【正文】 體布置的確定 11 燃料燃燒計(jì)算 11 13 15 16 18 20 21 22 24 25 26 28 32 33 36 3739 42 43 45 46 49 50 52 53通過(guò)設(shè)計(jì)，既是對(duì)所學(xué)課程的鞏固，也對(duì)設(shè)計(jì)工作有了一定的了解，知道如何去做一項(xiàng)工作。：天燃?xì)馐且环N易燃、易爆性氣體，它沒(méi)有顏色，雖有一定的氣味卻難以憑嗅覺(jué)及時(shí)發(fā)現(xiàn)。隨著我國(guó)“西氣東輸”工程的全面啟動(dòng)以及國(guó)家能源政策向燃?xì)馐聵I(yè)的傾斜，天然氣供應(yīng)量將進(jìn)一步提高。240t/h高壓燃高焦?fàn)t混合煤氣鍋爐第一章 設(shè)計(jì)資料及參數(shù) 鍋爐基本參數(shù)1）鍋爐蒸發(fā)量 240t/h2）給水溫度 215℃3）給水壓力 4）過(guò)熱蒸汽溫度 540℃5）過(guò)熱蒸汽壓力 6）周?chē)h(huán)境溫度 20℃7）排煙溫度假定值： 140℃8）熱空氣溫度假定值： 300℃9）汽包工作壓力： MPa 燃料特性：高焦?fàn)t混合煤氣（Q低溫=1400千卡/標(biāo)m3） 煤氣成分表項(xiàng)目 CH4 CmHn H2O H2 CO CO2 N2 O2 ∑含量% 第二章 鍋爐整體布置的確定 爐整體的外型——選Π型布置選擇Π形布置的理由如下：1．鍋爐排煙口在下方送、引風(fēng)機(jī)及除塵器等設(shè)備均可布置在地面，鍋爐結(jié)構(gòu)和廠房較低，煙囪也建在地面上；2．對(duì)流豎井中，煙氣下行流動(dòng)便于清灰，具有自身除塵的能力；3．各受熱面易于布置成逆流的方式，以加強(qiáng)對(duì)流換熱；4．機(jī)爐之間的連接管道不長(zhǎng)。空氣預(yù)熱器出口熱空氣的過(guò)量空氣系數(shù)：2）不同過(guò)量空氣系數(shù)下燃燒產(chǎn)物的焓溫表見(jiàn)表I3份額爐膛、屏高過(guò)低過(guò)高省高空預(yù)低省低空預(yù)溫度1002003004005006007008009001001100120013001400150016001700180019003)鍋爐熱平衡及燃料消耗量計(jì)算見(jiàn)表I4表I4 熱平衡及燃料消耗量計(jì)算名稱符號(hào)單位計(jì)算公式及數(shù)據(jù)來(lái)源數(shù)值燃料低位發(fā)熱量QrKJ/Nm3燃料性質(zhì)計(jì)算冷空氣溫度tlk℃選定20冷空氣理論焓IoLkKJ/Nm3查煙氣焓溫表排煙溫度℃給定140排煙焓IpyKJ/Nm3查煙氣焓溫表固體不完全燃燒熱損失q4％估取0氣體不完全燃燒熱損失q3％查表32[9]散熱損失q5％查表34排煙損失q2％(Ipy－αpy IoLk)(1－q4/100)100/ Qr燃料物料熱損失 Q6％估取0鍋爐總的熱損失∑q％q2+q3+q4+q5+q6鍋爐熱效率ηgl％100－∑q過(guò)熱蒸汽焓igqkJ/kg按P=,tgq=540℃,查水蒸氣性質(zhì)表[9]飽和汽焓iqkJ/kg按P=,查水蒸氣性質(zhì)表飽和水焓ipskJ/kg按P=,查水蒸氣性質(zhì)表給水焓igskJ/kg按P=,tgs=215℃,查水蒸氣性質(zhì)表鍋爐排污率ρ％給定蒸汽帶水率w％給定氣化潛熱rkJ/kg查水蒸氣性質(zhì)表額定蒸發(fā)量Dt/h設(shè)計(jì)給定240鍋爐有效利用熱量QglkJ/hD(igq－igswr/100)＋Dρ(ips－igs)小時(shí)燃料消耗量BNm3/hQgl/( Qydwηgl) 計(jì)算燃料消耗量BjNm3/sB(1－q4/100))保熱系數(shù)1－q5/(ηgl +q5)24燃燒室設(shè)計(jì)及傳熱計(jì)算1燃燒室尺寸的決定〔1)爐膛寬度及深度因采用角置旋流式燃燒器。在縮腰處有叉管，直叉管垂直向上，斜叉管構(gòu)成縮腰。傳熱計(jì)算順序同布置順序。防爆措施燃油燃?xì)忮仩t應(yīng)為燃料的可燃性，當(dāng)和空氣在一定的濃度范圍內(nèi)混合時(shí)，會(huì)形成爆炸性氣體。西安交通大學(xué)出版社，2005.2. Minchener AJ. Industrial clean coal energy efficiency improvements in China. The 4th International Symposium on Coal Combustion, Beijing, 1999.,曹子棟,1986.,1990., 陳聽(tīng)寬,1982.,1991.，李衛(wèi)東，惠世恩，2002.，1991(2)：43.9奚士光，吳味隆，1995.10家騄，余福曉，2004..，1998.13郭立君，2004.14 Clear Blue Sky: China’s Environment in the New Century. Washington (DC): The World Bank, 1997.15徐幫學(xué)，燃油、燃?xì)忮仩t選型、安裝及運(yùn)行維護(hù)與燃煤鍋爐燃油、2004.,2001附錄A附圖1 鍋爐外部冷卻損失圖2 四角布置燃燒器固體排渣煤粉爐的值附圖3 水冷壁的角系數(shù)附圖4 決定橫向沖刷錯(cuò)列管簇的對(duì)流放熱系數(shù)線算圖附圖5 決定橫向沖刷錯(cuò)列管簇的對(duì)流放熱系數(shù)線算圖附圖6 決定煙氣橫流沖刷順列管簇對(duì)流放熱系數(shù)線算圖附圖6 決定煙氣橫流沖刷順列管簇對(duì)流放熱系數(shù)線算圖（續(xù)）附圖7 交叉溫壓修正系數(shù) 附圖8 切向燃燒直流燃燒器的和的關(guān)系附錄B淺談高爐煤氣鍋爐設(shè)計(jì)要點(diǎn)杭州鍋爐集團(tuán)有限公司 趙 劍 云 杜 斌 摘要：本文簡(jiǎn)要介紹了杭州鍋爐集團(tuán)有限公司開(kāi)發(fā)各類(lèi)參數(shù) 高爐煤氣鍋爐的經(jīng) 驗(yàn)，就高爐煤氣燃燒特性、受熱面布置和提高鍋爐效率等問(wèn)題 ，闡述 了高爐煤氣鍋 爐的設(shè) 計(jì)要 點(diǎn)。在以往的小容量高爐煤氣鍋爐設(shè)計(jì)中，多采用多管式煤氣燃燒器，煤氣在管內(nèi)流動(dòng)，空氣在管外流動(dòng)，在燃燒器出口{ 昆合 。由于高爐煤氣理論燃燒溫度只有1 3 0 0 左右，因此爐膛的吸熱有限，爐膛吸熱比例隨爐膛出口溫度的變化見(jiàn)表4 。鍋爐排煙熱損失增加 1 ％左右，因此降低排煙溫度是提高高爐煤氣鍋爐熱效率的唯一有效途徑。 4 小 結(jié) 高爐煤氣鍋爐的設(shè)計(jì)不同于其它燃料鍋爐 ，有其 自身 的特殊性 。在1992 年12月,首鋼總公司下屬北京鋼鐵公司,為節(jié)約能源,充分回收高爐煤氣中的能量,保護(hù)環(huán)境,決定在公司電力廠建造1 臺(tái)純?nèi)几郀t煤氣的2 2 0t / h 高溫、高 壓 鍋爐。( 6 )燃燒煙氣量大 。因而爐膛熱負(fù)荷強(qiáng)度、對(duì)流受熱面煙速等允許值比燃煤鍋爐高。 220t/h高溫、高壓、純?nèi)几郀t煤氣鍋爐設(shè)計(jì)黃毅新 趙劍云 (杭州)摘要：隨著高爐 的大型 化使 高爐謀氣的產(chǎn)全成倍增加,原有的中、低參數(shù)燃 用高爐煤氣的鍋爐已不能適應(yīng)煤氣產(chǎn)蚤增加 的需要。 3 ．1 中低參數(shù)鍋爐尾部受熱面的布置 對(duì)于中低參數(shù)的鍋爐 ，由于給水溫度相對(duì)較低，為150 ( 2或 1 0 4 ( 2，通過(guò)省煤器與 空氣預(yù)熱器的交叉布置等優(yōu)化設(shè)計(jì)(見(jiàn)圖3 ) ，可以使排煙溫度降到 l 5 0 ℃ ～l 6 0 ℃左右。從表 3可以看出高壓鍋爐的蒸發(fā)吸熱約4 9 ％，中低壓鍋爐的蒸發(fā)吸熱更高，超過(guò)了6 0％顯然高爐煤氣鍋爐爐膛不能吸收蒸發(fā)所需全部熱量，需要其它受熱面來(lái)吸收不足部分 。兩種燃燒器的比較見(jiàn)表 2 。高爐煤氣的其它主要特點(diǎn)如下： ( 1 )每標(biāo)米立方高爐煤氣燃燒所需理論空氣量?jī)H為0．6標(biāo)米立方米，總的空氣量約為同類(lèi)型燃煤鍋爐的70％， ； ( 2 )高爐煤氣著火點(diǎn)在530 C 一660C之間 ； ( 3 )高爐煤氣理論燃燒溫度約1 3 0 0 C； ( 4 )高爐煤氣在空氣中的爆炸極限濃度為 3 5 ％ 一7 1 ％。本設(shè)計(jì)采用旋啟重力式防爆門(mén)，是靠門(mén)蓋的自重使其常關(guān)，當(dāng)爐內(nèi)煙氣的推力大于因自重產(chǎn)生的平衡力時(shí)，門(mén)蓋被推開(kāi)，泄出爐內(nèi)高溫?zé)煔?。上?jí)省煤器的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖分別見(jiàn)圖I4。蒸汽經(jīng)減溫后進(jìn)入第二級(jí)過(guò)熱器的入口聯(lián)箱，蒸汽在第二級(jí)過(guò)熱器中先逆流后順流，此處為第一圈管束是逆流，其余均為順流，同樣可以使過(guò)熱器出口的高溫蒸汽處在較低溫的煙氣流中。設(shè)定3014頂棚傾角。2．水系統(tǒng)的流程給水→省煤器進(jìn)口集箱→省煤器管束→省煤器出口集箱→后墻引出管→汽包→下降管→下聯(lián)箱→水冷壁→上聯(lián)箱→汽包。首先根據(jù)燃料特性對(duì)燃料發(fā)熱量進(jìn)行計(jì)算,根據(jù)設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)給定的鍋爐容量進(jìn)行燃料消耗量計(jì)算,由特定類(lèi)型的鍋爐的體積熱強(qiáng)度，確定鍋爐的體積。二次點(diǎn)火前也必須進(jìn)行吹掃并按正常點(diǎn)火程序進(jìn)行[2]。隨著燃?xì)忮仩t的廣泛應(yīng)用和技術(shù)設(shè)備的日益完善，事故隱患正在逐漸降低，各種安全保護(hù)手段已能保證燃?xì)忮仩t的運(yùn)行非?？煽?。，節(jié)省運(yùn)輸費(fèi)用、場(chǎng)地及勞動(dòng)力。使用燃?xì)忮仩t可以大減輕對(duì)環(huán)境的污染。本文主要介紹了燃?xì)忮仩t的優(yōu)越性、存在的問(wèn)題、燃?xì)忮仩t的發(fā)展現(xiàn)狀。參考文獻(xiàn) 64第八章結(jié)論 63第七章附錄C99 緒論燃?xì)忮仩t是一種以可燃?xì)怏w作為燃料的能源轉(zhuǎn)換設(shè)備，用以生產(chǎn)熱水或蒸汽，滿足工業(yè)生產(chǎn)和人民日常生活的需要。 、含硫量和含氮量均比煤中的含量低，燃燒后產(chǎn)生的煙氣中粉塵量極少，排放出的煙氣比較容易達(dá)到國(guó)家對(duì)燃燒設(shè)備所要求的標(biāo)準(zhǔn)。在供給燃燒前也無(wú)需燃料加工制備設(shè)備，使系統(tǒng)大為簡(jiǎn)化；同時(shí)也不需要配置吹灰器、除塵器、出渣設(shè)備和燃料烘干器等附屬設(shè)備，使系統(tǒng)大為簡(jiǎn)化。另外，燃?xì)獠捎霉艿垒斔?，無(wú)備用燃料，一旦發(fā)生燃?xì)夤艿榔屏训葐?wèn)題或燃?xì)鈮毫^(guò)低，便會(huì)造成停爐事故。鍋爐燃燒器必須安裝熄火保護(hù)裝置，一但出現(xiàn)熄火現(xiàn)象，能及時(shí)實(shí)施保護(hù)措施。為此，建議我國(guó)鍋爐行業(yè)的有關(guān)專(zhuān)家應(yīng)對(duì)燃燒器進(jìn)行深入細(xì)致的研究，加大對(duì)燃燒器的設(shè)計(jì)、生產(chǎn)技術(shù)力量，以提高鍋爐用燃燒器的國(guó)產(chǎn)化率[5]。1．過(guò)熱蒸汽系統(tǒng)的流程汽包→頂棚過(guò)熱器進(jìn)口集箱→爐頂過(guò)熱器管束→頂棚過(guò)熱器出口集箱→對(duì)流過(guò)熱器進(jìn)口集箱→對(duì)流過(guò)熱器管束→對(duì)流過(guò)熱器出口集箱→集汽集箱→汽輪機(jī)。設(shè)定4513折焰角下傾角度。從第一級(jí)過(guò)熱器出來(lái)聯(lián)箱出來(lái)的蒸汽進(jìn)入噴水減溫器，該噴水由鍋筒引出飽和蒸汽冷凝而得，冷去水采用進(jìn)入省煤器前的給水。有防磨蓋板的管子時(shí)，其有效受熱面只能按一半計(jì)算。另外，為了減輕爐膛和煙道在發(fā)生爆炸時(shí)的破壞程度，可以在燃?xì)忮仩t的爐膛和煙道上設(shè)計(jì)防爆門(mén)，防爆門(mén)在發(fā)生爆炸時(shí)，由于爐內(nèi)和煙道內(nèi)壓力突然升高，而開(kāi)啟或破裂，泄出高壓煙氣。高爐煤氣是CO，H2的含量很小。由于混合好，燃燒充分，火焰長(zhǎng)度較短 ，且單個(gè)燃燒器容量大 ，尤其適用 于大容量鍋爐 ，宜前后墻布置。 2 ．2 省煤器及蒸發(fā)受熱面的設(shè)計(jì) 鍋爐爐膛主要完成蒸發(fā)吸熱。 作一 簡(jiǎn) 單 比 較，把 空 氣 加 熱 溫 度 提 高 3 0 0 * ( 2，煙溫 才降低 1 0 5 因此加熱空氣所需熱量非常有限，全靠空氣預(yù)熱器來(lái)降低排煙溫度是無(wú)法實(shí)現(xiàn)的，必須針 對(duì)不同參數(shù)的鍋 爐采取更加有效的措施 。推薦使用旋流式高爐煤氣燃燒器，在混燒且四角布置燃燒器的鍋爐上則推薦使用多管式燃燒器。這種燃料不需要 固體燃料所必須的燃料制備、除渣除灰 系統(tǒng) ,純?nèi)几郀t煤氣的鍋爐可不考慮爐內(nèi)結(jié)渣、受熱面磨損等問(wèn)題。與普通燃煤爐相比,(雖然理論空氣量比普通燃煤爐減少約低1 0 %)。其鍋爐由西安交通大學(xué)提供方案設(shè)計(jì),杭州鍋爐廠承擔(dān)施工設(shè)計(jì)和制造。在設(shè)計(jì)此類(lèi)鍋爐時(shí)，應(yīng)根據(jù)不 同參數(shù)和容量來(lái)選擇爐膛形式 、燃燒 器形式、不同的受熱面結(jié)構(gòu)及是否采用附加其它吸熱形式。與燃用 其它燃料 的鍋爐一樣 ，采用空氣預(yù)熱器是降低排煙溫度的一種有效辦法。由此可見(jiàn)即使?fàn)t膛出口溫度降到 9 0 0 * ( ，爐膛吸熱比例也只有3 6 ％。有時(shí)為了增強(qiáng)混合 ，在管子出口設(shè)置旋流子。 杭州鍋爐集團(tuán)有限公司自從開(kāi)發(fā)出國(guó)內(nèi)最大的220t／h全燃高爐煤氣鍋爐后，又相繼開(kāi)發(fā) 了35t／h、45t／h、75t／h、135t／h和150t／h等