【正文】 前后墻對沖布置、爐膛頂部布置、爐膛中部布置、四角切圓布哈爾濱工業(yè)大學(xué) 本科畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 5 置等等。切向燃燒的爐內(nèi)空氣動力特性對煤粉的燃燒有很大的影響。由于引風(fēng)機(jī)的抽力，迫使氣流旋轉(zhuǎn)上升，形成一個(gè)旋轉(zhuǎn)上升的氣流，這不僅改變了火焰在爐內(nèi)的充滿情況，而且延長了煤粉氣流 在爐內(nèi)的停留時(shí)間，有利于煤粉的燃盡。直流射流射程長，對煙氣的貫穿能力強(qiáng)，爐內(nèi)氣流的強(qiáng)烈旋轉(zhuǎn)使后期湍流混合強(qiáng)烈，煤粉的燃盡條件較理想。此種布置方式，出口氣流兩側(cè)補(bǔ)氣差異小，氣流偏離較輕風(fēng)粉管道對稱。 （ 2） 兩角對沖，兩角相切或一次風(fēng)對沖，二次風(fēng)切圓：可改善出口氣流的偏離，有利于避免爐膛結(jié)渣 。 （ 3） 雙切圓布置：四角一、二次風(fēng)口相切于不同直徑的圓或?qū)侨紵鞲髯韵嗲杏诓煌睆降膱A，用于截面長寬比較大的爐膛，可改善氣流偏斜，防止實(shí)際切圓的橢圓度較大。 （ 4） 八向或六向切圓布置：適用于截面較大的單爐膛，特別適用于大容量褐煤爐。 （ 5） 雙爐膛切圓布置：大容量鍋爐有時(shí)采用這種布置，通常兩爐膛氣流旋轉(zhuǎn)方向相反。 （ a） （ b） （ c） （ d） （ e） 圖 21 切圓燃燒布置方式 （ a）正四角切圓 （ b）兩角相切兩角對沖 （ c）雙切圓 （ d）八向布置（ e）雙爐膛切圓 哈爾濱工業(yè)大學(xué) 本科畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 6 本章 小結(jié) 燃燒器有各種不同的型式及布置方式，應(yīng)根據(jù)設(shè)計(jì)的煤種和設(shè)計(jì)需要進(jìn)行合理的選擇。燃燒器與爐膛的配合方式采用正四角單切圓布置方式 。燃燒器的設(shè)計(jì)與爐膛的橫截面形狀、制粉系統(tǒng)的選取息息相關(guān)。 煤粉爐爐膛概述 爐膛是供煤粉充分燃燒的空間。故爐膛應(yīng)該有合理的形狀及足夠的空間，并與燃燒器共同組織爐內(nèi)燃燒空氣動力場，保證火焰在爐內(nèi)充滿良好，不貼壁，并有均勻的截面熱負(fù)荷分布。為更便于組織良好的切圓燃燒方式，長方形的長寬比一般不超過 。 其高度的一半是爐膛的下部邊界。 煤粉爐爐膛的設(shè)計(jì) 煤粉爐爐膛的設(shè)計(jì)很是復(fù)雜，在本設(shè)計(jì)中，僅設(shè)計(jì)出與燃燒器的設(shè)計(jì)計(jì)算有關(guān)的主要部分，包括爐膛橫斷面、爐膛高度及冷灰斗的設(shè)計(jì)，煙窗及前后測墻水冷壁的設(shè)計(jì)在本設(shè)計(jì)中并不重要，忽略。 根據(jù)設(shè)計(jì)任務(wù)書中所給無煙煤的成分，計(jì)算出初始數(shù)據(jù)（各種氣體的體積），如下表 31： 哈爾濱工業(yè)大學(xué) 本科畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 8 表 31 初始數(shù)據(jù) 序號 名稱 符號 計(jì)算公式或來源 結(jié)果 單位 1 理 論空氣容積 *(Car+*Sar)+*Oar m3/Kg 2 ＲＯ ２ 容積 *(Car+*Sar) m3/Kg 3 Ｎ ２ 理論容積 *V+*Nar/100 m3/Kg 4 Ｈ ２ Ｏ理論容積 *Har+*Mar+*V m3/Kg 5 理論煙氣容積 m3/Kg 6 飛灰中純灰分額 — — 7 煙氣中飛灰質(zhì)量濃度 Kg/Kg 8 煤的折算灰分 g/MJ 初始數(shù)據(jù)中得出了理論空氣量，三原子氣體、氮?dú)夂退羝睦碚? 容積，以及飛灰質(zhì)量濃度，為以下的計(jì)算做準(zhǔn)備。39。39。( + )/2??哈爾濱工業(yè)大學(xué) 本科畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 9 22200 ()/( / )??HOHO HOIVcKJ Kg2220 ()/( / )??NNNIVcKJ Kg222()/( / )??RORO COIVcKJKg0y /( / )IKJ Kg 表 32（續(xù)表） 序號 名稱 符號 計(jì)算公式或來源 爐膛與防渣管 過熱器 上級省煤器 上級空氣預(yù)熱器 下級省煤器 下級空氣預(yù)熱器 7 H2O 份額 8 三原子 份額 9 煙氣 質(zhì)量 10 飛灰濃度 0 9 6 4 1 9 查表并計(jì)算得焓溫表如下表 33： 表 33 焓溫表 (1) (2) (3) (4) (5) (6) (7) (8) 100 200 300 400 500 600 700 800 900 1000 1100 1200 1300 1400 1500 1600 1700 1800 1900 2HOr 2 /HO gVVtri 22RO H Orr?yG 0a r p j k1 / 1 0 0 1 .3 0 6 * *AV???fh? ar fh*100* yA G?2 /?ROV m Kg /?NV m Kg /?HOV m Kg2 3()/( / )HOcKJ m?2 3()/( / )NcKJ m?2 3()/( / )COcKJ m?(3)(5) (7)???/?哈爾濱工業(yè)大學(xué) 本科畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 10 ( ) /( / )ashcKJ Kg?1 ?? sm1 ? ? 煤粉燃燒后產(chǎn)生的總煙氣在煙道內(nèi)依次流過防渣管、過熱器、上級省煤器、上級空氣預(yù)熱器、下級省煤器和下級空氣預(yù)熱器。煙道內(nèi)每處的總煙氣的焓等于理論煙氣焓、飛灰焓及此處的過量空氣的焓三者之和。如下表 34： 100 — — 200 — 300 — — 400 — — 500 — — — 600 — — — 700 — — — 800 — — — 900 — — — 1000 — — — 1100 — — — 1200 — — — 1300 — — — 1400 — — — 1500 — — — 1600 — — — 1700 — — — 1800 — — — 1900 — — — /?V m kg( ) /( / )acKJ Kg?00( ) /( / )??aIVcKJ Kg00fh( 1)/( / )?? ? ? ?yI I I IKJ KgI Ifhfh*( )/( / )??ashIGcKJ Kgfh /?G KJ KgIky1=?/?哈爾濱工業(yè)大學(xué) 本科畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 11 gl, gl *100* ar ?a r,ne t, par Q 62 .85 ,418 不 計(jì) 入?A5q0lkIgsilkt表 34 鍋爐熱平衡及燃料消耗量計(jì)算 序號 名稱 符號 計(jì)算公式或來源 結(jié)果 單位 1 燃料低位發(fā)熱量 給定 26400 KJ/Kg 2 冷空氣溫度 給定 30 ℃ 3 理論冷空氣焓 查表 3，插入法計(jì)算 KJ/Kg 4 排煙溫度 給定 140 ℃ 5 排煙熱焓 查表 3（ α=），插入法計(jì)算 KJ/Kg 6 排煙過量空氣系數(shù) 查表 2 — 7 排煙熱損失 % 8 固體不完全燃燒熱 損失 查表 839 4 % 9 氣體不完全燃燒熱 損失 查表 839 0 % 10 散熱損失 查圖 34 % 11 灰渣物理熱損失 0 % 12 鍋爐總熱損 % 13 鍋爐熱效率 % 14 鍋爐蒸發(fā)量 給定 Kg/s 15 過熱蒸汽出口焓 KJ/Kg 16 飽和水焓 KJ/Kg 17 給水焓 KJ/Kg 18 鍋爐排污率 給定 % 19 鍋爐總吸熱量 KW 20 燃料消耗量 Kg/s 21 計(jì)算燃料消耗量 Kg/s ,arQ?pypyI4q3q2q6qq??glQBjB2 3 4 5 6q q q q q? ? ? ?100 q??4(1 )100qB ?3 .9 , 4 5 0按 ， 查 水 蒸 氣 表?? ogrP M P a T C4 .3按 ， 查 水 蒸 汽 表?P M P a , 170按 ， 查 表?? oP M Pa T Cpy?39。 4p y p y lkn e t ,a r,p1 0 0 q()? ??II QD39。gribhipwp,39。gr( ) ( )100bwgs bh gsD i i D i i?? ? ?哈爾濱工業(yè)大學(xué) 本科畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 12 通過鍋爐熱量計(jì)算，得出計(jì)算燃料消耗量后，查表參考選取鍋爐截面熱負(fù)荷，接下來進(jìn)行爐膛橫斷面的設(shè)計(jì)計(jì)算。如下表 35： 表 35 爐膛截面設(shè)計(jì) 制粉系統(tǒng)的選取 煤粉鍋爐燃用的合格煤粉應(yīng)由制粉系統(tǒng)供應(yīng)。故制粉系統(tǒng)的選取影響這燃燒器的設(shè)計(jì)。其作用是將具有一定尺寸的煤塊干燥、破碎并磨制成煤粉，主要受到撞擊、擠壓和研磨三種力的作用。其中常用的鋼球磨煤機(jī)是低速磨煤機(jī)的一種。能在運(yùn)行中補(bǔ)充鋼球，結(jié)構(gòu)簡單，故障也少，運(yùn)行安全可靠。 制粉系統(tǒng)的分類 不同性質(zhì)的燃料，不同負(fù)荷的鍋爐以及與燃燒器的配合情況，有多種不同的制粉系統(tǒng)。 中間儲倉式制粉系統(tǒng)的主要特點(diǎn)在于磨制合格的煤粉全部儲存在中間煤粉倉內(nèi)，然后經(jīng)過給粉機(jī)按鍋爐燃燒需要量供給鍋爐燃燒使用。這種 系統(tǒng)最適合配用調(diào)節(jié)性能較差的鋼球磨煤機(jī)。因此每臺鍋爐所有磨煤機(jī)制粉量之和應(yīng)時(shí)時(shí)與鍋爐煤粉消耗量一致，即制粉量隨鍋爐負(fù)荷變化而變化，運(yùn)行可靠性相對較低。因本設(shè)計(jì)使用的煤種是無煙煤，不易燃燒，為保證鍋爐的可靠運(yùn)行及煤粉的可靠供應(yīng)，故采用中間儲倉式制粉系統(tǒng)，與鋼球磨煤機(jī)配合使用。 直流燃燒器各種風(fēng)的設(shè)計(jì)計(jì)算 本設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)煤種為無煙煤，揮發(fā)分很低只有 9%，而固定碳含量較高，不易著火和燃盡。這時(shí)還有 10~15% 的煤粉和高濕度低溫度的干燥劑（ 100℃ ），只能作為三次風(fēng)送入爐膛，三次風(fēng)噴口應(yīng)布置在 上二次風(fēng)噴口以上一定距離處，采用較高的風(fēng)速，使其能穿透高溫?zé)煔膺M(jìn)入爐膛中心。 （ 2） 有的低揮發(fā)分煤種的直流燃燒器的一次風(fēng)噴口四周包有一層速度較高的二次風(fēng)，稱之為周界風(fēng)。周界風(fēng)的風(fēng)量一般為二次風(fēng)量的 10%左右，風(fēng)速為30~45m/s，風(fēng)層厚度為 15~25mm。 （ 4） 二次風(fēng)的作用是及時(shí)提供煤粉燃燒所需要的氧氣，并加強(qiáng)爐內(nèi)氣體的擾動混合，故要求二次風(fēng)射流對煙氣的貫穿力較大，故二次風(fēng)風(fēng)速選取較高，并且還應(yīng)保持一定的一、二次風(fēng)風(fēng)速比。39。39。39。39。39。39。 （ 2） 為了增加一次風(fēng)射流與周圍高溫?zé)煔獾慕佑|面積，噴口常設(shè)計(jì)成直立狹長型 ，以增加一次風(fēng)射流周界，但其高寬比也不易過大，否則射流剛性變差而偏離導(dǎo)致爐膛及受熱面結(jié)渣。 （ 3） 為了不干擾一次風(fēng)煤粉氣流的著火過程，二次風(fēng)采用分級送入的方式，在燃燒發(fā)展階段，將二次風(fēng)分級逐步加入。一般情況下二次風(fēng)噴口設(shè)計(jì)為可擺動形式，以便控制二次風(fēng)與一次風(fēng)的混合時(shí)間。 燃燒器的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)見下表 42： 表 42 燃燒器結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 序號 名稱 符號 計(jì)