【正文】 kj/kg 11 脫硫時放熱量 TQ ( jSO，2? /100) (Sar /100) kj/kg 12 可支配熱量 DarQ ( arQ. +A TQ )/(1+ dB ) kj/kg 山東建筑大學(xué)畢業(yè)設(shè)計說明書 9 續(xù)表 33 13 燃燒所需理論空氣量 0V 見表 32 m3/kg 14 脫硫所需理論空氣量 0dV ( jSO，2? /100) (Sar /100) m3/kg 15 燃燒和脫硫當(dāng)量理論空氣量 0DV ( 0V + 0dV )/(1+ dB ) m3/kg 16 燃燒產(chǎn)生理論氮氣體積 02NV 見表 32 m3/kg 17 脫硫所需空 氣中氮氣體積 02dNV 0dV m3/kg 18 當(dāng)量理論氮氣體積 02DNV ( Nar /100)/(1+ dB )+ 0DV m3/kg 19 燃燒產(chǎn)生 RO2體積 2ROV 見表 32 m3/kg 20 煅燒石灰石生成CO2體積 dCOV2 (Sar /100) m3/kg 21 脫硫使 SO2減少量 DSOV2 ( jSO，2? /100) (Sar /100) m3/kg 22 燃燒和脫硫時產(chǎn)生 RO2當(dāng)量體積 DROV2 ( 2ROV + dCOV2 DSOV2 )/(1+ dB ) m3/kg 23 燃燒產(chǎn)生理論水蒸氣體積 02OHV 見表 32 m3/kg 24 當(dāng)量理論水蒸氣體積 02ODHV [(Mar + dB Md)+ ]/(1+ dB )+ 0DV m3/kg 25 入爐燃料灰量 GF Aar /100 kg/kg 26 入爐石灰石直接生成飛灰量 fCaCOA 3 ( 3CaCO? /100)m(Sar / 3CaCO? ) kg/kg 27 入爐石灰石灰分含量 dA (100 3CaCO? )/100* dB (1 3CaCO? /100 Md/100) ? 410? kg/kg 山東建筑大學(xué)畢業(yè)設(shè)計說明書 10 續(xù)表 33 28 未反應(yīng) CaO的量 CaOA {[(1003CaCO?)/100]m(Sar / 100)( jSO，2?/100)( Sar /100)} 310?? kg/kg 29 脫硫產(chǎn)物 CaSO4的量 4CaSOA ( jSO，2? /100)( Sar /100)} kg/kg 30 當(dāng)量灰分 DarA ( GF + fCaCOA3+ dA + CaOA +4CaSOA)/(1+ dB ) % 31 未脫硫時底灰份額 da 取定 — 32 脫硫工況時底灰份額 Dda [ da ( Aar /100)+ dA + CaOA + 4CaSOA]/[(1+ dB )( DarA /100)] — 33 未脫硫時飛灰份額 fa 1 da — 34 脫硫時飛灰份額 Dfa [ fa ( Aar /100)+ fCaCOA3]/ [1+ dB )( DarA /100)] — 35 分離效率 f? 設(shè)計值 99 % 36 灰循環(huán)倍率 na fa f? /（ 1 f? ） — 37 分離器前飛灰份額 a Dfa + na — 38 脫硫后的 SO2排放濃度 DSO2? （ 104） [1( jSO，2? /100)] mg/m3 39 脫硫效率 2SO? （ 1 DSO2?/ 02SO?） 100 % 40 誤差 e │（2SO? jSO，2?） /2SO?│= e ＜ % 合格 煙氣特性計算表 不同過量空氣系數(shù)下燃燒產(chǎn)物的容積及成分見表 34。過熱器之后，布置有省煤器，省煤器出口煙溫比給水溫度高 Co6040? 為適宜，本次設(shè)計控制在 40℃ 左右，使省煤器和空氣預(yù)熱器之間達到最佳吸熱比 [15]。總壁厚 400mm。后墻水冷壁管屏與前墻相似，但不過爐頂。 （ 6） 過熱器由屏式過熱器、旋風(fēng)分離器、高溫過熱器、低溫過熱器、爐頂包覆管。 本次設(shè)計選取爐膛寬深比為 1:1，截面為 8804mm*8804mm,截面熱負荷為?；亓峡诩敖o煤口均位于爐膛的下部 到兩米處 。 （ 3） 循環(huán)流化床鍋爐的爐膛由膜式水冷壁構(gòu)成，保證了良好的氣密性。 根據(jù)煤種及爐膛內(nèi)放熱份額為1，選擇較高的爐膛燃燒溫度為 950℃ ，因為 它會影響鍋爐的燃燒效率和水冷壁的吸熱量以及吸收劑的利用情況，從而滿足 XSO 和 XNO 的排放要求。 ④爐膛密相區(qū)磨損嚴(yán)重，密封性差 。也可易于實現(xiàn)灰渣 的綜合利用。 ③燃燒效率高。 循環(huán)流化床鍋爐優(yōu)缺點 山東建筑大學(xué)畢業(yè)設(shè)計說明書 2 （ 1） CFB 優(yōu)點，具體如下： ①煤種適應(yīng)性廣。已生產(chǎn)出了具有自主知識產(chǎn)權(quán)的 50MW 等級 CFB 鍋爐，并已具備設(shè)計 100MW 等級 CFB 電站鍋爐的能力，目前正在研制具有自主知識產(chǎn)權(quán)的 100MW 等級和125MW 級 CFB 電站鍋爐，并擬在消化吸收國外先進技術(shù)的基礎(chǔ)上，與國內(nèi)研究、制造單位合作，有所創(chuàng)新地自行研制 300MW 等級的 CFB 電站鍋爐 [4]。 國內(nèi) CFB 鍋爐發(fā)展 自 1979年熱功率為 15MW的首臺商業(yè)化循環(huán)流化床鍋爐在芬蘭 Pihlava投運以來，循環(huán)流化床鍋爐得到較快發(fā)展。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，鍋爐無論在受熱面的結(jié)構(gòu)還是在燃燒方式上都有了很大的改進，以至于鍋爐效率得到了提高，這對能源利用，保護環(huán)境都有重要的意義。 Gas cooled screen。熱力計算包括爐膛、高溫過熱器、低溫過熱器、省煤器以及空氣預(yù)熱器的計算。 循環(huán)流化床鍋爐包括本體設(shè)備和輔助系統(tǒng)兩部分。 57 參考文獻 50 熱力計算數(shù)據(jù)的修正 47 管式空氣預(yù)熱器結(jié)構(gòu)計算 45 管式空氣預(yù)熱器設(shè)計及熱力計算 43 省煤器結(jié)構(gòu)計算 40 省煤器設(shè)計及熱力計算 38 低溫過熱器結(jié)構(gòu)計算 29 旋風(fēng)分離器熱力計算 4 3 220t/hCFB 鍋爐熱力計算 3 煤的元 素分析數(shù)據(jù)校核 1 2 鍋爐結(jié)構(gòu)和設(shè)計簡介 1 循環(huán)流化床鍋爐優(yōu)缺點 1 國內(nèi)外 CFB鍋爐發(fā)展及現(xiàn)狀 Ⅲ ABSTRACT Ⅳ 1 緒 論 6 無脫硫工況計算 11 煙氣焓溫計算表 12 爐膛與汽冷屏設(shè)計及熱力計算 15 山東建筑大學(xué)畢業(yè)設(shè)計說明書 II 爐膛水冷壁傳熱計算 22 鍋爐爐膛整體熱力計算 25 汽冷旋風(fēng)分離器設(shè)計及熱力計算 33 高溫過熱器熱力計算 58 附 錄 特別是在中國，循環(huán)流化床鍋爐技術(shù)在近幾十年取得了長足的進步 。 在整個設(shè)計過程中進行了鍋爐整體的熱力計算。 thermodynamic calculations。鍋爐是利用燃料燃燒釋放的熱能或其它熱能將工質(zhì)加熱到一定參數(shù)的設(shè)備。循環(huán)流化床鍋爐是從上世紀(jì)七十年代發(fā)展的清潔燃燒技術(shù)，對環(huán)境問題的解決及其重要 [2]。 經(jīng)過 10 多年的研究和實踐，國內(nèi)一批技術(shù)實力雄厚、多年從事 CFB 鍋爐技術(shù)開發(fā)研究的科研院所和高校，已擁有一定的試驗設(shè)施和試驗研究手段，已具備較強的 CFB鍋爐技術(shù)開發(fā)能力?；堇展镜?CFBB、 德國Circofluid型和內(nèi)循環(huán)型 [5]。由于循環(huán)流化床鍋爐燃燒溫度在 850950℃之間，對脫硫非常有利，且分離器效率高，脫硫劑很細，再加上物料循環(huán)使脫硫劑得以循環(huán)利用，石灰石的利用率高，因此脫硫效率高。循環(huán)流化床鍋爐 的爐膛溫度一般較低，再通過合理配風(fēng)、組織分段燃燒，可以有 效地減少 XNO 的生成。 ③循環(huán)流化床更容易結(jié)焦。 鍋爐的整體布置 （ 1） 爐膛溫度，是 CFBB 設(shè)計時的關(guān)鍵數(shù)據(jù)之一。 風(fēng)帽上小孔的面積之和遠小于布風(fēng)板的面積，通過風(fēng)帽上的小孔的氣流速度很大，高速氣流進入床層的底部，對床層顆粒產(chǎn)生強烈的擾動，氣固質(zhì)量交換強烈，這對于均勻床層和提高流化質(zhì)量都是非常重要的 [11]。二次風(fēng)離底部約 5m高處射入爐膛燃燒。燃燒室的截面寬度與深度的確定應(yīng)考慮如下主要因素： ① 燃燒室受熱面、局部受熱面、分離器的布置等相協(xié)調(diào)； ② 二次風(fēng)在燃燒室內(nèi)的穿透深度； ③ 燃料、石灰石及回灰的供給與擴散 [13]。 此次 280t/h 燃煤循環(huán)流化床鍋爐設(shè)計的爐膛高度為自布風(fēng)板至爐頂最低處為 33 米。前墻水冷壁管屏下部與集箱連接，上部過爐頂后與上集箱連接，最后蒸汽由管子引入鍋筒。分離器從內(nèi)到外分別是耐火層、保溫層、鋼外殼。在高溫與低溫過熱器之間，布置有噴水減溫器，使過熱蒸汽溫度在設(shè)計允許的范圍內(nèi)波動。具體設(shè)計尺寸見第三章詳解。 山東建筑大學(xué)畢業(yè)設(shè)計說明書 12 表 35 煙氣焓溫表 鍋爐熱平衡及燃燒和石灰石消耗量計算 表 36 鍋爐熱平衡及燃料和石灰石的計算 I y= I0 y +( α″1) I0 k 空預(yù) 器 α″=1.38 16 804.69 1628 2477 3349 4210 5155 6086 705 8027 9002 省煤 器 α″=1.29 15 760.04 1530 2333 3162 3982 4879 5752 6669 7597 8524 低溫過 熱器后 α″=1.27 14 750.12 1513 2302 3120 3921 4805 5684 6581 7498 8413 高溫過 熱器后 α″=1.24 13 735.23 1487 2260 3068 3855 4710 5572 6454 7354 8257 V0D= m3/kg (Cθ)k V0D 12 496.13 998.63 1510 2035 2568 3115 3678 4230 4800 5388 (Cθ)k 11 132.3 266.3 402.8 541.8 684.1 829.8 979.7 113 128 143 159 I0 y kj/(kg ℃) 3+5+7+9 10 616.16 1240 1908 2570 3236 3968 4699 5438 6206 6968 ADar=24.18% α 0f= (Cθ)AAa α 0f /100 9 12.05 25.22 39.34 53.70 68.37 83.54 98.78 114.37 130.48 146.72 (Cθ)A 8 80.8 169.1 263.8