流化床燃烧 (FBC) 的原理是什么？它是如何工作的？

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简介

流化床燃烧 (FBC) 是一种用于燃烧固体燃料（如煤、生物质和城市垃圾）的技术。它是从固体燃料中产生能量的一种高效且环保的方法。FBC 技术于 20 世纪 60 年代开发，此后广泛应用于发电厂、工业过程和垃圾焚烧发电厂。在本文中，我们将讨论流化床燃烧的原理及其工作方式。

流化床燃烧原理

流化床燃烧的原理是基于形成固体颗粒的流化床，这些颗粒悬浮在向上流动的气体（空气或气化燃料）中。

当向上流动的气体足以使固体颗粒提升并悬浮在气流中时，就会形成流化床。

固体颗粒表现得像流体一样，并表现出类似流体的特性，例如流动和混合的能力。

流化床提供了一个环境，可以在相对较低的温度下发生燃烧，通常在 800°C 到 900°C 之间。

流化床是 FBC 系统的重要组成部分。流化床由一层固体颗粒组成，通常是沙子、石灰石或白云石，这些颗粒通过向上流动的气体流化。

固体颗粒床通过气流保持湍流状态，这促进了混合并增强了传热。流化床为燃烧提供了较大的表面积，从而提高了过程效率。

流化床燃烧过程涉及几个阶段。在第一阶段，燃料被引入流化床，在那里它被加热并部分氧化。部分氧化的燃料与气流中的氧气反应，产生燃烧产物，例如二氧化碳和水蒸气。燃烧产物通过气流从流化床中排出。

在第二阶段，燃烧产物被冷却，并提取热量。热量可用于产生蒸汽，蒸汽可用于发电或工业过程。然后清洁冷却后的燃烧产物以去除污染物，如二氧化硫和氮氧化物。

流化床燃烧的工作原理

流化床燃烧过程是一个复杂的过程，涉及多个阶段。该过程始于将燃料送入流化床。燃料可以是煤、生物质或城市垃圾的形式。燃料与床料混合，床料通常是沙子、石灰石或白云石。

床料被气流加热，导致颗粒流化。流化床为燃烧提供了较大的表面积。当燃料被加热时，它开始释放挥发性成分，如氢气和一氧化碳。这些挥发性成分与气流中的氧气反应，产生燃烧产物。

燃烧产物通过气流从流化床中排出。气流包含燃烧产物，例如二氧化碳和水蒸气，以及未燃烧的燃料和其他污染物，例如二氧化硫和氮氧化物。

然后冷却燃烧产物，并提取热量。热量可用于产生蒸汽，蒸汽可用于发电或工业过程。然后清洁冷却后的燃烧产物以去除污染物，如二氧化硫和氮氧化物。

流化床燃烧的优点

与传统的燃烧技术相比，流化床燃烧具有多个优点。主要优点之一是它能够燃烧各种燃料，包括低等级煤、生物质和城市垃圾。这使得它成为一种多功能技术，可用于各种应用。流化床燃烧的另一个优点是其高效率。

常见问题

Q1. 流化床燃烧中的流化剂是什么？

A1. 流化床燃烧中的流化剂通常是空气或气化燃料。

Q2. 流化床燃烧的优点是什么？

A2. 流化床燃烧具有多个优点，包括能够燃烧各种燃料、高效率以及减少排放的能力。

Q3. 流化床燃烧可以使用哪些类型的燃料？

A3. 流化床燃烧可以燃烧各种燃料，包括煤、生物质和城市垃圾。

Q4. 流化床燃烧的温度范围是多少？

A4. 流化床燃烧的温度范围通常在 800°C 到 900°C 之间。

Q5. 流化床燃烧中的燃烧产物会发生什么？

A5. 流化床燃烧中的燃烧产物通过气流从流化床中排出，冷却，然后清洁以去除污染物，如二氧化硫和氮氧化物。燃烧产物的热量可用于为发电或工业过程产生蒸汽。