【正文】 ....... 14 煤種 ......................................................................................................... 14 熱力計(jì)算 ........................................................................................................ 14 空氣量、煙氣量計(jì)算 ............................................................................ 14 鍋爐的各項(xiàng)熱損失的選取 .................................................................... 15 煙氣特性計(jì)算 ........................................................................................ 16 煙氣焓溫表 ............................................................................................ 18 鍋爐熱平衡及燃料消耗量計(jì)算 ........................................................... 21 鍋爐結(jié)構(gòu)幾何尺寸數(shù)據(jù) ........................................................................ 23 密相區(qū)出口煙溫計(jì)算 ............................................................................ 23 稀相區(qū)傳熱計(jì)算 .................................................................................... 24 鋼管省煤器結(jié)構(gòu) .................................................................................... 29 鋼管省煤器傳熱計(jì)算 .......................................................................... 30 鑄鐵省煤器結(jié)構(gòu) .................................................................................. 32 鑄鐵省煤器傳熱計(jì)算 .......................................................................... 34 熱力計(jì)算綜合表 .................................................................................. 35 本章小結(jié) ........................................................................................................ 36 第 4 章 鍋爐煙風(fēng)阻力計(jì)算 .................................................. 37 空氣動(dòng)力計(jì)算 ............................................................................................... 37 布風(fēng)板阻力計(jì)算 .................................................................................... 37 料層阻力計(jì)算 ........................................................................................ 38 煙氣阻力計(jì)算 ............................................................................................... 38 分離器阻力計(jì)算 .................................................................................... 38 煙道轉(zhuǎn)彎處阻力計(jì)算 ............................................................................ 39 鋼管省煤器阻力計(jì)算 ............................................................................ 40 鑄鐵省煤器阻力計(jì)算 ............................................................................ 41 煙風(fēng)阻力匯總 ............................................................................................... 43 空氣側(cè)總阻力 ........................................................................................ 43 煙氣側(cè)總阻力 ........................................................................................ 43 第 5 章 鍋筒強(qiáng)度計(jì)算 ...................................................... 44 筒體最大未加強(qiáng)孔直徑的計(jì)算 .................................................................. 44 相鄰兩孔互不影響最小節(jié)距計(jì)算 .............................................................. 45 孔橋減弱系數(shù)計(jì)算 ....................................................................................... 46 哈爾濱工業(yè)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） V 結(jié)論 ..................................................................... 48 致謝 ..................................................................... 49 參考文獻(xiàn) ................................................................. 50 哈爾濱工業(yè)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 1 第 1章 緒論 課題背景 煤炭在我國(guó)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展中占有主體作用 我國(guó)是世界煤炭第一產(chǎn)銷(xiāo)大國(guó)，是全球最大的煤炭市場(chǎng)。 1990年，在一次能源生產(chǎn)總量中，煤炭所占的比重為 ％； 2020 年，煤炭所占的比重為 ％； 2020 年，煤炭所占的比重為 ％。 我國(guó)的能源結(jié)構(gòu)亟待調(diào)整 雖然我們可以看到煤炭作為一種高儲(chǔ)量能源的長(zhǎng)遠(yuǎn)的發(fā)展前景，但是，我們也要意識(shí)到，無(wú)論從清潔還是從高效的角度看，煤炭并不是 一種優(yōu)秀的能源。而面對(duì)我國(guó)東部經(jīng)濟(jì)發(fā)展快而能源稀缺， 西北部經(jīng)濟(jì)發(fā)展慢卻能源豐富的特點(diǎn)，更加劇了能源因地域差異而產(chǎn)生的供需矛盾， 而且我國(guó) 目前作為能源運(yùn)輸主力的鐵路運(yùn)輸遠(yuǎn)遠(yuǎn)滿足不了經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展的需要 。下面是中國(guó)、印度和日本的能源利用率比較，這里把印度當(dāng)作發(fā)展中國(guó)家中的比較對(duì)象、日本當(dāng)作發(fā)達(dá)國(guó)家的比較對(duì)象： 1990 年 1999 年 中國(guó) （國(guó)際元 /千克標(biāo)準(zhǔn)油） （國(guó)際元 /千克標(biāo)準(zhǔn)油） 印度 （國(guó)際元 /千克標(biāo)準(zhǔn)油） （國(guó)際元 /千克標(biāo)準(zhǔn)油） 日本 （國(guó)際元 /千克標(biāo)準(zhǔn)油） （國(guó)際元 /千克標(biāo)準(zhǔn)油） 表三 中、印、日三國(guó)能源利用率 由 上表 可以看出，中國(guó)消耗單位能量所產(chǎn)生的 GDP 值偏低，不僅低于哈爾濱工業(yè)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 3 日本，也低于同是發(fā)展中國(guó)家的印度。 我國(guó)的環(huán)境條件很差，遠(yuǎn)遠(yuǎn)達(dá)不到世界平均水平。 受 監(jiān)測(cè)的 341 個(gè)城市中， 114 個(gè)城市達(dá)到或優(yōu)于國(guó)家空氣質(zhì)量二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，占統(tǒng)計(jì)城市數(shù)的 %。顆粒物是影響城市空氣質(zhì)量的主要污染物。全國(guó)城市哈爾濱工業(yè)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 4 空氣質(zhì)量總體上有所好轉(zhuǎn)。人類(lèi)社會(huì)的發(fā)展和經(jīng)濟(jì)的增長(zhǎng)需要能源供應(yīng)的支撐。據(jù)世界銀行按“人力資本”方法估算， 1995 年中國(guó)大氣和水污染造成的損失高達(dá) 240 億美元，占當(dāng)年 GDP 的 %。城市大氣污染中總懸浮顆粒物濃度普遍超標(biāo)；二氧化硫污染保持在較高水平；氮氧化物污染呈加重趨勢(shì)；全國(guó)形成華中、西南、華東、華南多個(gè)酸雨區(qū)，以華中酸雨為重。到 1995 年全國(guó)二氧化硫排放總量達(dá)到 2370 萬(wàn)噸。 1995 年全國(guó)工業(yè)粉塵排放量約為 639 萬(wàn)噸 .其中 .鋼鐵 生產(chǎn)排塵占總量的15%， 水泥生產(chǎn)排塵占總量的 70%。 以煤炭為主的能源消耗是大氣中顆粒物的主要來(lái)源。 由此可見(jiàn)，煤炭的燃燒利用可說(shuō)是造成我國(guó)大氣污染的罪魁禍?zhǔn)?，?duì)我國(guó)的環(huán)境條件造成了極大的破壞。 （ 2）床內(nèi)固體顆?？上窳黧w一樣從底部或側(cè)面孔口中排出。煤粉爐主要通過(guò)輻射的方式將燃料燃燒釋放的熱量傳遞給受熱面，而循環(huán)流化床傳熱既要考慮對(duì)流換熱的的影響，也要考慮輻射換熱的作用。 影響顆粒傳熱的主要因素 （ 1）流化風(fēng)速：流化風(fēng)速增加，氣體和固體之間 擾動(dòng)劇烈，碰撞增強(qiáng)，使顆粒傳熱系數(shù)增大。國(guó)外有的研究認(rèn)為循環(huán)流化床中傳熱系數(shù)與懸浮濃度平方根成正比。 循環(huán)流化床的技術(shù)特點(diǎn) （ 1）燃料適應(yīng)廣 由于大量灰粒穩(wěn)定循環(huán)，新加入循環(huán)流化床的煤僅占床料很小份額。 （ 2）截面熱強(qiáng)度高 循環(huán)流化床使燃燒在較小截面內(nèi)完成，還使床層和煙氣流與水冷壁間傳熱效率大大增加。循環(huán)流化床 850℃ ～ 900℃的燃料溫度配上分級(jí)送風(fēng)，使污染物的排放濃度可控制在 200ppm 以下，鏈條爐和煤粉爐不能實(shí)現(xiàn)，從而使循環(huán)流化床產(chǎn)生的氮氧化物也遠(yuǎn)低于煤粉爐和鏈條爐。 循環(huán)流化床應(yīng)用存在的問(wèn)題 （ 1）雖然循環(huán)流化床的燃燒效率較鼓泡流化床有較大提高，但除燃燒無(wú)煙煤等難燃煤種外，其飛灰含碳量仍略高于煤粉爐。盡管如此，目前受熱面的安全運(yùn)行和壽 命還無(wú)法與煤粉爐相比。 本章小結(jié) 由于循環(huán)流化床鍋爐與煤粉爐和鏈條爐 相比，在環(huán)保方面具有明顯的優(yōu)勢(shì)，使得其得到了廣泛的應(yīng)用，與此同時(shí)也取得了良好的經(jīng)濟(jì)效益。在設(shè)計(jì)的過(guò)程中遇到了不少的困難，同時(shí)也對(duì)循環(huán)流化床的設(shè)計(jì)過(guò)程有了初步的了解，學(xué)到了很多的知識(shí)， 收獲頗豐。 本鍋爐采用的是鋼梁懸吊結(jié)構(gòu) ， 爐膛分為密相區(qū)和稀相區(qū)，因?yàn)槊芟鄥^(qū)有磨損，并且比較嚴(yán)重，所以沒(méi)有布置 任何 受熱面，在稀相區(qū)的四周布置了水冷壁。在尾部煙道內(nèi)布置了三級(jí)省煤器，高溫級(jí)省煤器材料采用鋼管，低溫省煤器材料為鑄鐵，沒(méi)有布置空氣預(yù)熱器。在稀相區(qū)布置水冷壁，采用四周布置，其中水冷壁的管徑為 60mm， s/d 為 ，e/d 為 。 分離器豎直段的高度為 1900 mm，倒錐邊與水平面成 60176。 哈爾濱工業(yè)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 11 圖 1 旋風(fēng)分離器 尾部煙道結(jié)構(gòu)以及其中受熱面的布置 尾部煙道的煙深為 2m，煙道寬度為 ，在布置鑄鐵省煤器段，煙道的寬度變?yōu)?，煙道頂部的標(biāo)高為 。鋼管省煤器是現(xiàn)代鍋爐中最常用的一哈爾濱工業(yè)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 12 種，可用于任何壓力容量，任何形狀 的煙道中。平均橫向排數(shù)為 ，第一級(jí)省煤器為 32 列，第二級(jí)省煤器為 16 列。由于省煤器中水速過(guò)低，為了提高水速，將每一級(jí)省煤器改成兩個(gè)流 程。 在爐膛四周統(tǒng)一采用外徑為 219mm，壁厚為 10mm 的集箱，前墻和后墻的集箱長(zhǎng)度為 2m，兩側(cè)墻為 。 所有集箱都采用圓形封頭。它的結(jié)構(gòu)應(yīng)該保證顆粒能夠均勻和穩(wěn)定的流化、床料磨損最小、床內(nèi)構(gòu)件或受熱面的磨損最輕、固體顆粒落入風(fēng)箱的量最小、運(yùn)行范圍內(nèi)節(jié)涌最小等，所以本鍋爐采用比較通用的風(fēng)帽型布風(fēng)裝置。這些特性分別影響整個(gè)流化床燃燒特性。因此本設(shè)計(jì)中的給煤裝置的主要特點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制造和安裝均比較。水平面以下采用混凝土結(jié)構(gòu)加固。 本章小結(jié) 鍋爐的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要考慮鍋爐的安裝、運(yùn)行、檢修等多方面的問(wèn)題，所以需要大量的經(jīng)