随着风速的增加，流化起来的固体物料越来 越多，所以阻力逐渐增大，但是达到流化风 速之后，所有物料已经全部流化，故阻力维 持稳定，但当风速继续加大之后，物料将会 被吹走，故压力会下降。
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 • 循环流化床的压力分布
输送床 湍流床 快速床 鼓泡床
高度
此处，压力指的是气体压力。 床料在尚未流化时，任何一点， 床料受到大气的压力平衡，而 重力则通过颗粒之间的传递最 终压在布风板上，所以此时不 同高度的压力差为零；当床料 流化之后，不同高度的床料受 到的大气压力不再相同，故不 同高度之间的压差不再为零， 而且在相对高度之上的床料越 多，床料受到的阻力越大，即 与之相平衡的大气压力越大。
图 2-18
气泡上浮对床料的扰动
当床料上升到一定高度之后，气泡破裂而使床 料散开，有利于强化床料之间的混合。
• 二、 炉内颗粒浓度分布
–1. 颗粒浓度沿床高（轴向）分布规 律
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、床层高度、阻力与气流速度变化的关系 床层高度、 床层高度
第2讲 气固两相流基础理论
• 主要内容 • 基本概念 • 流态化基本原理 • 循环流化床炉内流体动力特性
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
• 宽筛分窄筛分
基本概念
• 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
流态化基本原理
• 流态化的概念
流化床的形成过程
不同气流速度下固体颗粒床层的流动状态
鼓泡床实验演示
循环床实验
循环流化床炉内流体动力特性
• 一、炉内气固两相流动状态 • 1. 炉内不同区域流型分布
位置 燃烧室（二次风口以下） 燃烧室（二次风口以上） 旋风分离器 返料料腿（立管） 返料机构/外置式换热器 尾部烟道 流动状态 湍流或鼓泡流化床 快速流化床 旋涡流动 移动床 鼓泡流化床 气力输送
移动床，充气移动床，床内有气泡，但物料不呈流化状态。
图 2-17 分布
床内颗粒浓度
• 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
流化过程中，由于颗粒阻力作用， 颗粒上部气体流速会发生变化，这 种变化导致颗粒会积聚在一起，形 成颗粒团。
由于颗粒的阻力，气体流速会发生 改变，产生面壁流。
五 冷态临界流化风量测定
• 临界流化风量概念
• 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
–临界流化风速受温度影响， 随温度的升高而增 临界流化风速受温度影响， 临界流化风速受温度影响 大; –热态临界流化风量随温度升高而降低 ，运行温 热态临界流化风量随温度升高而降低 热态临界流化风量随温度升高而降低， 900℃ 时约为冷态时的50 50% 度 （ 900℃ ） 时约为冷态时的 50% ， 热态运行时 需冷态临界流化风量的一半即可达到临界流化 状态； 状态； – 实际运行时流化风速应不低于（1.5~2）umf， 实际运行时流化风速应不低于（ 2 即实际运行时良好流化所需的风量与冷态临界 即实际运行时良好流化所需的风量 与冷态临界 流化风量相当。
ΔP / L
图2-29 不同流型下床内压力沿床 层 高度的变化曲线
四 布风均匀性检查
在不同料层高度下，当床料接近流化时， 在不同料层高度下，当床料接近流化时，注意观察床面 哪些地方先鼓泡，有无流化死角况； 待风量达到使物料充分流化后，迅速将风量减少到零观 待风量达到使物料充分流化后， 察料层表面的情况，确定布风板布风的均匀性。 察料层表面的情况，确定布风板布风的均匀性。