二十八年来一心一意追求你，你却总是神神秘秘若离若即； 

　　一次次失望的要转身离你而去，你又展现出迷人风采璀璨绚丽； 

　　真想融入你的怀抱与你共呼吸，你喜欢半推半就甚至乱发脾气； 

　　一声叹息这辈子只好认命，只能拜在你的裙下做你的奴隶。 

　　各位看官，不是我矫情，老夫聊发少年狂，写了这几句歪歪腻腻的打油诗，实在是被循环流化床锅炉搞得有些神魂颠倒了。 

　　这一切都要从“流态化”这三个字说起。 

　　流态化，多么美丽动人的概念。让固体小颗粒在流体的作用下流动起来，连续的进入反应器，完成反应后连续的排出反应器，反应过程可以连续可控的进行，化工原理的强力武器都可以应用了。这真令人心向往之。 

　　1963年，才华横溢的郭慕孙出了一本不足一百页的小书《流态化垂直系统中均匀球体和流体的运动》，与庄一安合著，用优美的文字、优美的方程、优美的曲线，描绘了一幅理想化的流态化图景。每个颗粒都处于悬浮状态，真是一个颗颗平等的理想体系。 

　　可俗话说，理想很丰满，现实很骨感。 

　　固体颗粒种类繁多五花八门，就说最简单的吧，颗粒的大小（颗粒粒径）的度量说起来就比较绕。球体用直径就可以表征大小，可是颗粒的形状不规则，可以用其最长的尺寸表征，也可以用表面积或体积等效的球体直径表征，如果颗粒的数量很大，用筛子的筛孔尺寸间接表征颗粒大小是比较方便的。对于有大有小的一堆颗粒，描述颗粒大小的方法就更多了，令人眼花缭乱。英国人Geldart从流态化的角度将颗粒大小分成ABCD四类，分别称为Geldart A类粒子、Geldart B类粒子、……。听上去是不是有学术味了，否则仅仅说粗砂或细砂的是不是有点像泥瓦匠。据说Geldart于1973年发表的这篇文章已经被引用了1700多次，是流态化文献中被引用次数最高的。都愿意贴金啊。 

　　Geldart 

　　煤和灰渣的颗粒大小、形状、成分、结构形形色色，循环流化床锅炉中的流态化离郭先生描绘的理想流态化相去太远了。这里可真像一个现实的世俗社会，群居动物的社会属性它也有一些：等级、帮派、团团伙伙、拉拉扯扯。个性方面也不差：有的煤颗粒死硬，怎么进炉膛还怎么出炉膛，一点不变，白来一趟；有的煤颗粒是怕死鬼，一进炉膛就粉身碎骨；有的煤颗粒看似服软了，可是黏黏糊糊的到处不招人待见；有的煤颗粒玩阴的，在炉膛还行，出了炉膛就对受热面搞破坏。当然喽，绝大多数颗粒还是好颗粒的。都知道大国治理难度大，因为人太多。那请你想想，循环流化床锅炉中的颗粒数量可是数也数不清的天文数字，你要这些数也数不清的、既有群体特性又有鲜明个性的颗粒按照你的要求，进入炉膛，在炉膛中按照规定的要求流态化，在流态化的过程中完成规定的反应过程和规定的传递过程，就不说难度了，遇到一些个妖魔鬼怪也情理之中的吧。只是，咳，不碰不知道，这里面的一些小妖蛮邪性的。 

　　先从布风板说起吧。 

　　流态化就是重力与浮力作用在一大堆固体颗粒上的结果，浮力从布风板进入炉膛的风流过颗粒时对颗粒产生的曳力。为了使得供风均匀，同时要托住颗粒，在炉膛的底部要设置布风板，布风板下面接风室。布风板的基本结构是个大平板，工作条件非常苛刻。布风板的主要作用是均匀布风，使风箱中的空气从整个布风板均匀的进入炉膛，使炉膛中的颗粒均匀的流化，因此首先要均匀的布置布风板上的出风孔；同时，为了防止炉膛中的颗粒从这些出风孔落入风箱或堵塞出风孔，这些出风孔要配上风帽。早些时候，各种各样的风帽层出不穷，名称也有点搞笑：蘑菇头、猪尾巴管、T型头、扁口、柱型等等，这其中柱形风帽听上去比较中性一些。这些风帽实在不容易：既要将风室的200-300℃的预热空气均匀的导入炉膛，还要承受炉膛中850-950℃的烟熏火燎和颗粒的冲刷磨蚀；安装时可以焊接，检修时又可以方便的拆卸；既要足够坚硬，又能够承受低温与高温的双面夹击和温度的波动。感谢高温合金的研发人员，这些问题用十几年的时间逐步解决了。 

　　定向风帽 

　　猪尾巴管 

　　柱型风帽 

　　可是，有一个问题长期以来像幽灵一样时隐时现：漏渣，炉膛中的颗粒穿过风帽的小孔漏进风室。我们遇到过最严重的漏渣是，炉膛中的颗粒都漏进风室，居然将风室填满了。然而，令人不解的是，有些循环流化床锅炉的炉膛布风板漏渣，而别处同样的锅炉则不漏渣；有些锅炉一个时期漏渣，而另一个时期又不漏渣。我们不知道哪个风帽在什么情况下发生漏渣，这点有些令人沮丧。当然喽，将炉膛布风板的风帽阻力增加到足够高就可以解决这个问题，但是风机的电耗增加，用户不答应，我们也不愿意，这不是真本事。炉膛布风板上的颗粒流态化用群魔乱舞来形容一点不为过，上蹿下跳，横行霸道，根本不是“颗粒在向上的气流曳力作用下抵抗重力而悬浮”这样温文尔雅。在这种险恶的环境下，小小的风帽是不是显得非常单薄，不时被颗粒压得喘不过气来也就可以理解了吧，而有些颗粒乘机穿越风帽，也就是发生了漏渣。 

　　各位看官，你可能会说，将风帽上的小孔做得非常小不是就可以阻止漏渣了吗。是的，可是太小的风帽小孔加工不出来。最好是将风帽做成毛细孔，就可以完全杜绝漏渣，可是目前还做不出来。面对漏渣问题，有时真有英雄气短的感觉。 

　　某次研讨会提出了一个解决方案，在风帽中再套一个小风帽，并且起了一个“内嵌逆流”的名字，听听，是不是很有点学术的味道。开始时谁都没有把它太当回事，可是试用结果出乎意料的好。至于这种内嵌逆流柱形风帽的防漏渣原理嘛，各位看官如果有兴趣可以看有关的学术文章。结果都有了，解释就比较容易了，历史都是英雄谱写的嘛。 

　　内嵌逆流柱型风帽 

　　这正是：布风板风帽屡受漏渣羞辱，内嵌管不动声色降服小妖。 

来源：中国科学院工程热物理研究所