1. 循环流化床锅炉的流态重构

对CFB燃烧进行流态分析可以知道，CFB炉膛的下部密相区是鼓泡床或湍动床、上部稀相区是快速床[3]。在CFB的主循环回路中，存在大量的床料，这些床料颗粒可根据其是否参与循环分成两类，见图1：能够参与循环的细颗粒，称之为有效床料；主要停留在密相区不能被气流携带离开炉膛参与循环的粗颗粒，称之为无效床料[4]。有效床料是构成上部快速床的主体，其存量与流化速度一起决定了快速床的形成和状态[5,6,7]，进而影响反应行为和传热[8,9]。对于给煤宽筛分的燃煤CFB而言，维持一定的无效床料存量也是必要的，因它可为粗颗粒的着火和燃尽提供必要的条件。无效床料存量与给煤中粗颗粒的多少以及粗颗粒的破碎行为有关[4]，因此，可以通过减少给煤中粗颗粒的流量来显著减少粗颗粒的存量。但由于鼓泡床和湍流床的混合效果均极佳，颗粒分层非常有限，通过排渣降低粗颗粒的存量时，粗颗粒排出不可避免地夹带大量的细颗粒，这对于上部快速床的形成和流态是非常不利的。为了维持上部的快速床，就要求细颗粒的存量适当增加。而实现这一要求的途径是提高分离器的分离效率、增加循环量，随之而来的是循环物料的粒径降低。