【文章內(nèi)容簡介】 4187* Mar / =4187* =4187* Sar / =4187* Aar=%24%,為?；曳值拿?； Vdaf=%、 Mar=%，為高水分高揮發(fā)分煤；Sar=%，為低硫煤。 鍋爐的整體布置 （ 1） 爐膛溫度，是 CFBB 設(shè)計(jì)時(shí)的關(guān)鍵數(shù)據(jù)之一。 根據(jù)煤種及爐膛內(nèi)放熱份額為1，選擇較高的爐膛燃燒溫度為 950℃ ，因?yàn)?它會(huì)影響鍋爐的燃燒效率和水冷壁的吸熱量以及吸收劑的利用情況，從而滿足 XSO 和 XNO 的排放要求。 （ 2） 布風(fēng)板作為重要的布風(fēng)裝置，其在流化床鍋爐中作用有三個(gè)：一是支承靜止的燃料層：二是使布風(fēng)板上具有均勻的氣流速度分布：三是維持流化床層的穩(wěn)定。本鍋爐采用風(fēng)帽式布風(fēng)板。 風(fēng)帽上小孔的面積之和遠(yuǎn)小于布風(fēng)板的面積，通過風(fēng)帽上的小孔的氣流速度很大，高速氣流進(jìn)入床層的底部，對床層顆粒產(chǎn)生強(qiáng)烈的擾動(dòng)，氣固質(zhì)量交換強(qiáng)烈，這對于均勻床層和提高流化質(zhì)量都是非常重要的 [11]。 （ 3） 循環(huán)流化床鍋爐的爐膛由膜式水冷壁構(gòu)成，保證了良好的氣密性。底部為一次風(fēng)區(qū)。一次風(fēng)經(jīng)布風(fēng)板上的風(fēng)帽均勻進(jìn)入爐膛底部， 確保底部流化狀態(tài)，使燃燒粒子充分混合。二次風(fēng)離底部約 5m高處射入爐膛燃燒?；亓峡诩敖o煤口均位于爐膛的下部 到兩米處 。 此機(jī)組燃燒器為風(fēng)道型燃燒器，實(shí)施床下點(diǎn)火，是高溫?zé)煔馀c一次風(fēng)一起，經(jīng)布風(fēng)板送入爐膛，加熱床料 [12]。 （ 4） 爐膛尺寸主要為爐膛深度、寬度、高度和爐膛下部界面收縮部分的尺寸。燃燒室的截面寬度與深度的確定應(yīng)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(xié)調(diào)； ② 二次風(fēng)在燃燒室內(nèi)的穿透深度； ③ 燃料、石灰石及回灰的供給與擴(kuò)散 [13]。 本次設(shè)計(jì)選取爐膛寬深比為 1:1，截面為 8804mm*8804mm,截面熱負(fù)荷為。 山東建筑大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 5 （ 5） 燃燒室的高度 ,是循環(huán)床鍋爐設(shè)計(jì)的一個(gè)重要參數(shù)。高度的確定應(yīng)綜合考慮幾個(gè)方面的要求： ① 保證燃料流化完全燃燒； ② 有足夠的空間布置受熱面保證吸熱量；③ 保證脫硫所需的氣體最短停留時(shí)間； ④ 保證足夠的循環(huán)物料正?；厮停?⑤ 與尾部受熱面布置所需的高度相協(xié)調(diào) [14]。 此次 280t/h 燃煤循環(huán)流化床鍋爐設(shè)計(jì)的爐膛高度為自布風(fēng)板至爐頂最低處為 33 米。 （ 6） 過熱器由屏式過熱器、旋風(fēng)分離器、高溫過熱器、低溫過熱器、爐頂包覆管。蒸汽流程為：鍋筒 屏式過熱器 旋風(fēng)分離器 一級(jí)噴水減溫器 低溫過熱器 二級(jí)噴水減溫器 爐頂包覆管 高溫過熱器 由集箱進(jìn)入汽輪機(jī)。 （ 7） 本設(shè)計(jì)鍋爐爐膛內(nèi)四壁由膜式水冷壁組成 ,膜式水冷壁采用 560?? 的無縫鋼管，管節(jié)距為 80mm。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。后墻水冷壁管屏與前墻相似，但不過爐頂。兩側(cè)水冷壁管屏下部分別與下級(jí)箱連接，上部與上集箱連接，再由管子引入鍋筒。 （ 8） 該分離器內(nèi)直徑 D0為 6458mm，筒體高 h 為 9000mm，總高度 H為 20200mm，排灰口直徑 D0為 1242mm，分離器入口高度 a為 8000mm，分離器入口寬度 b 為 1600mm，排氣管內(nèi)直徑 De為 2990mm，排氣管插入深度 hc 為 1355mm。分離器從內(nèi)到外分別是耐火層、保溫層、鋼外殼。總壁厚 400mm。 （ 9） 尾部對流受熱面的設(shè)計(jì)。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(yù)熱器。在高溫與低溫過熱器之間，布置有噴水減溫器，使過熱蒸汽溫度在設(shè)計(jì)允許的范圍內(nèi)波動(dòng)。過熱器之后，布置有省煤器，省煤器出口煙溫比給水溫度高 Co6040? 為適宜，本次設(shè)計(jì)控制在 40℃ 左右，使省煤器和空氣預(yù)熱器之間達(dá)到最佳吸熱比 [15]。 =%~(3%~20%)、 tgs=215℃ ~(215℃ ~280℃ ),故所選排煙溫度暫定為 135℃ ?？諝忸A(yù)熱器，本次設(shè)計(jì)為豎管式，管內(nèi)流體為煙氣管外為空氣，以減少漏風(fēng)，煙氣速度一般取 sm/1310? [16]，本次設(shè)計(jì)為 。具體設(shè)計(jì)尺寸見第三章詳解。 山東建筑大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 6 3 220t/hCFB 鍋爐熱力計(jì)算 鍋 爐燃燒產(chǎn)物和鍋爐熱平衡計(jì) 燃燒產(chǎn)物計(jì)算 計(jì)算理論空氣量和理論煙氣容積： Oar + Sar + Har + Nar + Mar + Aar +Car （ 1） 、 理論空氣量： V0=*（ Car +* Sar） +*（ Har Oar /8） =*（ +* ） +*（ – ） =（ 2） 、 理論氮?dú)馊莘e： VN20=* Nar /100+ V0 =*+* = m3/kg （ 3） 、 三原子氣體容積： VRO2=* Car /100+* Sar /100 =*+* = m3/kg （ 4） 、 理論水蒸氣容積： VH2O0=* Har /100+* Mar /100+* V0 =*+*+* = m3/kg （ 5） 、 理論煙氣容積： Vy0= VH2O0+ VRO2+ VN20 =++ = m3/kg 無脫硫工況計(jì)算 根據(jù)該鍋爐的燃料屬性為劣質(zhì)褐煤，查《循環(huán)流化床燃燒鍋爐》選擇爐膛出口過量空氣系數(shù)為 ?? =，具體見表 （ 1） 、 無脫硫工況的燃料計(jì)算： 表 31 無脫硫工況時(shí)燃料計(jì)算 序號(hào) 名稱 符號(hào) 公式及來源 數(shù)值 單位 1 理論空氣量 0V (Car + )+Har arO m3/kg 山東建筑大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 7 續(xù)表 31 2 三原子氣體體積 2ROV 100/)( SarC ar ? m3/kg 3 理論氮?dú)怏w積 02NV 100/ 0 N arV ? m3/kg 4 理論水蒸氣體積 02OHV 001 VW arH ar ?? m3/kg 5 飛灰份額 fa 測量值 （ 2） 、 無脫硫工況的煙氣體積計(jì)算： 表 32 無脫硫工況時(shí)煙氣體積計(jì)算 名稱 公式 符號(hào) 爐膛 旋風(fēng)筒 高溫過熱器 低溫過熱器 省煤器 空氣預(yù)熱器 單位 出口過量空氣系數(shù) ?? 平均過量空氣系數(shù) )( ?? ???? pj? 過量空氣量 0)1( Vpj ?? 0V? m3/kg 水蒸氣體積 00)1(VVpjOH ??? OHV2 m3/kg 煙氣總體積 00)1( 222 VVVVpjORNOH???? yV 9 m3/kg 山東建筑大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 8 有脫硫工況計(jì)算 有脫硫工況的燃燒計(jì)算： 表 33 脫硫計(jì)算 序號(hào) 名稱 符號(hào) 公式及來源 數(shù)值 單位 1 SO2原始排放濃度 02SO? （ 104） /yV mg/m3 2 SO2允許排放濃度 2SO? “GB13271鍋爐大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn) ”表2 900 mg/m3 3 計(jì)算脫硫效率 jSO，2? （ 1 2SO? / 02SO? ） 100% mg/m3 4 燃煤子脫硫能力系數(shù) A 測量值 — 5 石灰石脫硫能力系數(shù) K 測量值 — 6 鈣硫摩爾比 M ?? 100ln[(jSO，2? )/A]/K — 7 石灰石中 CaCO3含量 3CaCO? 見表 23 % 8 入爐石灰石量 dB / 3CaCO? kg/kg 9 CaCO3未利用率 3CaCO? 測量值 % 10 煅燒成 CaO時(shí)吸熱量 AQ （ 1 3CaCO? ） /100 kj/kg 11 脫硫時(shí)放熱量 TQ ( jSO，2? /100) (Sar /100) kj/kg 12 可支配熱量 DarQ ( arQ. +A TQ )/(1+ dB ) kj/kg 山東建筑大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 9 續(xù)表 33 13 燃燒所需理論空氣量 0V 見表 32 m3/kg 14 脫硫所需理論空氣量 0dV ( jSO，2? /100) (Sar /100) m3/kg 15 燃燒和脫硫當(dāng)量理論空氣量 0DV ( 0V + 0dV )/(1+ dB ) m3/kg 16 燃燒產(chǎn)生理論氮?dú)怏w積 02NV 見表 32 m3/kg 17 脫硫所需空 氣中氮?dú)怏w積 02dNV 0dV m3/kg 18 當(dāng)量理論氮?dú)怏w積 02DNV ( Nar /100)/(1+ dB )+ 0DV m3/kg 19 燃燒產(chǎn)生 RO2體積 2ROV 見表 32 m3/kg 20 煅燒石灰石生成CO2體積 dCOV2 (Sar /100) m3/kg 21 脫硫使 SO2減少量 DSOV2 ( jSO，2? /100) (Sar /100) m3/kg 22 燃燒和脫硫時(shí)產(chǎn)生 RO2當(dāng)量體積 DROV2 ( 2ROV + dCOV2 DSOV2 )/(1+ dB ) m3/kg 23 燃燒產(chǎn)生理論水蒸氣體積 02OHV 見表 32 m3/kg 24 當(dāng)量理論水蒸氣體積 02ODHV [(Mar + dB Md)+ ]/(1+ dB )+ 0DV m3/kg 25 入爐燃料灰量 GF Aar /100 kg/kg 26 入爐石灰石直接生成飛灰量 fCaCOA 3 ( 3CaCO? /100)m(Sar / 3CaCO? ) kg/kg 27 入爐石灰石灰分含量 dA (100 3CaCO? )/100* dB (1 3CaCO? /100 Md/100) ? 410? kg/kg 山東建筑大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 10 續(xù)表 33 28 未反應(yīng) CaO的量 CaOA {[(1003CaCO?)/100]m(Sar / 100)( jSO，2?/100)( Sar /100)} 310?? kg/kg 29 脫硫產(chǎn)物 CaSO4的量 4CaSOA ( jSO，2? /100)( Sar /100)} kg/kg 30 當(dāng)量灰分 DarA ( GF + fCaCOA3+ dA + CaOA +4CaSOA)/(1+ dB ) % 31 未脫硫時(shí)底灰份額 da 取定 — 32 脫硫工況時(shí)底灰份額 Dda [ da ( Aar /100)+ dA + CaOA + 4CaSOA]/[(1+ dB )( DarA /100)] — 33 未脫硫時(shí)飛灰份額 fa 1 da — 34 脫硫時(shí)飛灰份額 Dfa [ fa ( Aar /100)+ fCaCOA3]/ [1+ dB )( DarA /100)] — 35 分離效率 f? 設(shè)計(jì)值 99 % 36 灰循環(huán)倍率 na fa f? /（ 1 f? ） — 37 分離器前飛灰份額 a Dfa + na — 38 脫硫后的 SO2排放濃度 DSO2? （ 104） [1( jSO，2? /100)] mg/m3 39 脫硫效率 2SO? （ 1 DSO2?/ 02SO?） 100 % 40 誤差 e │（2SO? jSO，2?） /2SO?│= e ＜ % 合格 煙氣特性計(jì)算表 不同過量空氣系數(shù)下燃燒產(chǎn)物的容積及成分見表 34。 山東建筑大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 11 表 34 煙氣特性表 名稱 符號(hào) 公式 分離器前 分離器后 單位 a= a= 爐膛 分離器 高溫過熱 器 低溫過 熱器 省煤器 空氣預(yù) 熱器 平均過量空氣系數(shù) pj? ( 39。? + ? )/2 —— 水蒸氣容積 DOHV2 0pj0 O2H)1( VV ? ?? m3/kg 煙氣總?cè)莘e DyV 0pj02N2ROO2H)(DDDDVVVV1????? m3/kg RO2容積份額 2ROr DyDRO VV /2 —— H2O容積份額 OHr2 DyDOH VV /2 —— 三原子氣體容積份額 qr O2H2RO rr ? —— 飛灰濃度 fh? DyDar VaA /10 g/m3 煙氣重量 G 100/1 kDarVA? ?? kg/kg 煙氣密度 fh? DyVG/ kg/m3 煙氣焓溫計(jì)算表 不同過量空氣系數(shù)下燃燒產(chǎn)物的焓溫表見表 35。 山東建筑大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 12 表 35 煙氣焓溫表 鍋爐熱平衡及燃燒和石灰石消耗量計(jì)算 表 36 鍋爐熱平衡及燃料和石灰石的計(jì)算 I y= I0 y +( α″1) I0 k 空預(yù) 器 α″=1.38 16 804.69 1628 2477 3349 4210 5155 6086 705 8027 9002 省煤 器 α″=1.29 15 760.04 1530 2333 3162 3982 4879 5752 6669 7597 8524 低溫過 熱器后 α″=1.27 14 750.12 1513 2302 3120 3921 4805 5684 6581 7498 8413 高溫過 熱器后 α″=1.24 13 735.23 1487 2260 3