沸騰焙燒爐是利用“聚式流態(tài)化床”技術(shù)的一種煤泥烘干設(shè)備。流體從下而上流過靜止的粒狀物料層時,若流速超過一定限度,則散料層開始膨脹、蠕動而具有流動性,變成假流體狀態(tài),這一過程稱為散料層的流化。流化后的粒料上下翻動與流體的沸騰相似,故又稱沸騰層,用此方法處理物料的熱工設(shè)備稱為沸騰爐。
由于沸騰層較固定散料層比容增大,層內(nèi)粒料彼此接觸較少,流化介質(zhì)幾乎能與每個顆粒表面接觸,而且粒子在層內(nèi)的強烈翻動使氣固兩相間的物理化學反應(yīng)大大加速,傳熱大為強化,層內(nèi)溫度均勻,沸騰層與冷卻(或加熱)器壁間的傳熱系數(shù)大、生產(chǎn)率高、操作簡單、便于實現(xiàn)生產(chǎn)連續(xù)化和自動化等一系列優(yōu)點。由于以上這些優(yōu)點,沸騰爐在工業(yè)的應(yīng)用上主要是對于煤泥等煤炭相關(guān)的物料產(chǎn)品進行烘干,在煤泥烘干設(shè)備領(lǐng)域占有很大的比重。沸騰爐同樣也有缺點,主要是煙塵率高,熱利用率低。
目前,沸騰爐正向大型化、富氧鼓風、擴大爐膛空間、制粒焙燒、余熱利用和自動控制等當面發(fā)展。在煤泥烘干設(shè)備中沸騰床的床型有柱形床和錐型床。對于浮選煤宜采用柱形床;對于寬篩分物料和在反應(yīng)過程中氣體體積增大很多和顆粒逐漸變細的物料,宜采用上大下小的錐型床。沸騰床斷面形狀可分為圓形或矩形和橢圓形。圓形斷面的爐子,爐體結(jié)構(gòu)強度大,散熱較小,空氣分布均勻,因此,得到廣泛應(yīng)用。沸騰爐的爐膛形狀有擴大形和直筒形兩種。為提高操作氣流速度,減少煙塵率和延長煙塵在爐膛內(nèi)停留時間,以保證煙塵質(zhì)量,目前市場和用戶需求上沸騰爐多采用擴大形爐膛。逐步改進和發(fā)展的沸騰爐在煤泥烘干設(shè)備的應(yīng)用中會發(fā)揮出越來越重要的作用。