【正文】 徑De為2000mm，排氣管插入深度hc 為2300mm，排氣管總長度L為4000mm。本鍋爐采用高溫旋風分離器。風帽外徑為42mm，內徑28mm，正方形布置，間距，共布置2500只風帽。 水冷壁 鍋爐爐膛內在保證水冷壁均勻布置的情況下盡可能多的布置水冷壁。在此次設計中，一、二次風配比為7:3，二次風單層送入，風速為，二次風入口位于距布風板5m處。熱空氣溫度的選擇主要應保證燃料在鍋爐內迅速著火。床溫的選擇要考慮鍋爐結焦，燃燒效率，脫硫效率，NOx的排放等一系列問題。空氣預熱器用于預熱燃燒所用的空氣，減少排煙熱損失，減少燃料消耗量，從而提高鍋爐效率。后墻水冷壁管屏與前墻相似，但不過爐頂。二次風離底部約5m高處射入爐膛燃燒。屬于爐膛設計的主要內容有：爐膛溫度，爐膛傳熱計算，爐膛深度和爐膛寬度，高度等等[14]。屬于中壓自然循環(huán)鍋爐。2 鍋爐結構與設計簡介 通過對循環(huán)流化床鍋爐的結構了解，在給定參數的情況下，從而進行設計計算。循環(huán)流化床鍋爐 的爐膛溫度一般較低，再通過合理配風、組織分段燃燒，可以有 效地減少 的生成。它保留了鼓泡床鍋爐的上述優(yōu)點，而又克服了鼓泡床鍋爐的揚析率高、燃燒效率和石灰石利用率低、難以大型化的缺點[9]。④對超臨界CFBB的開發(fā)急功近利。 1985年9月德國杜易斯堡的電站級CFB B的運行經驗為其后國際上電站級CFBB的應用起到了先導作用[3]。由于上述優(yōu)點使得循環(huán)流化床燃燒技術特別適合我國以煤為主的燃燒的國情，在較短的時間內得到了迅速的發(fā)展和應用。河北工業(yè)大學2012屆畢業(yè)論文135t/h循環(huán)流化床鍋爐結構設計1 緒論 隨著鍋爐這種將能量的化學能轉化為動能的設備廣泛的應用和發(fā)展，導致環(huán)境嚴重的污染。循環(huán)流化床鍋爐燃燒技術與鏈條爐和煤粉爐燃燒等常規(guī)燃煤技術相比，最突出的特點是：燃燒溫度比較低，湍流混合強烈、燃燒強度大，負荷調節(jié)性能強等一系列優(yōu)點?；堇展镜腃FBB [2]。③認為大型循環(huán)流化床鍋爐是劣質燃料利用的設備，這一定位不利于CFBB技術的良性發(fā)展。尤其最近幾年，第二代CFBB迅猛發(fā)展。 ④氮氧化物排放低。在分析了循環(huán)流化床鍋爐的優(yōu)缺點之后，我們更加清楚地認識到對其如何改進，意識到我們的不足，盡力使其達到效率高，污染小，經濟性最佳。本次設計為135噸/小時循環(huán)流化床鍋爐。 爐膛設計 爐膛設計是循環(huán)流化床鍋爐設計成功的關鍵。一次風經布風板上的風帽均勻進入爐膛底部，確保底部流化狀態(tài)，使燃燒粒子充分混合。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。在尾部煙道中布置有高溫過熱器、低溫過熱器、鋼管式省煤器和管式空氣預熱器。截面熱負荷一般在35MW/m2， MW/m2。%，鍋爐容量135t/h，排煙溫度選取為145℃。一次風率過低，不能保證密相區(qū)顆粒正常流化，而且大顆粒燃料無法燃盡。上鍋筒筒身用20鋼板熱卷冷澆而成，封頭為20鋼沖壓而成的橢圓形封頭，封頭和筒身壁厚都為。 一般來說，風帽上小孔的面積之和遠小于布風板的面積，通過風帽上的小孔的氣流速度很大，高速氣流進入床層的底部，對床層顆粒產生強烈的擾動，氣固質量交換強烈，這對于均勻床層和提高流化質量都是非常重要的[17]。分離器的設計和、布置關系到鍋爐的經濟性和可靠性。 特點旋風分離器結構簡單，制造、安裝方便，投資少； 屬靜態(tài)設備，操作維護容易； 性能穩(wěn)定，操作彈性大； 不受氣體種類、氣體中固體顆粒濃度以及溫度、壓力的限制，應用范圍非常廣 [15]?？諝忸A熱器，通常為管式，以減少漏風，煙氣速度一般取。其結構見圖23和圖24，具體尺寸見鍋爐總圖。其結構見圖26。 粉塵排放的控制為了滿足粉塵排放的控制要求，必須采用末級除塵器，通常為靜電除塵器和布袋除塵器。尾部煙道采用輕型板壁爐墻，第一層為耐火混凝土；第二層為保溫混凝土；第三層為絕熱層。 鍋爐的各項熱損失計算。鍋爐的輸入熱量 ，確定鍋爐的總熱損失和鍋爐效率，最后計算出鍋爐的輸出熱量和計算煤耗量等項目的計算。由省煤器的給水和煙氣的焓值知，確定煙氣的放熱量和給水的吸熱量，根據省煤器的結構尺寸最終確定省煤器的傳熱面積。 煙道轉向室阻力計算。 最后確定除塵器阻力計算、煙囪阻力計算、煙氣側自生通風力計算、鍋爐煙氣側煙總流阻。所以，選擇風機型號是非常重要的。[3]孫獻斌。[9]姜健，梁凌，概述循環(huán)流化床鍋爐的產生、現狀及發(fā)展趨勢[J]。中國高新技術企業(yè)，2007，(06)：77。[17]趙緒國；220t/h循環(huán)流化床鍋爐的工作原理及結構設計[J]。鍋爐原理與計算。循環(huán)流化床鍋爐設備與運行。℃）等于灰的比熱容 表2596920平均粒徑mP50 燃煤顆粒尺寸在08mm時21床料的臨界流化速度m/s其中 22顆粒團有效導熱系數W/(m.℃)23顆粒團比熱容J/（kg。第二章 煙風阻力計算2 煙道阻力計算根據平衡通風情況給出的爐膛出口負壓取值范圍為2030 Pa，在此取爐膛真空度 Pa。10表118 熱力計算結果匯總表序號名稱符號單位爐膛高溫過熱器低溫過熱器省煤器空氣預熱器1煙氣入口溫度℃—8502煙出口溫度℃8501503介質進口溫度℃278340204介質出口溫度℃2784501505介質平均流速—6煙氣平均速—7平均溫壓℃—8傳熱系數—9受熱面積—10附加受熱面積————11總傳熱量kJ/kg本章主要對整個鍋爐的熱力進行了計算。中國電力出版社，2008 致 謝 本次畢業(yè)設計能夠圓滿完成，與指導老師劉聯勝的嚴格要求和耐心的幫助是密不可分的。循環(huán)流化床鍋爐設計與計算。 [19]Irene Bolea,Luis M. Romeo,David Pallar233。石化技術，2003，(02)：1721。 [11]金國淼，等。Coulthard, .Steedman,W. Botros,Peter E. Experimental development of the Vortex circulating Fluidized BedProceedings of the International Conference on Fluidized Bed Combustion,v 1,p 203209,1991,Clean Energy for the World [6]Li,.； Zhang,. Meng,. Design and application of novel horizontal circulating fluidzed bed boiler Proceedings of the 20th International Conference on Fluidized Bed Combustion,p 206211,2009,Proceedings of the 20th International Conference on Fluidized Bed Combustion . [7]李峰，張縵，于龍，135MW循環(huán)流化床鍋爐工程設計[J]。在這篇論文中，基于任務書所給定的參數以及一些經驗數值，做了如下工作：首先對鍋爐的整體布置進行了論證，選定了適合的結構方案；然后對各個部分進行了熱力計算，以確定各個部位的具體結構尺寸：根據尺寸繪制了精確的鍋爐總圖、水系統(tǒng)圖、省煤器圖、煙風系統(tǒng)圖；對鍋爐的煙道和風道進行阻力計算，在此基礎上計算了所需要的引風機、送風機功率。 爐膛風室壓力為布風板阻力加料層阻力，即整個床層阻力。 省煤器阻力計算。 旋風分離器阻力計算。由進入稀相區(qū)的熱量、稀相區(qū)的煙速等，最后由稀相區(qū)的煙氣焓確定稀相區(qū)的溫度。 煙氣焓溫表計算。在鍋筒上裝有2只， 過熱器集汽集箱上裝有一只彈簧安全閥，在過熱器集汽集箱出口裝有電動主汽閥，其它水位表排污、加藥、取樣等表計和閥門均按常規(guī)設置。柱腳與鋼筋混凝土基礎固接。 的排放控制循環(huán)流化床鍋爐的設計燃燒方式，可以抑制燃料型NOx生長。管子規(guī)格為的無縫鋼管，錯列布置，橫向節(jié)距90mm，縱向節(jié)距60mm，橫向管排數41/42排，縱向管排數35排， m2。過熱器分成兩級 布置在尾部豎井煙道中，低溫過熱器布置在煙氣較低部分，逆流布置，材料為20鋼；高溫過熱器布置在煙氣的高溫部分，順流布置，以降低溫壓，避免過熱損壞，材料為20鋼。其結構見圖22。是鍋爐的安全經濟運行的關鍵[13]。布風板阻力為整個床層阻力的%才可以維持床層穩(wěn)定運行。它是自然循環(huán)鍋爐構成水循環(huán)回路的重要部件。自下而上依次為一次風室、密相區(qū)、二次風口、懸浮段、蒸發(fā)管。如果選擇過小，則燃料不能充分燃燒，使爐膛完全熱燃燒損失增加；如果選擇過大，會增加排煙熱損失。對于本次設計，床溫取918℃。而截面熱負荷選擇與運行風速的選擇是息息相關。從給定的參數，我們可以進行熱力計算。燃燒室的截面寬度與深度的確定應考慮如下主要因素：①燃燒室受熱面、局部受熱面、分離器的布置等相協調；②二次風在燃燒室內的穿透深度；③燃料、石灰石及回灰的供給與擴散[17]。爐膛溫度的選取，必須綜合考慮燃料燃燒特性和排放控制要求[15]。尾部受熱面中過熱器兩級布置。第二部分為對流煙道，布置有高溫過熱器、低溫過熱器、省煤器、空氣預熱器等。②CFBB的運行維護比較煩繁瑣。 ②高效脫硫。 主要研究內容循環(huán)流化床鍋爐的結構特點，發(fā)展趨勢，應用情況，旋風分離器及對爐膛的設計和排放的控制等進行研究。該公司的超臨界CFBB也已設計完成。③燃燒效率高。循環(huán)流化床鍋爐是從上世紀七十年代發(fā)展的清潔燃燒技術，對環(huán)境問題的解決及其重要。循環(huán)流化床燃燒技術對燃煤適應性強。④負荷調節(jié)性好, 自動控制水平高。 國內循環(huán)流化床鍋爐發(fā)展現狀目前，我國CFBB在飛速發(fā)展過程中存在一些問題：①目前大型CFBB技術基本是從技術品種單一的法國的阿爾斯通公司引進的，存在一定的技術風險。因為傳統(tǒng)的燃煤鍋爐因其燃煤利用率低、傳熱性差、煤種單一且脫硫脫銷裝置的投資和運行費用高昂而受到挑戰(zhàn)。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[10]。③循環(huán)流化床更容易結焦。循環(huán)流化床鍋爐運行時，給煤機將煤和石灰石送入爐膛下部，一、二次風分別由爐膛的 底部和側墻送入，燃燒主要發(fā)生在爐膛，脫硫劑固定生成的二氧化硫，燃燒產生的熱量被爐膛四周布置的膜式水冷壁吸收。采用前墻給煤方式，流化風全部由一次風供給，一、二次風各占70%、30%，二次風在布風板以上5m處送入爐膛。 爐膛傳熱計算是分段進行的。 燃燒室高度的設計 燃燒室的高度,是循環(huán)床鍋爐設計的一個重要參數。3 方案論證135噸/小時循環(huán)流化床鍋爐設計，屬水管式中壓自然循環(huán)鍋爐，應以運行的安全性和可靠性為前提。循環(huán)流化床鍋爐的運行風速一般為，運行風速提高，爐子緊湊，爐膛的截面熱負荷增大，爐膛高度增加，磨損加劇，鍋爐造價、能耗增加。在設計中，鍋爐的排煙溫度和熱空氣溫度是給定的基本參數。燃燒室中過量空氣系數一般在之間，因此，在本次設計中，爐膛出口的過量空氣系數取。尾部豎井采用支承結構，布置有高溫過熱器，低溫過熱器，鋼管式省煤器及管式空氣預熱器，爐膛和尾部煙道之間由旋風分離器相連，分離器下部接返料裝置。表41鍋爐基本尺寸爐膛寬度爐膛深度鍋筒中心高度鍋爐外形尺寸長寬高單位㎜㎜㎜㎜㎜㎜數值50005000310002700270031721 燃燒設備循環(huán)流化床鍋爐的燃燒設備包括啟動燃燒器、給煤機、風室、布風板、風口、分離器、回料器等。其結構見圖21。 工作原理傳統(tǒng)的旋風分離器由進氣管、排氣管、下料管及圓錐形的筒體組成。圖22 旋風分離器 對流受熱面設計高溫分離器接著連接尾部對流煙道，布置有過熱器、省煤器和空氣預熱器。蒸汽從頂棚管出來后經低溫過熱器進口集箱進入低溫過熱器，出低溫級出口集箱后進入自制冷凝水噴水減溫器（圖上未畫出），調節(jié)汽溫后，進入高溫過熱器，最后經過高溫級出口集箱進入蒸汽總管被輸往汽輪機利用。其結構見圖25，具體尺寸見鍋爐總圖?？刂埔淮物L量小于理論燃燒空氣量，爐膛中部分段送入二次風來實現，使燃料中氮在爐膛底部釋放出為，而不是燃料型。 凡屬操作、檢修、測試門孔處及連通道均設有平臺和樓梯，平臺采用柵格結構，固定支撐在鋼架上。 本章小結本次設計的題目是135噸/小時循環(huán)流化床鍋爐設計，本章首先對鍋爐的整體概況進行了簡單介紹，并結合設計題目，列出鍋爐規(guī)范，燃料特性，管子特性，以及主要經濟技術指標。根據三原子氣體、氮氣，水蒸氣、煙氣和空氣的體積計算出各自的焓值。 過熱器的熱力計算。進口煙道阻力計算包括煙氣加速突變損失、灰粒加速突變損失、煙氣加速漸變損失、灰粒加速漸變損失和進口煙道沿程阻力損失等的計算。根據省煤器側煙氣溫度、密度、流速、原始阻力等進而求得省煤器阻力。=+=。參考文獻[1]趙果然。黑龍江電力，2002，(05)：398399+403。除塵設備[M]。 [16]王清華，旋風分離器結構改進的研究