【正文】 內(nèi)水容積所具有的儲(chǔ)蓄熱量。在本設(shè)計(jì)中采用了蒸汽蓄熱器的變壓蓄熱原理，將鍋筒和蓄熱器合為一體，鍋筒既起到普通鍋筒的作用同時(shí)又起到蓄熱的作用，這種鍋爐的鍋筒比等容量的普通鍋爐的鍋筒要大一些,這主要是考慮蓄熱的需要。蓄熱器就是利用這一充熱放熱過程來儲(chǔ)存和釋放熱能，從而達(dá)到熱能平衡，提高利用效率的目的。當(dāng)外界用汽量大于鍋爐供汽量時(shí)，蓄熱器排汽管中壓力下降，器內(nèi)飽和壓力隨之下降，形成過熱水，迅速汽化而產(chǎn)生蒸汽供應(yīng)用戶，以彌補(bǔ)鍋爐供汽量的不足。當(dāng)鍋爐供汽量大于外界用汽量時(shí)，多余的蒸汽就進(jìn)入蓄熱器，并通過其內(nèi)部充熱裝置噴入水中，這時(shí)蒸汽迅速凝結(jié)，水溫和壓力升高直至達(dá)到蓄熱器內(nèi)穩(wěn)定壓力下的飽和溫度為止。當(dāng)外界急需蒸汽時(shí)，容器內(nèi)的壓力下降，飽和水變?yōu)檫^熱水，立即沸騰并產(chǎn)生蒸汽，稱為“閃蒸”。同時(shí)，煙氣速度和個(gè)受熱面的換熱系數(shù)也都在合適的范圍內(nèi)?！?—8受熱面積m2—9總傳熱量kW本章完成了鍋爐各個(gè)結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和熱力計(jì)算。Mpa)22煙氣輻射減弱系數(shù)k1/(m℃)28傳熱量kJ/kg29相對(duì)誤差%圖24 煙管結(jié)構(gòu)尺寸表211 煙管結(jié)構(gòu)計(jì)算序號(hào)名稱符號(hào)單位計(jì)算公式數(shù)值1煙管直徑dwm設(shè)計(jì)尺寸dnm設(shè)計(jì)尺寸2煙管長(zhǎng)度Lm設(shè)計(jì)73煙管根數(shù)n根設(shè)計(jì)774受熱面積Hm25煙氣流通截面積Fym26有效輻射層厚度smdn表212 煙管傳熱計(jì)算序號(hào)名稱符號(hào)單位計(jì)算公式數(shù)值1入口煙溫℃查表2105202入口煙氣焓kJ/kg查表253漏風(fēng)系數(shù)查表4冷空氣理論焓kJ/kg查表251275工質(zhì)溫度tbh℃按P=，查表[4]6出口煙溫℃假定2607出口煙氣焓kJ/kg查表258煙氣側(cè)放熱量QrpkJ/kg9最大溫差℃10最小溫差℃11平均溫壓℃12煙氣容積Vym3/kg查表2313煙氣平均溫度℃14煙氣速度Wym/s15煙氣平均截面積Fym2查表211 16對(duì)流換熱系數(shù)kW/(m2.℃) 查圖 [3]17水蒸汽容積份額－－查表2418三原子氣體容積份額查表2419飛灰濃度μfh－－查表2420三原子氣體輻射減弱系數(shù)1/(m℃)查圖 [3]17水蒸汽容積份額查表2418三原子氣體容積份額rq查表2419飛灰濃度Kg/kg查表2420三原子氣體輻射減弱系數(shù)21飛灰輻射減弱系數(shù)22煙氣輻射減弱系數(shù)k23煙氣黑度24管壁溫度tb℃tbh+6025輻射換熱系數(shù)kW/(m2另外,6和10分別是耐火磚和保溫材料。為了保證鍋筒的強(qiáng)度,經(jīng)過計(jì)算在鍋筒的管板處加設(shè)一根拉撐桿9,同時(shí)在鍋筒上設(shè)置安全閥11兩個(gè),人孔12,主蒸汽出口13,排汽管閥14和勻汽孔板15。蜂窩煤在兩個(gè)爐膛中燃燒,燃燒產(chǎn)生的高溫?zé)煔庀驙t門1方向返卷并穿過新入爐的煤層,經(jīng)過煙道開孔5進(jìn)入中間煙道下部空間4。首先把蜂窩煤按照一定數(shù)量碼垛在托盤上,托盤連同蜂窩煤從爐門1送到爐膛的水冷爐排2上,為了防止托盤在爐膛中爬跑偏,爐排上設(shè)置導(dǎo)軌3。鍋爐的結(jié)構(gòu)見圖21。水冷壁集箱和水冷爐排集箱并排布置。爐膛內(nèi)，外側(cè)墻布置φ51，由水冷壁下集箱引入到鍋筒中。設(shè)計(jì)燃料為煙煤。同時(shí)，該技術(shù)有以下的技術(shù)特點(diǎn)和創(chuàng)新點(diǎn)：（1）鍋爐初始排塵濃度低、不冒黑煙，環(huán)保效果好,不用除塵器即可達(dá)到環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)，可省去除塵器的投資和除塵間的場(chǎng)地，減少了司爐工的勞動(dòng)強(qiáng)度并保證了鍋爐房的清潔；（2）采用特殊的煙氣流程，使型煤能夠及時(shí)著火和燃盡，可強(qiáng)化爐膛內(nèi)型煤燃燒，保證鍋爐有足夠的出力和較高的效率；（3）采用分室送風(fēng)，根據(jù)燃燒需要提供空氣，降低運(yùn)行中的過量空氣系數(shù)，提高鍋爐效率；（4）采用液壓推煤機(jī)構(gòu)，并設(shè)置導(dǎo)軌，使型煤托架運(yùn)行平穩(wěn)，不跑偏；（5）根據(jù)蜂窩煤煤層通風(fēng)阻力低的特點(diǎn)，鍋爐只布置有引風(fēng)機(jī)，既減少了電耗，又使對(duì)流受熱面達(dá)到合理的煙氣速度，保證了鍋爐的出力；（6）采用蓄熱式鍋爐本體結(jié)構(gòu)，以適應(yīng)快速改變鍋爐負(fù)荷的需要；（7）鍋爐熱效率高，并可以燃用較低熱值和揮發(fā)分的型煤，降低鍋爐的運(yùn)行成本?？傮w設(shè)計(jì)思想是通過改進(jìn)煙氣流程，反卷高溫?zé)煔獠⒋┻^新入爐的煤層而對(duì)其進(jìn)行加熱，從而改善型煤的著火延遲時(shí)間長(zhǎng)、連火困難、燃燒強(qiáng)度低等缺點(diǎn)和不足。本課題的研究成功和推廣不僅具有巨大的經(jīng)濟(jì)價(jià)值，而且也是促進(jìn)哈爾濱等各大中城市全面控制原煤散燒、推廣使用型煤的關(guān)鍵所在。如何改善和克服上述的問題是本課題研究的重點(diǎn)。發(fā)展型煤，不僅可以節(jié)約能源，提高煤炭利用效率（與原煤散燒相比，燃燒型煤鍋爐的節(jié)煤率可達(dá)15%左右）；而且可以有效地減少環(huán)境污染（可使初始排塵減少80%～90%、煙氣黑度降到1林格曼級(jí)以下、總固硫率50%以上[1]）；在我國(guó)目前的經(jīng)濟(jì)、技術(shù)條件下，推廣使用型煤是解決我國(guó)目前大氣環(huán)境污染日益嚴(yán)重狀況的行之有效的方法。二00一年八月七日哈爾濱市人大第85次常務(wù)會(huì)議通過了《哈爾濱市原煤散燒污染防治辦法》并于二00一年八月八日起施行，該辦法第十一條規(guī)定，“建成區(qū)內(nèi)新建、改建、擴(kuò)建生產(chǎn)和生活供熱設(shè)施，應(yīng)當(dāng)使用清潔能源或者采用集中供熱方式，不具備條件的，應(yīng)當(dāng)使用型煤及其它潔凈煤技術(shù)，不得直接燃用原煤” 。目前許多城市如北京、天津、濟(jì)南、長(zhǎng)春等已把工業(yè)和民用鍋爐燃料型煤化列入政府工作計(jì)劃。近期對(duì)我國(guó)城市大氣污染監(jiān)測(cè)結(jié)果表明，我國(guó)城市大氣污染嚴(yán)重，在大氣污染類型主要為煤煙型大氣污染。目前，我國(guó)在用的工業(yè)鍋爐約50余萬臺(tái)，工業(yè)窯爐16萬臺(tái)，年耗煤約4億噸[1],這樣就造成了嚴(yán)重的粉塵污染和能源浪費(fèi)。并且，在今后相當(dāng)長(zhǎng)的時(shí)間內(nèi)，煤炭都將是我國(guó)能源的主體。綜上所述，在蒸汽鍋爐上推廣使用型煤的關(guān)鍵是要研究出適合于燃用型煤的燃燒新技術(shù)和設(shè)備，并在此基礎(chǔ)上研制出燃用型煤的環(huán)保型蒸汽鍋爐。但是，至今為止，在蒸汽鍋爐上燃用型煤并沒有得到順利推廣，究其原因，主要是對(duì)型煤本身的技術(shù)性能研究較多，而對(duì)型煤的燃燒技術(shù)及設(shè)備研究甚少造成的。一些高校、研究所以及工廠開展了型煤的成型加工、燃燒技術(shù)、煙塵排放和型煤鍋爐的研究工作，取得了一定的進(jìn)展，積累了相當(dāng)多的經(jīng)驗(yàn)。目前,我國(guó)的工業(yè)型煤和民用型煤技術(shù)已達(dá)到較高水平，亦得到一定程度的推廣應(yīng)用。型煤的工業(yè)化生產(chǎn)，國(guó)外已有百余年的歷史，亦已具備大規(guī)模的生產(chǎn)能力。，并分析了鍋爐的動(dòng)態(tài)蓄熱特性。本課題將蓄熱技術(shù)和型煤燃燒技術(shù)結(jié)合起來，使型煤的應(yīng)用領(lǐng)域從熱水鍋爐擴(kuò)展到蒸汽鍋爐，對(duì)改善我國(guó)城市的空氣質(zhì)量和大氣環(huán)境有重要意義。4 t/h蓄熱式蜂窩煤蒸汽鍋爐設(shè)計(jì)與研究王大偉 豆文宣指導(dǎo)老師:趙廣播摘 要: 型煤鍋爐解決了小型燃煤工業(yè)鍋爐冒黑煙和初始排塵濃度高的問題，在我國(guó)目前的經(jīng)濟(jì)、技術(shù)條件下，是解決大氣環(huán)境污染日益嚴(yán)重狀況的有效方法。但由于型煤鍋爐的燃燒強(qiáng)度低，燃燒速度慢，現(xiàn)有的型煤鍋爐只適合于采用低溫長(zhǎng)供方式供熱的熱水鍋爐。同常規(guī)型煤鍋爐相比，本課題從以下兩個(gè)方面做了創(chuàng)新設(shè)計(jì)：，在設(shè)計(jì)中采用新型強(qiáng)化燃燒方式。關(guān)鍵詞：型煤鍋爐；設(shè)計(jì)計(jì)算；蓄熱；強(qiáng)化燃燒1．緒論型煤是用一種或數(shù)種煤與一定比例的粘結(jié)劑、固硫劑等經(jīng)加工成一定形狀和有一定理化性能的塊粒狀燃料，它一般可分為顆粒型煤和蜂窩狀型煤；型煤鍋爐是以型煤作為燃料的爐型。我國(guó)型煤發(fā)展起步較晚,從“六五”期間開始，我國(guó)才對(duì)型煤技術(shù)進(jìn)行全面的研究工作，在型煤生產(chǎn)設(shè)備技術(shù)的研究、型煤添加劑的研究和型煤燃燒特性等方面取得了一些有價(jià)值的研究成果。隨著近年來環(huán)境保護(hù)意識(shí)的加強(qiáng)及有關(guān)資金的大量投入，對(duì)型煤的研究越來越多。近兩年已有一批型煤熱水鍋爐投入運(yùn)行，生產(chǎn)型煤熱水鍋爐的工廠已達(dá)百家，其中絕大部分為常壓熱水鍋爐，取得了良好的環(huán)境保護(hù)效果。由于目前尚無燃用型煤的專用蒸汽鍋爐，這嚴(yán)重制約了我國(guó)