【正文】 的加強(qiáng)計(jì)算 .................................................................................. 60 下降管聯(lián)箱的強(qiáng)度設(shè)計(jì)計(jì)算 ................................................................. 65 本章小結(jié) ................................................................................................. 68 第 6 章 煙風(fēng)阻力計(jì)算 ...................................................................................... 69 煙氣側(cè)流阻計(jì)算 ..................................................................................... 69 空氣預(yù)熱器空氣側(cè)流阻計(jì)算 ................................................................. 75 布風(fēng)裝置的空氣側(cè)阻力計(jì)算 ................................................................. 76 引、送風(fēng)機(jī)的選取 ................................................................................. 76 本章小結(jié) ................................................................................................. 77 結(jié) 論 .............................................................................................................. 78 致 謝 .............................................................................................................. 79 參考文獻(xiàn) ............................................................................................................ 80 附錄 A 英文資料（ 原文 ） ............................................................................ 82 附錄Ｂ 英文資料（譯文） .......................................................................... 101 哈爾濱理工大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 6 第 1章 緒 論 循環(huán)流化床鍋爐的 發(fā)展 歷程與應(yīng)用 循環(huán)流化床 鍋爐 燃燒技術(shù) 的發(fā)展始于 上個(gè)世紀(jì) 70 年代 ，是 一種 新型的 清潔煤燃燒技術(shù)。單臺(tái)連續(xù)運(yùn)行最高記錄為 13 個(gè)月，可用率達(dá)到98％。如電力部從芬蘭Alhstrom 公司購買的內(nèi)江電廠 410t/h 爐 。 我國是一個(gè)燃煤大國，在電力部門需要裝備相對(duì)一批大型燃煤發(fā)電設(shè)備。因此，我國電網(wǎng)峰谷差逐年加大，調(diào)峰循環(huán)流化床鍋爐是一個(gè)良好的解決方案。 布置于煙 道上的臥式 流過熱器 采用 分兩級(jí)布置，在兩級(jí) 過熱器 之間 設(shè)有鍋爐自制冷凝水噴水減溫 器 ，由進(jìn)入鍋爐的給水來冷卻飽和蒸汽制成凝結(jié)水，回收凝結(jié)放熱量后再進(jìn)入省煤器。這些設(shè)計(jì)需要綜合考慮鍋爐制造和運(yùn)行時(shí)的一系列因素。 減溫器的作用就是冷卻蒸汽，使之溫度降低，從而保護(hù)汽輪機(jī)及過熱器的管壁不超溫。 本章小結(jié) 本章根據(jù)給定的設(shè)計(jì)任務(wù)書，結(jié)合西昌地區(qū)的環(huán)境以及燃料情況，選定設(shè)計(jì)煤種；依據(jù)褐煤的燃料特性、以及所設(shè)計(jì)鍋爐的噸位和蒸汽參數(shù)等給定值，初步選定了過熱器、省煤器、空氣預(yù)熱器、水冷壁等受熱面 的型式和布置方式；因?yàn)槿紵绞綖檠h(huán)流化床燃燒，本次設(shè)計(jì)的鍋爐受用最常用的“ M”型布置。膜式水冷壁的管子規(guī)格為 Φ 60 5，管間距取 80mm。 一次風(fēng)區(qū)高（即布風(fēng)板至二次風(fēng)入口處垂直高度）為 。但噴水減溫時(shí)，減溫水的水質(zhì)必須非常純凈，含雜質(zhì)非常少，否則會(huì)使鹽結(jié)在過熱器管中，鹽結(jié)的比較多時(shí)會(huì)使過熱器受熱面超溫而燒壞。為了盡量減輕鍋爐的重量和方便鍋爐的安裝，本次設(shè)計(jì)的水冷壁采用膜式水冷壁，爐膛的爐墻采用輕而薄的管上爐墻，通過吊裝結(jié)構(gòu)掛在水冷壁上。另外，這樣的結(jié)構(gòu)還具有良好的密封性能，漏風(fēng)系數(shù)小，不容易結(jié)渣等優(yōu)點(diǎn)。我國新開發(fā)的116MWth 循環(huán)流化床熱水鍋爐經(jīng)石家莊市兩年運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)證明了該爐在節(jié)能，環(huán)保，可靠性方面的突出優(yōu)勢(shì)。它將安裝在波蘭南部 Lagisza 電廠。然而，國外從來也沒有把循環(huán)流化床的設(shè)計(jì)核心技術(shù)教給中國。以性能和價(jià)格優(yōu)勢(shì)將國外技術(shù)擠出了中國中小循環(huán)流化床鍋爐市場(chǎng)。九十年代中期，又迅速崛起了由前 Alhstrom公司開發(fā)出的冷卻式方型分離緊湊式循環(huán)流化床鍋爐技術(shù)。 本次設(shè)計(jì)的 鍋爐 效率為 %，爐 膛截面積為 ，爐膛容積為。在熱力計(jì)算中，利用相似原理，采用逐次逼近法，進(jìn)行迭代計(jì)算，確 定爐體及相關(guān)部件的尺寸。W 公司采用簡(jiǎn)易分離的循環(huán)流化床鍋爐技術(shù)。他們與鍋爐廠結(jié)合，開發(fā)了從 35t/h440t/h 系列化國產(chǎn)循環(huán)流化床鍋爐。根據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，我國已在引進(jìn)循環(huán)流化床鍋爐方面花費(fèi)了近兩億美元。特別是 2021 年三月 Foster Wheeler 公司簽訂了世界上第一臺(tái)，也是最大容量的 460MWe 超臨界循環(huán)流化床鍋爐合同 。循環(huán)流化床熱水鍋爐是一個(gè)良好選擇。這樣的結(jié)構(gòu)既節(jié)省了鋼材，又節(jié)省了 爐墻 上的耐火材料，同時(shí)又減輕 了鍋爐與構(gòu)架的重量 采用管上爐墻 。本次設(shè)計(jì)的鍋爐為 75t/h 的蒸汽鍋爐，在目前的電站鍋爐行業(yè)已經(jīng)屬于是小容量 鍋爐，但是其高度仍然較大。 所以 在兩級(jí)過熱器之間采用噴水減溫器進(jìn)行減溫。 在 布風(fēng)板以上至二次風(fēng)入口哈爾濱理工大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 23 處部分呈錐形擴(kuò)口，鋪角取 8176。 2． 爐膛稀相區(qū)的傳熱計(jì)算見表 38： 表 38 稀相區(qū)的傳熱計(jì)算 序號(hào) 名稱 符號(hào) 單位 計(jì)算公式或來源 數(shù)值 1. 假設(shè)稀相區(qū)的出 口煙溫 bc? ℃ 假設(shè) 850 哈爾濱理工大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 28 2. 出口煙焓 bcI kj/kg 查焓溫表 3. 進(jìn)入稀相區(qū)的熱 量 bcQ kj/kg 0043444.)1()100)(1(100100100lkbclkbbrbbbbbcIIxqqqQIqqQ???????????????? 1247 4. 爐膛出口固體顆 粒濃度 bc? kg/ m3 根據(jù)循環(huán)倍 率選取 [5] 5. 固體顆粒密度 p? kg/ m3 根據(jù) P70 查取 [2] 1400 6. 稀相區(qū)的空隙率 bc? pbcbc ??? /1?? [2] 7. 稀相區(qū)壁面的空 隙率 wal? bc?? ? εwal [2] 8. 顆粒團(tuán)空隙率 em? 參照流床臨界流化時(shí)固體顆?？障?系數(shù)選取 9. 固體顆粒分散相中固體顆粒的百分比 Y Y =1 bc? 10. 壁面覆蓋率系數(shù) ξ 選取；根據(jù)出口濃度低于下限 ~ 可取 11. 顆粒團(tuán)的壁面覆 蓋率 δem a l ]Y)Y ) /( 11[( ??? [2] 12. 稀相區(qū)的煙氣平 均溫度 bc? ℃ 2/)( bbbcbc ??? ?? 13. 氣體導(dǎo)熱系數(shù) λg w/m.℃ 查表 7 14. 顆粒導(dǎo)熱系數(shù) λp w/m.℃ 查表 7 15. 氣體密度 ρg kg/ m3 查表 7 16. 顆粒密度 ρp kg/ m3 查表 7 1400 17. 氣體比熱容 cg j/kg. ℃ 查表 7 1289 18. 顆粒比熱容 cp j/kg. ℃ 查表 7 cp = cem 19. 平均粒徑 d ave. m 已知 20. 床料的臨界流化 速度 ωcr m/s 查表 7 21. 顆粒團(tuán)的有效導(dǎo) 熱系數(shù) λem w/m.℃ craveggmgpg dc ????? ...)(.?[2] 9 22. 顆粒團(tuán)的比熱容 cem j/kg. ℃ (1εem ). cp +εem . cg [2] 哈爾濱理工大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 29 23. 顆粒團(tuán)的密度 ρem kg/ m3 (1εem ).ρp +εem .ρg [2] 24. 邊壁區(qū)固體顆粒 濃度 ρwal kg/ m3 (1εwal )ρp [2] 25. 顆粒團(tuán)貼壁下滑 長度 Lem m [2] 26. 顆粒團(tuán)貼壁下滑 速度 ωem m/s 選取 ~[2] 27. 顆粒團(tuán)壁面停留 時(shí)間 tem S Lem /ωem [2] 28. 顆粒團(tuán)與壁面間的有效傳熱系數(shù) Kef w/㎡ ℃ (4λem .ρem . cem /? . tem ) [2] 29. 顆粒團(tuán)與壁面氣 膜間傳熱系數(shù) Kwal w/㎡ ℃ mλg / d ave. [2] 30. 顆粒團(tuán)與壁面間 對(duì)流傳熱系數(shù) Kem w/㎡ ℃ 1/(1/ Kwal +1/ Kef )[2] 31. 阿基米德數(shù) Ar 查表 7 32. 稀相區(qū)煙速 cgs.? m/s ltbcg FVqB 360 0273 )273()100/1( 4 ? ??? ?[2] 33. 煙氣動(dòng)力粘度 μg ρg ν ， (ν=136 610? ㎡ /s) [5] 510? 34. 雷諾數(shù) Re d ave. .ω cgs. .ρg /μg =∈ (,500) 35. 固體顆粒終端速 度 ωt m/s μg / d ave. .ρg ( Ar/) [2] 36. 固體顆粒分散相 密度 ρdes kg/ m3 ρp .Y+ρg (1Y) [2] 37. 普朗特?cái)?shù) Pr 查表 Ⅳ 10[1] 38. 固體顆粒分散相 對(duì)流傳熱系數(shù) Kdis w/㎡ ℃ λg . cp (ρdes /ρp ) .(ωt 2 /g d ave. ) . Pr / d ave. . cg [2] 4 39. 對(duì)流傳熱系數(shù) K w/㎡ ℃ δem Kem +(1δem ) Kdis [2] 40. 稀相區(qū)水冷壁溫 度 twal ℃ 查表 7 41. 水冷壁表面吸收 率 ewal 選取，式 723[2] 42. 顆粒表面吸收率 ep 選取，式 723[2] 43. 系數(shù) B 因固體顆粒屬于漫反射顆粒，依式 723 查取 [2] 44. 稀相區(qū)吸收率 e pdix. ｛ [ep /B（ 1 ep ） +2] ep ./B（ 1 哈爾濱理工大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 30 ep ）｝ + ep /B（ 1 ep ） [2] 45. 固體顆粒分散相 輻射傳熱系數(shù) K rdis. w/㎡ ℃ ζ0 (T4bc T4wal )/(1/ e pdix. +1/ ewal )(Tbc Twal )[2] 8 46. 顆粒團(tuán)吸收率 eem (1+ ep )[2] 47. 顆粒團(tuán)輻射傳熱 系數(shù) K rem. w/㎡ ℃ ζ0 (T4bc T4wal )/(1/ eem +1/ ewal )(Tbc Twal )[2] 1 48. 輻射傳熱系數(shù) Kr w/㎡ ℃ δem . K rem. +(1δem ) K rdis. [2] 49. 稀相區(qū)傳熱系數(shù) K w/㎡ ℃ K= K + Kr 50. 稀相區(qū)水冷壁受 熱面積 Hbc ㎡ 先假設(shè) ,再校核 160 51. 水冷壁傳熱量 Qsl kw K Hbc ( bc? twal )/1000 52. 稀相區(qū)出 口煙氣焓 I〞 bc kj/kg Qbc 3600 Qsl /θ Bj 53. 稀相區(qū)出口煙氣 溫度 bc? ℃ 查焓溫表 54. 誤差 Δe % ()100/850 過熱器的 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及其 傳熱計(jì)算 1．過熱器整體布置 從鍋筒出來的飽和蒸汽 經(jīng)過頂棚 管 ，被送 到 布置在尾部堅(jiān)井煙道后墻的下 級(jí) (低溫 )對(duì)流過熱器的入口 集 箱，蒸汽通過蛇形管逆流至出口 集 箱。 哈爾濱理工大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 15 第 3章 熱力計(jì)算 鍋爐規(guī)范、輔助計(jì)算及熱平衡計(jì)算 基本參數(shù)