【正文】 ㎜㎜㎜數(shù)值5620281035673238201256037400 方案論證本次設(shè)計(jì)的題目是65噸/小時(shí)循環(huán)流化床鍋爐設(shè)計(jì)，屬水管式中壓自然循環(huán)鍋爐，應(yīng)以運(yùn)行的安全性和可靠性作為其首要特性設(shè)計(jì)準(zhǔn)則。表22 燃料特性碳?xì)溲醯蛩只曳謸]發(fā)分低位發(fā)熱量符號(hào)數(shù)值13536KJ/Kg石灰石特性見(jiàn)表23。這一溫度范圍也恰與最佳脫硫溫度吻合。循環(huán)流化床鍋爐的燃燒與煙風(fēng)流程示意圖見(jiàn)圖1： 圖1 循環(huán)流化床鍋爐爐內(nèi)燃燒與煙風(fēng)系統(tǒng)預(yù)熱后的一次風(fēng)（流化風(fēng)）經(jīng)風(fēng)室由爐膛底部穿過(guò)布風(fēng)板送入，使?fàn)t膛內(nèi)的物料處于快速流化狀態(tài)，燃料在充滿整個(gè)爐膛的惰性床料中燃燒。由于水平有限，此次設(shè)計(jì)難免有錯(cuò)誤之處，但是經(jīng)過(guò)此次設(shè)計(jì)，在一定程度掌握了鍋爐的一般設(shè)計(jì)計(jì)算方法，加強(qiáng)了理論知識(shí)與實(shí)踐的結(jié)合，為以后走向工作崗位奠定了基礎(chǔ)。除以上所述優(yōu)點(diǎn)外，還具有燃燒強(qiáng)度大，床內(nèi)傳熱能力強(qiáng)，負(fù)荷調(diào)節(jié)性能強(qiáng)，易于操作和維護(hù)等優(yōu)點(diǎn)。而不必架設(shè)投資巨大的煙氣脫硫設(shè)備。又由于煤、石油等化石燃料的不斷開(kāi)采而日漸枯竭，人們一直在努力尋找一種高效、低污染的燃燒方式以解決以上兩個(gè)問(wèn)題。 鍋爐基本特性 2 第3章 熱力計(jì)算 12 爐膛設(shè)計(jì)及傳熱計(jì)算 20 第4章 強(qiáng)度計(jì)算 33 結(jié) 論 39 致 謝 42 參考文獻(xiàn) 41 千萬(wàn)不要?jiǎng)h除行尾的分節(jié)符，此行不會(huì)被打印。xxxx學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)65噸/時(shí)循環(huán)流化床鍋爐的設(shè)計(jì)與計(jì)算畢業(yè)論文 目 錄摘 要 IAbstract II目 錄 III第1章 緒論 1 第2章 鍋爐結(jié)構(gòu)與設(shè)計(jì)簡(jiǎn)介 2 2 鍋爐基本特性 3 3 3 3 3 4 4 方案論證 4 鍋爐結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)介 6 6 6 7 9 9 10 10 10 11 本章小結(jié) 11 第3章 熱力計(jì)算 12 12 12 12 12 16 19 爐膛設(shè)計(jì)及傳熱計(jì)算 20 20 22 24 24 25 27 27 27 28 28 29 30 30 31 32 33 第4章 強(qiáng)度計(jì)算 34 34 35 35 36 37 37 38 39 39 結(jié) 論 40 參考文獻(xiàn) 41 致 謝 42 I 摘 要 I目 錄 III第1章 緒論 5 第2章 鍋爐結(jié)構(gòu)與設(shè)計(jì)簡(jiǎn)介 2 在這種燃燒方式下，燃燒室密相區(qū)的溫度水平受到燃煤過(guò)程中的高溫結(jié)渣、低溫結(jié)焦和最佳脫硫溫度的限制，一般維持在850℃左右。在目錄上點(diǎn)右鍵“更新域”，然后“更新整個(gè)目錄”。循環(huán)流化床燃燒技術(shù)是20世紀(jì)70年代發(fā)展起來(lái)的清潔燃燒技術(shù)，是解決燃燒煤而產(chǎn)生的污染問(wèn)題的主要方法之一。在循環(huán)流化床燃燒中，燃燒溫度很低，空氣又分級(jí)送入，燃燒中所產(chǎn)生的氮的氧化物很低，煤燃燒后所余下的灰渣活性強(qiáng)，便于生產(chǎn)水泥、制磚、化工等，用來(lái)綜合利用，它是沒(méi)有廢棄物的燃燒方法。由于上述諸多優(yōu)點(diǎn)使得循環(huán)流化床燃燒技術(shù)特別適合我國(guó)的國(guó)情，在較短的時(shí)間內(nèi)得到了迅速的發(fā)展和應(yīng)用。 3 第2章 鍋爐結(jié)構(gòu)與設(shè)計(jì)簡(jiǎn)介循環(huán)流化床燃煤鍋爐基于循環(huán)流態(tài)化的原理組織煤的燃燒過(guò)程，以攜帶燃料的大量高溫固體顆粒物料的循環(huán)燃料為重要特征。較細(xì)小的顆粒被氣流夾帶飛出爐膛，并由飛灰分離裝置分離收集，通過(guò)分離器下的回料管與飛灰回送器（返料器）送回爐膛循環(huán)燃燒；燃料在燃燒系統(tǒng)內(nèi)完成燃燒和高溫?zé)煔庀蚬べ|(zhì)的部分熱量傳遞過(guò)程。由于循環(huán)流化床鍋爐較煤粉爐爐膛的溫度水平低的特點(diǎn)，帶來(lái)了低污染排放和避免燃煤過(guò)程中結(jié)渣等問(wèn)題的優(yōu)越性。表23 石灰石特性特性含量含量水分灰分符號(hào)數(shù)值0管子特性見(jiàn)表24。而且在此前提下，充分發(fā)揮循環(huán)流化床燃燒技術(shù)的一系列優(yōu)點(diǎn)，并且盡量避免或克服其本身存在的缺點(diǎn)，如鍋爐本身耗電量大，飛灰含炭量偏高，受熱面磨損及腐蝕嚴(yán)重等負(fù)面特性?？諝忸A(yù)熱器用于預(yù)熱燃燒用的空氣，使得排煙溫度降低到合理的溫度值，減少排煙損失，提高鍋爐效率，減少燃料消耗量。循環(huán)流化床鍋爐的運(yùn)行風(fēng)速是一個(gè)很重要的參數(shù)，一般運(yùn)行風(fēng)速為410m/s，運(yùn)行風(fēng)速提高會(huì)使?fàn)t子更為緊湊，截面熱負(fù)荷相應(yīng)增大，同時(shí)爐膛高度增加，磨損增加，鍋爐造價(jià)，能耗都會(huì)增加。當(dāng)床溫升高時(shí)，NOx排放量上升；當(dāng)床溫高于860℃時(shí)，床溫升高，脫硫效率很快下降，而燃燒效率有所提高。排煙溫度低時(shí)，鍋爐排煙熱損失減少，熱效率提高；但會(huì)使得受熱面煙氣側(cè)與工質(zhì)側(cè)的溫差降低，增加金屬耗量。熱空氣溫度過(guò)高對(duì)強(qiáng)化燃燒沒(méi)有太大幫助，只要燃料能穩(wěn)定燃燒，熱空氣溫度不必太高，%，較易著火 ，熱空氣溫度選取為200℃。二次風(fēng)率過(guò)大，對(duì)脫硝和降低能耗有利，一次風(fēng)率過(guò)低，不能保證密相區(qū)顆粒正常流化，而且大顆粒燃料無(wú)法燃盡。爐膛高度在保證細(xì)粉燃盡度、蒸發(fā)受熱面需求、返料機(jī)構(gòu)料腿足夠靜壓頭以及鍋爐設(shè)計(jì)壓力下足夠自然循環(huán)的前提下，盡可能降低爐膛高度，以減少鍋爐造價(jià)。二是通過(guò)分離器下部的灰冷卻器排放。尾部豎井采用支承結(jié)構(gòu)，布置有高溫過(guò)熱器，低溫過(guò)熱器，鋼管式省煤器及管式空氣預(yù)熱器，兩豎井之間由兩個(gè)并列的旋風(fēng)分離器相連通，分離器下部接回送裝置及灰冷卻器。上鍋筒筒身用20鋼板熱卷冷校而成，封頭為20鋼沖壓而成的橢圓形封頭，封頭和筒身壁厚都為42㎜。頂部多孔板：利用其節(jié)流作用是蒸汽空間的負(fù)荷沿鍋筒長(zhǎng)度和寬度分布均勻。在鍋爐爐膛內(nèi)布置盡可能多的水冷壁，對(duì)于中壓鍋爐來(lái)說(shuō)，水冷壁得吸熱量占鍋爐總吸熱量的60%以上。前墻水冷壁管屏下部與集箱連接，上部過(guò)爐頂后與上集箱連接，最后蒸汽由8根1025的管子引入鍋筒。循環(huán)流化床鍋爐的燃燒設(shè)備包括啟動(dòng)燃燒器、給煤機(jī)、風(fēng)室、布風(fēng)板、風(fēng)口、分離器、回料器等。其主要有風(fēng)帽式和密孔板式兩種形式。每只風(fēng)帽開(kāi)孔14個(gè)，孔徑為5mm。圖21 布風(fēng)板及風(fēng)帽氣固分離器是循環(huán)流化床鍋爐系統(tǒng)的核心部件之一。該分離器內(nèi)直徑D0為3000mm，筒體高h(yuǎn)為4500mm，總高度H為9500mm，排灰口直徑D0為1000mm，分離器入口高度a為2337mm，分離器入口寬度b為779mm，排氣管內(nèi)直徑De為1182mm，排氣管插入深度hc 為1400mm，排氣管總長(zhǎng)度L為2400mm。圖22 旋風(fēng)分離器回料器的任務(wù)是將爐膛高壓區(qū)與分離器低壓區(qū)隔開(kāi)，防止煙氣從高壓區(qū)流向低壓區(qū)，而且將分離器中分離出來(lái)的固體物料送回循環(huán)流化床燃燒室內(nèi) 。密封腿與分離器豎管相接處以及返料腿垂直段處均設(shè)有金屬膨脹節(jié)。圖23 回料器從鍋筒出來(lái)的飽和蒸汽，經(jīng)過(guò)過(guò)熱器被加熱到額定過(guò)熱溫度。高溫過(guò)熱器管子規(guī)格42，雙管圈，順列布置，橫向節(jié)距105mm，縱向平均節(jié)距110mm，橫向管排數(shù)40排，縱向管排數(shù)16排。中壓鍋爐采用鋼管式省煤器。其結(jié)構(gòu)見(jiàn)圖26，具體尺寸見(jiàn)鍋爐總圖。鍋爐鋼架為桁架式，采用八根型鋼柱,通過(guò)頂板及連系梁承受鍋爐所有重量，按抗7度地震設(shè)計(jì)。第一層用超細(xì)玻璃棉壓實(shí)于模式水冷壁后，厚度為35mm；第二層為珍珠巖磚厚度為160mm；第三層為密封抹面，爐墻總厚度為210mm(自管子中心線算起)。鍋爐為單母管給水，給水經(jīng)給水操作臺(tái)進(jìn)入省煤器入口集箱，給水由一條主管路及一條旁路組成。根據(jù)選題作了方案論證，并簡(jiǎn)要介紹了鍋筒及爐內(nèi)設(shè)備，水冷壁，燃燒設(shè)備，過(guò)熱器，省煤器，空氣預(yù)熱器，鋼架，平臺(tái)，扶梯，爐墻以及閥門儀表。表32 無(wú)脫硫工況時(shí)燃料計(jì)算 序號(hào) 名稱符號(hào)單位公式及來(lái)源數(shù)值1理論空氣量m3/kg(+)+2三原子氣體體 積m3/kg3理論氮?dú)怏w積m3/kg4理論水蒸氣體積m3/kg5飛灰份額—測(cè)量值計(jì)算見(jiàn)表33。表36 煙氣焓溫表Iy= I0y +( α″1) I0k空預(yù)器α″=15省煤器α″=14低溫過(guò)熱器前α″=13V0D=m3/kg(Cθ)k V0D12(Cθ)k11I0ykj/(kg℃)3+5+7+910ADar=%α 0f=(Cθ)AAa α 0f /1009(Cθ)A8VDH20=m3/kg(Cθ)H2O VDH207(Cθ)H2O6V0DN2=m3/kg(Cθ)CN2 V0DN25(Cθ) N24VDRO2=m3/kg(Cθ)CO2 VDRO23(Cθ)CO22溫度110020030040050060070080090010001100 鍋爐熱平衡及燃料的計(jì)算見(jiàn)表37。表39 爐膛傳熱計(jì)算序號(hào)號(hào)名稱符號(hào)單位計(jì)算公式或來(lái)源數(shù)值1可支配熱量KJ/kg見(jiàn)表 372氣體不完全燃燒損失%見(jiàn)表 373固體不完全燃燒損失%見(jiàn)表 374灰渣物理熱損失%見(jiàn)表 375熱空氣溫度℃給定2006熱空氣焓KJ/kg查表367爐膛出口過(guò)量空氣系數(shù)—見(jiàn)表 338冷空氣溫度℃給定209冷空氣焓kJ/kg查焓溫表3610回料器進(jìn)口過(guò)量空氣系數(shù)—11給料系統(tǒng)進(jìn)口過(guò)量空氣系數(shù)—設(shè)定12爐膛進(jìn)口過(guò)量系數(shù)—13鍋爐有效熱量KJ/kg（100）/（100）++（+）14爐膛出口煙氣溫度℃假定85015爐膛出口煙氣焓KJ/kg查表3616循環(huán)灰量Kg/s17計(jì)算燃料當(dāng)量消耗量kg/s見(jiàn)表3718當(dāng)量煙氣體積m3/kg見(jiàn)表3519爐膛截面積20爐膛截面煙氣流速（273+）/（273）21床對(duì)流放熱系數(shù)查《循環(huán)流流化床鍋爐設(shè)計(jì)與計(jì)算》圖7222水冷壁管外壁溫度℃假定26323工質(zhì)溫度℃取 MPa時(shí)飽和溫度