗粒浓度分布1. 颗粒浓度沿床高（轴向）分布规律图2-21 不同流态化型式沿高 度的颗粒浓度分布2. 颗粒浓度沿床截面（径向）分布规律三三、床层高度、阻力与气流速度变化的关系床层高度、阻力与气流速度变化的关系 图 2-26 流化床中料层随气流速度变化的情况图 2-27 床层高度、阻力随气流变化速度变化的情况示意图床内压力波动床内压力波动循环流化床的压力分布循环流化床的压力分布图2-29 不同流型下床内压力沿床 层高度的变化曲线输送床湍流床快速床鼓泡床P / L高度四四 布风均匀性检查布风均匀性检查脚试法：脚试法：沸腾法：沸腾法：动画动画五五 冷态临界流化风量测定冷态临界流化风量测定临界流化风量概念临界流化风量概念临界流化风量的测定临界流化风量的测定冷态临界流化风量对热态运行的指导意义冷态临界流化风量对热态运行的指导意义临临界界流流化化风风速速受受温温度度影影响响，随随温温度度的的升升高高而而增增大大; ;冷冷热热态态临临界界流流化化风风量量之之比比随随温温度度升升高高而而降降低低，运运行行温温度度（900900）时时约约为为50%50%，提提示示热热态态运运行行时时需需冷冷态态临临界界流流化化风风量量的的一一半半即即可可达达到到临临界界流流化状态；化状态； 实实际际运运行行时时流流化化风风速速应应不不低低于于（1.51.52 2）u umfmf，即即实实际际运运行行时时良良好好流流化化所所需需的的风风量量与与冷冷态态临临界界流化风量相当流化风量相当。