【正文】 置圖 方案論證 鍋爐的總體布置 鍋爐的總體布置既與鍋爐的參數(shù)、容 量有關(guān)，也和鍋爐用的燃料的性質(zhì)等因素有關(guān)。 哈爾濱理工大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 12 氣固分離器的選取 高溫旋風(fēng)分離器是一種常用的氣固分離裝置，這種分離器相對于慣性分離器而言，具有較 高的分離效率，對于循環(huán)流化床來說更為適用。另外，相對于汽（水）冷結(jié)構(gòu)的高溫旋風(fēng)分離器而言，在目前，由耐火材料制成的高溫絕熱旋風(fēng)分離器已經(jīng)具有了較為成熟的設(shè)計(jì)方法。 爐膛結(jié)構(gòu)的初步設(shè)計(jì) 鍋爐設(shè)計(jì)的初期必須對爐膛的基本尺寸進(jìn)行設(shè)計(jì)，這些初步設(shè)計(jì)主要包括爐膛高度，橫截 面形狀，爐深，爐寬以及爐膛下部收縮部分尺寸的確定。設(shè)計(jì)時初步選定的鍋爐截面熱負(fù)荷和容積熱負(fù)荷，由此可以確定鍋爐的橫截面積以及爐膛的整體高度。爐膛下部收縮部分的尺寸根據(jù)初步選定的鋪角以及一次風(fēng)高度確定 [5] [8]。本次設(shè)計(jì)的鍋爐為 75t/h 的蒸汽鍋爐，在目前的電站鍋爐行業(yè)已經(jīng)屬于是小容量 鍋爐，但是其高度仍然較大。這樣便減輕了鍋爐及其構(gòu)架的重量。 過熱器與減溫器的選取 過熱器的工作任務(wù)是把鍋爐所產(chǎn)生的飽和蒸汽過熱到一定溫度，同時在鍋爐允許的負(fù)荷波動（一般是 60%～ 70%負(fù)荷到 100%負(fù)荷）范圍內(nèi)以及工況變化（如燃料水分變化，過量空氣量變化）時保持過熱蒸汽溫度正常，其波動 范圍保持在一般規(guī)定的 177。過熱器根據(jù)它所采用的傳熱方式分為對流過熱器、半輻射過熱器及輻射過熱器三種。半輻射過熱器也稱屏式過熱器，一般放在爐膛上部出口附近，它既吸收爐膛中火焰的輻射熱，又以對流方式吸收流過它的煙氣的熱量。 哈爾濱理工大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 13 因本次設(shè)計(jì)的鍋爐屬中 容量 鍋爐，所以采用兩級對流過熱器較為合理。減溫器的形式有兩種，第一種是面式減溫器，其原理是將鍋爐給水的一部分通過由管子組成的傳熱面的一側(cè)，蒸汽通過另一側(cè)，用給水來冷卻蒸汽，可通過調(diào)節(jié)給水量來調(diào)節(jié)蒸汽溫度。第二種是噴水減溫器，就是把水直接噴入蒸汽中以降低其溫度。 所以 在兩級過熱器之間采用噴水減溫器進(jìn)行減溫。為此采用自制冷凝水減溫方法來解決噴水減溫所用水的問題。另一種是鋼管省煤器，因其具有結(jié)構(gòu)緊湊、造價低、能承受汽水沖擊、能承受高壓、運(yùn)行可靠，固采用之 [1][4]。管式空氣預(yù)熱器是在我國使用很廣的一種空氣預(yù)熱器，煙氣在管中縱向流動，空氣在管外橫向流動沖刷受熱面，而且多制成 “管箱 ”形式，使制造、運(yùn)輸、安裝都非常方便 [2][3]。 西昌地區(qū)的煤種情況 本次設(shè)計(jì)之前經(jīng)過多方面調(diào)查以及資料收集和文獻(xiàn)查閱表明， 西昌地區(qū) 屬于常壓地帶，具 有很大的含煤 面積，共探明煤炭資源 62 億噸，煤種以褐煤為主，約占 41 噸，占 2/3，其余為瘦煤，焦煤，與少量無煙煤。設(shè)計(jì)時 采用內(nèi)蒙古扎賚諾爾的代表性褐煤。 哈爾濱理工大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 15 第 3章 熱力計(jì)算 鍋爐規(guī)范、輔助計(jì)算及熱平衡計(jì)算 基本參數(shù) 1． 鍋爐額定蒸發(fā)量： (75t/h) 2． 過熱器出口 蒸 汽壓力： p= 3． 過熱器出口蒸汽溫度： tgr =450℃ 4． 給水溫度： 20℃ 5． 給水壓力： 6． 排污率： pw? =5% 7． 排煙溫度： ? py =140℃ 8． 冷空氣溫度：lkt=30℃ 煤種及燃料特性 1． 燃料名稱： 褐煤（采用內(nèi)蒙古扎賚諾爾的代表性褐煤） 2． 煤的應(yīng)用基成分 ： ① 碳 ：arC=% ② 氫 ：arH=% ③ 氧 ：arO=% ④ 氮 ：arN=% ⑤ 硫 ：arS=% ⑥ 灰分 ：arA=% ⑦ 水分 ：arM=% 3． 煤的干燥器無灰基揮發(fā)分 ： dafV =9% 4． 燃料 低 位發(fā)熱量： = 輔助計(jì)算 1． 燃燒產(chǎn)物容積計(jì)算 ： 煤完全燃燒（ ? =1）時理論空氣量及燃燒產(chǎn)物容積計(jì)算見表 31（以1kg 燃 料為準(zhǔn)）。( ??? 4. 4 水蒸汽體 積 VH2O m3/kg 00)1(2VVarOH??? 946 973 008 025 038 054 062 079 5. 5 干煙氣體 積 Vgd m3/kg 00)1(VV ary??? 345 026 211 219 06 829 573 581 6. 6 煙氣體積 Vg m3/kg OHgl VV2? 291 999 219 244 098 883 635 66 7. 7 二氧化物 分壓力 rRO2 / gRO VV /2 248 196 174 156 14 126 106 哈爾濱理工大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 18 8. 8 水蒸汽分 壓力 rH2O / gOH VV /2 381 341 293 272 255 212 225 207 9. 9 三原子氣體分壓力 rR / 22 ROOH rr ? 671 589 489 446 411 352 351 313 10. 10 煙氣的重量 Gg kg/kg 1001VAavar??? 557 75 602 918 015 331 989 305 11. 11 各段煙氣處飛灰份額 αfa / 查表 B52選30~70%[2] 12. 12 飛灰含碳量 Cfa % 查表 B52(10%)[2] 13. 底渣含碳 量 % 查表 B52(2%)[2] 14. 飛灰質(zhì)量 濃度 μfa kg/kg gfaarfaGRqCA/])100)(100/(100[4 ???? 06 72 1664 1628 160 157 155 152 15. 飛灰體積 濃度 μfu kg/m3 gfa V/? 802 677 0307 0295 0285 0276 0269 0259 16. 固體不完全燃燒損失 q4 % 查表 B52(2~6%)[2] 17. 循環(huán)倍率 R 選取 5 18. 18 所需分離器分離效率 η % )]1/(./[faarfaCARR??? 98 哈爾濱理工大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 19 19. 煙氣中飛灰的質(zhì)量濃度 Gfa kg/kg 100arfaA? 5． 煙氣焓溫表見表 35： 表 35 空氣煙氣焓溫表 序號 溫度(℃ ) 2ROV = 02NV=206604 02OHV= 0yI = 2ROI+ 02NI+02OHI（ KJ/kg） 2)( ROC? (KJ/m3) 2ROI= 2ROV . 2)( ROC? (KJ/kg) 2)( NOC? (KJ/m3) 02NI = 02NV .2)( NOC? (KJ/kg) OHC 2)( ? (KJ/m3) 02OHI =02OHV .OHC 2)( ? (KJ/kg) 1 100 2 200 3 300 4 400 5 500 6 600 6 7 700 8 8 800 8 9 900 8 4 10 1000 續(xù)表 35 0KV =(m3/kg) fa?=； arA =%； faC =8%； 4q =3%； ? =98% kC)(? (m3/kg) 02KV =0KV .kC)(? (m3/kg) faC)( ?(kJ/kg) 分離器前：faI = faC)( ? .[100. fa? . arA /(100 faC ).(100q4)+n] 分離器后： faI = faC)( ? .[100. fa? . arA /(100 faC ).(100q4)+n].(1η) 哈爾濱理工大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 20 序號 密相 區(qū) 稀相 區(qū) 上過熱 器 下過熱 器 上省煤器 上空預(yù)器 下省煤器 下空預(yù)器 1 3 1 2 6 5 8 3 9 1353.76 5 4 6 1821.29 9 5 2299.81 3 6 4 2789.42 6 7 2 3288.92 7 3462.63 3462.6 8 1129.12 3795.88 5 4008.74 4008.7 9 1282.32 4310.9 5 4567.76 4567.8 10 1437.4 4832.25 1003.13 5140.88 5140.9 5 5 續(xù)表 35 0KI 00 )1( kfayy IIII ???? ? 序號 密相 區(qū) 稀相 區(qū) 上過熱 器 下過熱 器 上省煤器 上空預(yù)器 下省煤器 下空預(yù) 器 αbb = αbc= αgr1=3 αgr2=6 αsm1= αsm2= αky1= αky2=1.36 1 哈爾濱理工大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 21 2 3 4 5 6 7 8052.4 8381.29 5116 8 9323.37 9639.96 9 10620.37 11051.46 10 11943.42 12426.65 6．鍋爐熱平衡及燃料計(jì)算見表 36： 表 36 熱平衡及燃料消耗量計(jì)算表 序號 名稱 符號 單位 計(jì)算公式及來源 結(jié)果 1 鍋爐的輸入熱 量 Qr kj/kg tCQ parar .. ? ， P87[3] 2 排煙溫度 py? ℃ 給定 185 3 排煙焓 pyI kj/kg 由煙氣焓溫表查得 4 冷空氣溫度 lkt ℃ 給定 30 5 理論冷空氣炩 lkOI kj/kg .)( ??VC k? 6 固體不完全燃 燒熱損失 q4 % 參考煙氣特性表 3 7 排煙損失 q2 % rl k kpypyQq IIq /) 100)(.(402 ??? ? P87[3] 哈爾濱理工大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 22 8 氣體不完全燃 燒熱損失 q3 % 查表 52[2] 9 散熱損失 q5 % 選取， P90 [3] 10 灰渣物理熱損 失 6hzq % rhzhzarhz QCAq /).(.6 ??? ，P91[3] 11 總熱損失 Σq % 65432 qqqqqq ?????? 12 鍋爐效率 ηgl % 100Σq 13 保熱系數(shù) θ )/(1 55 qq ??? ?? 14 過熱蒸汽焓 gri kj/kg 查附表 Ⅵ 4[1] 15 給水溫度 gst ℃ 取熱力除氧后的給水溫度 105℃ 105 16 省煤器入口壓 力 gsp MPa 給定 17 給水炩 gsi kj/kg 查未飽和水和過熱蒸汽表 18 鍋筒工作壓力 P Mpa 按給定的過熱器壓力 +1Mpa[1] 19 飽和水焓 bhi kj/kg 查飽和水焓 20 排污率 ρpw % 給定 5 21 汽化潛熱 r kj/kg 查