【正文】 （51）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； ——當量灰份，%。 循環(huán)流化床鍋爐處于最佳燃燒工況時的灰循環(huán)倍率 (31)在燃燒高硫煤需要加入石灰石脫硫時，爐膛內(nèi)的熱量分配，除了燃料的低位發(fā)熱量外，還有石灰石煅燒成氧化鈣需要吸收熱量，而與及氧氣反應(yīng)生成硫酸鈣要釋放熱量，而它們的吸熱量和放熱量并不相等。雖然如此，當循環(huán)流化床鍋爐運行穩(wěn)定后，在某一時間段內(nèi)，即灰達到平衡時，還是可以確定各部分灰的份額的，并可由此計算循環(huán)灰焓和煙氣中飛灰濃度。應(yīng)當指出：由于燃燒，粒子間碰撞和磨損，以及粒子與分離器壁面之間的磨損，使大的灰粒在逐漸減小，當小于切割粒徑時，這部分循環(huán)灰又成為飛灰。 循環(huán)流化床鍋爐，在燃燒含硫煤時，二氧化硫（）原始排放濃度 （21）式中： 原始排放濃度， ；—煤的收到基硫分，%；——1煤完全燃燒產(chǎn)生的煙氣量， 脫硫效率： （22）式中：—脫硫效率，%；——最高允許排放濃度，；——原始排放濃度， 在相同工況下，不同的與所需的鈣硫摩爾比的關(guān)系 （23）式中：——鈣硫摩爾比；——脫硫效率，%；——燃煤自脫硫能力系數(shù)；——石灰石脫硫性能系數(shù)；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（床）排出，稱為底灰。唯一可行的是，根據(jù)燃料特性，參照試驗機組的數(shù)據(jù)庫和商業(yè)機組的運行經(jīng)驗，對將要設(shè)計的鍋爐性能做出估算，以確定各種大氣污染物的排放濃度。設(shè)計循環(huán)流化床鍋爐時，需預(yù)估各種大氣污染物的排放濃度，以體現(xiàn)鍋爐性能。循環(huán)流化床鍋爐給煤顆粒尺寸分布，不僅影響燃燒，而且影響傳熱。在鼓泡流化床鍋爐中，為了降低飛灰含碳量和飛灰份額，曾認為在給煤中應(yīng)加大粗顆粒份額，以減少固體未完全燃燒熱損失。只有當鍋爐停運后，才能取得有代表性的床料樣。只有達到這些要求，循環(huán)流化床鍋爐才能安全，經(jīng)濟和可靠的運行。華北水利水電學院畢業(yè)設(shè)計410T/H絕熱旋風分離器CFB鍋爐設(shè)計畢業(yè)設(shè)計目錄計算說明書 1 1 1 循環(huán)流化床鍋爐，在燃燒含硫煤時，二氧化硫（）原始排放濃度 1 脫硫效率： 2 在相同工況下，不同的與所需的鈣硫摩爾比的關(guān)系 2 2 循環(huán)流化床鍋爐處于最佳燃燒工況時的灰循環(huán)倍率 3 3 石灰石中含量為，則所需的石灰石量 3 設(shè)脫硫率為，當加入相配的石灰石量為時，脫去的 3 如加入石灰石量為，即純量為，經(jīng)煅燒生成，需要吸收的熱量 4 生成的放熱量 4 可只配熱量 4 入爐的燃料灰量 4 入爐的石灰石直接成為飛灰的量 5 入爐的石灰石灰分 5 未反應(yīng)的量 5 脫硫產(chǎn)物的量 5 當量灰分 5 飛灰份額 6 在脫硫工況時，飛灰份額 6 脫硫工況時底灰份額 6 脫硫所需的理論空氣量 6 燃燒和脫硫的當量理論空氣量 7 產(chǎn)生體積 7 單位當量燃料量，發(fā)生燃燒和脫硫時產(chǎn)生的和的當量體積 7 脫硫所需空氣中的氮氣體積 7 當量燃料產(chǎn)生的當量理論氮氣體積 7 當量理論水蒸氣體積 8 產(chǎn)生的煙氣量為，得到脫硫后的排放質(zhì)量濃度 8 脫硫率 8 9 對的影響 9 對的影響 9 對的影響 9 10 循環(huán)灰量 10 爐膛進口循環(huán)灰焓 10 爐膛循環(huán)灰焓增 10 爐膛有效放熱量 10 爐膛放熱份額 11 煙氣的焓增 11 折算成1燃料的分離器循環(huán)灰焓增 11 分離器放熱份額 11 爐膛出口過量空氣系數(shù) 12 12 循環(huán)流化床輻射放熱系數(shù) 12 爐膛膜式水冷壁傳熱系數(shù) 13 水冷管外壁溫度和管內(nèi)壁溫度 13 流化床總放熱系數(shù) 13 床密相區(qū)對水冷管或氣冷管的傳熱系數(shù) 13 水冷管外壁壁溫 13 鰭端溫差 13 床密相區(qū)對鰭片的傳熱系數(shù) 14 14 排煙熱損失 14 固體未完全燃燒熱損失 15 保溫系數(shù) 15 灰渣物理熱損失 15 鍋爐機組熱效率 16 鍋爐機組有效利用熱量 16 在脫硫工況時，計算燃料消耗量 16 在脫硫工況時，燃料消耗量 16 計算石灰石消耗量 17 石灰石消耗量 17 計算燃料當量消耗量 17 爐膛燃燒產(chǎn)物熱平衡方程式和傳熱方程式 17 1煙系統(tǒng) 17 煙氣在標準狀態(tài)下的灰濃度 18 實際會濃度 18 煙氣質(zhì)量 18 標準狀態(tài)下的密度 19 實際密度 19 煙氣加速突變損失 19 灰粒加速突變損失 19 進口煙道本體阻力 20 煙氣加速漸變損失 20 灰粒加速漸變損失 20 筒體摩擦阻力 21 煙氣返程阻力 21 煙氣壓縮損失 22 煙氣擴張損失 22 導(dǎo)渦管煙氣沿程阻力 22 平面彎頭阻力損失 22 出口煙道煙氣擴張損失 23 23 過熱器 23 省煤器 23 省煤器的作用 23 省煤器的結(jié)構(gòu) 24 省煤器的布置 24 省煤器中的水速 25 省煤器出口水溫的選擇 25 空氣預(yù)熱器 26 27 28 基本數(shù)據(jù) 28 設(shè)計煤種（高硫煤2） 28 石灰石 28 燃燒脫硫計算 29 無脫硫計算時的燃燒計算 29 無脫硫工況時的煙氣體積計算 29 脫硫計算 30 脫硫工況時受熱面中燃燒產(chǎn)物的平均特性 32 脫硫工況時燃燒產(chǎn)物焓溫表（見附表） 33 410CFB鍋爐熱力計算 33 鍋爐設(shè)計參數(shù) 33 鍋爐熱平衡及燃料燃燒方式和石灰石消耗量 34 爐膛膜式水冷壁傳熱系數(shù) 35 爐膛汽冷屏傳熱系數(shù)計算 37 結(jié)構(gòu)計算 40 爐膛膜式水冷壁計算受熱面積 40 爐膛氣冷屏計算受熱面積 41 爐膛水冷屏計算受熱面積 41 熱力計算 42 爐膛熱力計算 42 CFB旋風分離器煙氣阻力計算 47 爐膛風室壓力計算 56 爐膛配風裝置上壓力計算 56 爐膛配風裝置阻力計算 56 回料器設(shè)計計算 59 結(jié)構(gòu)尺寸計算 59 回料器風室壓力計算 60 回料器配風裝置阻力計算 60 對流受熱面設(shè)計計算 66 高溫過熱器的結(jié)構(gòu)計算 66 高溫過熱器的熱力計算 68 低溫過熱器的結(jié)構(gòu)和熱力計算 70 主省煤器結(jié)構(gòu)設(shè)計 73 省煤器結(jié)構(gòu)尺寸計算 75 省煤器熱力計算 76 空預(yù)氣的校核計算 78 熱平衡計算誤差校核 80附表 82設(shè) 計 說 明 84計算說明書循環(huán)流化床鍋爐燃料，脫硫劑和床料尺寸，都是重要的運行參數(shù)，直接影響燃料和脫硫劑的利用以及大氣污染物的排放濃度。與煤粉鍋爐對煤粉細度有要求一樣，循環(huán)流化床鍋爐對燃料和脫硫劑的顆粒尺寸也有一定的要求。在循環(huán)流化床鍋爐中，由爐膛、分離器和回料器等組成的灰循環(huán)系統(tǒng)，目前還沒有有效手段對床料進行在線取樣和測量。循環(huán)流化床鍋爐床料顆粒尺寸分布曲線，與燃料和脫硫劑顆粒分布曲線，爐膛流化速度，燃料的爆裂度和分離器對各種粒度的顆粒的分離效率等有關(guān)。但這個觀點對循環(huán)流化床鍋爐是不適用的。在鍋爐設(shè)計時，不可輕視這個問題。至今為止，尚沒有合適的標準和導(dǎo)則可供參考。對未達標的鍋爐，需采取適當措施，使其達到鍋爐大氣污染物排放標準。一部分飛出爐膛，進入分離器，其中小于切割粒徑的灰飛出分離器，進入尾部煙道，飛離鍋爐，成為飛灰；而大于切割粒徑的灰，被分離器分離下來，經(jīng)回料器返回爐膛再燃燒，稱為循環(huán)灰。由于循環(huán)灰量隨時在變化，增加了確定各部分灰的份額的難度。必須指出，灰循環(huán)倍率不是人為選取的，它主要取決于分離器效率和飛灰份額。計算時需把燃料和石灰石在燃燒和脫硫時各自產(chǎn)生的物質(zhì)和熱量，采用單位當量燃料量進行加權(quán)平均。 對的影響排煙熱損失為： （52）式中： ——排煙熱損失，%；——在相應(yīng)的過量空氣系數(shù)和排煙溫度狀況下的排煙焓，；——冷空氣焓， 對的影響底灰物理熱損失為： （53）式中：——底灰物理熱損失，%；——灰焓，；根據(jù)底灰溫度； ——當量灰份，%；——鍋爐可支配熱量。對循環(huán)流化床鍋爐而言，大部分灰不是一、二次而是多次反復(fù)通過爐膛、分離器或外置式熱交換器(EHE)及回料器，這部分灰稱為循環(huán)灰。 爐膛進口循環(huán)灰焓： (62) 爐膛循環(huán)灰焓增= (63)式中：——爐膛循環(huán)灰焓增，； ——循環(huán)灰量，kg/h； ——計算燃料消耗量，；——爐膛出口循環(huán)灰焓，,根據(jù)其灰溫，即爐膛出口煙溫——爐膛進口循環(huán)灰焓。爐膛及EHE的傳熱系數(shù)是其熱力計算的關(guān)鍵數(shù)據(jù)。根據(jù)不同的傳熱周界，會得出不同的計算受熱面積，由此測得的傳熱系數(shù)也有所不同。表71 爐膛各區(qū)域各種形式受熱面積折算系數(shù)名稱數(shù)值 循環(huán)流化床輻射放熱系數(shù) (71) 式中：——循環(huán)流化床輻射放熱系數(shù)，；——斯忒藩玻耳茲曼常數(shù)，；——吸收率；——床溫，；——爐膛膜式水冷壁絕對溫度，； 爐膛膜式水冷壁傳熱系數(shù)： （72） 式中：——流化床密相區(qū)對水冷壁的傳熱系數(shù)。設(shè)計循環(huán)流化床鍋爐時，所作的熱力計算的程序如下：（1） 燃料燃燒及脫硫計算（2） 鍋爐機組熱平衡計算（3） 爐膛的布置及熱力計算（4） 過熱器的布置及熱力計算（5） 汽水測及煙氣測的熱平衡計算（6） 省煤器的布置及熱力計算（7） 空氣預(yù)熱器的布置及熱力計算（8） 匯總 排煙熱損失 （81）式中：——在相應(yīng)的過量空氣系數(shù)和排煙溫度狀況下的排煙焓，；——冷空氣焓，；——鍋爐可支配熱量，； 表81 推薦值燃料（%）燃料（%）石油焦次煙煤無煙煤褐煤0煙煤木材 固體未完全燃燒熱損失 (82)式中： ——固體未完全燃燒熱損失，%；——底灰份額；——底灰含碳量，%；——飛灰份額；——飛灰含碳量； 保溫系數(shù) (83)表82 灰焓溫度/℃1002003004005006007008009001000灰焓kJ/kg81169264360458560662767875984 灰渣物理熱損失： （84）式中：，——灰渣物理熱（量）損失，%或；——底灰份額；——灰焓，根據(jù)灰溫，查表82； 鍋爐機組熱效率： （85） 鍋爐機組有效利用熱量： （86）式中：——鍋爐機組有效利用熱量，；——鍋爐機組所產(chǎn)生的過熱蒸汽量，通常等于鍋爐機組的最大連續(xù)蒸發(fā)量；——過熱器出口焓，；——鍋爐機組入口處給水焓，；——鍋爐排污水流量，；——飽和水焓，； 在脫硫工況時，鍋爐機組當量燃燒消耗量 （87） 在脫硫工況時，計算燃料消耗量 （88） 在脫硫工況時，燃料消耗量 （89）式中：——脫硫工況時的計算燃料消耗量，；——脫硫工況時的燃料消耗量，；——脫硫工況時，當量燃料消耗量，； ——與1燃料相配的入爐石灰石量，； 計算石灰石消耗量： （810） 石灰石消耗量： （811） 計算燃料當量消耗量： = （812） 爐膛燃燒產(chǎn)物熱平衡方程式和傳熱方程式： (813) (814) 式中：——1燃料燃燒產(chǎn)物向爐膛受熱面內(nèi)工質(zhì)和循環(huán)灰傳遞的熱量，；——爐膛受熱面內(nèi)工質(zhì)的吸熱量，；表83 火焰發(fā)光性系數(shù)值火焰種類火焰種類不發(fā)光煤氣火焰0發(fā)光的煤氣火焰燃燒無煙煤及貧煤0燃燒高揮發(fā)分煤任何一臺循環(huán)流化床鍋爐的安全，高效運行，與爐膛的設(shè)計和布置關(guān)系極大。光管外徑常用或，光管厚度至少為。 （91）、煙系統(tǒng)循環(huán)流化床鍋爐大多采用平衡通風。送、引風機所需的容量（風量和風壓），通常由設(shè)計煤種確定，并考慮一定的裕度?！?0176。 灰粒加速突變損失： =（） （109） 式中：——灰粒加速突變損失，；——灰粒入口速度，≈；——灰粒出口速度，≈。 煙氣加速漸變損失： = （1013） （1014） 式中：——煙氣加速漸變損失，；——壓縮系數(shù)