【導讀】本人所呈交的畢業(yè)設計，是在導師的指導下，獨立進行研究所取得的成果。所有數(shù)據(jù)、圖片資料真實可靠。盡我所知，除文中已經(jīng)注明引用的內(nèi)容外，本畢。業(yè)設計的研究成果不包含他人享有著作權(quán)的內(nèi)容。對本論文所涉及的研究工作做。出貢獻的其他個人和集體，均已在文中以明確的方式標明。本論文屬于原創(chuàng)。畢業(yè)設計的知識產(chǎn)權(quán)歸屬于培養(yǎng)單位。指導教師評語（①基礎理論及基本技能的掌握；②獨立解決實際問題的能力；CFB鍋爐灰渣排放的問題是CFB鍋爐安全經(jīng)濟運行的一個重大關(guān)鍵點。相關(guān)燃料、蒸汽等系統(tǒng)進行了設計闡述；對DCS系統(tǒng)也進行了介紹。

　　

【正文】 18kJ/h） 熱水浴室新增熱負荷 1631000W（即 5871600kJ/h） 井筒防凍新增熱負荷 1314006W（即 4730422kJ/h） 注 ： 浴室采暖采用汽暖 總計： 中國礦業(yè)大學徐海學院 2020 屆本科生畢業(yè)設計 10 采暖熱負荷 Q=23578675+12993872+17218199+1064218=54854964kJ/h 浴室用汽熱負荷 Q=3956530+7876418+5871600=17704548kJ/h 洗衣烘干熱負荷 Q=11209000+4730422=15939422kJ/h 一、冬夏季最大、最小熱負荷計算 計入熱力管網(wǎng)熱損 10%，換熱器熱損 5%，廠自用汽 10%。 二、冬季（采暖期）小時最大熱負荷及最小熱負荷 ∑????????‘ = ??采 + ??井 +??浴 + ??洗烘 =54854964+15939422+17704548+41868 =100137630kJ/h =23917462kcal/h 考慮廠自用汽 10%時 ∑???????? = ∑????????’ =23917462 =26309208kcal/h =∑????????‘ = ??采 + ??井 =54854964+15939420 =80616573kJ/h =19254937kcal/h 考慮廠自用汽 10%時 ∑???????? = ∑????????’ =19254937 =21180431kcal/h 中國礦業(yè)大學徐海學院 2020 屆本科生畢業(yè)設計 11 =三、夏季（非采暖期）最大、最小熱負荷 ∑????????‘ = ??浴 + ??洗烘 =（ 3956530+5871600） +41868 =10856998kJ/h =2593149kcal/h 考慮廠自用汽 10%時 ∑???????? = ∑????????’ =2593149 =2852464kcal/h =∑????????‘ = ??洗 =41868 =46055kJ/h =11000kcal/h 考慮廠自用汽 10%時 ∑???????? = 11000 =12100kcal/h =四、冬夏季平均熱負荷計算 冬季 最大用汽量為 6小時，則 ??1 = 6 = 最小用汽量為 18小時，則 ??2 = 18 = 每日平均小時用汽量 +24 = 中國礦業(yè)大學徐海學院 2020 屆本科生畢業(yè)設計 12 夏季 最大用汽量為 6小時，則 ??1 = 6 = 最小用汽量為 12小時，則 ??2 = 12 = 特殊情況下用汽為 0。每小時平均用汽量為 + 24 = 五、全年用汽量計算 每年按 6000小時計，其中采暖期按 2020小時計，非采暖期按 4000小時計。 采暖期 ??1 = 2020 = 74880t 非采暖期 ??2 = 4000 = 4800t 全年用汽量 ?? = ??1 +??2 = 74880 +4800 = 79680t 注：以上各式熱量單位換算按 1kcal/h= 1t/h=600000kcal/h 圖 中國礦業(yè)大學徐海學院 2020 屆本科生畢業(yè)設計 13 圖 圖 根據(jù)熱負荷的匯總和分析，經(jīng)熱負荷單位換算，并按每日 24小時，每月 720小時，每年 8760小時計，分別給出了東（采暖期）、夏（非采暖期）季，日、月熱負荷曲線和年熱負荷曲線圖，使之比較直觀的反映了熱負荷的變化周期性和不均勻性，為機組的選擇和系統(tǒng)的設計提供了依據(jù)。 3 廠區(qū)總平面布置 設計主要依據(jù) （ 1）廠址根據(jù)上級批準的兗州設計院編制的 ―濟東新村公用工程 ‖詳細規(guī)劃的位置。 （ 2）熱電廠建設規(guī)模 26000千瓦抽汽式發(fā)電機組并留有后期發(fā)展的余地。 （ 3）關(guān)于 ―濟東新村公用工程初步設計審查意見 ‖熱電廠對外道由光明路通往接莊路（即熱電廠大門朝西）。 中國礦業(yè)大學徐海學院 2020 屆本科生畢業(yè)設計 14 （ 4）依據(jù)公用工程初步設計熱電廠南圍墻距光明路 中心為 。 （ 5）熱電廠所在地區(qū)低勢平坦，全年及夏季主導風向為東南風，冬季主導風向為北、東北風，全年最小風頻為西風。 （ 6）新村熱電交換站與熱電廠統(tǒng)一規(guī)劃。 廠區(qū)總體規(guī)劃位置 廠區(qū)位于濟東新村東北角，廠區(qū)西側(cè)距濟寧二號井約 4公里，電廠采用標準軌距鐵路運煤，鐵路位于廠區(qū)北側(cè)，灰渣前期填濟寧二號井塌陷區(qū)，后期可由礦務局同一考慮作為建材廠等單位的原料，予以綜合利用。 輸配電工程 110KV高壓線出線走廊位于廠區(qū)西部配電裝置西圍墻外側(cè)，往北向西濟寧二號井 110KV變電所。 廠區(qū)西側(cè)約 45米處為 新村接莊路，南側(cè)約 147米處為光明路，新村交通甚為方便。 熱電廠宿舍設在新村居住區(qū)內(nèi)，由新村統(tǒng)一規(guī)劃。 熱電廠施工場可利用廠區(qū)東側(cè)空地（見圖 ）。 總平面布置 根據(jù)廠區(qū)地形、供水、輸配電、運煤除灰、鐵路、公路及新村總體規(guī)劃條件，總平面布置所遵循的原則是：在滿足熱電廠生產(chǎn)工藝流程及鐵路運輸?shù)那疤嵯拢M量縮短供排水、灰管及運輸線路長度和減少管線誤差、減少占地、減少土方量、保證運行資金、保證擴建和施工方便，做到統(tǒng)籌安排、近遠結(jié)合、緊湊合理。廠區(qū)總平面布置有兩個方案。兩個方案的主要不同點在于廠房的朝向方位 不同。 第一方案：汽機房朝西方案 （ 1）本方案主廠房的汽機房朝西，鍋爐朝東，南為固定端，鐵路站位于廠區(qū)北側(cè)，廠區(qū)主要建筑物的布局，設計采用了鍋爐房 汽機房 輸變電裝置由東向西布置：輸煤系統(tǒng)為燃料接受倉轉(zhuǎn)載站向南至燃料倉，向西至鍋爐煤倉間，煤由皮帶運輸機輸送，自然通風冷卻塔，化學處理室及熱交換站位于主廠房東側(cè)與南側(cè)，供水管有廠區(qū)東南侵入清水池、灰池及灰漿泵房位于鍋爐房北側(cè)，輸配電線裝置及供電工區(qū)位于汽機房西側(cè)，便于向西出線，廠區(qū)西圍沒有人流大門和貨運大門。 （ 2）廠前區(qū)位于西南角，靠近接莊路，位于常年主導風向 的上風向。該區(qū)由綜合辦公樓、食堂、浴室、綠化美化小品等組成。 中國礦業(yè)大學徐海學院 2020 屆本科生畢業(yè)設計 15 （ 3）輔助生產(chǎn)。材料倉庫區(qū)位于廠區(qū)北側(cè)。設貨流出入口。該區(qū)由汽車庫、材料庫、維修車間及泵房等組成。 本方案的主要特點是：廠區(qū)布置與新村總體規(guī)劃協(xié)調(diào)統(tǒng)一、工藝流程合理、功能分區(qū)明確、布置緊湊、互相干擾少、施工安裝方便、有利于擴建發(fā)展，廠區(qū)建設及道路布置整齊美觀、外形規(guī)整。主要缺點是汽機房朝西，采光通風不如朝南向。廠區(qū)占地面積為 （參見圖 ）。 第二方案：汽機房朝南方案 本方案主廠房的汽機房朝南，西為固定端，東為擴建端。 主控制開關(guān)及輸配電裝置位于汽機房南側(cè)，供電工區(qū)在廠區(qū)圍墻外西南角。熱交換站、化學水處理、配電裝置與供電工區(qū)分開，廠前區(qū)亦被分割兩處管理不便、輸煤系統(tǒng)復雜。廠區(qū)布置不如第一方案合理，開闊。本方案占地面積為 （參見圖 ）。 根據(jù)以上兩個方案比較，設計推薦第一方案為主導方案。 豎向布置 廠區(qū)自然地形開闊，坡度平緩，地面標高 ，自然坡度為1%，豎向布置采用平坡式，最高洪水位標高為 ，按照豎向布置及場地排除雨水的要求廠區(qū)的主要建筑物如主廠房，主控制樓等室內(nèi)標高確 定為 ，室外平場標高為 ，高于洪水位，以確保熱電廠的安全。 廠區(qū)填方量為 46500立方米，采用礦井礦石建筑。 廠區(qū)雨水大部分利用道路雨水集水，通過雨水管排入廠外新村雨水系統(tǒng)，圍墻邊角處少部分雨水可由圍墻泄水孔排出廠外。 廠區(qū)道路 為滿足消防和生產(chǎn)聯(lián)系需要，廠區(qū)內(nèi)在主廠房等建筑物周圍布置了環(huán)形通道，廠內(nèi)道路采用立道牙路，混凝土路面，主要道路 6米寬，次要道路 4米寬，轉(zhuǎn)彎半徑一般為 9米。 廠區(qū)綠化 為了文明生產(chǎn)美化環(huán)境，在廠前區(qū)作重點綠化，布置集中綠地設置花壇，道路兩旁、燃料接 受倉及鐵路周圍種植樹體高大，枝葉茂密的喬木，逐步實現(xiàn)林蔭道路，在廠房四周及適當?shù)目盏厣现矘浞N花，以減輕污染，美化廠區(qū)環(huán)境，有利于職工身心健康。 中國礦業(yè)大學徐海學院 2020 屆本科生畢業(yè)設計 16 鐵路運輸 一、濟東熱電廠交通概況：熱電廠廠址位于濟東新村東北角，東側(cè)有礦區(qū)鐵路支線的常營集配站，濟寧二號、三號礦井專線分別自熱電廠北側(cè)及東側(cè)通過，本熱電廠燃料初期由濟寧二號礦井提供，后期也可改為濟寧三號礦井提供。 廠區(qū)東側(cè)有接石路，西側(cè)有接莊路，公路交通方便。 二、接軌點：在常營集配站初步設計中，已預留熱電廠專用線接軌點，濟寧二號，三號礦井及熱電廠專用線均在常營集配站西端咽喉區(qū)接軌。 三、鐵路專用線及卸車站： （ 1）專用線運輸量：熱電廠在采暖期內(nèi)三臺鍋爐運行，最大日耗煤量為 噸，非采暖期內(nèi)二臺鍋爐運行，日耗煤量為 噸，鐵路每兩天送一次車，按兩天最大耗煤量 噸，考慮 的運輸不均衡系數(shù)，每兩天運煤量為=。列車由 14輛 K1860噸煤漏斗車組成，全年煤運量為 噸，材料用汽車運輸，鐵路布置見圖 。 （ 2）專用線主要技術(shù)標準： a) 專用線等級：三級專用線 b) 機車類型：前進型 c) 牽引噸數(shù)： 1176噸 d) 最小曲率半徑： R=400米 e) 坡度： 0% 卸車站：卸車站僅設一股卸車線，列車自常營集配站由機車推送到電廠卸車重車線上，機車即返回，送車方式由常營站至熱電廠按調(diào)車辦理。單取單送，卸車時由鐵斗推送至重車到位，卸煤坑廠 66米，每次卸 4輛車，分 4次卸載，卸車可用人工或壓縮 風 開啟車門，卸車線為盡頭式，卸煤坑不考慮機車通過。 卸車站設鐵路專用電話，信號由兗州煤礦設計元統(tǒng)一考慮。 交通概況 濟東熱電廠交通概況：熱電廠廠址位于濟東新 村東北角，東側(cè)有礦區(qū)線路支線的常營集配站。濟寧二號、三號礦井專用線分別自熱電廠北側(cè)及東側(cè)通過。本熱電廠燃料初期由南屯礦井運來，二號、三號礦井投產(chǎn)后則由二號、三號井供應。 廠區(qū)東側(cè)有接石路，西側(cè)有接莊路，公路交通甚為方便。 中國礦業(yè)大學徐海學院 2020 屆本科生畢業(yè)設計 17 圖 圖 圖 4 熱機 鍋爐 中國礦業(yè)大學徐海學院 2020 屆本科生畢業(yè)設計 18 設計選擇 335t/h的鏈條爐，沸騰爐、 CFB爐三個方案比較見表 。 CFB 鍋爐幾乎可燃用任何類型的燃料，其中包括高灰份、高硫份、高水份 、低揮發(fā)份、低熱值的煙煤，無煙煤、褐煤、泥煤和煤坪石、樹皮，油頁巖以及鍋爐排渣，這是鏈條爐、沸騰爐所無法比擬的。 鏈條爐要求燃用的煤種必須接近設計煤種，否則其爐拱就不可能保證燃料的著火和燃盡，對于灰份大的劣質(zhì)燃料，其燃燒效率很低。 沸騰爐雖然可以燃用無煙煤和劣質(zhì)燃料，但由于其埋管的布置和燃料的熱值有很大關(guān)系，所以對已按某一種設計的鍋爐，使用的燃料的熱值變化不能太大。 CFB鍋爐的燃料效率很高：以在明水熱電廠的測試情況看， 35t/hCFB鍋爐在燃用不同煤種時，在不同負荷下，燃料效率都比較高，燃用煙煤、貧煤時， 燃料的效率在 95%以上，燃用鏈條爐渣時，燃燒效率也可達到 %。同時由于這種可以采用較小的過量 風 系數(shù)，產(chǎn)熱效果好，汽鍋爐熱效率也比較高。在燃用煙煤和貧煤時，熱效率可達到 8186%，在燃用爐渣時，熱效率也可達到 %。這樣，該種鍋爐的熱效率比一般鍋爐熱效率可高出 10%左右，每小時可節(jié)煤 500公斤，按年運行 7000小時計，每年每臺鍋爐可節(jié)煤 3500噸。 CFB 爐能較好的解決脫硫問題，環(huán)境保護效益好，一般 35t/h 鏈條爐在燃用高硫煤時，尾部腐蝕很嚴重，不僅設備容易損壞，而且污染大氣。沸騰爐雖然可以采 取添加石灰石的辦法去脫硫，但石灰石利用率很低，較細的石灰石顆粒很容易被吹走，而較粗的石灰石，由于脫硫過程中表面進行化學反應生成一層 CaSo4阻礙反應繼續(xù)進行，所以脫硫過程只是在石灰石表面進行，脫硫效率很低，而 CFB鍋爐所用的石灰石顆?？梢钥刂频妮^細，而且在鍋爐內(nèi)多次循環(huán)，從而延長在爐內(nèi)停留時間，所以脫硫效率較高，在脫硫摩爾比為 2時，脫硫效率可達 80%90%，由于我國大約有五分之一的煤炭資源含硫超過 2%，尤其南方各省主要生產(chǎn)高硫煤，所以 CFB鍋爐可在爐內(nèi)使用簡便的方法脫硫，這就解決了高硫煤的燃用問題。 經(jīng)比 較： CFB鍋爐具有燃燒效率高，煤種適應性廣，脫硫效果好，比之鏈條爐、沸騰爐具有明顯的優(yōu)點，故推薦選用 35t/hCFB鍋爐。 鍋爐型號 YG3539M3 額定蒸發(fā)量 35t/h 中國礦業(yè)大學徐海學院 2020 屆本科生畢業(yè)設計 19 過熱蒸汽壓力 (39kgf/cm2) 過熱蒸汽溫度 450℃ 給水溫度 150℃ 排煙溫度 138℃ 鍋爐效率 % 鍋爐燃料粒度 013mm 一次風溫度 180℃ 二次風溫度 120℃ 表 比較內(nèi)容爐型 CFB鍋爐 鏈條爐 煤粉爐 蒸發(fā)量幾臺數(shù) 35t/h3 35t/h3 65t/h2 鍋爐熱效率 % % 86% 小時耗煤量 /時臺 /時臺