220t循環(huán)流化床鍋爐畢業(yè)設(shè)計(jì)

1、<p><b>　　目 錄</b></p><p><b>　　摘 要1</b></p><p><b>　　1概述3</b></p><p>　　1.1循環(huán)流化床鍋爐的概念3</p><p>　　1.1.1流態(tài)化3</p><

2、;p>　　1.1.2臨界流速3</p><p>　　1.2循環(huán)流化床鍋爐的優(yōu)點(diǎn)4</p><p><b>　　2燃料與脫硫劑6</b></p><p><b>　　2.1燃料6</b></p><p><b>　　2.2脫硫劑6</b></p>&

3、lt;p>　　3脫硫與排煙有害物質(zhì)的形成7</p><p>　　3.1影響循環(huán)流化床脫硫效率的各種因素：7</p><p>　　3.1.1Ca/S摩爾比的影響7</p><p>　　3.1.2床溫的影響7</p><p>　　3.1.3粒度的影響7</p><p>　　3.1.4氧濃度的影響8<

4、/p><p>　　3.1.4床內(nèi)風(fēng)速的影響8</p><p>　　3.1.6循環(huán)倍率的影響8</p><p>　　3.1.7SO2在爐膛停留時(shí)間的影響8</p><p>　　3.1.8負(fù)荷變化的影響8</p><p>　　3.1.9給料方式的影響8</p><p>　　3.1.10其它因素

5、的影響8</p><p>　　3.2 NOX的排放8</p><p>　　3.3 無脫硫工況燃燒計(jì)算9</p><p>　　3.3.1無脫硫工況下燃燒計(jì)算9</p><p>　　3.3.2無脫硫工況下煙氣體積計(jì)算9</p><p>　　4物料循環(huán)倍率11</p><p>　　4.1物

6、料循環(huán)對(duì)鍋爐燃燒特性的影響11</p><p>　　4.1.1物料循環(huán)對(duì)爐內(nèi)燃燒的影響11</p><p>　　4.1.2物料循環(huán)對(duì)熱量分配的影響11</p><p>　　4.1.3物料循環(huán)與變負(fù)荷的關(guān)系11</p><p>　　4.1.4物料循環(huán)對(duì)脫硫、脫硝的影響11</p><p>　　4.2物料循環(huán)倍率

7、的選擇11</p><p>　　4.2.1燃料特性對(duì)循環(huán)倍率的影響12</p><p>　　4.2.2熱風(fēng)溫度及回送物料溫度對(duì)循環(huán)倍率的影響12</p><p>　　4.2.3最佳循環(huán)倍率確定12</p><p>　　5脫硫工況計(jì)算13</p><p>　　5.1燃燒和脫硫化學(xué)反應(yīng)式13</p>

8、<p>　　5.2脫硫計(jì)算13</p><p>　　6.燃燒產(chǎn)物熱平衡18</p><p>　　6.1爐膛燃燒產(chǎn)物熱平衡方程式18</p><p>　　6.2 燃燒產(chǎn)物熱平衡計(jì)算18</p><p>　　6.2.1脫硫?qū)ρh(huán)流化床鍋爐熱效率的影響18</p><p>　　6.2.2鍋爐熱平衡計(jì)算

9、20</p><p>　　7傳熱系數(shù)計(jì)算22</p><p>　　7.1影響循環(huán)流化床傳熱的各種因素22</p><p>　　7.1.1氣體物理性質(zhì)的影響22</p><p>　　7.1.2固體顆粒物理特性的影響22</p><p>　　7.1.3流化風(fēng)速的影響22</p><p>

10、　　7.1.4床溫對(duì)傳熱系數(shù)的影響22</p><p>　　7.1.5管壁溫度的影響22</p><p>　　7.1.6固體顆粒濃度的影響22</p><p>　　7.1.7床層壓力的影響23</p><p>　　7.2爐膛傳熱系數(shù)23</p><p>　　7.3汽冷屏傳熱系數(shù)23</p>&

11、lt;p><b>　　8爐膛25</b></p><p>　　8.1爐膛結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)25</p><p>　　8.2爐膛熱力計(jì)算26</p><p>　　9汽冷旋風(fēng)分離器29</p><p>　　9.1旋風(fēng)分離器的種類29</p><p>　　9.1.1汽冷式旋風(fēng)分離器相比較其它形式的

12、分離器的優(yōu)點(diǎn)：29</p><p>　　9.1.2分離器結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)30</p><p>　　9.2汽冷旋風(fēng)分離器熱力計(jì)算30</p><p><b>　　10風(fēng)煙系統(tǒng)33</b></p><p>　　10.1風(fēng)煙系統(tǒng)煙氣阻力計(jì)算33</p><p>　　10.1.1旋風(fēng)分離器本體阻力計(jì)算

13、33</p><p>　　10.1.2爐膛風(fēng)室壓力36</p><p>　　10.1.3爐膛配風(fēng)裝置阻力計(jì)算37</p><p><b>　　11回料裝置39</b></p><p>　　11.1回料裝置用途及分類39</p><p>　　11.1.1回料裝置要求及用途39</p&

14、gt;<p>　　11.1.2回料裝置分類39</p><p>　　11.2回料器結(jié)構(gòu)計(jì)算39</p><p>　　11.3回料器壓力計(jì)算40</p><p><b>　　12布風(fēng)裝置42</b></p><p><b>　　12.1風(fēng)帽42</b></p>&

15、lt;p>　　12.2布風(fēng)板42</p><p>　　13 計(jì)算結(jié)果匯總43</p><p>　　13.1 基本數(shù)據(jù)43</p><p>　　13.1.1 設(shè)計(jì)煤種43</p><p>　　13.1.2 石灰石44</p><p>　　13.2 燃燒脫硫計(jì)算44</p><p>

16、;　　13.2.1 無脫硫計(jì)算時(shí)的燃燒計(jì)算44</p><p>　　13.2.2 無脫硫工況時(shí)的煙氣體積計(jì)算44</p><p>　　13.2.3 脫硫計(jì)算45</p><p>　　13.2.4 脫硫工況時(shí)受熱面中燃燒產(chǎn)物的平均特性48</p><p>　　13.2.5 脫硫工況時(shí)燃燒產(chǎn)物焓溫表49</p><p

17、>　　13.3 CFB鍋爐熱力計(jì)算51</p><p>　　13.3.1 鍋爐設(shè)計(jì)參數(shù)51</p><p>　　循環(huán)硫化床燃燒52</p><p>　　13.3.2 鍋爐熱平衡及燃料燃燒方式和石灰石消耗量52</p><p>　　13.3.3 爐膛膜式水冷壁傳熱系數(shù)54</p><p>　　13.3.4

18、 爐膛汽冷屏傳熱系數(shù)計(jì)算56</p><p>　　13.4 結(jié)構(gòu)計(jì)算58</p><p>　　13.4.1 爐膛膜式水冷壁計(jì)算受熱面積：58</p><p>　　13.4.2 爐膛汽冷屏計(jì)算受熱面積60</p><p>　　13.4.3 爐膛汽冷旋風(fēng)分離器計(jì)算受熱面積61</p><p>　　13.5 熱力計(jì)

19、算62</p><p>　　13.5.1 爐膛熱力計(jì)算62</p><p>　　13.5.2 汽冷旋風(fēng)分離器熱力計(jì)算66</p><p>　　13.6 旋風(fēng)分離器煙氣阻力計(jì)算69</p><p>　　13.7 爐膛風(fēng)室壓力計(jì)算77</p><p>　　13.7.2 爐膛配風(fēng)裝置阻力計(jì)算78</p>

20、;<p>　　13.8 回料器設(shè)計(jì)計(jì)算80</p><p>　　13.8.1 結(jié)構(gòu)尺寸計(jì)算80</p><p>　　13.8.2 回料器風(fēng)室壓力計(jì)算81</p><p>　　13.8.3 回料器配風(fēng)裝置阻力計(jì)算82</p><p><b>　　14總結(jié)82</b></p><p

21、><b>　　致謝83</b></p><p><b>　　主要參考文獻(xiàn)84</b></p><p>　　外文文獻(xiàn)及翻譯85</p><p>　　生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）開題報(bào)告115</p><p>　　主要參考文獻(xiàn)124</p><p><b>　　摘

22、 要</b></p><p>　　循環(huán)流化床燃燒技術(shù)是上個(gè)世紀(jì)80年代在鍋爐上得到成功應(yīng)用的一種清潔煤燃燒技術(shù)。由于它具有高效，低污染且煤種適應(yīng)性強(qiáng)等特點(diǎn)，在很多國家都受到了重視。我國自上世紀(jì)80年代開始發(fā)展循環(huán)流化床鍋爐，目前該技術(shù)已相當(dāng)成熟。</p><p>　　本文主要對(duì)210T/H循環(huán)流化床鍋爐的設(shè)計(jì)過程進(jìn)行了闡述。設(shè)計(jì)中先進(jìn)行了無脫硫工況及脫硫工況的燃料消耗量及煙氣

23、量計(jì)算，隨后進(jìn)行了脫硫計(jì)算、熱力計(jì)算、結(jié)構(gòu)計(jì)算和煙氣阻力計(jì)算等，在熱力計(jì)算中，利用相似原理，采用逐次逼近的方法，進(jìn)行迭代計(jì)算，確定了爐膛，汽冷旋風(fēng)分離器和回料器的尺寸。本鍋爐燃用的是煙煤，揮發(fā)分較高，故爐膛內(nèi)采用前后墻對(duì)沖燃燒，旋流燃燒器。爐膛底部采用水冷布風(fēng)板，以支持靜態(tài)床料和保證氣流的分布均勻。</p><p>　　本次設(shè)計(jì)的鍋爐效率為90.64%，爐膛截面積52.878m2。從計(jì)算結(jié)果知，該鍋爐的設(shè)計(jì)合理，

24、效率較高，可供工程實(shí)際參考。本論文附鍋爐本體圖，旋風(fēng)分離器圖，工質(zhì)流程圖各一張。</p><p>　　關(guān)鍵詞:循環(huán)流化床鍋爐；脫硫；熱力計(jì)算　 </p><p>　　Abstract </p><p>　　The ci

25、rculating fluidized bed (CFB) burning technology is a kind of clean coal burning technology which started from 1980's.For its high efficient, the low pollution and strong suitability for many coals，many countries hav

26、e paid attention to the development of CFBB. Our country started the study of CFBB since 1980’s .Now, the technology is mature. </p><p>　　This essay elaborates the design process of 210T/H circulating fluid

27、ized bed boiler. In this design,I made a calculation of the without desulfurization condition, the status of desulfurization of fuel consumption and combustion flue gas.Then, I carried out the desulfurization calculation

28、, thermodynamic calculation, strength calculation, the smoke and wind resistance calculation. In the thermodynamic calculation, It should be emphasized that similarity criterion and successive approximation metho</p&g

29、t;<p>　　The efficiency of the boiler is 90.64% and the sectional area is 52.878m2. It can be seen from the calculating result that the entire design is rational and efficient, which indicates that the design can b

30、e provided as reference of actual engineering design. Drawings of the boiler ,cyclone and the flow process of refrigerant are attached in the end of the essay. </p><p>　　Key words circulating fluidized bed

31、; design of boiler; high temperature cyclone separator</p><p><b>　　1概述</b></p><p>　　我國的一次能源的供應(yīng)主要以煤炭為主，由于燃煤發(fā)電的直接污染較大，特別是SO2、NOX的排放。SO2的排放是造成酸雨的主要原因。</p><p>　　循環(huán)流行化床鍋爐技術(shù)是一

32、項(xiàng)高效低污染清潔燃燒枝術(shù)。國際上這項(xiàng)技術(shù)在電站鍋爐、工業(yè)鍋爐和廢棄物處理利用等領(lǐng)域已得到廣泛的商業(yè)應(yīng)用，并向幾十萬千瓦級(jí)規(guī)模的大型循環(huán)流化床鍋爐發(fā)展；國內(nèi)在這方面的研究、開發(fā)和應(yīng)用也逐漸興起，已有上百臺(tái)循環(huán)流化床鍋爐投入運(yùn)行或正在制造之中。</p><p>　　1.1循環(huán)流化床鍋爐的概念</p><p>　　循環(huán)流化床鍋爐是從鼓泡床鍋爐的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的，早期循環(huán)流化床鍋爐的流化速度比較高

33、，因此稱作快速循環(huán)流化床鍋爐。鼓泡床和快速床的基本理論可以用于循環(huán)流化床鍋爐。鼓泡床和快速床的基本理論已經(jīng)研究了很長時(shí)間，形成了一定的理論。要了解循環(huán)流化床鍋爐的原理，必須要了解鼓泡床和快速床的理論以及物料從鼓泡床到湍流床到快速床各種狀態(tài)下的動(dòng)力特性，燃燒特性以及傳熱特性。</p><p><b>　　1.1.1流態(tài)化</b></p><p>　　當(dāng)固體顆粒中有流體通

34、過時(shí)，隨著流體速度的逐漸增大，固體顆粒開始運(yùn)動(dòng)，且固體顆粒之間的摩擦力也越來越大，當(dāng)流速達(dá)到一定值時(shí)，固體顆粒之間的摩擦力與它們的重力相等，每個(gè)顆?？梢宰杂蛇\(yùn)動(dòng)，所有固體顆粒表現(xiàn)出類似流體狀態(tài)的現(xiàn)象，這種現(xiàn)象稱為流態(tài)化。</p><p>　　對(duì)于液固流態(tài)化的固體顆粒來說，顆粒均勻地分布于床層中，稱為“散式”流態(tài)化。而對(duì)于氣固流態(tài)化的固體顆粒來說，氣體并不均勻地流過床層，固體顆粒分成群體作紊流運(yùn)動(dòng)，床層中的空隙率隨

35、位置和時(shí)間的不同而變化，這種流態(tài)化稱為“聚式”流態(tài)化。循環(huán)流化床鍋爐屬于“聚式”流態(tài)化。</p><p>　　固體顆粒（床料）、流體（流化風(fēng)）以及完成流態(tài)化過程的設(shè)備稱為流化床。</p><p><b>　　1.1.2臨界流速</b></p><p>　　對(duì)于由均勻粒度的顆粒組成的床層中，在固定床通過的氣體流速很低時(shí)，隨著風(fēng)速的增加，床層壓降成

36、正比例增加，并且當(dāng)風(fēng)速達(dá)到一定值時(shí)，床層壓降達(dá)到最大值，該值略大于床層靜壓，如果繼續(xù)增加風(fēng)速，固定床會(huì)突然解鎖，床層壓降降至床層的靜壓。如果床層是由寬篩分顆粒組成的話，其特性為：在大顆粒尚未運(yùn)動(dòng)前，床內(nèi)的小顆粒已經(jīng)部分流化，床層從固定床轉(zhuǎn)變?yōu)榱骰驳慕怄i現(xiàn)象并不明顯，而往往會(huì)出現(xiàn)分層流化的現(xiàn)象。顆粒床層從靜止?fàn)顟B(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)榱鲬B(tài)化進(jìn)所需的最低速度，稱為臨界流化速度。隨著風(fēng)速的進(jìn)一步增大，床層壓降幾乎不變。循環(huán)流化床鍋爐一般的流化風(fēng)速是2－3倍

37、的臨界流化速度。影響臨界流化速度的因素：（1）料層厚度對(duì)臨界流速影響不大。（2）料層的當(dāng)量平均料徑增大則臨界流速增加。（3）固體顆粒密度增加時(shí)臨界流速增加。（3）流體的運(yùn)動(dòng)粘度增大時(shí)臨界流速減?。喝绱矞卦龈邥r(shí)，臨界流速減小。</p><p>　　1.2循環(huán)流化床鍋爐的優(yōu)點(diǎn)</p><p><b>　?。?）燃料適應(yīng)性廣</b></p><p>

38、　　這是循環(huán)流化床鍋爐的主要優(yōu)點(diǎn)之一。在循環(huán)流化床鍋爐中按重量計(jì)，燃料僅占床料的1～3%，其余是不可燃的固體顆粒，如脫硫劑、灰渣等。因此，加到床中的新鮮煤顆粒被相當(dāng)于一個(gè)“大蓄熱池”的灼熱灰渣顆粒所包圍。由于床內(nèi)混合劇烈，把煤料加熱到著火溫度而開始燃燒。在這個(gè)加熱過程中，所吸收的熱量只占床層總熱容量的千分之幾，因而對(duì)床層溫度影響很小，而煤顆粒的燃燒，又釋放出熱量，從而能使床層保持一定的溫度水平，這也是流化床著火沒有困難，并且煤種適應(yīng)性很

39、廣的原因所在。</p><p><b>　　（2）燃燒效率高</b></p><p>　　循環(huán)流化床鍋爐的燃燒效率要比鼓泡流化床鍋爐高，通常在95～99%范圍內(nèi)，可與煤粉鍋爐相媲美。循環(huán)流化床鍋爐燃燒效率高是因?yàn)橛邢率鎏攸c(diǎn)：氣固混合良好;燃燒速率高，其次是飛灰的再循環(huán)燃燒。</p><p><b>　?。?）脫硫效率高</b&g

40、t;</p><p>　　由于飛灰的循環(huán)燃燒過程，床料中未發(fā)生脫硫反應(yīng)而被吹出燃燒室的石灰石、石灰能送回至床內(nèi)再利用。另外，已發(fā)生脫硫反應(yīng)部分，生成了硫酸鈣的大粒子，在循環(huán)燃燒過程中發(fā)生碰撞破裂，使新的氧化鈣粒子表面又暴露于硫化反應(yīng)的氣氛中。這樣循環(huán)流化床燃燒與鼓泡流化床燃燒相比脫硫性能大大改善。當(dāng)鈣硫比為1.5～2.0時(shí)，脫硫率可達(dá)85～90%。而鼓泡流化床鍋爐，脫硫效率要達(dá)到85～90% ，鈣硫比要達(dá)到3～4

41、，鈣的消耗量大一倍。與煤粉燃燒鍋爐相比，不需采用尾部脫硫脫硝裝置，投資和運(yùn)行費(fèi)用都大為降低。</p><p>　　(4)氮氧化物排放低</p><p>　　氮氧化物排放低是循環(huán)流化床鍋爐另一個(gè)非常吸引人的特點(diǎn)。 運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)表明，循環(huán)流化床鍋爐的NOX排放范圍為50～150ppm或40～120mg/MJ。循環(huán)流化床鍋爐NOX排放低是由于以下兩個(gè)原因：一是低溫燃燒，此時(shí)空氣中的氮元素一般不會(huì)生成

42、NOX ;二是分段燃燒，抑制燃料中的氮轉(zhuǎn)化為NOX ，并使部分已生成的NOX得到還原。</p><p>　　(5)燃燒強(qiáng)度高，爐膛截面積小</p><p>　　爐膛單位截面積的熱負(fù)荷高是循環(huán)流化床鍋爐的另一主要優(yōu)點(diǎn)。其截面熱負(fù)荷約為3.5～4.5MW/m2，接近或高于煤粉爐。同樣熱負(fù)荷下鼓泡流化床鍋爐需要的爐膛截面積要比循環(huán)流化床鍋爐大2～3倍。</p><p>　

43、　(6)負(fù)荷調(diào)節(jié)范圍大，負(fù)荷調(diào)節(jié)快</p><p>　　當(dāng)負(fù)荷變化時(shí)，只需調(diào)節(jié)給煤量、空氣量和物料循環(huán)量，不必像鼓泡流化床鍋爐那樣采用分床壓火技術(shù)。也不像煤粉鍋爐那樣，低負(fù)荷時(shí)要用油助燃，維持穩(wěn)定燃燒。一般而言，循環(huán)流化床鍋爐的負(fù)荷調(diào)節(jié)比可達(dá)(3～4)：1。負(fù)荷調(diào)節(jié)速率也很快，一般可達(dá)每分鐘4%。</p><p>　　(7)易于實(shí)現(xiàn)灰渣綜合利用</p><p>　　

44、循環(huán)流化床燃燒過程屬于低溫燃燒，同時(shí)爐內(nèi)優(yōu)良的燃盡條件使得鍋爐的灰渣的含碳量低(含炭量小于1%)，屬于低溫?zé)福子趯?shí)現(xiàn)灰渣的綜合利用，如作為水泥摻和料或做建筑材料。同時(shí)低溫?zé)敢灿欣诨以邢∮薪饘俚奶崛　?lt;/p><p>　　(8)床內(nèi)不布置埋管受熱面</p><p>　　循環(huán)流化床鍋爐的床內(nèi)不布置埋管受熱面，因而不存在鼓泡流化床鍋爐的埋管受熱面易磨損的問題。此外，由于床內(nèi)沒有埋管受熱

45、面，啟動(dòng)、停爐、結(jié)焦處理時(shí)間短，可以長時(shí)間壓火等。</p><p>　　(9)燃料預(yù)處理系統(tǒng)簡(jiǎn)單</p><p>　　循環(huán)流化床鍋爐的給煤粒度一般小于13mm，因此與煤粉鍋爐相比，燃料的制備破碎系統(tǒng)大為簡(jiǎn)化。</p><p><b>　　(10)給煤點(diǎn)少</b></p><p>　　循環(huán)流化床鍋爐的爐膛截面積小，同時(shí)良好

46、的混合和燃燒區(qū)域的擴(kuò)展使所需的給煤點(diǎn)數(shù)大大減少。既有利于燃燒，也簡(jiǎn)化了給煤系統(tǒng)。</p><p><b>　　2燃料與脫硫劑</b></p><p><b>　　2.1燃料</b></p><p>　　循環(huán)流化床鍋爐的燃料適應(yīng)性很強(qiáng)，可以燃燒各品質(zhì)的煤，可以摻燒秸稈、垃圾等一些低成本的燃料，這也是它受到追捧的主要原因之一。

47、</p><p>　　本次設(shè)計(jì)的燃料是煙煤，收到基揮發(fā)分30.5%，收到基灰分30.92%。在循環(huán)流化床鍋爐中，灰分影響到燃料的著火與燃燒，但灰分使循環(huán)的傳熱增強(qiáng)、負(fù)荷調(diào)節(jié)范圍擴(kuò)大，這是它有利的一面。</p><p><b>　　2.2脫硫劑</b></p><p>　　脫硫劑一般指脫除燃料中游離的硫或硫化合物的藥劑，各種堿性化合物都可以作為脫

48、硫劑。一般多采用廉價(jià)的石灰、石灰石和用石灰質(zhì)藥劑配制的堿性溶液。脫硫劑能吸收煙氣中大部分的二氧化硫固定在燃料渣中。</p><p>　　本次設(shè)計(jì)中煤的收到基硫含量是1.18%，可以通過脫硫效率，鈣硫摩爾比等數(shù)據(jù)計(jì)算得出CaCO3的消耗量。</p><p>　　3脫硫與排煙有害物質(zhì)的形成</p><p>　　SO2是一種嚴(yán)重危害大氣環(huán)境的污染物，SO2與水蒸汽進(jìn)行化學(xué)

49、反應(yīng)形成硫酸，和雨水一起降至地面即為酸雨。NOX包括NO、NO2、NO3 三種，其中NO也是導(dǎo)致酸雨的主要原因之一，同時(shí)它還參加光化學(xué)作用，形成光化學(xué)煙霧，還造成了臭氧層的破壞。</p><p>　　煤加熱至400℃時(shí)開始首先分解為H2S，然后逐漸氧化為SO2。其化學(xué)反方程式為</p><p>　　FeS2 + 2H2 → 2H2S + Fe</p><p&g

50、t;　　H2S + O2 → H2 + SO2</p><p>　　對(duì)SO2形成影響最大的因素是床溫和過量空氣系數(shù)，床溫升高、過量空氣系數(shù)降低則SO2越高。</p><p>　　循環(huán)流床燃燒過程中最常用的脫硫劑就石灰石，當(dāng)床溫超過其煅燒溫度時(shí)，發(fā)生煅燒分解反應(yīng)：</p><p>　　CaCO3 → CaO  +  CO2

51、0;  ─ 183KJ/mol</p><p><b>　　脫硫反應(yīng)方程式為：</b></p><p>　　CaO +  SO2　+　1/2 O2  → CaSO4</p><p>　　3.1影響循環(huán)流化床脫硫效率的各種因素：</p><p>　　3.1.1Ca/S摩爾比的影響</p&

52、gt;<p>　　Ca/S摩爾比是影響脫硫效率的首要因素，脫硫效率在Ca/S低于2.5時(shí)增加很快，而繼續(xù)增大Ca/S比或脫硫劑量時(shí)，脫硫效率增加得較少。循環(huán)流化床運(yùn)行時(shí)Ca/S摩爾比一般在1.5－2.5之間。</p><p>　　3.1.2床溫的影響</p><p>　　床溫的影響主要在于改變了脫硫劑的反應(yīng)速度、固體產(chǎn)物分布及孔隙堵塞特性，從而影響脫硫率和脫硫劑利用率。床溫在

53、900℃左右達(dá)到最高的脫硫效率。</p><p>　　3.1.3粒度的影響</p><p>　　采用較小的脫硫劑粒度時(shí)，循環(huán)流化床脫硫效果較好。</p><p>　　3.1.4氧濃度的影響</p><p>　　脫硫與氧濃度關(guān)系不大，而提高過量空氣系數(shù)時(shí)脫硫效率總是提高的。</p><p>　　3.1.4床內(nèi)風(fēng)速的影響&

54、lt;/p><p>　　對(duì)一定的顆粒粒度，增加風(fēng)速會(huì)使脫硫效率降低。</p><p>　　3.1.6循環(huán)倍率的影響</p><p>　　循環(huán)倍率越高，脫硫效率越高。</p><p>　　3.1.7SO2在爐膛停留時(shí)間的影響</p><p>　　應(yīng)該保證SO2在床內(nèi)停留時(shí)間不少于2－4秒。</p><p&

55、gt;　　3.1.8負(fù)荷變化的影響</p><p>　　當(dāng)循環(huán)流化床負(fù)荷變化在相當(dāng)大的范圍內(nèi)時(shí)，脫硫效率基本恒定或略有升降。</p><p>　　3.1.9給料方式的影響</p><p>　　石灰石與煤同點(diǎn)給入時(shí)脫硫效率最高。</p><p>　　3.1.10其它因素的影響</p><p>　　床壓的影響：增加壓力可以

56、改善脫硫效率，并且能夠提高硫酸鹽化反應(yīng)速度。</p><p>　　煤種的影響：灰份對(duì)脫硫效率并無不利影響。</p><p>　　雖然循環(huán)流化床的脫硫作用很強(qiáng)，但在床溫達(dá)到850℃，即脫硫效率最高的溫度時(shí)，NOX的生成量卻最大，對(duì)環(huán)境造成極大的破壞。這是我們所不愿看到的。所以一定要把床溫控制在850－900℃之間，而且要采用較小的脫硫劑粒徑。另外，實(shí)施分段燃燒也是非常好的措施。</p&

57、gt;<p>　　3.2 NOX的排放</p><p>　　燃煤循環(huán)流化床鍋爐，氮來自助燃空氣中的氮?dú)夂兔褐兴牡?。?huì)形成熱力型氮氧化物和燃料型氮氧化物。</p><p>　　根據(jù)Zeldovich機(jī)理，高溫下氧氣與助燃空氣中的N2將按下述反應(yīng)式進(jìn)行反應(yīng)：</p><p><b>　　NO+N</b></p>&l

58、t;p><b>　　N+O2=NO+O</b></p><p>　　根據(jù)循環(huán)流化床鍋爐的運(yùn)行溫度和氧的含量，熱力型NOX的生產(chǎn)速率很低，即使不考慮各種分解還原過程，其平衡濃度也很低，一般可不予考慮。</p><p><b>　　研究表明：</b></p><p>　　?爐膛燃燒溫度升高，將使排放的NOX增加，N2O減

59、少；</p><p>　　?與低揮發(fā)分燃燒相比，高揮發(fā)分燃燒對(duì)NOX的影響多半較小</p><p>　　?過量空氣系數(shù)α增加，NOx和N2O都將增加，增加的程度與燃料特性相關(guān)</p><p>　　就N2O排放而言，循環(huán)流化床過量的爐膛溫度不宜低于900 提高燃燒溫度，不僅可以減少N2O的排放，還可以減少CO的排放，增加燃料的燃燒效率。在燃燒貧煤、無煙煤等反應(yīng)性差的

60、煤種時(shí)，可以把溫度提高到950 。</p><p>　　本次設(shè)計(jì)中SO2的原始排放濃度為3301.727mg/m3而允許排放濃度為900mg/m3從而根據(jù)鈣硫摩爾比為1.349確定石灰石的消耗量，計(jì)算出實(shí)際脫硫效率為72.757%。</p><p>　　接著我總結(jié)了在脫硫工況下受熱面中燃燒產(chǎn)物的平均特性，并制作出它的焓溫表，為后續(xù)計(jì)算做鋪墊。</p><p>　　3

61、.3 無脫硫工況燃燒計(jì)算</p><p>　　3.3.1無脫硫工況下燃燒計(jì)算</p><p><b>　　理論空氣量</b></p><p><b>　　（3-1)</b></p><p><b>　　三原子氣體體積</b></p><p><b&

62、gt;　　(3-2)</b></p><p><b>　　理論氮?dú)怏w積 </b></p><p><b>　　(3-3)</b></p><p><b>　　理論水蒸氣體積 </b></p><p><b>　　(3-4)</b></p

63、><p>　　3.3.2無脫硫工況下煙氣體積計(jì)算</p><p><b>　　過量空氣量</b></p><p><b>　　(3-5) </b></p><p><b>　　H2O體積 </b></p><p><b>　　(3-6)</b

64、></p><p><b>　　煙氣總體積 </b></p><p><b>　?。?-7）</b></p><p><b>　　4物料循環(huán)倍率</b></p><p>　　4.1物料循環(huán)對(duì)鍋爐燃燒特性的影響</p><p>　　4.1.1物料循

65、環(huán)對(duì)爐內(nèi)燃燒的影響</p><p>　　物料循環(huán)對(duì)燃燒的影響表現(xiàn)在以下四個(gè)方面：物料循環(huán)量增加，由于循環(huán)物料溫度較低，物料的理論燃燒溫度降低；物料循環(huán)增加，使得燃料在爐內(nèi)的停留時(shí)間加大，燃燒效率將增大，當(dāng)然，在燃燒效率達(dá)到一定值后，循環(huán)物料增加使得燃燒效率增加的趨勢(shì)減緩；物料循環(huán)量增加，使得床內(nèi)的物料濃度和溫度趨于均勻；物料循環(huán)量增加，由于循環(huán)物料的溫度較低，床溫會(huì)有所降低。</p><p&g

66、t;　　4.1.2物料循環(huán)對(duì)熱量分配的影響</p><p>　　物料循環(huán)量增大時(shí)，爐膛內(nèi)燃燒區(qū)的高度增加，相應(yīng)的對(duì)流區(qū)的高度減小，爐膛出口煙溫會(huì)升高，即爐膛下部的吸熱量相對(duì)減小，爐膛上部的吸熱量相對(duì)增大。</p><p>　　4.1.3物料循環(huán)與變負(fù)荷的關(guān)系</p><p>　　循環(huán)流化床低負(fù)荷運(yùn)行時(shí)，減小物料循環(huán)倍率，以使物料理論燃燒溫度提高，同時(shí)水冷壁換熱系數(shù)減

67、小，從而有可能保持爐膛出口溫度不變，保證供汽壓力和溫度。</p><p>　　4.1.4物料循環(huán)對(duì)脫硫、脫硝的影響</p><p>　　隨著物料循環(huán)量的增加，物料中的CaO在爐內(nèi)停留時(shí)間增大，脫硫效率隨之增大，之后，繼續(xù)增加物料循環(huán)量，脫硫效率的增大會(huì)趨于一定值，一般來說在Ca/S較低時(shí)，增加物料循環(huán)量的效果比Ca/S高時(shí)明顯。</p><p>　　4.2物料循環(huán)倍

68、率的選擇</p><p>　　循環(huán)流化床內(nèi)的物料循環(huán)分內(nèi)循環(huán)和外循環(huán)兩種，物料內(nèi)循環(huán)和外循環(huán)對(duì)床溫的影響不同，但對(duì)燃燒效率和脫硫效率的影響相同。這里我們所計(jì)算的物料循環(huán)指內(nèi)循環(huán)。</p><p>　　物料循環(huán)倍率公式為:</p><p><b>　?。?-1）</b></p><p>　　在最佳工況下，其可簡(jiǎn)化為 <

69、;/p><p><b>　?。?-2）</b></p><p>　　4.2.1燃料特性對(duì)循環(huán)倍率的影響</p><p>　　根據(jù)燃料特性，循環(huán)倍率的選擇有以下原則：燃料的發(fā)熱量較高，同樣粒徑的煤粒燃盡就需要在爐膛內(nèi)有較長的停留時(shí)間，物料循環(huán)倍率的選擇就高；但燃燒的揮發(fā)分越大，可以選擇的循環(huán)倍率就越小。</p><p>　　4

70、.2.2熱風(fēng)溫度及回送物料溫度對(duì)循環(huán)倍率的影響</p><p>　　當(dāng)熱風(fēng)溫度及回送物料溫度升高時(shí)，流化床的溫度也會(huì)升高，這是為了保持床溫不變，就必須增加溫度相對(duì)較低的循環(huán)物料的循環(huán)倍率；當(dāng)熱風(fēng)溫度和回送物料的溫度不變，增加物料的循環(huán)倍率時(shí)，要保持床溫不變就要減小密相區(qū)的吸熱量或增大該區(qū)有的燃燒份額。</p><p>　　4.2.3最佳循環(huán)倍率確定</p><p>

71、　　循環(huán)倍率最理想的方法是，首先確定物料循環(huán)倍率對(duì)爐膛能量分配、傳熱、脫硫和磨損的優(yōu)化指標(biāo)，各個(gè)因素對(duì)物料循環(huán)倍率優(yōu)化區(qū)的交集就為綜合考慮各個(gè)因素?cái)?shù)學(xué)上的最佳循環(huán)倍率。</p><p><b>　　5脫硫工況計(jì)算</b></p><p>　　5.1燃燒和脫硫化學(xué)反應(yīng)式</p><p>　　C + O2 = CO2 </p>

72、<p>　　2H2 + O2 = 2H2O</p><p>　　S + O2 = SO2</p><p>　　通常采用石灰石為脫硫劑，主要成分是CaCO3,可能含有少量的MgCO3.而只有CaCO3煅燒出來的CaO參加脫硫反應(yīng)，MgCO3含量幾人石灰石灰分，反應(yīng)式為</p><p>　　CaCO3=CaO+CO2—1781.5kj/kgC

73、aCO3</p><p>　　CaO+SO2+0.5O2=CaSO4+3673.5kj/kgCaSO4</p><p><b>　　5.2脫硫計(jì)算</b></p><p><b>　　SO2原始排放濃度</b></p><p>　?。?-1）計(jì)算脫硫效率 </p><p>

74、<b>　?。?-2）</b></p><p><b>　　鈣硫摩爾比 </b></p><p>　　（5-3） 與1kg燃料相配的入爐石灰石量</p><p><b>　　（5-4)</b></p><p>　　式中：——與1kg燃料相配的入爐

75、石灰石量，kg/kg</p><p>　　——石灰石中CaCO3含量，%。</p><p>　　燃燒生成CaO時(shí)吸熱量</p><p><b>　?。?-5）</b></p><p>　　式中：——煅燒生成CaO的吸熱量，kj/kg</p><p>　　——入爐的石灰石直接飛出分離器成為飛灰的份額

76、，簡(jiǎn)稱CaCO3</p><p><b>　　脫硫放熱量</b></p><p><b>　?。?-6）</b></p><p><b>　　式中：</b></p><p>　　——脫硫是生成CaSO4的放熱量，kj/kg</p><p><b&g

77、t;　　可支配熱量</b></p><p><b>　?。?-7）</b></p><p><b>　　式中：</b></p><p>　　——可支配熱量，kj/kg</p><p>　　脫硫所需要的理論空氣量</p><p><b>　　（5-8）&l

78、t;/b></p><p>　　燃燒和脫硫當(dāng)量理論空氣量</p><p><b>　　（5-9）</b></p><p>　　式中：——當(dāng)量理論空氣量，m³/kg</p><p>　　——石灰石脫硫所需要的理論空氣量，kg/kg</p><p>　　——與1kg燃料相配的入爐石灰石

79、量，kg/kg</p><p>　　脫硫所需空氣的氮?dú)怏w積</p><p><b>　　(5-10)</b></p><p><b>　　當(dāng)量理論氮?dú)怏w積</b></p><p><b>　　(5-11)</b></p><p>　　式中：——當(dāng)量理論氮

80、氣體積，m³/kg；</p><p>　　——燃料中的氮，%；</p><p>　　——當(dāng)量理論空氣量，m³/kg；</p><p>　　——石灰石脫硫所需要的理論空氣量，kg/kg</p><p>　　煅燒石灰石生成的CO2的體積</p><p><b>　　(5-12)</b&g

81、t;</p><p>　　脫硫時(shí)SO2體積減少量</p><p><b>　　(5-13)</b></p><p>　　燃燒和脫硫時(shí)產(chǎn)生的RO2的當(dāng)量體積</p><p><b>　　(5-14)</b></p><p>　　式中： ——CO2和SO2的當(dāng)量體積，m³

82、;/kg</p><p>　　——三原子氣體體積，m³/kg</p><p>　　——石灰石煅燒產(chǎn)生的CO2體積，m³/kg</p><p>　　——SO2體積減少量，m³/kg</p><p>　　——石灰石脫硫所需要的理論空氣量，kg/kg</p><p><b>　　當(dāng)量理

83、論水蒸氣體積</b></p><p><b>　?。?-15）</b></p><p>　　式中 ： —— 當(dāng)量理論水蒸氣體積，%；</p><p>　　——燃料中的水分，%；</p><p>　　——石灰石中的水分，m³/kg；</p><p>　　——石灰石脫硫所需要的

84、理論空氣量，kg/kg；</p><p>　　——燃料中的氫，%；</p><p>　　——當(dāng)量理論空氣量，m³/kg。</p><p><b>　　入爐燃料灰量</b></p><p><b>　?。?-16）</b></p><p>　　式中：——燃料收到基灰分

85、</p><p>　　入爐的石灰石直接成為飛灰的量</p><p><b>　　(5-17)</b></p><p><b>　　入爐的石灰石分含量</b></p><p><b>　　(5-18)</b></p><p>　　式中：—— 入爐石灰石灰分

86、，kg/kg</p><p>　　——石灰石的水分，%。一般小于3%。</p><p><b>　　未反應(yīng)的CaO的量</b></p><p><b>　　(5-19)</b></p><p>　　脫硫產(chǎn)物CaSO4的量</p><p><b>　　(5-20)&l

87、t;/b></p><p><b>　　灰分</b></p><p>　　(5-21)式中： ——當(dāng)量灰分，%；</p><p>　　——入爐燃料灰量，kg/kg；</p><p>　　—— 入爐石灰石直接變成飛灰的量，kg/kg；</p><p>　　——入爐的石灰石灰分，kg/

88、kg；</p><p>　　——未反應(yīng)的CaO;量，kg/kg；</p><p>　　——脫硫產(chǎn)物CaSO4的量，kg/kg；</p><p>　　——石灰石脫硫所需要的理論空氣量，kg/kg；</p><p>　　脫硫工況時(shí)的底灰份額</p><p><b>　　(5-22)</b></p

89、><p><b>　　未脫硫時(shí)的飛灰份額</b></p><p><b>　　(5-23)</b></p><p>　　脫硫工況時(shí)的飛灰份額</p><p><b>　　(5-24)</b></p><p><b>　　灰循環(huán)倍率</b>

90、;</p><p>　　(5-25)分離器前飛灰的份額</p><p><b>　　(5-26)</b></p><p>　　脫硫后SO2排放濃度</p><p><b>　　(5-27)</b></p><p><b>　　脫硫效率</b></p

91、><p><b>　　(5-28) </b></p><p><b>　　6.燃燒產(chǎn)物熱平衡</b></p><p>　　燃燒產(chǎn)生的煙氣從爐膛的出口進(jìn)入旋風(fēng)分離器，其實(shí)大于切割粒徑的灰粒被旋風(fēng)分離器捕捉進(jìn)入回料器再次燃燒，小于切割粒徑的顆粒將被送入尾部煙道。這就是循環(huán)流化床鍋爐與煤粉爐的不同點(diǎn)，很多的灰粒多次進(jìn)入爐膛燃燒，這部

92、分的灰粒被稱為循環(huán)灰。</p><p>　　循環(huán)灰是循環(huán)流化床鍋爐的特有產(chǎn)物，它攜帶著大量的熱量，對(duì)鍋爐的熱平衡有很大的影響。</p><p>　　6.1爐膛燃燒產(chǎn)物熱平衡方程式</p><p>　　燃料和空氣進(jìn)入爐膛后著火，隨著燃燒的繼續(xù)，燃燒產(chǎn)物的溫度會(huì)持續(xù)上升，但同時(shí)熱量又會(huì)被爐膛內(nèi)的水冷壁等傳熱面吸收，所以溫度又會(huì)沿著其上升的趨勢(shì)下降，在這兩種因素的作用下，

93、爐膛的溫度會(huì)趨于一個(gè)溫度的值。</p><p>　　對(duì)爐膛而言，其輸入熱量為：</p><p><b>　　輸出熱量為</b></p><p>　　對(duì)1KG燃料來說，爐膛熱平衡方程式為：</p><p>　　6.2 燃燒產(chǎn)物熱平衡計(jì)算</p><p>　　6.2.1脫硫?qū)ρh(huán)流化床鍋爐熱效率的影響

94、</p><p>　　脫硫劑的加入對(duì)鍋爐內(nèi)熱平衡的影響還是很大的，整個(gè)脫硫過程中，CaCO3的分解是吸熱的，而生成CaSO4又會(huì)放熱，所以加入的石灰石量對(duì)鍋爐熱平衡影響很大。同時(shí)，石灰石還會(huì)引起當(dāng)量灰量、排煙熱損失、底灰物理熱損失等的變化。</p><p>　　未脫硫工況和脫硫工況對(duì)可燃?xì)怏w未完全燃燒熱損失q3和散熱損失q5沒有什么影響，尤其是q5，它是由鍋爐總輸出熱量Q1決定的，只要Q1

95、不變，q5也不變。</p><p>　　總的來說，脫硫總是是循環(huán)流化床鍋爐的熱效率下降的。</p><p>　　固體未完全燃燒熱損失為：</p><p><b>　?。?-1）</b></p><p>　　式中： ——固體未完全燃燒熱損失，%</p><p>　　——鍋爐可支配熱量，</p

96、><p><b>　　——底灰份額；</b></p><p>　　——底灰含碳量，%；</p><p><b>　　——飛灰份額，</b></p><p><b>　　——飛灰含碳量；</b></p><p>　　——燃料收到基灰份，%。</p>

97、<p><b>　　排煙熱損失為： </b></p><p>　?。?-2） 式中： ——排煙熱損失，%；</p><p>　　——在相應(yīng)的過量空氣系數(shù)和排煙溫度狀況下的排煙焓，；</p><p><b>　　——冷空氣焓，。</b></p><p>　　底灰物理熱損失為：

98、 </p><p><b>　?。?-3）</b></p><p>　　式中：——底灰物理熱損失，%；</p><p><b>　　——底灰份額；</b></p><p><b>　　——灰焓，；</b></p><p><b>　　——當(dāng)

99、量灰分，%；</b></p><p>　　——入爐可支配熱量，。</p><p>　　6.2.2鍋爐熱平衡計(jì)算</p><p>　　鍋爐的熱平衡是值送入鍋爐的可支配熱量與總輸出熱量及各種熱損失的總和應(yīng)該是相等的。</p><p>　　(6-4) </p><p>　　式中

100、：——鍋爐機(jī)組熱效率。%；</p><p>　　――排煙熱損失，%；</p><p>　　——可燃?xì)怏w未完全燃燒熱損失，％</p><p>　　——固體未完全燃燒熱損失，％</p><p><b>　　――散熱損失，％</b></p><p>　　——灰渣物理熱損失％</p><

101、;p><b>　　保溫系數(shù)</b></p><p><b>　　(6-5)</b></p><p>　　鍋爐機(jī)組有效利用熱量</p><p><b>　　(6-6)</b></p><p>　　脫硫工況當(dāng)量燃燒消耗量</p><p><b&g

102、t;　　(6-7)</b></p><p>　　脫硫工況計(jì)算燃料消耗量</p><p><b>　　(6-8)</b></p><p><b>　　脫硫工況燃料消耗量</b></p><p><b>　　(6-9)</b></p><p>&

103、lt;b>　　計(jì)算石灰石消耗量</b></p><p><b>　　(6-10)</b></p><p><b>　　石灰石消耗量</b></p><p><b>　　(6-11)</b></p><p><b>　　計(jì)算燃料當(dāng)量消耗量</b&

104、gt;</p><p><b>　　(6-12)</b></p><p><b>　　7傳熱系數(shù)計(jì)算</b></p><p>　　7.1影響循環(huán)流化床傳熱的各種因素</p><p>　　7.1.1氣體物理性質(zhì)的影響</p><p>　　氣膜厚度及顆粒與表面的接觸熱阻對(duì)傳熱起到

105、主要作用。氣體的其他特性，如密度，粘度，導(dǎo)熱系數(shù)等也會(huì)對(duì)傳熱系數(shù)產(chǎn)生影響。</p><p>　　氣體密度增加，傳熱系數(shù)增大；氣體粘度增大，傳熱系數(shù)減小；氣體導(dǎo)熱系數(shù)增大，傳熱系數(shù)增大。</p><p>　　7.1.2固體顆粒物理特性的影響</p><p>　　（1）固體顆粒尺寸的影響：</p><p>　　對(duì)于小顆粒床，隨固體顆粒平均直徑增大

106、，傳熱系數(shù)減?。?lt;/p><p>　　對(duì)于大顆粒床，隨固體顆粒平均直徑增大，傳熱系數(shù)增大。</p><p>　?。?）固體顆粒密度的影響：隨著固體顆粒密度增大，傳熱系數(shù)增大。</p><p>　?。?）球形度及表面狀態(tài)的影響：較光滑的顆粒，傳熱系數(shù)較高。</p><p>　　（4）固體顆粒粒度分布的影響：對(duì)于小顆粒床，粒徑越小，傳熱系數(shù)越大；

107、對(duì)于大顆粒床，粒徑越大，傳熱系數(shù)越大。 </p><p>　　7.1.3流化風(fēng)速的影響</p><p>　　對(duì)于循環(huán)流化床的密相區(qū)，流化風(fēng)速增大，傳熱系數(shù)減小。</p><p>　　對(duì)于循環(huán)流化床的稀相區(qū)，流化風(fēng)速增大，傳熱系數(shù)增大。</p><p>　　7.1.4床溫對(duì)傳熱系數(shù)的影響</p><p>　　床溫升高，傳

108、熱系數(shù)增大。</p><p>　　7.1.5管壁溫度的影響</p><p>　　壁溫升高，傳熱系數(shù)成線性規(guī)律地增大。</p><p>　　7.1.6固體顆粒濃度的影響</p><p>　　床層顆粒濃度增加，傳熱系數(shù)顯著增加。</p><p>　　7.1.7床層壓力的影響</p><p>　　床層

109、壓力增大，傳熱系數(shù)增加。</p><p><b>　　7.2爐膛傳熱系數(shù)</b></p><p>　　循環(huán)流化床爐膛結(jié)構(gòu)一般采用膜式水冷壁。在爐膛，有時(shí)還布置水冷壁或汽冷屏，且在密相區(qū)和稀相區(qū)中局部敷設(shè)耐火、耐磨層，以防床料直接沖刷受熱面，發(fā)生磨損。</p><p>　　密相區(qū)受熱面?zhèn)鳠醿?yōu)于稀相區(qū)受熱面，未敷設(shè)耐火、耐磨層的受熱面?zhèn)鳠醿?yōu)于敷設(shè)耐

110、火層、耐磨層的受熱面。</p><p>　　理論上講，爐膛傳熱系數(shù)在爐膛中不同的位置是不同的。在工程計(jì)算中，無需知道各點(diǎn)的傳熱系數(shù)，只需要知道某一區(qū)域的平均傳熱系數(shù)，這樣可提高準(zhǔn)確度。</p><p>　　循環(huán)流化床鍋爐爐膛傳熱計(jì)算所采用的傳熱系數(shù)，以密相區(qū)受熱面?zhèn)鳠嵯禂?shù)為準(zhǔn)。</p><p>　　由于爐膛傳熱基本上是由對(duì)流換熱和輻射換熱組成，所以要計(jì)算傳熱系數(shù)，必

111、須要知到</p><p>　　對(duì)流放熱系數(shù)和輻射放熱系數(shù)。</p><p>　　在爐膛膜式水冷壁的計(jì)算中，我們要將水冷管和鰭片分開計(jì)算各自的傳熱系數(shù)，然后加權(quán)平均。</p><p>　　7.3汽冷屏傳熱系數(shù)</p><p>　　首先要先設(shè)計(jì)出汽冷屏的結(jié)構(gòu)和尺寸，然后確定它的受熱面，根據(jù)汽冷屏在爐膛中的位置來確定折算系數(shù)，同樣，汽冷屏要分為汽冷

112、屏管和鰭片分別計(jì)算。在實(shí)際計(jì)算汽冷屏管中，要先假設(shè)一個(gè)管外壁壁溫，然后由這個(gè)假設(shè)的溫度算出輻射放熱系數(shù)和對(duì)流放熱系數(shù)，得出一個(gè)假定的傳熱系數(shù)，然后根據(jù)管內(nèi)壁溫度的計(jì)算，一步步反復(fù)迭代，得出一個(gè)在誤差范圍內(nèi)的管外溫度，確定這個(gè)傳熱系數(shù)。</p><p>　　以類似的方法計(jì)算出鰭片的傳熱系數(shù)，最后加權(quán)平均，得出汽冷屏的傳熱系數(shù)。</p><p><b>　　爐膛截面煙氣流速</

113、b></p><p><b>　　(7-1)</b></p><p><b>　　內(nèi)外壁平均溫度</b></p><p><b>　　(7-2)</b></p><p><b>　　床輻射放熱系數(shù)</b></p><p>&l

114、t;b>　　(7-3)</b></p><p><b>　　吸收率</b></p><p><b>　　(7-4)</b></p><p>　　床密相區(qū)對(duì)水冷管的傳熱系數(shù)</p><p><b>　　(7-5)</b></p><p>

115、<b>　　管子外壁的計(jì)算溫度</b></p><p><b>　　(7-6)</b></p><p><b>　　鰭端溫度</b></p><p><b>　　(7-8)</b></p><p>　　床密相區(qū)對(duì)鰭片的傳熱系數(shù)</p><

116、;p><b>　　(7-9)</b></p><p>　　爐膛膜式水冷壁的平均傳熱系數(shù)</p><p><b>　　(7-10)</b></p><p><b>　　8爐膛</b></p><p><b>　　8.1爐膛結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)</b></p&

117、gt;<p>　　爐膛可以說是整個(gè)循環(huán)流化床鍋爐系統(tǒng)的心臟，循環(huán)流化床鍋爐的爐膛結(jié)構(gòu)主要包括以下幾個(gè)方面：</p><p>　?。?）爐膛的截面尺寸，爐膛高度等；</p><p>　?。?）爐膛內(nèi)受熱面的布置；</p><p>　　（3）循環(huán)流化床的布風(fēng)裝置等；</p><p>　　燃燒室由水冷壁前墻、后墻、兩側(cè)墻構(gòu)成，確定爐膛

118、長、寬、深度時(shí)，主要考慮各受熱面的布置及分離器的的位置，此外還必須注意當(dāng)爐膛深度過大會(huì)影響二次風(fēng)的穿透能力，二次風(fēng)不能充分對(duì)稀相區(qū)燃燒進(jìn)行擾動(dòng)，保證燃燒應(yīng)具備的足夠的氧量。爐膛高度也是一個(gè)關(guān)鍵參數(shù)，合適的爐膛高度應(yīng)能：</p><p>　　（1）保證分離器不能捕集的細(xì)粉在爐膛內(nèi)一次通過時(shí)全部燃燒盡；</p><p>　?。?）爐膛高度應(yīng)能夠容納全部或大部分蒸發(fā)受熱面或過熱受熱面；</

119、p><p>　?。?）保證回料機(jī)構(gòu)料腿一側(cè)有足夠的靜壓頭，使返料能夠連續(xù)均勻地進(jìn)行；</p><p>　?。?）保證鍋爐在設(shè)計(jì)壓力有足夠的自然循環(huán)；</p><p>　?。?）應(yīng)能保證脫硫所需最短氣體停留時(shí)間。</p><p>　　整個(gè)爐膛從結(jié)構(gòu)上分為上、下部分，下部縱向剖面由于前后墻水冷壁與水平面相交而成為梯形，燃燒主要在下燃燒室，即水冷壁下部

120、組件，這里床料最密集、運(yùn)動(dòng)最激烈、燃燒所需的全部風(fēng)和燃料都由該部分輸送到燃燒室內(nèi)，除了一次風(fēng)由布風(fēng)板進(jìn)入燃燒室外，在爐膛的前后墻還布置有成排的二次風(fēng)口，可靈活調(diào)節(jié)上、下層二次風(fēng)風(fēng)量。二次風(fēng)口可將床層分為密相床層和稀相床層，二次風(fēng)口的位置決定了密相區(qū)的高度。密相區(qū)的作用是使燃料部分燃燒及氣化和裂解，同時(shí)作為偖熱裝置。密相區(qū)越高，床層燃燒的的穩(wěn)定性越好，但若密相區(qū)太高，則會(huì)增加一次風(fēng)機(jī)的電耗。</p><p>　　給

121、煤口一般布置在敷設(shè)有耐火材料的下部還原區(qū)，并盡可能遠(yuǎn)離二次風(fēng)入口點(diǎn)，從而使細(xì)煤顆粒被高速氣流夾帶前有盡可能長的停留時(shí)間。排渣口主要用于床層的最低部排放床料，它的主要作用有二個(gè)：一是維持床內(nèi)固體顆粒存料量；二是維持顆粒尺寸，不使過大的顆粒聚集于床層低部而影響運(yùn)行。排渣管布置在床層的最低點(diǎn)。在燃燒室內(nèi)布置了一片雙面受熱的水冷分隔墻，從而增加了傳熱面，水離開鍋筒，通過集中下降管到水冷分隔墻及前、后、兩側(cè)墻水冷壁下集箱，向上流經(jīng)水冷壁及水冷分隔

122、墻受熱面，從水冷壁及水冷分隔墻上集箱出來后通過汽水連接管回到鍋筒。</p><p>　　燃燒室的中部、上部由膜式水冷壁組成，在此，熱量由煙氣、床料傳給水，使其部分蒸發(fā)，這一區(qū)域也是主要的脫硫反應(yīng)區(qū)，在這里，氧化鈣CaO與燃燒生成的二氧化硫反應(yīng)生成硫酸鈣CaSO4，在爐膛頂部、前墻回爐后彎曲形成爐頂。</p><p>　　為了防止受熱面管子磨損，在下部密相區(qū)的水冷壁，爐膛上部煙氣出口附近的后

123、墻，兩側(cè)墻和頂棚以及爐膛開孔區(qū)域，爐膛內(nèi)屏式受熱面傾斜及轉(zhuǎn)彎段，水冷分隔墻均敷設(shè)有耐磨材料，耐磨材料均勻采用銷釘固定，爐內(nèi)屏式受熱面敷設(shè)耐磨材料區(qū)域與受熱面間交界處，其上、下一定范圍內(nèi)受熱面表面采用貼鋼板堆焊結(jié)構(gòu)。</p><p>　　綜合烤爐燃燒和脫硫要求，一般取爐膛溫度為850 </p><p>　　在MCR工況下，采用以下速度值確定爐膛截面積：</p><p>

124、;　　爐膛上部軸向速度5-6米/秒</p><p>　　配風(fēng)裝置上部的軸向速度為4.5-5米/秒</p><p>　　爐膛中任何位置速度應(yīng)避免大于7米/秒</p><p>　　在本次設(shè)計(jì)中，我在熱力計(jì)算的反復(fù)校核后設(shè)計(jì)出爐膛寬5866.9mm，深9012.9mm截面積52.878m2,爐膛高度36.112m由于燃用的是揮發(fā)分較高的煙煤，故采用前后墻對(duì)沖燃燒，故爐膛深

125、度較大。</p><p><b>　　8.2爐膛熱力計(jì)算</b></p><p>　　爐膛出口空氣過量空氣系數(shù)</p><p><b>　　(8-1) </b></p><p><b>　　爐膛有效放熱量</b></p><p><b>　　(

126、8-2)</b></p><p><b>　　(8-3)</b></p><p>　　折算成1kg燃料的分離器循環(huán)灰焓增</p><p><b>　　(8-4)</b></p><p>　　分離器循環(huán)灰焓增份額</p><p><b>　　(8-5)&l

127、t;/b></p><p><b>　　分離器煙氣焓增份額</b></p><p><b>　　(8-6)</b></p><p><b>　　分離器放熱份額</b></p><p><b>　　(8-7)</b></p><p&

128、gt;<b>　　爐膛放熱份額</b></p><p><b>　　(8-8)</b></p><p><b>　　(8-9)</b></p><p>　　爐膛膜式水冷壁吸熱量</p><p><b>　　(8-10)</b></p><

129、;p><b>　　爐膛汽冷屏傳熱溫差</b></p><p><b>　　(8-11)</b></p><p><b>　　爐膛汽冷屏吸熱量</b></p><p><b>　　(8-12)</b></p><p><b>　　(8-13)