【正文】 kg/m3　16　循環(huán)倍率n　I回Aar　　　　　 煙氣焓溫表序號(hào)溫度(℃)VRO2=m3(標(biāo))/KgV0N2=m3(標(biāo))/KgV0 H2O=m3(標(biāo))/KgIg=IRO2+I0N2+I0H2OKJ/Kg(cθ)RO2KJ/m3(標(biāo))IRO2KJ/Kg(cθ)N2KJ/m3(標(biāo))I0N2KJ/Kg(cθ)H2OKJ/m3(標(biāo))I0H2OKJ/Kg1100220026033004400550066007700880099001524101000111100序號(hào)溫度(℃)V0a=m3(標(biāo))/KgI=I0 g+(α″1)I0a+ KJ/Kg（cθ）aKJ/m3(標(biāo))I0aKJ/Kg（cθ）ashKJ/m3(標(biāo)) KJ/Kg密相區(qū)稀相區(qū)省煤器Ⅰ省煤器Ⅱ110022003300440055006600770088009900101000111100序號(hào)溫度(℃)I=I0 g+(α″1)I0a+ KJ/Kg KJ/Kg密相區(qū)稀相區(qū)省煤器Ⅰ省煤器Ⅱ省煤器Ⅲ省煤器Ⅲ11002200330044005500384766007700880099001010001111009105 鍋爐熱平衡及燃料消耗量計(jì)算序號(hào)　名稱(chēng) 符號(hào)單位計(jì)算公式或來(lái)源數(shù)值1鍋爐的輸入熱量QinkJ/㎏　122802　排煙溫度θex℃假設(shè)1653　排煙焓IexkJ/㎏由焓溫表得4冷空氣溫度℃選定205理論冷空氣焓kJ/㎏查表6固體不完全燃燒熱損失q4%選取47排煙熱損失q2%(IexαexIlk)(100q4)/Qin8氣體不完全燃燒熱損失q3%按表B52選取9散熱損失q5%選取10灰渣物理熱損失q6%α (cθ)　11　總熱損失∑q%q2+q3+q4+q5+q612鍋爐效率η%　　　100∑q13保熱系數(shù)φ　　1q5/(q5+η)14飽和水焓i39。第3章 鍋爐的熱力計(jì)算及傳熱計(jì)算 鍋爐技術(shù)要求 鍋爐運(yùn)行要求（1）鍋爐效率大于80%（2）（3）排煙溫度小于170℃（4）排污率為5%（5）冷空氣溫度20℃ 煤種褐煤： =12280kj/kg Car=% Har=% Oar=% Nar=% Sar=% Aar=% Mar=% Vdaf=% 熱力計(jì)算 空氣量、煙氣量計(jì)算序號(hào)名稱(chēng) 符號(hào)單位計(jì)算公式或來(lái)源數(shù)值1理論空氣量V0Nm3/㎏ (Car+)+2理論氮?dú)饬縑0N2Nm3/㎏+ V03三原子氣體體積VRO2Nm3/㎏ (Car+)4理論水蒸氣體積V0H2ONm3/㎏++5理論干煙氣體積Nm3/㎏VRO2+ V0N26理論濕煙氣體積V0gNm3/㎏ +V0H2O 鍋爐的各項(xiàng)熱損失的選取序號(hào)名稱(chēng) 符號(hào)單位計(jì)算公式或來(lái)源數(shù)值1氣體不完全燃燒熱損失q3%按表B52選取2固體不完全燃燒熱損失q4%按表B52選取43密相區(qū)出口處的氣體不完全燃燒熱損失%q3＋24　密相區(qū)的燃燒分額δ　選取5密相區(qū)的固體不完全燃燒熱損失% 100－(100q3q4)6一次風(fēng)占總風(fēng)量的比率X%選取607　密相區(qū)出口處的名義空氣過(guò)量系數(shù)　選取8密相區(qū)出口處的實(shí)際空氣過(guò)量系數(shù)α　(100q4)/()注：本表計(jì)算過(guò)程參考[1] 57 煙氣特性計(jì)算序號(hào)名稱(chēng)符號(hào)單位計(jì)算公式及來(lái)源密相區(qū)稀相區(qū)省煤器Ⅰ省煤器Ⅱ省煤器Ⅲ1　進(jìn)口處的空氣過(guò)量系數(shù)α39。 本章小結(jié)鍋爐的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要考慮鍋爐的安裝、運(yùn)行、檢修等多方面的問(wèn)題，所以需要大量的經(jīng)驗(yàn)。此鍋爐樓梯采用鋼架結(jié)構(gòu)，分三層布置，每層間距為2m。水平面以下采用混凝土結(jié)構(gòu)加固。二次風(fēng)的布置在密相區(qū)的出口處，風(fēng)口水平，二次風(fēng)起到攪拌和混合的作用，增加未燃盡的燃料在爐膛內(nèi)的停留時(shí)間，使燃料的盡可能燃盡，由于計(jì)算的燃料的消耗量大，并且在回料裝置也要送風(fēng)，所以二次風(fēng)占的份額為40%。因此本設(shè)計(jì)中的給煤裝置的主要特點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制造和安裝均比較。給煤系統(tǒng)還應(yīng)有調(diào)速裝置，以滿(mǎn)足負(fù)荷調(diào)節(jié)的要求。這些特性分別影響整個(gè)流化床燃燒特性。為使布風(fēng)板能夠承受床料的壓力，取用布風(fēng)板的厚度為30mm,鋼板上布置厚度為100mm的耐火材料。它的結(jié)構(gòu)應(yīng)該保證顆粒能夠均勻和穩(wěn)定的流化、床料磨損最小、床內(nèi)構(gòu)件或受熱面的磨損最輕、固體顆粒落入風(fēng)箱的量最小、運(yùn)行范圍內(nèi)節(jié)涌最小等，所以本鍋爐采用比較通用的風(fēng)帽型布風(fēng)裝置。尾部煙道外的集箱連接管道采用89mm的管子，壁厚為4mm。所有集箱都采用圓形封頭。尾部煙道采用外徑為159mm，壁厚為10mm的集箱。在爐膛四周統(tǒng)一采用外徑為219mm，壁厚為10mm的集箱，前墻和后墻的集箱長(zhǎng)度為2m。為使水速滿(mǎn)足要求，采用單進(jìn)單出結(jié)構(gòu)。由于省煤器中水速過(guò)低，為了提高水速，將每一級(jí)省煤器改成兩個(gè)流程。集箱布置在鍋爐的煙道外面。第一級(jí)省煤器為32列，第二級(jí)省煤器為16列。在煙道內(nèi)布置了兩級(jí)鋼管省煤器和一級(jí)鑄鐵省煤器，兩級(jí)鋼管省煤器由一系列錯(cuò)列的蛇行管組成。鋼管省煤器是現(xiàn)代鍋爐中最常用的一種，可用于任何壓力容量，任何形狀的煙道中。省煤器分為鑄鐵式省煤器和鋼管式省煤器，鑄鐵省煤器的強(qiáng)度不高，只用于工作壓力低于4MPa的鍋爐中，同時(shí)鑄鐵性脆，不能承受沖擊，由于鑄鐵的耐腐蝕性好以及由于工藝要求，鑄鐵式省煤器具有較厚的管壁，常用于未經(jīng)除氧的小型鍋爐中，使其不致因內(nèi)外腐蝕而很快破壞。圖1旋風(fēng)分離器 尾部煙道結(jié)構(gòu)以及其中受熱面的布置尾部煙道的煙深為2m，在布置鑄鐵省煤器段。分離器返料管的直徑為180 mm，與水平面的夾角為65176。分離器豎直段的高度為1900 mm，倒錐邊與水平面成60176。 旋風(fēng)分離器和回料裝置的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)為了滿(mǎn)足分離并返送物料的需求，本鍋爐沿寬度方向并排布置了兩個(gè)倒錐形的上排氣式旋風(fēng)分離器，此旋風(fēng)分離器的分離效率為95%,。在稀相區(qū)布置水冷壁，采用四周布置，其中水冷壁的管徑為60mm，s/，e/。采用厚度為380mm的爐墻，其中保溫層厚度為230mm，耐火層厚度為120mm，保溫層和耐火層為30mm的空隙。在尾部煙道內(nèi)布置了三級(jí)省煤器，高溫級(jí)省煤器材料采用鋼管，低溫省煤器材料為鑄鐵，沒(méi)有布置空氣預(yù)熱器。由于爐膛出口處沒(méi)有布置鍋爐管束，不需要對(duì)鍋爐管束進(jìn)行沖刷，不布置折焰角，爐膛出口采用水平爐頂。本鍋爐采用的是鋼梁懸吊結(jié)構(gòu)，爐膛分為密相區(qū)和稀相區(qū)，因?yàn)槊芟鄥^(qū)有磨損，并且比較嚴(yán)重，所以沒(méi)有布置任何受熱面，在稀相區(qū)的四周布置了水冷壁。本鍋筒的標(biāo)高為9700mm，爐寬為2350mm。在設(shè)計(jì)的過(guò)程中遇到了不少的困難，同時(shí)也對(duì)循環(huán)流化床的設(shè)計(jì)過(guò)程有了初步的了解，學(xué)到了很多的知識(shí)，收獲頗豐。但是由于其流化機(jī)理、傳熱機(jī)理復(fù)雜，給研究帶來(lái)了很大的困難，同時(shí)也給致力于研究流化床技術(shù)的科研工作者巨大的機(jī)會(huì)。 本章小結(jié)由于循環(huán)流化床鍋爐與煤粉爐和鏈條爐相比，在環(huán)保方面具有明顯的優(yōu)勢(shì)，使得其得到了廣泛的應(yīng)用，與此同時(shí)也取得了良好的經(jīng)濟(jì)效益。選擇和使用循環(huán)流化床鍋爐自控系統(tǒng)要根據(jù)自己使用狀況量身定做，設(shè)計(jì)、施工、調(diào)試要制定標(biāo)準(zhǔn)，嚴(yán)格把關(guān)，循環(huán)流化床能否經(jīng)濟(jì)運(yùn)行自控是關(guān)鍵。盡管如此，目前受熱面的安全運(yùn)行和壽命還無(wú)法與煤粉爐相比。（3）鍋爐系統(tǒng)的煙風(fēng)阻力較大，需要采用高壓鼓風(fēng)機(jī)，因此存在風(fēng)機(jī)電耗高，噪聲大等問(wèn)題。 循環(huán)流化床應(yīng)用存在的問(wèn)題（1）雖然循環(huán)流化床的燃燒效率較鼓泡流化床有較大提高，但除燃燒無(wú)煙煤等難燃煤種外，其飛灰含碳量仍略高于煤粉爐。如額定負(fù)荷的30﹪左右無(wú)需輔助液體燃料，也不會(huì)發(fā)生煤粉爐難于保持正常燃燒甚至熄火的情況。循環(huán)流化床850℃～900℃的燃料溫度配上分級(jí)送風(fēng)，使污染物的排放濃度可控制在200ppm以下，鏈條爐和煤粉爐不能實(shí)現(xiàn)，從而使循環(huán)流化床產(chǎn)生的氮氧化物也遠(yuǎn)低于煤粉爐和鏈條爐。截面負(fù)荷主要影響爐膛高和爐膛截面積，一般循環(huán)流化床截面負(fù)荷為3WM/m2～6 WM /m2 。（2）截面熱強(qiáng)度高循環(huán)流化床使燃燒在較小截面內(nèi)完成，還使床層和煙氣流與水冷壁間傳熱效率大大增加。而未燃盡的煤粒通過(guò)多次循環(huán)既可增加爐內(nèi)停留時(shí)間，又可多次參與床層中能量轉(zhuǎn)換，有利于燃盡，可高效穩(wěn)定燃燒3000kcal/kg～7000kcal/kg的煤，使循環(huán)流化床不僅可燃用高效煙煤、褐煤等易燃煤，又可燃用無(wú)煙煤等難燃煤種，還可高效燃用各種低熱值，高灰分或高水分的矸石，固體垃圾等。 循環(huán)流化床的技術(shù)特點(diǎn)（1）燃料適應(yīng)廣由于大量灰粒穩(wěn)定循環(huán)，新加入循環(huán)流化床的煤僅占床料很小份額。循環(huán)倍率增加，返物料量增大，傳熱系數(shù)增大，爐內(nèi)傳熱大大改善，又節(jié)省受熱面。國(guó)外有的研究認(rèn)為循環(huán)流化床中傳熱系數(shù)與懸浮濃度平方根成正比。（2）顆粒粒徑：粒徑小，傳熱系數(shù)大。 影響顆粒傳熱的主要因素（1）流化風(fēng)速：流化風(fēng)速增加，氣體和固體之間擾動(dòng)劇烈，碰撞增強(qiáng)，使顆粒傳熱系數(shù)增大。在爐膛底部的密相區(qū)，由于物料濃度很高，因此換熱方式以顆粒對(duì)流換熱為主。煤粉爐主要通過(guò)輻射的方式將燃料燃燒釋放的熱量傳遞給受熱面，而循環(huán)流化床傳熱既要考慮對(duì)流換熱的的影響，也要考慮輻射換熱的作用。 循環(huán)過(guò)程循環(huán)過(guò)程就是指氣固混合物通過(guò)高溫或中溫旋風(fēng)分離器，將分離出固體物料返回爐膛繼續(xù)燃燒的過(guò)程。（2）床內(nèi)固體顆粒可像流體一樣從底部或側(cè)面孔口中排出。但是，煤炭燃燒利用帶來(lái)的危害的也不容忽視，而且，現(xiàn)在我國(guó)煤炭燃燒的利用率還很低，因此我國(guó)大力推動(dòng)潔凈煤技術(shù)的開(kāi)發(fā)應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)煤炭的清潔、高效利用，從而減少污染、提高終端能源效率。由此可見(jiàn)，煤炭的燃燒利用可說(shuō)是造成我國(guó)大氣污染的罪魁禍?zhǔn)?，?duì)我國(guó)的環(huán)境條件造成了極大的破壞。大氣中的二氧化硫和氮氧化物也大多來(lái)自這些排放源。以煤炭為主的能源消耗是大氣中顆粒物的主要來(lái)源。近年來(lái)，鄉(xiāng)鎮(zhèn)工業(yè)發(fā)展迅速口1996年全國(guó)鄉(xiāng)鎮(zhèn)工業(yè)污染源調(diào)查結(jié)果表明，1995年全國(guó)鄉(xiāng)鎮(zhèn)工業(yè)二氧化硫、煙塵和工