【正文】 量、密相區(qū)燃燒份額、返料灰溫度、循環(huán)倍率等因素。 煤種發(fā)生變化時(shí) ，我們同樣可以 計(jì)算 各種 煤種下的爐膛密相區(qū)溫度 。例如當(dāng)灰分變?yōu)?x 時(shí)， arC 的含量則相應(yīng)的變?yōu)椋? arC*).516100( )100( ?? x………………………………………………………() 其他成分依次對(duì)該成分按照式 進(jìn)行變化 通過(guò)對(duì)灰分的改變，我們?cè)谏鲜鲇?jì)算 方法 對(duì)密相區(qū)溫度 進(jìn)行計(jì)算，得出了灰分不同 時(shí) 爐膛密相區(qū)溫度的變化。當(dāng)煤種灰分大于 70%時(shí)，不加爐膛隔墻的循環(huán)流化床密相區(qū)溫度低于 850℃ ，不能 穩(wěn)定 燃燒，因此在爐膛密相區(qū)需要加入隔墻。 在上述外置床面積下，均需要加入隔墻。 這主要是因?yàn)檠h(huán)倍率增大時(shí)， 循環(huán) 灰 增大很多 ； 在 外置床面積一定的情況下返 料灰溫增大 ， 而燃燒方面煤產(chǎn)生的熱量相同，整體上使得密相區(qū)溫度很高。經(jīng)過(guò)計(jì)算，劣質(zhì)煤燃燒時(shí)， 只加熱煤自身的情況下， 密相區(qū)燃燒份額 也 不應(yīng)低于 。因此循環(huán)倍率也不應(yīng)該過(guò)高，優(yōu)化的循環(huán)倍率應(yīng)該在 2~3 左右。因?yàn)槲覀円惨ＷC爐膛出口煙溫不至于過(guò)低。 由此我們可以計(jì)算不同外置床面積下密相區(qū)的溫度，從而 確定最優(yōu)的 外置床面積。 在循環(huán)倍率為 密相區(qū)燃燒份額為 、外置床換熱面積為 20 ㎡的情況下 ，我們 計(jì)算 得出 了 不同灰分下密相區(qū) 的 溫度 見(jiàn)表 ， 如 圖 所示 ： 表 灰分 變化時(shí)， 密相區(qū) 的溫度變化 重慶大學(xué)本科學(xué)生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 3 低熱值循環(huán)流化床工業(yè)鍋爐方案設(shè)計(jì)論證 20 灰分對(duì)密相區(qū)溫度的影響0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100灰分（%）密相區(qū)溫度（℃）變灰分密相區(qū)溫度 圖 灰分對(duì)密相區(qū)溫度的影響 序號(hào) 灰分（ %） 密相區(qū)溫度（℃） 1 2 3 4 5 6 7 8 通過(guò) 表 和 圖 我們看出，其它條件不變 、 煤種灰分增加時(shí)，密相區(qū)溫度降低。 造成密相區(qū)溫度過(guò)低的原因就是燃料本身發(fā)熱量很低，很多時(shí)候僅 僅能夠維持自己的燃燒。返料灰溫度則由外置床傳熱量的多少?zèng)Q定。申 報(bào) 的重 慶 市科委攻 關(guān) 項(xiàng)目 ， 已 經(jīng) 得到市科委 正式 批準(zhǔn) 為 2021 年科技攻關(guān)項(xiàng)目 。 循環(huán)倍率還與爐膛傳熱系數(shù)密切相關(guān) ，循環(huán)倍率越大則傳熱系數(shù)越大，因此循環(huán)倍率 也 不能太小。 從這 里也 說(shuō) 明，必 須 使用冷渣器冷 卻灰渣、回收 熱 量，才能提高 鍋爐 的 熱 效率。 鍋爐物料平衡 鍋爐物料平衡是鍋爐機(jī)組熱力計(jì)算的關(guān)鍵數(shù)據(jù)之一，循環(huán)流化床鍋爐也不例外。 復(fù)合式流化床冷渣 裝 置集中體 現(xiàn)了 多種冷渣 裝 置的技 術(shù) 優(yōu) 點(diǎn) ， 實(shí)現(xiàn) 不同 結(jié) 構(gòu)的良好配合， 從 而 滿 足 了實(shí)際運(yùn) 行的需要，取得了 爐 渣冷 卻 與排放的良好效果；該裝 置采用多 倉(cāng) 式流化床 結(jié) 構(gòu)， 對(duì) 于 爐內(nèi) 的粗渣、 細(xì) 渣、 飛 灰分 別 控制，極大地提高了流化床冷渣器 對(duì)底 渣粒度的 適應(yīng) 性，適合 國(guó)內(nèi)給 煤粒度的要求，小粒 徑 的灰渣在后面的冷 卻倉(cāng)內(nèi) 有 盡 量多的停留 時(shí)間 ，增 強(qiáng) 了冷 卻 效果，提高了冷渣器的穩(wěn) 定性，同 時(shí) 也提高了 鍋爐 燃 燒 效率。 正平衡法就是直接測(cè)量鍋爐輸入熱量和輸出熱量，按下式就算鍋爐熱效率： %100 r1gl ???……………………………………………………() 反平衡法就是先確定各 項(xiàng)熱損 失和 鍋爐輸 入 熱 量，再按下式 計(jì) 算 鍋爐熱 效率： ) ,%qqqqq(1 0 0 65432gl ??????? ……………………………() 在 設(shè)計(jì)鍋爐 或 熱 效率 試驗(yàn)時(shí) ，常用反平衡法，即求得各 項(xiàng)損 失之后，再求得鍋爐熱 效率。在熱量平衡和物料平衡的基礎(chǔ)上，我們才能進(jìn)一步研究爐膛溫度的影響因素。如果爐膛密相區(qū)溫度 低于 850℃ ，就會(huì)造成爐內(nèi) 燃燒不穩(wěn)定、 甚至 熄火 的 問(wèn)題。 針對(duì)還沒(méi)有充分解決的低熱值燃料燃燒穩(wěn)定性問(wèn)題，重慶大學(xué)燃燒 環(huán)保研究室 提出了 一 種 帶有爐膛隔墻的 新型 循環(huán)流化床 燃燒技術(shù) 。 重慶大學(xué)本科學(xué)生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 2 國(guó)內(nèi)外劣質(zhì)煤燃燒技術(shù) 9 因此，對(duì)于致力于 循環(huán)流化床燃燒 技術(shù) 研究 的人員來(lái)說(shuō)，需要解決的問(wèn)題還很多。 如果分離器 分離 效率不高，還會(huì)對(duì)對(duì)流受熱面、省煤器、空預(yù)器等尾部受熱面造成嚴(yán)重磨損。 當(dāng) 循環(huán)流化床工業(yè)鍋爐 燃用劣質(zhì)煤時(shí)， 灰分 含量大 、密相區(qū)溫度 往往偏低。從燃燒的燃料上來(lái)講，以上各種爐型適用于發(fā)熱量大于 10MJ/kg 的煤種，對(duì)于高灰分、低熱值的燃料，以上爐型將它很好的燃燒還有一定的困難和不足。高溫顆粒在換熱器中燃燒換熱后，流回爐膛，維持爐膛出口煙溫。這種設(shè)計(jì)減輕了埋管磨損， 但主床無(wú)埋管受熱面，床料不能得到有效補(bǔ)充 。該種爐型最主要的特點(diǎn)是高溫旋風(fēng)分離器布置在燃燒室前面 ， 汽水系統(tǒng)簡(jiǎn)單 ， 結(jié)構(gòu)緊湊 ， 鍋爐投資成本較低。第一級(jí)分離器為慣性分離，分離效率低、飛灰量大，過(guò)熱器磨損 嚴(yán)重 ；第二級(jí)分離 器為中溫分離，返料溫度低，如果燃用灰分高的劣質(zhì)煤，循環(huán)灰量大，造成爐膛溫度偏低、燃燒不穩(wěn)定，熄火等問(wèn)題；同時(shí)飛灰含碳量相對(duì)較高，鍋爐效率相對(duì)偏低。為了穩(wěn)定爐膛密相區(qū)床溫，密相區(qū)布置有埋管受熱面。因此， 在能源緊張和排放法規(guī)嚴(yán)格的今天，循環(huán)流化床得到了越來(lái)越廣泛的利用和 空前 的發(fā)展。 4. 負(fù)荷調(diào)節(jié) 范圍廣 ，可用于調(diào)峰運(yùn)行。 未 燃盡的顆粒 經(jīng)過(guò)分離器分離下來(lái)，在爐內(nèi) 多次循環(huán) 燃燒 增加 了顆粒 在爐內(nèi)的停留時(shí)間， 進(jìn)行 多次 劇烈的質(zhì)量和熱量交換 。 在煤矸石發(fā)電技術(shù)中， 目前主要利用的是發(fā)熱量在 5MJ/kg 以上的煤矸石，但還有大量發(fā)熱量在 4MJ/kg 以下的煤矸石還未得到有效的綜合利用。 如果能使煤矸石 “變廢為寶 ”加以利用，則它具有的經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)保效益非?？捎^。煤炭開(kāi)采運(yùn)輸，產(chǎn)生的煤矸石，煤泥等 固體廢物 堆積堵塞河道、 造成 水土流失；燃煤過(guò)程中產(chǎn)生 的 2CO 、 2SO 和xNO 更 是溫室效應(yīng)和酸雨的罪魁禍?zhǔn)?。在過(guò)去的 20 世紀(jì)中 , 人類使用的能源主要有四種：原油、天然氣、煤炭和電力。 作者在導(dǎo)師的指導(dǎo)下，完成了鍋爐的 物料平衡計(jì)算、熱平衡計(jì)算 ； 在此基礎(chǔ)上提出了 35t/h 低熱值 循環(huán)流化床工業(yè)鍋爐 的原則性設(shè)計(jì)方案 ；對(duì)原則性設(shè)計(jì)方案的不同量化參數(shù)進(jìn)行分析對(duì)比，提出 其 優(yōu)選方案 ； 利用所在研究室的計(jì)算程序， 再對(duì)優(yōu)選方案進(jìn)行熱力計(jì)算 ；最后 根據(jù)計(jì)算結(jié)果，擬出 了其 具體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案 ， 并 用 CAD 繪出鍋爐總圖和汽水管路圖等 鍋爐布置圖 。 針對(duì)這些問(wèn)題， 重慶大學(xué)燃燒環(huán)保研究室提出了帶有爐膛隔墻的循環(huán)流化床燃燒 專利 技術(shù)。 關(guān)鍵詞 ： 工業(yè)鍋爐 ,循 環(huán) 流化床 ,劣 質(zhì) 燃料 ,鍋爐設(shè)計(jì) 重慶大學(xué)本科學(xué)生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） ABSTRACT II ABSTRACT With the increasingly intensity of coal utilization and the increasingly strictness of emission regulations in China, The utilization of Lowcalorie fossil fuels such as coal gangue is more and more confined .With extensive fuel range、 high efficiency and low gas emission ,CFB boiler will inevitably bee the main development direction of industrial boiler. Due to the current domestic industrial CFB boiler’s fuel mostly above 12MJ / kg, The research of poor quality fuels less than 12MJkg involves less. With coal quality declines, less heat and more ash it generates, which lead to low bustion efficiency,serious pipe wear and bustion instability. Against these problems, our laboratory puts forward a new technology which is used to bust poorquality coal， the main difference is the Circulating Fluidized Bed boiler has a partition in the lower furnace. The author pletes the putation of material balance and thermal balance with the supervision of his tutor. Based on this a design of 35t/h LowCalorie Coalfired Industrial CFB Boiler is put forward .Through the design principle of the analysis and parison of different quantitative parameters, we propose the optimal scheme. Then the author goes on Thermodynamic calculation with the software in the laboratory. According to the results, the author designs the specific structural design and draw up the boiler with the CAD software. The main calculations show that: 1) With increases in ashes, the temperature of lower furnace declines. When ash content exceeds 68%,the temperature of lower furnace is below 850℃ ,thus is unable to sustain stable bustion in the lower part. 2) In dense phase area joins furnace partition, one side to give coal and another side to give circulation ash, thus successfully solves the problem of poorquality coal bustion. it is available to burn such poorquality coals those their heat value range from 12MJ to 4MJ per kilogram. 3) After thermodynamic calculation and design scheme， the scheme of 35t/h Industrial Circulating Fluidized Bed Boiler is put forward. In the scheme the coal gangue of 5MJ/kg calorific value has a good bustion state. 重慶大學(xué)本科學(xué)生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） ABSTRACT Ⅲ Key words： Industrial Boiler, Circulating Fluidized Bed, Poorquality Coal， Boiler Design 重慶大學(xué)本科學(xué)生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 目 錄 Ⅳ 目 錄 摘 要 ................................................................................................................. I ABSTRACT ..................................................................