【正文】 準(zhǔn)煤，探明剩余可開采總儲量1392億標(biāo)準(zhǔn)煤。本設(shè)計(jì)就是針對410t/h燃貧煤高壓煤粉鍋爐進(jìn)行設(shè)計(jì)的。%。我國發(fā)電量及發(fā)電量及發(fā)電裝機(jī)總量均超過日本，躍居世界第二位。改革開放以來，電力行業(yè)發(fā)展很快，從1978年到1998年的21年間，％的速度增長，使我國電力行業(yè)躍居世界前列。當(dāng)代人類利用能源的主要形式之一是電能，需要通過各種途徑將各種能源轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔?。因此，鍋爐工業(yè)的發(fā)展對于中國國民經(jīng)濟(jì)乃至人民生活水平的提高都有著十分重要的作用。鍋爐生產(chǎn)的蒸汽供工業(yè)生產(chǎn)直接使用，還供取暖使用。鍋爐的一個(gè)主要用途是發(fā)電，是火力發(fā)電廠的三大主機(jī)之一，在電力生產(chǎn)過程中占有重要地位。屏式過熱器采用振動吹灰，對流過熱器采用蒸汽吹灰，尾部受熱面采用鋼珠吹灰。尾部豎井部分交錯(cuò)布置兩級省煤器和兩級空氣預(yù)熱器。采用直吹式系統(tǒng)，四角切圓燃燒，直流燃燒器，重油點(diǎn)火。摘 要本文設(shè)計(jì)的是410t/h燃貧煤高壓煤粉鍋爐，過熱蒸汽溫度為540℃，給水溫度為215℃。鍋爐采用單鍋筒，自然循環(huán)π型布置固態(tài)排渣。鍋爐前部為爐膛，四周布滿膜式水冷壁，爐膛出口處布置屏式過熱器，折焰角斜坡上有高溫對流過熱器，水平煙道為低溫對流過熱器，且布置了兩級噴水減溫器，便于調(diào)節(jié)蒸汽溫度。省煤器雙側(cè)進(jìn)水，空預(yù)器為雙面進(jìn)風(fēng)的管式空預(yù)器。關(guān)鍵詞：貧煤；高壓；自然循環(huán)；四角切圓燃燒AbstractThis design is for 410t / h highpressure lean coal boiler, whose superheated steam’s pressure is , superheated steam’s temperature is 540 ℃, feedwater’s temperature is 215 ℃. The boiler is πtype with single drum, and it uses natural circulation, directfiring system, four corner tangential bustion The front of the boiler is the furnace, which is full of watercolded walls. The superheater lays at the furnace exit, the hightemperature superheater is on the slope of furnace, the lowtemperature superheater is at the horizontal flue, the tailflue is furnished with two economizers and two air preheaters. The superheater sets vibration ashremoval equipments, the convection superheaters set steam ashremoval equipments ,the tailheated surface sets steel ball ashremoval equipments.Keywords: lean coal, highpressure, natural circulation, four corner tangential bustion目 錄引 言 11 文獻(xiàn)綜述 2 課題背景及意義 2 課題背景 2 鍋爐發(fā)展簡史 2 我國電站鍋爐發(fā)展概況 3 國外電站鍋爐機(jī)組的發(fā)展 5 鍋爐發(fā)展新技術(shù) 5 主要研究內(nèi)容、應(yīng)用價(jià)值、創(chuàng)新 7 主要研究內(nèi)容 7 應(yīng)用價(jià)值 7 創(chuàng)新 7 擬采用的研究方法 7 預(yù)期達(dá)到的目標(biāo)、困難設(shè)想 8 預(yù)期達(dá)到的目標(biāo) 8 困難設(shè)想 82 鍋爐結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)說明 9 鍋爐的總體布置 9 鍋爐結(jié)構(gòu) 10 爐膛水冷壁 10 鍋筒及鍋筒內(nèi)設(shè)備 12 燃燒設(shè)備 14 蒸汽過熱器及汽溫調(diào)節(jié) 15 省煤器 17 空氣預(yù)熱器 19 除渣裝置 21 吹灰裝置 21 鍋爐構(gòu)架 22 密封裝置 22 爐墻結(jié)構(gòu) 233 熱力計(jì)算 24 主要設(shè)計(jì)參數(shù) 24 燃料特性 24 輔助計(jì)算 24 空氣平衡 24 燃燒產(chǎn)物體積及焓的計(jì)算 24 煙氣特性計(jì)算 25 煙氣的焓溫表 25 鍋爐熱平衡及燃料消耗量計(jì)算 25 爐膛的結(jié)構(gòu)及熱力計(jì)算 25 屏式過熱器的結(jié)構(gòu)及熱力計(jì)算 25 對流過熱器的結(jié)構(gòu)及熱力計(jì)算 26 轉(zhuǎn)向室的結(jié)構(gòu)及熱力計(jì)算 26 熱量分配 26 省煤器和空氣預(yù)熱器的結(jié)構(gòu)及熱力計(jì)算 26 熱力計(jì)算主要參數(shù)匯總 26結(jié) 論 27致 謝 28參考文獻(xiàn) 29附錄Ⅰ 熱力計(jì)算表 30附錄Ⅱ 鍋爐部件結(jié)構(gòu)圖 76引 言鍋爐是利用燃料燃燒釋放的熱能或其他熱能加熱給水，生產(chǎn)規(guī)定參數(shù)和品質(zhì)的蒸汽的設(shè)備，又稱蒸汽發(fā)生器。在各種工業(yè)企業(yè)的動力設(shè)備中，鍋爐也是重要的組成部分。還有用于生活熱水供應(yīng)、洗浴和采暖的所謂生活鍋爐。目前我國的能源結(jié)構(gòu)為：以煤為主，還有石油、天然氣、水能等常規(guī)能源，核能，以及太陽能、生物能、地?zé)崮堋L(fēng)能等新能源。我國的能源結(jié)構(gòu)決定了我國電力建設(shè)的總方針：優(yōu)先發(fā)展火電，積極發(fā)展水電，適當(dāng)發(fā)展核電，因地制宜發(fā)展新能源發(fā)電，重點(diǎn)發(fā)展電網(wǎng)，開發(fā)與節(jié)約并重，高度重視環(huán)保，提高能源利用效率。1998年裝機(jī)容量27729kW，位居世界第二位，僅次于美國；2000年4月突破3億kW。至2007年底。而火力發(fā)電的發(fā)展要求鍋爐工業(yè)以相應(yīng)的速度發(fā)展。通過本次設(shè)計(jì)，進(jìn)一步學(xué)習(xí)了本專業(yè)的知識，以及鍋爐設(shè)計(jì)與制造中應(yīng)該注意的一些事項(xiàng)，為以后的工作學(xué)習(xí)奠定基礎(chǔ)。能源探明總量的結(jié)構(gòu)為：%，%，%，%。我國的能源結(jié)構(gòu)決定了我國電力建設(shè)的總方針：優(yōu)先發(fā)展火電，積極發(fā)展水電，適當(dāng)發(fā)展核電，因地制宜發(fā)展新能源發(fā)電，重點(diǎn)發(fā)展電網(wǎng)，開發(fā)與節(jié)約并重，高度重視環(huán)保，提高能源利用效率。%。為此，我國必須科技先行，加緊發(fā)展高效潔凈煤發(fā)電技術(shù)，以提高化石燃料的資源利用率和加強(qiáng)環(huán)境保護(hù)。鍋爐是火力發(fā)電廠的三大主機(jī)之一，火力發(fā)電的發(fā)展要求鍋爐工業(yè)以相應(yīng)的速度發(fā)展。鍋爐生產(chǎn)的蒸汽供工業(yè)生產(chǎn)直接使用，還供取暖使用。用于工業(yè)生產(chǎn)和生活的鍋爐數(shù)量大、分布廣。進(jìn)行燃煤鍋爐的設(shè)計(jì)，可以拓寬我們的視野和思路，有助于加深對專業(yè)知識的理解，鍛煉我們查閱資料的能力，為以后的工作和再學(xué)習(xí)打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。由于下部容器中的水受熱后轉(zhuǎn)變成為蒸汽，在反沖力的作用下會使得上方的圓球旋轉(zhuǎn)。但直到工業(yè)革命之前，所謂的鍋爐沒有發(fā)展。當(dāng)時(shí)用于產(chǎn)生蒸汽的鍋爐主要為圓筒形，筒外加熱。最后發(fā)展為現(xiàn)代的火管鍋爐。由于水在管中流動，故稱為水管鍋爐。水管鍋爐的發(fā)展為大容量、高參數(shù)現(xiàn)代大型動力鍋爐奠定了基礎(chǔ)。橫水管接近水平放置，其中水的流動性不好，此外，增加受熱面仍受到鍋筒直徑的限制，因此橫水管鍋爐逐漸被淘汰。它出現(xiàn)于1900年，初期采用直水管，后逐漸被彎水管所代替?？傊?，鍋爐的發(fā)展史就是增加蒸發(fā)量、提高蒸汽參數(shù)、減少煤耗、節(jié)省鋼材和改進(jìn)工藝過程的歷史。我國電力裝機(jī)容量1987年突破1萬億千瓦，1995年達(dá)到2萬億千瓦，2000年突破3萬億千瓦，自2004年突破4萬億千瓦以來，我國發(fā)電裝機(jī)容量以每年新增1萬億千瓦的迅猛勢頭。2007年底，我國發(fā)電裝機(jī)容量已大致相當(dāng)于世界前十位電力大國中日本、德國、加拿大、法國和英國5個(gè)國家發(fā)電裝機(jī)容量的總和。在電力總量快速增長的同時(shí)，電能質(zhì)量也明顯提高。目前，300MW及以上大型火電機(jī)組比重達(dá)到59%。截止2008年9月底，全國已經(jīng)有10臺百萬千瓦超超臨界壓力機(jī)組投運(yùn)。另一方面在電力的節(jié)能環(huán)保方面也取得了長足的進(jìn)展：2007年，全國共關(guān)停小火電機(jī)組553臺，容量達(dá)1438萬千瓦，%。h)，達(dá)到356 g/(kWh)，是近年來下降幅度最大的一年，全年節(jié)約標(biāo)準(zhǔn)煤2800萬噸左右。h)，當(dāng)年美國是360 g/(kW2006年建成并投入運(yùn)行的燃煤電廠脫硫裝機(jī)容量超過新增發(fā)電裝機(jī)容量；裝備脫硫設(shè)備的火電機(jī)組占全部火電機(jī)組的比重逐年增加。雖然我國取得而來上述的一系列成果，但我們也應(yīng)該清醒的認(rèn)識到，目前我國用電水平仍然低下，人均裝機(jī)容量小，尚有2300萬人沒有用上電。根據(jù)目前的現(xiàn)狀，%，也就是說在未來20年，每年火電廠要新增裝機(jī)約為1800萬千瓦，每年新增火力發(fā)電總投資將達(dá)1260億元，這是一個(gè)非常巨大的電力市場。然而，煤在燃燒過程中將產(chǎn)生大量的灰渣、二氧化硫、氮氧化物等污染物，嚴(yán)重污染生態(tài)環(huán)境。提高火電廠的熱經(jīng)濟(jì)性（減少能耗），不僅是降低發(fā)電成本本身的需要，而且減少一次能源的消耗，減少氮氧化物和硫氧化物的排放，有利于對資源和環(huán)境的保護(hù)，實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。我國鍋爐行業(yè)將出現(xiàn)大的轉(zhuǎn)型，主特別是改善大氣環(huán)境、提高能源利用率越來越為各行各業(yè)和各級政府部門關(guān)注，減排、煙氣脫硫、煤氣化等技術(shù)得到廣泛應(yīng)用，淘汰燃煤鍋爐成為大勢所趨，各種燃?xì)?、電熱等環(huán)保鍋爐正贏得市場和政府監(jiān)管部門的青睞。我國火力發(fā)電發(fā)展的主要方向：繼續(xù)實(shí)行大電站、大機(jī)組、高參數(shù)、環(huán)保節(jié)水的技術(shù)路線，采用超臨界、超超臨界壓力機(jī)組及循環(huán)流化床技術(shù)，整體煤氣化發(fā)電技術(shù)等以提高火力發(fā)電廠效率、降低發(fā)電成本、減少環(huán)境污染為目標(biāo)。大容量鍋爐關(guān)鍵技術(shù)屬于現(xiàn)代高技術(shù)領(lǐng)域。目前國際上超超臨界機(jī)組最大容量已達(dá)1300MW，最高發(fā)電效率可達(dá)49%。各國都在尋求新的燃燒方式代替?zhèn)鹘y(tǒng)的火電設(shè)備。循環(huán)流化床是目前潔凈煤技術(shù)中一項(xiàng)成熟的技術(shù)，正在向大型化發(fā)展。循環(huán)流化床（CFB）燃燒技術(shù)是目前已基本實(shí)現(xiàn)大型化和商業(yè)化的潔凈煤燃燒技術(shù)，由于具有燃燒效率高、污染小、煤種適應(yīng)性好、負(fù)荷調(diào)節(jié)范圍大等優(yōu)點(diǎn)，在世界各主要工業(yè)國家得到大力發(fā)展和推廣應(yīng)用。福斯特惠勒(芬蘭)公司設(shè)計(jì)的600MW和800MW超臨界壓力循環(huán)流化床鍋爐也即將投入市場。據(jù)國外資料分析，采用大型循環(huán)流化床鍋爐的電廠，其單位造價(jià)可比傳統(tǒng)的煤粉鍋爐加裝煙氣脫硫裝置低8%~10%。潔凈煤技術(shù)按其生產(chǎn)和利用的過程可分為三類：第一類是在燃燒前的煤炭加工和轉(zhuǎn)化技術(shù)。第三類是燃燒后的煙氣凈化技術(shù)。煤炭凈化是一個(gè)總稱，又叫煤炭處理或煤炭精選。同時(shí)還可以降低單位能量的運(yùn)輸費(fèi)用，增加裝運(yùn)效率、降低煤炭用戶的廢物處理費(fèi)用，提高鍋爐效率、減少鍋爐結(jié)渣，提高發(fā)電能力等。煤的先進(jìn)燃燒技術(shù)是指通過在燃燒過程中改變?nèi)剂闲再|(zhì)、改進(jìn)燃燒方法、調(diào)整燃燒條件、適當(dāng)加入添加劑等方法來控制污染物的生成，從而實(shí)現(xiàn)污染物排放量的減少。雖然通過煤的洗選、燃燒中降低污染物排放等措施，但還是有相當(dāng)多的大氣污染物在燃燒后形成并排入到大氣中。工業(yè)上，最常見的燃煤煙氣凈化技術(shù)有顆粒物的脫除技術(shù)（即除塵技術(shù)）、煙氣脫硫技術(shù)和煙氣脫硝技術(shù)。按脫硫過程和脫硫產(chǎn)物的干濕狀態(tài)，煙氣脫硫技術(shù)（FGD）可分為濕法和干法/半干法。干法/半干法煙氣脫硫技術(shù)主要有噴霧干燥法脫硫技術(shù)、爐內(nèi)噴鈣尾部增濕技術(shù)、煙氣循環(huán)流化床脫硫技術(shù)和干法催化煙氣脫硫技術(shù)。近些年來，為了減少煙氣凈化的投資，簡化工藝，同時(shí)脫硫脫硝技術(shù)受到了越來越多的重視。潔凈煤發(fā)電技術(shù)就是盡可能高效、清潔地利用煤炭資源進(jìn)行發(fā)電的相關(guān)技術(shù)。 主要研究內(nèi)容、應(yīng)用價(jià)值、創(chuàng)新 主要研究內(nèi)容⑴.進(jìn)行鍋爐方案設(shè)計(jì)，并進(jìn)行方案論證。⑶.繪制鍋爐總圖（1張A0），燃燒器總圖（1張A1）。⑸.書寫2萬字的說明書。 創(chuàng)新主要設(shè)計(jì)參數(shù)：蒸發(fā)量：410t/h 過熱蒸汽壓力： 過熱蒸汽溫度：540℃ 熱風(fēng)溫度：372℃ 空氣進(jìn)口溫度：30℃ 給水溫度：215℃排煙溫度：138℃ 燃燒器上傾角：8176。煤種的揮發(fā)分Vdaf和發(fā)熱量Qnet,ar這兩個(gè)指標(biāo)較好，水分合適，不易結(jié)渣，煤的可磨性好，但是灰分較高，含硫量很高。 擬采用的研究方法經(jīng)過前期下廠參觀實(shí)習(xí)，對電站鍋爐機(jī)組設(shè)備在總體上獲得一定的感性認(rèn)識。 預(yù)期達(dá)到的目標(biāo)、困難設(shè)想 預(yù)期達(dá)到的目標(biāo)⑴.了解煤粉鍋爐的結(jié)構(gòu)布置及設(shè)計(jì)方法；⑵.了解燃燒器結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及布置；⑶.了解爐膛衛(wèi)燃帶面積和燃燒器布置方式對其結(jié)構(gòu)的影響；⑷.了解電站鍋爐的熱力計(jì)算方法；⑸.掌握CAD繪圖。2 鍋爐結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)說明 鍋爐的總體布置鍋爐外形的選擇應(yīng)該考慮到：工作可靠、鍋爐本身及廠房建筑和連接風(fēng)道管道金屬材料消耗少、成本低、檢修及運(yùn)行操作方便。對于中參數(shù)和中參數(shù)以上的電站鍋爐大多采用室燃方式，從熱循環(huán)效率和爐膛內(nèi)燃燒工況來考慮，要求給水溫度和熱空氣溫度較高，省煤器和空氣預(yù)熱器成為鍋爐熱力系統(tǒng)不可缺少的一部分。中參數(shù)以上的鍋爐一般為電站鍋爐，大多數(shù)采用室燃方式，一般都有過熱器、省煤器、空氣預(yù)熱器等部件，并形成一個(gè)整體，本體的外形取決于爐膛和尾部受熱面的相對位置。其主要特點(diǎn)是：鍋爐高度較低，安裝起吊方便；受熱面易于布置成工質(zhì)與煙氣呈相互逆流；尾部煙道煙氣向下流動，有利于吹灰；鍋爐煙氣出口在底層，送風(fēng)機(jī)、引風(fēng)機(jī)、除塵器等都可以布置在地面；汽機(jī)與過熱器的連接管道長度較短。為了克服上述缺點(diǎn)，在π型基礎(chǔ)上可以有一些變形，如無水平煙道，這種形式結(jié)構(gòu)緊湊，密閉性好，包墻管系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單，有利于受熱面采用懸吊結(jié)構(gòu)。圖（d）是塔形布置。其缺點(diǎn)是：鍋爐很高，安裝和檢修困難，蒸汽管道的長度和成本增加；爐膛和對流煙道的截面需配合恰當(dāng)；將空氣預(yù)熱器和送引風(fēng)機(jī)放在頂部，加重了鍋爐構(gòu)架負(fù)荷，也增加了安裝和檢修的困難。這里就不詳述了。本設(shè)計(jì)考慮到π型布置的優(yōu)點(diǎn)較多，技術(shù)較成熟，因此采用π型布置。 鍋爐結(jié)構(gòu) 爐膛水冷壁所謂爐膛水冷壁就是布置在爐膛四周的、管內(nèi)流動介質(zhì)一般為水或汽水兩相混合物的受熱面。水冷壁基本作用