【正文】 含氧氣體在反應(yīng)器類燃燒反應(yīng)成無氧氣體循環(huán)使用。常用真空除氧系統(tǒng)有蒸汽噴射和水噴射兩種。低、中壓鍋爐一般采用低壓噴霧熱力除氧器。 福州大學(xué)至誠學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 22 到一部分是凝結(jié)水）和全補(bǔ)給水兩種。按水的加熱方式，分為濺盤式和噴霧式或者噴霧填料式兩種。 除氧器的選擇 除氧方式 （ 1） 熱力除氧 用加熱的方法除氧的設(shè)備稱為熱力除氧器。 120kt/a 硫酸生產(chǎn)線余熱電站設(shè)計(jì) 21 熱水循環(huán)水泵選擇 熱水循環(huán)水泵流量 Q 計(jì)算 Q1KQ ?? (63) 式中： Q1—— 在蒸發(fā)器中的蒸發(fā)量， m3/h① ； Q1=G1/ρ =12500/794= K—— 循環(huán)倍率，取 15。 (3)每臺(tái)給水泵的容量，宜按其對(duì)應(yīng)的鍋爐額定蒸發(fā)量的 110%給水量選擇 (4)綜上查《工業(yè)鍋爐房實(shí)用設(shè)計(jì)手冊(cè)》 [14]， 給水泵型號(hào)為 DG2550 11， 2 臺(tái)。 注：① 解得： Q=(+0) = 鍋爐給水泵的揚(yáng)程 H 計(jì)算 H=H1+H2+H3+H4 (62) 式中： H1—— 鍋爐在設(shè)計(jì)的使用壓力下安全閥的開啟壓力， m； H2—— 省煤器和給水管路系統(tǒng)的阻力， m； H3—— 給水系統(tǒng)的最高與最低水位差， m； H4—— 附加揚(yáng)程， m； 解得： H=600m 給水泵的容量及臺(tái)數(shù)選擇 (1)發(fā)電廠應(yīng)設(shè)置 1 臺(tái)備用水泵。 解得： V2=+ = 定期排污擴(kuò)容器選擇 考慮到鍋爐緊急放水， V取 1m3 連續(xù)排污、定期排污擴(kuò)容器匯總表 連續(xù)排污、定期排污擴(kuò)容器匯總表詳見附表 3。 120kt/a 硫酸生產(chǎn)線余熱電站設(shè)計(jì) 19 解得： 2021 2v ??? = 定期排污擴(kuò)容器水容積 Vw2計(jì)算 Vw2=（ 20%~30%） ? Vv2 （ 57） 式中： Vv2—— 連續(xù)排污擴(kuò)容器汽容積， 。 Df2—— 連續(xù)排污每 kg 排污水汽化量， ?！?擴(kuò)容器壓力下蒸汽比容，查表 υ39。 解得： 2 2 2 1 0 1D2f ? ??? = 定期 排污擴(kuò)容器汽容積 Vv2 計(jì)算 22fpb2v R 39。定期排污每次排放時(shí)間應(yīng)該很短，一般不超過 ~1min。因?yàn)槎ㄆ谂盼?時(shí)間間隔較長(zhǎng)，排放水量少，且沉淀物多，定期排污水量一般不再利用。 福州大學(xué)至誠學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 18 連續(xù)排污擴(kuò)容器選擇 查《中小型熱電聯(lián)產(chǎn)工程設(shè)計(jì)手冊(cè)》，中壓鍋爐 (， 450℃ )選擇擴(kuò)容器容積為。 解得： Vw1= = 連續(xù)排污擴(kuò)容器總?cè)莘e V1計(jì)算 V1=Vv1+Vw1 (54) 式中： Vv1—— 連續(xù)排污擴(kuò)容器汽容積， ； Vw1—— 連續(xù)排污擴(kuò)容器水容積， 。=； R1—— 連續(xù)排污擴(kuò)容器單位容積允許極限強(qiáng)度（ R1： 800~1000）， 取 R1=900m3/(m3? h)； Df1—— 連續(xù)排污每 kg 排污水汽化量， 。DDV ???? （ 52） 式中： Dbl—— 連續(xù)排污水量， Dbl=170003%=510kg/h① ； υ39。 連續(xù)排污每 kg 排污水汽化量 Df1 計(jì)算 ?????? x hhD sd1f （ 51） 式中： hd—— 汽包壓力（ ）下飽和水焓，查表 hd=1101kJ/kg； η—— 汽包到擴(kuò)容器間管道散熱系數(shù)， η=； hs—— 擴(kuò)容器壓力下飽和水焓，查表 hs=467kJ/kg； x—— 擴(kuò)容器蒸汽干度（ x： ~），取 x=； γ—— 擴(kuò)容器壓力下汽化潛熱，查表 γ=2226kJ/kg。為了穩(wěn)定擴(kuò)容器的壓力，一般將這部分蒸汽引至除氧器。在小型鍋 爐上，通常只裝設(shè)定期排污。定期排污主要排除爐內(nèi)水渣及泥污等沉積物，所以其排污口多設(shè)置在鍋筒的下部及聯(lián)箱底部。 排污方式：鍋爐排污分連續(xù)排污和定期排污兩種。 解得： 3600 2406)1752)(1700 029081752330517000(2 ?????? =3689kW 汽輪機(jī)數(shù)據(jù)匯總表 汽輪機(jī)數(shù)據(jù)匯總表詳見附表 2。 汽輪機(jī)抽汽量 G2計(jì)算 （ 1） 根據(jù)除氧器熱平衡方程： h6G=h)G( 1 7 0 0 0+hG+hG 325142 ???? (42) 式 中： G1—— 補(bǔ)充水量， G1=170003%=510kg/h； G2—— 抽汽量， kg/h； G—— 鍋爐給水量， G=17000+510=17510kg/h； h3—— 凝汽器出口飽和水焓， 169kJ/kg； h4—— 汽輪機(jī)抽汽焓， 2908kJ/kg； h5—— 補(bǔ)水焓， 84kJ/kg； h6—— 鍋爐給水焓， 440kJ/kg。 解得： P1=17000(33052406) =3914kW （ 2）汽輪機(jī)選型 查《中小型熱電聯(lián)產(chǎn)工程設(shè)計(jì)手冊(cè)》 [13]，選擇汽輪機(jī)型號(hào)為： 其中： N—— 凝汽式汽輪機(jī)； —— 額定功率 4500kW； —— 初壓， ； 1—— 變型設(shè)計(jì)次數(shù)。 120kt/a 硫酸生產(chǎn)線余熱電站設(shè)計(jì) 13 圖 41 汽輪機(jī)熱力系統(tǒng)簡(jiǎn)圖 汽輪機(jī)狀態(tài)點(diǎn)參數(shù)表 查《水和水蒸氣熱力性質(zhì)圖標(biāo)》，可得表 41： 表 41 汽輪機(jī)狀態(tài)參數(shù)表 ① 狀態(tài)點(diǎn) 2 為氣液混合物，且已知干度為 93%，所以 h2=h2 汽 +h2 液 =2574+169 =2406kJ/kg 式中： h2 汽 —— 汽輪機(jī)出口飽和汽焓， 2574kJ/kg； h2 液 —— 汽輪機(jī)出口飽和液焓， 169kJ/kg； h2—— 汽輪機(jī)出口焓， kJ/kg。凝汽式汽輪機(jī)的工作性能取決于蒸汽的壓力、溫度、流量和排汽壓力。汽輪機(jī)是一種蒸汽能量轉(zhuǎn)換的裝置。主要作用發(fā)電用的原動(dòng)機(jī)，也可直接驅(qū)動(dòng)各種泵、風(fēng)機(jī)、壓縮機(jī)和船舶螺旋槳行。 余熱鍋爐數(shù)據(jù)匯總表 余熱鍋爐數(shù)據(jù)匯總表詳見附表 1。 查《余熱鍋爐命名規(guī)則》 [12]，選擇強(qiáng)制余熱鍋爐型號(hào)為： QCF 38/。7≈ t7為止。 120kt/a 硫酸生產(chǎn)線余熱電站設(shè)計(jì) 11 如若 t39。7和 t7，直到得出 t39。7=405℃ Cp39。 Cp39。t39。7—— 實(shí)際蒸發(fā)器出口溫度，℃； Cp6—— 蒸發(fā)器進(jìn)口煙氣平均定壓比熱， (m3?℃ )； Cp7—— 蒸發(fā)器出口煙氣平均定壓比熱， kJ/(m3?℃ )。Cp739。 解得： 113638000)()28103345()447612500( V)1()hh(GCptCpt 215566????????????????損 （ 2）用試差法計(jì)算 t Cp6 試差法步驟見附錄 1。 圖 31 余熱鍋爐系統(tǒng)簡(jiǎn)圖 120kt/a 硫酸生產(chǎn)線余熱電站設(shè)計(jì) 9 余熱鍋爐狀態(tài)點(diǎn)參數(shù)表 查《水和水蒸氣熱力性質(zhì)圖標(biāo)》，可得表 32： 表 32 汽輪機(jī)狀態(tài)參數(shù)表 沸騰爐蒸發(fā)量 G2計(jì)算 根據(jù)沸騰爐熱平衡方程可得： ? ? H4h2h2G ??? （ 31） 式中： H—— 沸騰爐總焓， 10786728kJ/kg； h2—— 汽包內(nèi)飽和蒸汽焓， 2810kJ/kg； h4—— 鍋爐給水焓， 440kJ/kg。 福州大學(xué)至誠學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 8 余熱鍋爐流動(dòng)方式選擇 參考表 31，結(jié)合兩者優(yōu)缺點(diǎn)，選擇強(qiáng)制循環(huán)的余熱鍋爐。 10 開停車升溫和降溫速度較慢。 9 穿墻管束多，影響氣密性能，維修、保養(yǎng)不便。 8 當(dāng)硫酸生產(chǎn)規(guī)模較大時(shí)，在沸騰爐內(nèi)將沒有足夠面積布置自然循環(huán)受熱面，加上體積龐大，故大型化有一定困難。 7 循環(huán) 可靠性較差，如受熱面布置不當(dāng)，或煙溫、煙氣量變動(dòng)時(shí)，局部地方可能無水循環(huán)而過熱爆管。 6 出現(xiàn)電源故障時(shí)比較安全。 有循環(huán)泵，多耗電。 投資相對(duì)較少。 可采用較小管徑，傳熱效果好，金屬耗量?jī)H為自然循環(huán)鍋爐的 2/3作用，占地面積一般較小。 3 管徑一般不可太小，否則影響水循環(huán)。 可采用屏式或蛇管式受 熱面，布置靈活，受熱膨脹性好，可根據(jù)需要方便選擇汽包位置和標(biāo)高。 2 靠水汽重力差循環(huán)，受熱面不能做成屏式或蛇管式，現(xiàn)場(chǎng)安裝焊接工作量大，難以保證安裝質(zhì)量。 120kt/a 硫酸生產(chǎn)線余熱電站設(shè)計(jì) 7 31 強(qiáng)制循環(huán)與自然循環(huán)的比較表 序號(hào) 自然循環(huán) 強(qiáng)制循環(huán) 1 難以采用強(qiáng)力振動(dòng)或振打清灰裝置，也不能采用蒸汽或空氣吹灰。這種 形式，由于回路中有功率較大的泵，動(dòng)力消耗較大，并且增加維修工作，故壓力在 16MPa 以上一般不采用此種循環(huán)。 強(qiáng)制循環(huán) 強(qiáng)制循環(huán)廢熱鍋爐的汽水流動(dòng)，主要依靠系統(tǒng)中泵的機(jī)械作用來維持所需的推動(dòng)壓力，它可以用于蒸汽壓力達(dá) 20MPa 的鍋爐。中、低壓廢熱鍋爐的水與汽水混合物的密度差較大，自然循環(huán)就較安全可靠，故廢熱鍋爐多采用此種循環(huán)。 余熱 鍋爐汽水流動(dòng)方式的選擇 自然循環(huán) 自然循環(huán)的汽水介質(zhì)，是依靠水與汽的混合物的密度差而循環(huán)流動(dòng)的。把用這種熱量產(chǎn)生蒸汽的設(shè)備稱為“廢熱鍋爐”。隨著工業(yè)的發(fā)展和能源供求的緊張，工程技術(shù)人員對(duì)于這些過去廢棄不用的余熱加以重視，利用它來產(chǎn)生壓力蒸汽，以此作為供熱、供氣、供電和動(dòng)力的輔助能源，借以提高熱能的總利用率，降低燃料消耗指標(biāo)，降低電耗，以獲取經(jīng)濟(jì)效益。 福州大學(xué)至誠學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 6 第 3 章 余熱鍋爐的計(jì)算與選型 余熱鍋 爐簡(jiǎn)介 廢熱鍋爐系指那些利用工業(yè)過程中的余熱以產(chǎn)生蒸汽的鍋爐，其主要設(shè)備為鍋爐本體和汽包，輔助設(shè)備有給水預(yù)熱器、過熱器等。所以要做成既耐腐蝕又有良好低溫傳熱性能的換熱設(shè)備，技術(shù)難度很大?？梢杂脽峁苁∶浩鳎瓤梢曰厥辙D(zhuǎn)化余熱，加熱余熱鍋爐給水，同時(shí)又能冷卻煙氣溫度，再送入吸收塔，進(jìn)行下一個(gè)工段。 圖 24 轉(zhuǎn)化工段熱量回收 系統(tǒng)圖 （ 2） 熱量回收方式。在轉(zhuǎn)化工段 SO2經(jīng)氧化變成 SO3，同時(shí)放出大量的反應(yīng)熱，是很好的中溫?zé)嵩础?我國(guó)硫鐵礦品位普遍較低，相應(yīng)排出渣塵量較大，帶走的熱量也較多，目前國(guó)內(nèi)焙燒爐排出的溢流渣和低渣大都用滾筒冷渣機(jī)進(jìn)行冷卻，這種技術(shù)比較成熟，回收余熱同時(shí)，消耗很少的水、電 [11]。