【正文】 風(fēng)口，可靈活調(diào)節(jié)上、下層二次風(fēng)風(fēng)量。循環(huán)流化床鍋爐爐膛四周為膜式水冷壁結(jié)構(gòu)，它由光管和鰭片焊接而成。以類似的方法計算出鰭片的傳熱系數(shù)，最后加權(quán)平均，得出汽冷屏的傳熱系數(shù)?！骰裁芟鄥^(qū)對鰭片的傳熱系數(shù)，；——水冷管的傳熱周界，；——鰭片的傳熱周界；水冷管外壁溫度和管內(nèi)壁溫度 (74) (75)流化床總放熱系數(shù)： (76)鰭端溫度： (77)先要先設(shè)計出汽冷屏的結(jié)構(gòu)和尺寸，然后確定它的受熱面，根據(jù)汽冷屏在爐膛中的位置來確定折算系數(shù)，同樣，汽冷屏要分為汽冷屏管和鰭片分別計算。 在爐膛膜式水冷壁的計算中，我們要將水冷管和鰭片分開計算各自的傳熱系數(shù)，然后加權(quán)平均。為此，對各區(qū)域、各種形式的受熱面積應(yīng)當全部折算成密相區(qū)受熱面積，即采用計算受熱面積Hjm。在工程計算中，無需知道各點的傳熱系數(shù)，只需要知道某一區(qū)域的平均傳熱系數(shù)，這樣可提高準確度。密相區(qū)受熱面?zhèn)鳠醿?yōu)于稀相區(qū)受熱面，未敷設(shè)耐火、耐磨層的受熱面?zhèn)鳠醿?yōu)于敷設(shè)耐火層、耐磨層的受熱面。 (64) 式中：——鍋爐機組熱效率%；――排煙熱損失，%； ——可燃氣體未完全燃燒熱損失，％ ——固體未完全燃燒熱損失，％ ――散熱損失，％——灰渣物理熱損失％有空氣預(yù)熱器時鍋爐機組保溫系數(shù)： (65)——鍋爐機組熱效率，%——空氣預(yù)熱器吸熱量Qkq占可支配熱量的百分率，%； ——鍋爐散熱損失，%鍋爐機組有效利用熱量： (66)——鍋爐機組有效利用熱量，Kj/h——鍋爐機組所產(chǎn)生的過熱蒸汽量，kg/h，通常等于鍋爐機組的最大連續(xù)蒸發(fā)量——過熱器出口焓kJ/kg——鍋爐機組入口處給水焓，kJ/kg——鍋爐機組排污水流量，kg/h——飽和水焓，kJ/kg 脫硫工況時，鍋爐機組當量燃燒消耗量 (67)脫硫工況時，鍋爐機組計算燃料消耗量 (68)脫硫工況時，鍋爐機組燃料消耗量 (69)——當量燃料消耗量，kg/h——脫硫工況時的燃料消耗量，kg/h——當量燃料消耗量，kg/h計算石灰石消耗量 (610)石灰石消耗量 (611)計算燃料當量消耗量 (612)第七章 傳熱系數(shù)計算循環(huán)流化床爐膛結(jié)構(gòu)一般采用膜式水冷壁。 ——排煙過量空氣系數(shù) q4——固體未完全燃燒熱損失 QDar——入爐可支配熱量 底灰物理熱損失為： （63）式中：——底灰物理熱損失，%； ——底灰份額；——灰焓，；——當量灰分，%；——入爐可支配熱量。 在脫硫工況時加入的石灰石量，除了引起入爐可支配熱量QDar的變化外，還將使底灰份額、底灰含碳量、飛灰份額以及當量灰分發(fā)生變化，這些都會影響q4。在某一Ca/S摩爾比下，有可能脫硫產(chǎn)物CaSO4的放熱量大于脫硫劑CaCO3煅燒成CaO的吸熱量，但不能使入爐可支配熱量QDar增加。第六章 鍋爐燃燒產(chǎn)物熱平衡CFB鍋爐在加入石灰石脫硫?qū)⒁鹑霠t支配熱量、入爐灰量底灰份額、底灰含碳量、飛灰份額、飛灰含碳量、燃燒和脫硫所需要的空氣量以及排煙煙氣量等發(fā)生變化，也將使qqq5和q6發(fā)生變化。未反應(yīng)的CaO的量 (519)脫硫產(chǎn)物CaSO4的量 (520)灰分 (521)式中： ——當量灰分，%；——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 （516）式中：——燃料收到基灰分入爐的石灰石直接成為飛灰的量 (517)入爐的石灰石分含量 (518)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，%；——當量理論空氣量，m179。燃燒生成CaO時吸熱量 （55）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 （56）式中：——脫硫是生成CaSO4的放熱量，kJ/kg可支配熱量 （57）式中：——可支配熱量，kJ/kg脫硫所需要的理論空氣量 （58）燃燒和脫硫當量理論空氣量 （59）式中：——當量理論空氣量，m179。燃燒是燃料中的可燃元素C、H、S與燃燒空氣中的O2在爐膛內(nèi)的高溫下氧化，形成煙氣。才能達到低循環(huán)倍率；%，才能達到中循環(huán)倍率；%，才能達到高循環(huán)倍率。an10稱為低循環(huán)倍率，20an40為中循環(huán)倍率，an80為高循環(huán)倍率。物料循環(huán)倍率公式為: （42）在最佳工況下，其可簡化為 （43）：分離器分離效率af:飛灰份額 其中，Dd為底灰排放量，kg/h。B:入爐燃料消耗量，kg/hAar:燃料收到基灰分，%循環(huán)流化床內(nèi)的物料循環(huán)分內(nèi)循環(huán)和外循環(huán)兩種，物料內(nèi)循環(huán)和外循環(huán)對床溫的影響不同，但對燃燒效率和脫硫效率的影響相同。本設(shè)計中灰的循環(huán)倍率定義為:an=BS/B Aar （41）an:灰循環(huán)倍率BS :循環(huán)灰量，kg/h。 循環(huán)灰的熱容量雖小，而灰量卻大的驚人，因此灰焓必須計入，不得略去。一段時間內(nèi)，灰達到平衡，此時確定各部分循環(huán)灰的份額，并由此計算循環(huán)灰焓和煙氣中的飛灰濃度。 無脫硫工況燃燒計算 理論空氣量 （31)三原子氣體體積 (32)理論氮氣體積 (33)理論水蒸氣體積 (34)過量空氣量 (35) H2O體積 (36)煙氣總體積 （37）第四章 物料循環(huán)倍率灰平衡是進行鍋爐機組熱力計算的關(guān)鍵數(shù)據(jù)之一，循環(huán)流化床鍋爐中，進入爐膛的煤燃燒成灰，一部分從爐膛底部排出，成為底灰。因此脫硫劑粒徑的選擇應(yīng)在保證能被分離器分離的條件下盡可能細。正如前面燃燒部分所談到的，顆粒越細，則表面積越大，脫硫劑的可利用率越高。由于脫硫劑的硫酸鹽化速度較慢，固體物料在循環(huán)流化床循環(huán)系統(tǒng)中停留時間對煙氣脫硫效率影響極大，停留時間越長，轉(zhuǎn)化為CaSO4的程度越大，但存在一個最大硫酸鹽化程度。在實際的循環(huán)流化床鍋爐爐膛內(nèi)，氣體停留時間已經(jīng)相當長（5s左右），繼續(xù)提高爐膛高度對脫硫效果的改善作用很小。一般循環(huán)流化床內(nèi)脫硫反應(yīng)主要發(fā)生在爐膛內(nèi)二次風(fēng)以上的區(qū)域。（3） 氣相停留時間及爐膛高度。床溫的影響主要在于改變了脫硫劑的反應(yīng)速度、固體產(chǎn)物分布及孔隙堵塞特性，從而影響脫硫率和脫硫劑利用率。所以選擇時應(yīng)該盡可能選取高反映活性的石灰石，以降低Ca/S摩爾比。脫硫劑的反應(yīng)活性即指脫硫劑與二氧化硫進行表面化學(xué)反應(yīng)的難易程度。循環(huán)流化床運行時Ca/－。 = CaSO4 （3） 石灰石的有效利用。進一步與SO2反應(yīng)，生成相對惰性和穩(wěn)定的CaSO4固體，即CaO + +本設(shè)計采用向爐內(nèi)添加石灰石顆粒的方法來脫除SO2。（2） 二氧化硫的固定。煤粉給入循環(huán)流化床后，其中的硫分（黃鐵礦硫和有機硫）首先被氧化生成二氧化硫，其反映為S+O2=SO2+296 kJ/mol 由于燃煤礦物質(zhì)中含有CaO而具有自脫硫能力，能脫去部分的SO2,即 CaO+SO2+1/2O2=CaSO4+486 kJ/mol 部分SO2還會反應(yīng)生成SO3，即 SO2+1/2O2= SO3但是，由于SO3的生成在高溫、高壓下進行得更加活躍，一般情況下，在循環(huán)流化床中，由于反應(yīng)溫度較低（8500C左右），SO3生成反應(yīng)的反應(yīng)速率很低，只有很少部分的SO2轉(zhuǎn)化成SO3。%的義馬煤粉。不同的煤種，其含硫量差異很大，%～10%之間，并以三種形式存在于煤中，即黃鐵礦硫、有機硫和硫酸鹽硫。 各國也紛紛制定了相應(yīng)的越來越嚴格的法案，以限制二氧化硫的排放，對燃煤電廠煙氣的排放進行控制消耗大量資金，因此采用一種投資省、方法簡單而又能滿足排放要求的燃煤電廠污染物排放物控制方法非常重要。作為能源生產(chǎn)和利用的大國，能源結(jié)構(gòu)決定了中國的能源利用必須以煤為主。第三章 脫硫與排煙有害物質(zhì)的形成 二氧化硫、氮氧化物和溫室氣體是影響人類生態(tài)環(huán)境和生活空間的幾種主要排放物，而燃煤電廠是上述污染物的主要來源之一。脫硫劑能吸收煙氣中大部分的二氧化硫?qū)⑵涔潭ㄔ谌剂显?。脫硫劑一般指脫除燃料中游離的硫或硫化合物的藥劑，各種堿性化合物都可以作為脫硫劑。 脫硫劑降低大氣污染物的排放，日益成為全社會普遍關(guān)注的問題。且飛灰量大，易造成尾部受熱面磨損及增加除塵器負荷 若煤粒太粗，易造成爐膛底部沉積，必須加大底灰排放，以免爐膛底部發(fā)生結(jié)焦，威脅鍋爐安全運行。不同理化特性和粒徑的顆粒，其流動特性和化學(xué)反映特性等都有較大的差別。本設(shè)計用的是收到基揮發(fā)分41%，%的義馬煙煤。除了主燃料外，循環(huán)流化床鍋爐還需用啟動燃料，如氣體燃料（天然氣、城市煤氣或丙烷）、油（重油或輕油）或煤粉等。 循環(huán)流化床鍋爐發(fā)展20年來，也暴露出來一些弊端，比如：低溫燃燒產(chǎn)生的有害氣體NO和NO2氣體較少，但會產(chǎn)生另一種有害氣體，即消耗大氣同溫層臭氧的溫室氣體N2O；運行安全可靠性較低，尤其是爐內(nèi)粗顆粒與高氣流速度帶來的相關(guān)部件的磨損相當嚴重，爐內(nèi)排渣順暢性和冷渣器運行可靠性差；鍋爐調(diào)節(jié)性能也不盡人意。循環(huán)流化床鍋爐的爐膛截面積小，同時良好的混合和燃燒區(qū)域的擴展使所需的給煤點數(shù)大大減少。循環(huán)流化床鍋爐的給煤粒度一般小于13mm，因此與煤粉鍋爐相比，燃料的制備破碎系統(tǒng)大為簡化。此外，由于床內(nèi)沒有埋管受熱面，啟動、停爐、結(jié)焦處理時間短，可以長時間壓火。 7. 床內(nèi)不布置埋管受熱面。循環(huán)流化床燃燒過程屬于低溫燃燒，同時爐內(nèi)優(yōu)良的燃盡條件使得鍋爐的灰渣含炭量低(含炭量小于1%)，屬于低溫燒透，易于實現(xiàn)灰渣的綜合利用，如作為水泥摻和料或做建筑材料。負荷調(diào)節(jié)速率也很快，一般可達每分鐘4%。當負荷變化時，只需調(diào)節(jié)給煤量、空氣量和物料循環(huán)量，即可調(diào)節(jié)負荷，不必像煤粉鍋爐那樣，低負荷時要用油助燃，維持穩(wěn)定燃燒。同樣熱負荷下煤粉鍋爐需要的爐膛截面積要比循環(huán)流化床鍋爐大2～3倍。4. 燃燒強度高，爐膛截面積小。因此循環(huán)流化床是一種經(jīng)濟、有效、低污染的燃燒技術(shù)。循環(huán)硫化床鍋爐NOx的生成量僅有煤粉爐的1/41/3。向循環(huán)流化床內(nèi)直接加入石灰石，白云石等脫硫劑，可以脫去燃料燃燒生成的SO2。運行鍋爐的實例數(shù)據(jù)表明，燃燒優(yōu)質(zhì)煤時，燃燒效率與煤粉爐相當，燃燒劣質(zhì)煤是，循環(huán)流化床鍋爐的燃燒率比煤粉爐約高5%。我國自行設(shè)計的循環(huán)流化床鍋爐燃燒效率髙達9