流化床燃燒 (FBC) 的原理是什麼？它是如何工作的？

---

簡介

流化床燃燒 (FBC) 是一種用於燃燒固體燃料（如煤、生物質和城市垃圾）的技術。它是從固體燃料中產生能量的一種高效且環保的方法。FBC 技術於 20 世紀 60 年代開發，此後廣泛應用於發電廠、工業過程和垃圾焚燒發電廠。在本文中，我們將討論流化床燃燒的原理及其工作方式。

流化床燃燒原理

流化床燃燒的原理是基於形成固體顆粒的流化床，這些顆粒懸浮在向上流動的氣體（空氣或氣化燃料）中。

當向上流動的氣體足以使固體顆粒提升並懸浮在氣流中時，就會形成流化床。

固體顆粒表現得像流體一樣，並表現出類似流體的特性，例如流動和混合的能力。

流化床提供了一個環境，可以在相對較低的溫度下發生燃燒，通常在 800°C 到 900°C 之間。

流化床是 FBC 系統的重要組成部分。流化床由一層固體顆粒組成，通常是沙子、石灰石或白雲石，這些顆粒透過向上流動的氣體流化。

固體顆粒床透過氣流保持湍流狀態，這促進了混合並增強了傳熱。流化床為燃燒提供了較大的表面積，從而提高了過程效率。

流化床燃燒過程涉及幾個階段。在第一階段，燃料被引入流化床，在那裡它被加熱並部分氧化。部分氧化的燃料與氣流中的氧氣反應，產生燃燒產物，例如二氧化碳和水蒸氣。燃燒產物透過氣流從流化床中排出。

在第二階段，燃燒產物被冷卻，並提取熱量。熱量可用於產生蒸汽，蒸汽可用於發電或工業過程。然後清潔冷卻後的燃燒產物以去除汙染物，如二氧化硫和氮氧化物。

流化床燃燒的工作原理

流化床燃燒過程是一個複雜的過程，涉及多個階段。該過程始於將燃料送入流化床。燃料可以是煤、生物質或城市垃圾的形式。燃料與床料混合，床料通常是沙子、石灰石或白雲石。

床料被氣流加熱，導致顆粒流化。流化床為燃燒提供了較大的表面積。當燃料被加熱時，它開始釋放揮發性成分，如氫氣和一氧化碳。這些揮發性成分與氣流中的氧氣反應，產生燃燒產物。

燃燒產物透過氣流從流化床中排出。氣流包含燃燒產物，例如二氧化碳和水蒸氣，以及未燃燒的燃料和其他汙染物，例如二氧化硫和氮氧化物。

然後冷卻燃燒產物，並提取熱量。熱量可用於產生蒸汽，蒸汽可用於發電或工業過程。然後清潔冷卻後的燃燒產物以去除汙染物，如二氧化硫和氮氧化物。

流化床燃燒的優點

與傳統的燃燒技術相比，流化床燃燒具有多個優點。主要優點之一是它能夠燃燒各種燃料，包括低等級煤、生物質和城市垃圾。這使得它成為一種多功能技術，可用於各種應用。流化床燃燒的另一個優點是其高效率。

常見問題

Q1. 流化床燃燒中的流化劑是什麼？

A1. 流化床燃燒中的流化劑通常是空氣或氣化燃料。

Q2. 流化床燃燒的優點是什麼？

A2. 流化床燃燒具有多個優點，包括能夠燃燒各種燃料、高效率以及減少排放的能力。

Q3. 流化床燃燒可以使用哪些型別的燃料？

A3. 流化床燃燒可以燃燒各種燃料，包括煤、生物質和城市垃圾。

Q4. 流化床燃燒的溫度範圍是多少？

A4. 流化床燃燒的溫度範圍通常在 800°C 到 900°C 之間。

Q5. 流化床燃燒中的燃燒產物會發生什麼？

A5. 流化床燃燒中的燃燒產物透過氣流從流化床中排出，冷卻，然後清潔以去除汙染物，如二氧化硫和氮氧化物。燃燒產物的熱量可用於為發電或工業過程產生蒸汽。