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原始社會,我們的祖先燒火并沒有容器的概念,他們在地上聚一堆柴、點一把火,暴露在空氣中(形成自然對流),風吹火生,大風一吹火就滅了。
燃煤技術催生了鐵器時代
生物質(zhì)顆粒鍋爐商家了解到冷兵器時代,當鐵質(zhì)兵器與青銅兵器開戰(zhàn)時,勝敗是不言而喻的(當然是鐵器啦)。煉鐵需要將煤塊裝入爐膛同時配上人工鼓風直接吹入爐膛,產(chǎn)生高達1300攝氏度的溫度,才能得到鐵水,打造鐵具。可見,正是燃煤技術的發(fā)展推動鐵器時代取代了青銅時代。
第一次工業(yè)革命
再往后呢,就出現(xiàn)了爐篦,這家伙是爐膛底部托住煤塊的鐵條組成的平板,它既可以讓空氣流向爐膛,也可以讓煤渣排出爐膛,使煤炭燃燒過程連續(xù)不斷。這個不起眼的小家伙,通過在燃煤技術上發(fā)揮的作用,逐漸演繹出了大家耳熟能詳?shù)耐咛?、日不落大英帝國和第一次工業(yè)革命的故事。
電氣時代
時間的指針到了十九世紀,朗肯(英國科學家,1820-1872年)為蒸汽機畫出了美麗的前景,這時候依靠勞苦功高的爐篦的燃煤技術吃老本已經(jīng)不給力了。
如日中天的歐洲人一怒之下將煤塊全部磨成粉,用噴嘴噴入爐膛,創(chuàng)造出了煤粉鍋爐。這下可好了,煤炭這一變身甩開了所有的束縛,煤粉爭先恐后地投入空氣的懷抱,那一瞬間真是電光火石,燃燒得那叫痛快;這股熱情也感染著一壁之隔的水蒸汽從低溫低壓不斷跨過中溫中壓、高溫高壓、亞臨界、超臨界,直至超超臨界,舞動的水蒸汽驅動著汽輪機和發(fā)電機,將電氣時代的光輝灑滿了整個地球。
回歸中國
煤粉鍋爐功能強大,卻是一個極為挑食的嬌氣寶寶,只能吃細磨的精糧(煤粉)。
二十世紀六十年代,我國趙宗燠院士(中科院院士,1904-1989)創(chuàng)造性地發(fā)明了一種命名為沸騰爐的鍋爐,可以燃燒用于煉油的油母頁巖(一種含油的巖石)的下腳料,這種創(chuàng)新為解決煤炭粗糧的出路問題提供了方向。
沸騰爐里的燃燒就像煮稀飯一樣咕嘟咕嘟,加入爐膛的煤粒比花生米小,在速度約每秒/米的風的吹動下邊翻騰邊燃燒。沸騰爐的胃口好了,日子自然也過得紅紅火火,一時間神州大地投產(chǎn)了兩千多臺沸騰爐。
不過,沸騰爐還是太小氣,加入爐膛的燃料都拘泥在小小的爐膛底部的沸騰床中,這個心胸和氣量相比起煤粉鍋爐差太遠了,終究上不了大臺面。
一大批科研人員前赴后繼地投入解決沸騰爐的這一局限之中,但是最終捅破窗戶紙的卻是遠在北極圈的芬蘭人。其實方法很簡單,只是將風吹的速度從每秒1米提高到每秒5米以上,將所有的煤粒都吹起來,不再只待在爐膛底部的沸騰床上,而是到更大的空間去,到爐膛的每個角落去。
有人要問了,跑出了爐膛可怎么辦,不用怕,門外有把門的,這個門衛(wèi)就是高溫氣固分離器,它將吹出爐膛的煤炭顆粒收下來,再通過輸送管道送回爐膛繼續(xù)燃燒。
沸騰爐這一變身,就是我們的循環(huán)流化床鍋爐誕生啦(1979年)!循環(huán)流化床帶著初生牛犢不怕虎的氣質(zhì),五谷雜糧來者不拒,大氣挺拔立意高遠前途無量。