【正文】 煙氣溫度885煙氣實(shí)際密度修正系數(shù)導(dǎo)渦管直段長(zhǎng)度設(shè)計(jì)值導(dǎo)渦管水力直徑設(shè)計(jì)值導(dǎo)渦管煙氣流速絕對(duì)粗糙度 查[1]表106摩擦阻力系數(shù)導(dǎo)渦管煙氣沿程阻力出口煙道阻力平面彎頭阻力損失煙氣實(shí)際密度修正系數(shù)導(dǎo)渦管煙氣速度阻力系數(shù)90彎頭平面彎頭阻力損失()出口煙道煙氣擴(kuò)張損失之一煙氣溫度885修正系數(shù)煙氣實(shí)際密度煙道入口截面煙氣入口流速()煙道出口截面煙氣出口流速()擴(kuò)張系數(shù)查[1]表107，出口煙道煙氣擴(kuò)張損失之一()出口煙道煙氣擴(kuò)張損失之二煙氣溫度885修正系數(shù)煙氣實(shí)際密度煙道入口截面煙氣入口流速煙道出口截面煙氣出口流速()擴(kuò)張系數(shù)出口煙道煙氣擴(kuò)張損失之二()旋風(fēng)分離器阻力 回料器結(jié)構(gòu)尺寸計(jì)算名稱符號(hào)公式或來源數(shù)值單位燃料當(dāng)量消耗量當(dāng)量灰量%灰循環(huán)倍率循環(huán)灰量豎管中灰在流態(tài)化時(shí)的密度選取豎管直徑設(shè)計(jì)值豎管截面積豎管中灰下降速度選取返料腿直徑()回料器溢流堰高()回料器本體寬度。采用空氣預(yù)熱器不僅可以提高鍋爐的熱效率，而且還可以減少煤的消耗量。 低溫過熱器結(jié)構(gòu)圖 省煤器 省煤器布置在鍋爐煙道的最后面。本此設(shè)計(jì)的高溫過熱器采用的結(jié)構(gòu)為單管圈，管徑及壁厚為具有一定程度的導(dǎo)流作用，應(yīng)該盡可能的避免造成死角和渦流區(qū)。花板上安裝有風(fēng)帽。其導(dǎo)渦管直徑為3420mm；筒體長(zhǎng)度為6402mm；椎體長(zhǎng)度為8022mm；尾部煙豎管直徑為1425mm；。鍋爐爐膛可分為上部稀相區(qū)與下部密相區(qū)。%；――排煙熱損失，%； ——可燃?xì)怏w未完全燃燒熱損失，％ ——固體未完全燃燒熱損失，％ ――散熱損失，％——灰渣物理熱損失％固體未完全燃燒熱損失為： （）式中： ——固體未完全燃燒熱損失，%——鍋爐可支配熱量，——底灰份額；——底灰含碳量，%；——飛灰份額，——飛灰含碳量；——燃料收到基灰份，%。/kg； ——石灰石脫硫所需要的理論空氣量，kg/kg；——燃料中的氫，%； ——當(dāng)量理論空氣量，m179。燃燒生成CaO時(shí)吸熱量 （）式中：——煅燒生成CaO的吸熱量，kj/kg——入爐的石灰石直接飛出分離器成為飛灰的份額，簡(jiǎn)稱CaCO3脫硫放熱量 （）式中：——脫硫是生成CaSO4的放熱量，kj/kg可支配熱量 （）式中：——可支配熱量，kj/kg脫硫所需要的理論空氣量 （）燃燒和脫硫當(dāng)量理論空氣量 （）式中：——當(dāng)量理論空氣量，m179。 脫硝原理 由于循環(huán)流化床鍋爐的燃燒溫度一般控制在850~900℃，屬于低溫燃燒。 循環(huán)流化床爐內(nèi)脫硫 循環(huán)流化床爐內(nèi)的脫硫脫硫過程為：燃煤中的硫在鍋爐爐膛內(nèi)發(fā)生反應(yīng)產(chǎn)生二氧化硫和一些其它的硫化物質(zhì)；于此同時(shí)被填到爐膛內(nèi)的石灰石被快速地加熱，發(fā)生煅燒反應(yīng)，生成了多孔疏松的一氧化鈣。通過該技術(shù)的煤種直接用來燃燒，依然會(huì)存在SO2的污染問題。一般情況下?lián)Q熱面對(duì)流化床的換熱系數(shù)要比固定床的大一個(gè)數(shù)量級(jí)上下，所以流化床所需的傳熱面積相對(duì)較小，降低了制作成本。不論是從床層取出顆粒還是加入新的顆粒都比較方便，有助于實(shí)現(xiàn)連續(xù)化與自動(dòng)化地操作。間歇操作好，產(chǎn)物均勻僅適應(yīng)于快速反應(yīng)床層中溫度分布當(dāng)有大量熱量傳遞時(shí)，溫度梯度較大以適量氣流能控制溫度梯度，或以大量固體循環(huán)能使之減小到最低限度床層溫度幾乎恒定。 流態(tài)化原理 流態(tài)化是一種用來描述固態(tài)顆粒和流體呼吸昂接觸的運(yùn)動(dòng)形態(tài)，是一種將固體微粒通過與液體或者氣體接觸使其轉(zhuǎn)化成類似流體狀態(tài)的操作。在循環(huán)流化床燃燒方式下，爐膛內(nèi)的溫度因受到煤中灰的變形溫度與脫硫最佳溫度的限制，通常會(huì)維持在850攝氏度上下。爐膛內(nèi)的燃料燃燒產(chǎn)生熱量，所產(chǎn)生的熱量被受熱面冷卻吸收一部分，另一部風(fēng)熱量唄在爐膛尾部所設(shè)的對(duì)流受熱面冷卻吸收。 煤:煤場(chǎng)來煤經(jīng)燃運(yùn)車間輸煤皮帶→碎煤機(jī)→煤斗→給煤機(jī)→爐膛一次風(fēng)：冷風(fēng)→一次風(fēng)機(jī)→空氣預(yù)熱器→流化風(fēng)室、上一次風(fēng)道→爐膛二次風(fēng)：冷風(fēng)→二次風(fēng)機(jī)→空氣預(yù)熱器→二次風(fēng)道、播煤風(fēng)道→爐膛高壓風(fēng)：冷風(fēng)→高壓風(fēng)機(jī)→回料閥煙：爐膛中產(chǎn)生的高溫?zé)煔狻訜崴浔凇韷κ軣崦妗鷮?duì)流過熱器→再熱器→省煤器→空氣預(yù)熱器→電除塵器→引風(fēng)機(jī)→煙囪→排向大氣灰：鍋爐燃燒所產(chǎn)生的灰渣，主要分為底渣和飛灰。 1．220t/h循環(huán)流化床鍋爐的機(jī)構(gòu)圖如下 鍋爐結(jié)構(gòu)圖項(xiàng)目Car(%)Har(%)Oar(%)Nar(%)Sar(%)Aar(%)Mar(%)Var(%)Qar,net,p(kj/kg)設(shè)計(jì)煤種20576第二章 220t/h循環(huán)流化床鍋爐的機(jī)構(gòu)分析 項(xiàng)目數(shù)值單位額定蒸發(fā)量220t/h最大連續(xù)蒸發(fā)量240t/h額定蒸汽溫度540℃額定蒸汽壓力MPa給水溫度215℃鍋爐排煙溫度136℃鍋爐保證熱效率%脫硫效率（Ca/S=）=90% 鍋爐采用∏形布置，單鍋筒橫置式自然循環(huán)，循環(huán)流化床燃燒方式。 當(dāng)前階段，循環(huán)流化床鍋爐的發(fā)展方向是更高參數(shù)、更大容量。 德國(guó)魯奇公司開發(fā)的Lurgi型循環(huán)流化床鍋爐，其主要特點(diǎn)是設(shè)置了外置式流化床換熱器。 我國(guó)對(duì)循環(huán)流化床的研究是從50年代末在中科院化學(xué)冶金研究所開始的。因此可以說，循環(huán)流化床是較低速的鼓泡流化床的延伸和發(fā)展，并可能伴隨流動(dòng)狀態(tài)的實(shí)質(zhì)性變化。要改善轉(zhuǎn)化率，一個(gè)措施就是“循環(huán)”，即使固體物料多次循環(huán)再入主要反應(yīng)區(qū)，以延長(zhǎng)它的停留時(shí)間，達(dá)到高的轉(zhuǎn)化率。 對(duì)220t/h循環(huán)流化床鍋爐的主體部分的結(jié)構(gòu)及熱力設(shè)計(jì)。 早期容量較小的循環(huán)流化床鍋爐類型較多，經(jīng)過不斷發(fā)展完善和大型化以后，目前具有代表性的大型鍋爐如下。 英國(guó)Kaverner公司的MYMIC型循環(huán)流化床鍋爐，其最大的特點(diǎn)是，采用了布置在爐膛內(nèi)的水冷或氣冷的高溫旋風(fēng)分離器，爐內(nèi)高溫?zé)煔鈴钠渲苓吳邢蜻M(jìn)入旋風(fēng)分離器，分離下來的固體顆粒沿周邊均勻地返回爐膛內(nèi)。 對(duì)循環(huán)流化床鍋爐的主體部分的結(jié)構(gòu)及熱力設(shè)計(jì)，得出其與普通煤粉爐的區(qū)別所在。鍋爐總體布置見大圖。循環(huán)流化床鍋爐運(yùn)行時(shí)，一次風(fēng)經(jīng)過布風(fēng)板進(jìn)入爐膛；二次風(fēng)經(jīng)由爐膛下部一定高度進(jìn)入爐膛。因此使得燃料的利用率大大提高，并延長(zhǎng)了燃燒反應(yīng)時(shí)間。于此同時(shí)，在強(qiáng)烈的動(dòng)量質(zhì)量傳遞的情況下，使得循環(huán)流化床鍋爐內(nèi)的燃料顆粒產(chǎn)生磨損，從而進(jìn)一步強(qiáng)化燃燒。可進(jìn)行溫度均勻的大規(guī)模操作。 因?yàn)楸涣骰墓虘B(tài)顆粒具有類似于液體的特性，所以顆粒流動(dòng)較平穩(wěn)，因此操作起來可以連續(xù)地自動(dòng)控制。 由于流化床中固態(tài)顆粒處于激烈運(yùn)動(dòng)的狀態(tài)，會(huì)不斷地沖刷換熱器的壁面，導(dǎo)致?lián)Q熱壁面上的汽膜變薄，進(jìn)而提高了床層對(duì)壁面的傳熱系數(shù)。動(dòng)力煤洗選加工通常采用物理方法，但是該技術(shù)對(duì)煤里的有機(jī)硫并沒有處理能力，而且該技術(shù)也不是徹底地脫硫，只是硫份的再分配。循環(huán)流化床燃燒技術(shù)在燃料適應(yīng)性、燃燒效率等方面向前推進(jìn)了一步，在Ca/S為2時(shí)就可以達(dá)到85%~90%的脫硫效率，所以說循環(huán)流化床燃燒技術(shù)是一項(xiàng)很有發(fā)展前景的技術(shù)。由于當(dāng)采用白云石或者含有少量碳酸鎂的石灰石作為脫硫劑是，會(huì)導(dǎo)致爐膛內(nèi)的氧化鎂的量很少，因此通常會(huì)不予考慮的。第三章 220t/h循環(huán)流化床鍋爐的熱力設(shè)計(jì)及計(jì)算 不同工況下的燃燒計(jì)算 理論空氣量 ()三原子氣體體積 ()理論氮?dú)怏w積 ()理論水蒸氣體積 () 無脫硫工況下的煙氣體積計(jì)算過量空氣量 ()H2O體積 ()煙氣總體積 () 脫硫工況下計(jì)算SO2原始排放濃度 （） 計(jì)算脫硫效率 （）鈣硫摩爾比 (） 與1kg燃料相配的入爐石灰石量 （)式中：——與1kg燃料相配的入爐石灰石量，kg/kg——石灰石中CaCO3含量，%。/kg——石灰石脫硫所需要的理論空氣量，kg/kg當(dāng)量理論水蒸氣體積（）式中 ： —— 當(dāng)量理論水蒸氣體積，%； ——燃料中的水分，%； ——石灰石中的水分，m179。 () () 式中：——鍋爐機(jī)組熱效率。要確定爐膛高度應(yīng)綜合考慮以下幾個(gè)方面：（1）分離器所不能捕集的細(xì)粉必須在鍋爐爐膛內(nèi)一次全部燃盡；（2）爐膛高度應(yīng)能容納全部或者大部分蒸發(fā)或過熱受熱面；（3）保證回料裝置一側(cè)有充足的靜壓頭，保證返料能連續(xù)均勻地進(jìn)行；（4）確保循環(huán)流化床鍋爐的設(shè)計(jì)壓力具有自然循環(huán)；（5）必須確保鍋爐脫硫時(shí)所需求得最短氣體停留時(shí)間。 熱力計(jì)算爐膛出口空氣過量空氣系數(shù) () 爐膛有效放熱量 () () 折算成1kg燃料的分離器循環(huán)灰焓增 ()分離器循環(huán)灰焓增份額 ()分離器煙氣焓增份額 ()分離器放熱份額 ()爐膛放熱份額 ()爐膛膜式水冷壁的傳熱溫差 ()爐膛膜式水冷壁吸熱量： ()爐膛汽冷屏傳熱溫差 ()爐膛汽冷屏吸熱量 () ()1kg燃料燃燒產(chǎn)物向爐膛受熱面內(nèi)工質(zhì)和循環(huán)灰傳遞的熱量 ()爐膛受熱面內(nèi)工質(zhì)的吸熱量 ()誤差 ()汽冷屏工質(zhì)焓增 ()平均比容 ()蒸汽流通截面積 ()工質(zhì)流速 ()蒸汽質(zhì)量流速 () 氣冷旋風(fēng)分離器的結(jié)構(gòu)分析及熱力計(jì)算 氣冷旋風(fēng)分離器由導(dǎo)渦管，筒體，椎體，尾部豎管組成。風(fēng)室四周、底部與花板均是由膜式水冷壁彎制而成，水冷花板兩側(cè)都屬于水冷壁的一部分。具有一定的穩(wěn)壓作用和一定體積的容量，可以消除由進(jìn)口風(fēng)速造成的氣流分布不均勻的弊端。因此高溫過熱器常常會(huì)采用順流的布置方式。其結(jié)構(gòu)如下圖所示。用煙氣的熱量來加熱鍋爐的給水，來達(dá)到降低排煙溫度，減少排煙熱損失的目的