【正文】 ()風(fēng)帽罩小孔出口阻力 () () 布風(fēng)裝置 風(fēng)帽的選擇 選用Pyropower公司開發(fā)的豬尾行布風(fēng)板，該風(fēng)帽出風(fēng)口向上，且與耐火層平齊。其導(dǎo)渦管直徑為3420mm；筒體長度為6402mm；椎體長度為8022mm；尾部煙豎管直徑為1425mm；。采用的燃燒方式為四角切圓燃燒方式。由于燃燒和脫硫要求，爐膛溫度為800—900℃。如果二次風(fēng)口以下床層的截面積和二次風(fēng)口以上床層的截面積相差不大，則必然使流化風(fēng)速下降，導(dǎo)致床層的流化狀態(tài)發(fā)生變化。鍋爐爐膛可分為上部稀相區(qū)與下部密相區(qū)。循環(huán)流化床鍋爐的爐膛高度是設(shè)計(jì)循環(huán)流化床鍋爐的關(guān)鍵參數(shù)。流速較低通常其爐膛底部為密相區(qū)，上部為固體顆粒較稀松的稀相區(qū)；當(dāng)流速較高快時(shí)，其固體顆粒分布在整個(gè)高度上，爐膛底部的顆粒濃度不會(huì)存在明顯的濃相。底灰物理熱損失為： （）式中：——底灰物理熱損失，%； ——底灰份額；——灰焓，；——當(dāng)量灰分，%；——入爐可支配熱量。%；――排煙熱損失，%； ——可燃?xì)怏w未完全燃燒熱損失，％ ——固體未完全燃燒熱損失，％ ――散熱損失，％——灰渣物理熱損失％固體未完全燃燒熱損失為： （）式中： ——固體未完全燃燒熱損失，%——鍋爐可支配熱量，——底灰份額；——底灰含碳量，%；——飛灰份額，——飛灰含碳量；——燃料收到基灰份，%。鍋爐熱平衡：送入鍋爐的熱量與總輸出的總熱量及熱損失的和是相等的。未反應(yīng)的CaO的量 （ 26)脫硫產(chǎn)物CaSO4的量 ()灰分 ()式中： ——當(dāng)量灰分，%；——入爐燃料灰量，kg/kg； —— 入爐石灰石直接變成飛灰的量，kg/kg； ——入爐的石灰石灰分，kg/kg；——未反應(yīng)的CaO。入爐燃料灰量 （）式中：——燃料收到基灰分入爐的石灰石直接成為飛灰的量 ()入爐的石灰石分含量 ()式中：—— 入爐石灰石灰分，kg/kg——石灰石的水分，%。/kg； ——石灰石脫硫所需要的理論空氣量，kg/kg；——燃料中的氫，%； ——當(dāng)量理論空氣量，m179。/kg ——SO2體積減少量，m179。/kg——三原子氣體體積，m179。/kg；——燃料中的氮，%；——當(dāng)量理論空氣量，m179。燃燒生成CaO時(shí)吸熱量 （）式中：——煅燒生成CaO的吸熱量，kj/kg——入爐的石灰石直接飛出分離器成為飛灰的份額，簡稱CaCO3脫硫放熱量 （）式中：——脫硫是生成CaSO4的放熱量，kj/kg可支配熱量 （）式中：——可支配熱量，kj/kg脫硫所需要的理論空氣量 （）燃燒和脫硫當(dāng)量理論空氣量 （）式中：——當(dāng)量理論空氣量，m179。在保證循環(huán)流化床鍋爐爐膛內(nèi)的溫度維持在850~900℃的范圍內(nèi)，可以提高煙氣的溫度來減少氮氧化物的排放量，燃燒一氧化氮亦可以氮氧化合物的排放。 循環(huán)流化床鍋爐采用的是低溫燃燒，所以其一氧化二氮的排放值相對較高。并且循環(huán)流化床鍋爐通常采用分級送風(fēng)方式，可以有效控制氮氧化合物的產(chǎn)生，有的循環(huán)流化床鍋爐在設(shè)計(jì)過程中，調(diào)整一次風(fēng)與二次風(fēng)的比例，來實(shí)現(xiàn)使?fàn)t膛下部為濃相區(qū)而減少由布風(fēng)板送入的一次風(fēng)量，二次風(fēng)在濃相區(qū)上面的懸浮段送入剩余的燃燒空氣，采用該方式，氮氧化合物的排放濃度可以被限制在較低的范圍內(nèi)。 脫硝原理 由于循環(huán)流化床鍋爐的燃燒溫度一般控制在850~900℃，屬于低溫燃燒。出于經(jīng)濟(jì)方面考慮，一般采用石灰石作為脫硫劑。在燃燒高硫煤的過程當(dāng)中，循環(huán)流化床鍋爐的爐膛內(nèi)需要加入脫硫劑來進(jìn)行爐內(nèi)脫硫，來使煙氣中二氧化硫的濃度達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)。硫酸鈣會(huì)逐漸的把原來的空隙堵住，并且不斷地覆蓋新的一氧化鈣的表面。 循環(huán)流化床爐內(nèi)脫硫 循環(huán)流化床爐內(nèi)的脫硫脫硫過程為：燃煤中的硫在鍋爐爐膛內(nèi)發(fā)生反應(yīng)產(chǎn)生二氧化硫和一些其它的硫化物質(zhì)；于此同時(shí)被填到爐膛內(nèi)的石灰石被快速地加熱，發(fā)生煅燒反應(yīng)，生成了多孔疏松的一氧化鈣。流化床鍋爐爐膛內(nèi)生成的SO2與脫硫劑反應(yīng)被固定。在煤氣化聯(lián)合循環(huán)系統(tǒng)中，煤首先在氣化爐內(nèi)生成燃料氣，然后再送到燃?xì)廨啓C(jī)系統(tǒng)內(nèi)燃燒。雖然煙氣脫硫的投資于運(yùn)行費(fèi)用都相對較高。通過該技術(shù)的煤種直接用來燃燒，依然會(huì)存在SO2的污染問題。動(dòng)力煤洗選加工該操作可以降低煤中的硫分與灰分。 脫硫原理 脫硫技術(shù)概況 燃煤的脫硫技術(shù)主要分為三類，分別為燃燒前處理、燃燒過程中處理、燃燒后處d理即所謂的煙氣脫硫。但是流化床裝置的總體經(jīng)濟(jì)效果是好的。一般情況下?lián)Q熱面對流化床的換熱系數(shù)要比固定床的大一個(gè)數(shù)量級上下，所以流化床所需的傳熱面積相對較小，降低了制作成本。 固態(tài)顆粒和氣體的傳熱與傳質(zhì)速率相對較高。正式流化床床層的溫度分布均勻與傳熱速率較高，使得流化床容易調(diào)節(jié)和維持所需的溫度。并且固態(tài)顆粒的劇烈運(yùn)動(dòng)與返混，也會(huì)使得床層溫度均勻。不論是從床層取出顆粒還是加入新的顆粒都比較方便，有助于實(shí)現(xiàn)連續(xù)化與自動(dòng)化地操作。要達(dá)到高轉(zhuǎn)化率，必須多段操作氣體和固體的流動(dòng)接近于并流活塞流，轉(zhuǎn)化率有可能較高由表可知，與其它氣固接觸方式相比，流化床具有以下優(yōu)點(diǎn)。最大粒度受最小輸送速所限壓降氣速低和粒徑大，除了在低壓系統(tǒng)壓降不嚴(yán)重介于固體床與流化床之間對于高床層，壓降大，造成大量動(dòng)力消耗細(xì)顆粒時(shí)壓降低，但對大顆粒則可觀熱交換和熱量傳遞熱交換效率低，所以需要大的換熱面積。溫度控制不好，可能燒結(jié)并堵塞反應(yīng)器相當(dāng)大和均勻；最大受到氣體上升速度所限，最小受臨界流化速度所限寬粒度分布且可帶大量細(xì)粉。間歇操作好，產(chǎn)物均勻僅適應(yīng)于快速反應(yīng)床層中溫度分布當(dāng)有大量熱量傳遞時(shí)，溫度梯度較大以適量氣流能控制溫度梯度，或以大量固體循環(huán)能使之減小到最低限度床層溫度幾乎恒定。溫度控制極好，可以大規(guī)模操作僅適用于快速反應(yīng)氣固反應(yīng)不適合連續(xù)操作，間歇操作時(shí)產(chǎn)物不均可用顆粒大小相當(dāng)均勻的進(jìn)料，但有或僅有少量粉末，可能進(jìn)行大規(guī)模操作可用有大量細(xì)粉的寬粒度固體。嚴(yán)重的溫度問題限制了裝置規(guī)模適用于大顆粒容易失活的催化劑。流化床這一特性雖然有有利的方面但也有不利的方面。 流態(tài)化原理 流態(tài)化是一種用來描述固態(tài)顆粒和流體呼吸昂接觸的運(yùn)動(dòng)形態(tài)，是一種將固體微粒通過與液體或者氣體接觸使其轉(zhuǎn)化成類似流體狀態(tài)的操作。從而使得爐內(nèi)的熱量、質(zhì)量、以及動(dòng)量的傳遞過程變得十分強(qiáng)烈，使得無論是水平方向還是豎直方向上的溫度均勻地分布。循環(huán)流化床鍋爐的燃料的燃盡度非常高，通常情況下，具有優(yōu)越性能的循環(huán)流化床鍋爐的燃燒效率可以達(dá)到98％~99％，甚至有的可以達(dá)到100％。由于溫度相對較低，使得爐內(nèi)結(jié)扎以及堿金屬的析出要比煤粉爐改善許多，對灰特性的敏感性也將會(huì)大大降低，氮氧化合物的產(chǎn)生也會(huì)得到改善等等。在循環(huán)流化床燃燒方式下，爐膛內(nèi)的溫度因受到煤中灰的變形溫度與脫硫最佳溫度的限制，通常會(huì)維持在850攝氏度上下。 循環(huán)流化床鍋爐燃燒過程的特點(diǎn) 循環(huán)流化床燃燒是一種使燃料處于流態(tài)化狀態(tài)下的燃燒反應(yīng)過程，在循環(huán)流化床鍋爐運(yùn)行過程中，循環(huán)流化床鍋爐會(huì)將爐外的大部分高溫固體顆粒捕獲，使其返回爐內(nèi)再次參加燃燒反應(yīng)過程。第二部分是指循環(huán)流化床的尾部煙道。第一部分是主循環(huán)回路，包含外部交換器、固體顆?；厮脱b置、氣固分離器、爐膛等。爐膛內(nèi)的燃料燃燒產(chǎn)生熱量，所產(chǎn)生的熱量被受熱面冷卻吸收一部分，另一部風(fēng)熱量唄在爐膛尾部所設(shè)的對流受熱面冷卻吸收。從而形成充足的固態(tài)顆粒循環(huán)，以此來保證爐膛溫度的一致。循環(huán)流化床鍋爐是一種在爐膛內(nèi)使礦物質(zhì)處于特殊的流化狀態(tài)下燃燒從而產(chǎn)生蒸汽的設(shè)備。底渣：從爐膛排出→冷渣器→渣庫→送往灰廠飛灰：隨煙氣從爐膛排出→電除塵器→飛灰?guī)臁屯覉鏊推航o水泵來水→鍋爐房→省煤器→汽包→下降管→水冷壁/翼墻下聯(lián)箱→水冷壁/翼墻→汽包→汽包分離出的蒸汽→對流煙道膜式壁過熱器→對流過熱器→主蒸汽管道→汽輪機(jī)循環(huán)流化床鍋爐設(shè)備的組成及工作過程示意圖如下1煤斗；2爐膛；3高溫旋風(fēng)分離器；4回料閥；5外置式熱交換器；6給煤器；7石灰石倉；8冷渣器；9流化風(fēng)室；10對流過熱器；11汽包；12煙道膜式壁下聯(lián)箱；13省煤器；14空氣預(yù)熱器；15電除塵器；16引風(fēng)機(jī)；17煙囪；18石灰石風(fēng)機(jī)；19二次風(fēng)；20上一次風(fēng) 循環(huán)流化床鍋爐工作原理 循環(huán)流化床鍋爐示意圖循環(huán)流化床鍋爐的工作過程就是鼓泡流化床或者湍流床和氣力輸送相疊加的一種燃燒技術(shù)，定義于鼓泡床和氣力輸送之間。 煤:煤場來煤經(jīng)燃運(yùn)車間輸煤皮帶→碎煤機(jī)→煤斗→給煤機(jī)→爐膛一次風(fēng)：冷風(fēng)→一次風(fēng)機(jī)→空氣預(yù)熱器→流化風(fēng)室、上一次風(fēng)道→爐膛二次風(fēng)：冷風(fēng)→二次風(fēng)機(jī)→空氣預(yù)熱器→二次風(fēng)道、播煤風(fēng)道→爐膛高壓風(fēng)：冷風(fēng)→高壓風(fēng)機(jī)→回料閥煙：爐膛中產(chǎn)生的高溫?zé)煔狻訜崴浔凇韷κ軣崦妗鷮α鬟^熱器→再熱器→省煤器→空氣預(yù)熱器→電除塵器→引風(fēng)機(jī)→煙囪→排向大氣灰：鍋爐燃燒所產(chǎn)生的灰渣，主要分為底渣和飛灰。高溫過熱器、低溫過熱器、三級模式省煤器和空氣預(yù)熱器依次布置在尾部豎井煙道中。鍋爐爐膛內(nèi)布置有4片蒸汽屏和2片水冷蒸發(fā)屏，底部布置有防漏渣內(nèi)嵌逆流柱型風(fēng)帽。布置有4個(gè)渦殼式汽冷旋風(fēng)分離器，爐膛前墻下部有4點(diǎn)給煤，布風(fēng)機(jī)上有3點(diǎn)排渣，其中2根接入滾筒式排渣機(jī)。 1．220t/h循環(huán)流化床鍋爐的機(jī)構(gòu)圖如下 鍋爐結(jié)構(gòu)圖項(xiàng)目Car(%)Har(%)Oar(%)Nar(%)Sar(%)Aar(%)Mar(%)Var(%)Qar,net,p(kj/kg)設(shè)計(jì)煤種20576第二章 220t/h循環(huán)流化床鍋爐的機(jī)構(gòu)分析 項(xiàng)目數(shù)值單位額定蒸發(fā)量220t/h最大連續(xù)蒸發(fā)量240t/h額定蒸汽溫度540℃額定蒸汽壓力MPa給水溫度215℃鍋爐排煙溫度136℃鍋爐保證熱效率%脫硫效率（Ca/S=）=90% 鍋爐采用∏形布置，單鍋筒橫置式自然循環(huán)，循環(huán)流化床燃燒方式。 在循環(huán)流化床鍋爐的理論基礎(chǔ)上進(jìn)一步理解循環(huán)流化床鍋爐的優(yōu)越性及在社會(huì)生產(chǎn)地位及發(fā)展前景。 在學(xué)習(xí)循環(huán)流化床鍋爐的理論基礎(chǔ)上進(jìn)一步理解循環(huán)流化床鍋爐的優(yōu)越性及在社會(huì)生產(chǎn)中的地位及發(fā)展前景。 本課題解決的問題主要如下： 分析循環(huán)流化床鍋爐出現(xiàn)的必然趨勢。 當(dāng)前階段，循環(huán)流化床鍋爐的發(fā)展方向是更高參數(shù)、更大容量。具有較高的可靠性和免維護(hù)性。 ，其主要技術(shù)特點(diǎn)是采用蒸汽冷卻式旋風(fēng)分離器，大型的循環(huán)流化床鍋爐還布置有換熱器。 德國Babcock和VKW公司開發(fā)的Circofluid型循環(huán)流化床鍋爐，其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)為：布置有兩級分離器、第二級分離器布置在過熱器后。 德國魯奇公司開發(fā)的Lurgi型循環(huán)流化床鍋爐，其主要特點(diǎn)是設(shè)置了外置式流化床換熱器。 國外許多循環(huán)流化床技術(shù)研究與開發(fā)公司經(jīng)過長期地實(shí)踐運(yùn)行和大量的試驗(yàn)，形成了各具特色額循環(huán)流化床技術(shù)，并將其技術(shù)轉(zhuǎn)讓給其他額鍋爐設(shè)計(jì)制造商，為循環(huán)流化床鍋爐技術(shù)的不斷發(fā)展做出了歷史性的貢獻(xiàn)。由于大型循環(huán)流化床鍋爐運(yùn)行臺(tái)數(shù)相對較少，因此各方面經(jīng)驗(yàn)還有待積累。 目前我國采用了不同的分離器以及不同的循環(huán)模式，開發(fā)了具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的循環(huán)流化床鍋爐，形成了20t/h、35t/h、65t/h、75t/h、130t/h等系列的循環(huán)流化床鍋爐產(chǎn)品，同時(shí)也取得了豐富的工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。 我國對循環(huán)流化床的研究是從50年代末在中科院化學(xué)冶金研究所開始的。根據(jù)設(shè)計(jì)要求需要達(dá)到以下幾點(diǎn)： 分析220t/h循環(huán)流化床鍋爐結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及其作用。 循環(huán)流化床鍋爐的應(yīng)用在取得巨大效益的同時(shí)也暴露出了一些缺陷；燃燒室內(nèi)無法布置所需的受熱面、循環(huán)物料的分離、運(yùn)行風(fēng)速的確定、循環(huán)流化床鍋爐部件的磨損、循環(huán)流化床鍋爐的排渣困難、飛灰含碳量高。 當(dāng)前，環(huán)境問題、資源問題日益突出。因此可以說，循環(huán)流化床是較低速的鼓泡流化