蓄熱式蜂窩煤蒸汽鍋爐設(shè)計(jì)與研究-展示頁(yè)
2025-06-28 05:34本頁(yè)面
【正文】 各大中城市控制原煤散燒，推廣使用型煤環(huán)保政策的全面貫徹實(shí)施。 我國(guó)是一個(gè)煤炭資源十分豐富的國(guó)家，煤炭在我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展中占有極其重要的地位。我國(guó)煤利用的主要形式是直接燃燒，直接燃煤量占用煤總量的80%以上。煤炭燃燒已成為我國(guó)環(huán)境污染物排放的主要來(lái)源，隨著煤炭消費(fèi)量的增加，面臨的環(huán)境問(wèn)題越來(lái)越多。針對(duì)我國(guó)一次能源以煤為主，污染嚴(yán)重，能源利用率低的現(xiàn)狀，修改后的《中華人民共和國(guó)大氣污染防治法》第22條、第25條指出：國(guó)務(wù)院有關(guān)部門(mén)和地方各級(jí)人民政府應(yīng)當(dāng)采取措施，改進(jìn)城市燃料結(jié)構(gòu)，發(fā)展城市煤氣、推廣成型煤的生產(chǎn)和使用；大、中城市人民政府應(yīng)當(dāng)制定規(guī)劃，對(duì)市區(qū)內(nèi)的民用爐灶，限期實(shí)現(xiàn)燃用固硫型煤或者其他清潔燃料，逐步替代直接燃用原煤。為了緩解哈爾濱市煤煙型大氣污染日益嚴(yán)重的狀況，改善空氣質(zhì)量，一九九九年九月八日，哈爾濱市推廣使用型煤領(lǐng)導(dǎo)小組、哈爾濱市環(huán)境保護(hù)“雙達(dá)標(biāo)”領(lǐng)導(dǎo)小組聯(lián)合發(fā)出《關(guān)于燃煤鍋爐推廣使用型煤的通知》。型煤技術(shù)一種適合我國(guó)國(guó)情的、經(jīng)濟(jì)實(shí)用的潔凈煤技術(shù)。燃用蜂窩狀型煤鍋爐在運(yùn)行時(shí)是用機(jī)械推動(dòng)裝置將蜂窩狀型煤水平推入高溫爐膛中燃燒，解決了小型燃煤鍋爐冒黑煙和初始排塵濃度高的問(wèn)題，燃燒速度慢，現(xiàn)有的蜂窩煤鍋爐只適合于采用低溫長(zhǎng)供方式供熱的熱水鍋爐，作為蒸汽鍋爐時(shí)，存在出力不足，產(chǎn)汽速度慢等問(wèn)題[2]。蒸汽鍋爐在生產(chǎn)和生活中，有廣闊的應(yīng)用，因此研究燃用型煤的環(huán)保型蒸汽鍋爐具有十分重要意義。本課題對(duì)4t/h的蜂窩煤蒸汽鍋爐進(jìn)行整體設(shè)計(jì)和研究。另外，本課題將變壓蒸汽蓄熱技術(shù)和型煤鍋爐結(jié)合起來(lái)，在鍋爐連續(xù)穩(wěn)定運(yùn)行的條件下，滿(mǎn)足負(fù)荷變化較大時(shí)的用汽要求。所設(shè)計(jì)鍋爐的燃料特性和鍋爐參數(shù)由表21和表22給出。表21 燃料特性SarCarHarOarNarAarWarVar%%%%%%%%kJ/kg917693表22 鍋爐參數(shù)序 號(hào)名 稱(chēng)符 號(hào)單 位結(jié) 果1鍋爐額定蒸發(fā)量Dt/h42額定工作壓力PeMPa(表壓)3供汽壓力P0MPa(表壓)4出口蒸汽溫度tbh℃5給水溫度tgs℃206冷空氣溫度tlk℃207熱風(fēng)溫度trk℃808排煙溫度θpy℃1759排污率ρ％510蒸汽濕度W％3 鍋爐的結(jié)構(gòu)與工作原理鍋爐采用單鍋筒縱向布置，雙爐膛燃燒方式，鍋筒下部布置對(duì)流煙道，對(duì)流煙道兩側(cè)為爐膛，鍋筒內(nèi)布置煙管。同時(shí)為防止燒壞托煤板，鍋爐采用φ575的水冷爐排，水冷爐排連接水冷爐排下集箱和鍋爐管束集箱。煙管后布置管式空氣預(yù)熱器。以圖21為例介紹一下該蓄熱鍋爐的工作原理。經(jīng)過(guò)預(yù)熱的空氣經(jīng)過(guò)送風(fēng)口16進(jìn)入風(fēng)室18中。煙氣在4中由前向后流動(dòng),在折返通道19處折返向前流動(dòng),沖刷對(duì)流管束7,然后煙氣流過(guò)煙管8,空?qǐng)D21 鍋爐的結(jié)構(gòu)示意圖預(yù)熱器21后,經(jīng)過(guò)尾部煙道20排向大氣中(出口處設(shè)置引風(fēng)機(jī)一臺(tái))。22為鍋筒下部頭孔,23為排污管閥,17為遮塵罩,24是為了便于觀察和清掃對(duì)流煙道而做的開(kāi)孔。 輔助計(jì)算表23理論空氣量及理論煙氣量計(jì)算名稱(chēng)符號(hào)單位計(jì)算公式結(jié)果理論空氣量容積理論容積理論容積表24 各受熱面煙道中煙氣特性名稱(chēng)及公式符號(hào)單位爐膛鍋爐管束煙管空氣預(yù)熱器平均過(guò)量系數(shù) 水蒸氣容積煙氣總?cè)莘eVyRO2容積份額 H2O容積份額 三原子氣體容積份額+rq煙氣重量Gykg/kg飛灰濃度kg/kg表25 煙氣焓溫表煙氣溫度θ/℃10020030040050060070080090010001100120013001400150016001700=+=++—————————————————————————————————————————————————表26 熱平衡及燃料消耗量計(jì)算序號(hào)名 稱(chēng)符號(hào)單位公式或來(lái)源數(shù)值1燃料低位發(fā)熱值kJ/kg已知2冷空氣溫度℃已知203理論冷空氣焓kJ/kgCk1274排煙溫度θpy℃設(shè)計(jì)1755排煙焓IpykJ/kg=6固體不完全燃燒損失q4%查表 [3]67氣體不完全燃燒損失q3%查表 [3]8排煙損失q2%9散熱損失q5%查表 [3]10飛灰份額查表 [3]11灰渣焓kJ/kg取600度12灰渣物理熱損失q6kJ/kgAar/13鍋爐總熱損失q∑%q2+q3+q4+q5+q62014鍋爐熱效率%100 q∑15飽和蒸氣焓ibqkJ/kg查表[4]16飽和水焓ibskJ/kg查表[4]17給水溫度tgskJ/kg查表[4]2018給水焓igskJ/kg查表[4]19排污率ppw%520蒸汽濕度W%321氣化潛熱rkJ/kg查表[4]22鍋爐蒸發(fā)量Dkg/s設(shè)計(jì)23鍋爐輸出熱量Q1kWD( ibqigsrW/100)+Dppw(ibsigs)/10024燃料消耗量Bkg/sQ1100/( )25計(jì)算燃料消耗量Bjkg/sB(100q4)/10026保溫系數(shù)1q5/(+q5)圖22 爐膛結(jié)構(gòu)尺寸表27 爐膛結(jié)構(gòu)計(jì)算序號(hào)名稱(chēng)符號(hào)單位公式結(jié)果1爐排面積Rm2設(shè)計(jì)尺寸2爐膛包復(fù)面積F1m2設(shè)計(jì)尺寸3爐膛體積V1m3設(shè)計(jì)尺寸4爐排面積熱負(fù)荷qRkW/m2B /R5爐膛容積熱負(fù)荷qVkW/m3B /V16爐膛有效輻射面積Hfm2設(shè)計(jì)6爐膛有效輻射層厚度smV1/F1 7爐膛水冷度－－Hf/(F1R)8火床與爐墻的面積比－－R/(F1R)9水冷壁直徑dm設(shè)計(jì)10水冷壁根數(shù)n根設(shè)計(jì)4811水冷壁節(jié)距sm設(shè)計(jì)12比值n1s/d13比值n2e/d表28 爐膛傳熱計(jì)
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