【正文】 污染。為了實現(xiàn)社會的可持續(xù)發(fā)展的戰(zhàn)略要求，我們必須重視能源消費說和造成的環(huán)境影響，建立適合中國國情的“資源節(jié)約型”和“環(huán)境友好型”的國民經(jīng)濟體系，實現(xiàn)能源、環(huán)境和社會經(jīng)濟的協(xié)調(diào)發(fā)展。當前，我國的大氣污染狀況十分嚴重，主要呈現(xiàn)為煤煙型污染特征。而煤炭燃燒所帶來的煙塵、粉塵的排放更加重了大氣污染。二氧化硫排放總量隨著煤炭消費量的增長而急劇增加。在各類二氧化硫排放源中，電廠和工業(yè)鍋爐排放量占到70%，成為排放大戶，各類污染源排放二氧化硫的百分比構成如下：民用灶具12%、工業(yè)窯爐11%、工業(yè)鍋爐34%、電站鍋爐35%、其他8%。在火電廠排放中，地方電廠由于基本上使用的是低效除塵器，噸煤排放煙塵是國家電廠的5~10倍，其排放量占到電廠總排放量的65%。在水泥生產(chǎn)排塵中，地方水泥廠排塵占到80%，成為工業(yè)12塵的主要排放源。鄉(xiāng)鎮(zhèn)工業(yè)污染物排放已成為我國環(huán)境污染的重要因素。大氣中細顆粒物（直徑小于10微米）和超細顆粒物（）對人體健康最為有害，它們主要來自工業(yè)鍋爐和家庭煤爐所排放的煙塵。工業(yè)鍋爐燃煤占我國煤炭消耗量的33％，由于其燃燒效率低，加之低煙囪排放，它們在近地面大氣污染中所占份額超過其在燃煤使用量中所占份額。在2004年4月15日舉行的“21世紀煤炭高層論壇”上，有關專家指出，21世紀煤炭仍將是我國的主要能源，煤炭工業(yè)在國民經(jīng)濟和社會發(fā)展中的重要地位不會改變。 循環(huán)流化床鍋爐簡介 循環(huán)流化床流態(tài)化床料特點（1）床表面總保持水平，相當于一個高溫蓄熱池。（3）床內(nèi)顆?；旌狭己?，加熱床層時，床層溫度基本均勻。 傳熱過程循環(huán)流化床由于爐膛內(nèi)部有高濃度的物料循環(huán)，傳熱狀況與煤粉爐不同。循環(huán)流化床固體顆粒之間的頻繁碰撞加強了傳熱，氣體與固體以及固體顆粒間的傳熱系數(shù)很大，使得爐膛溫度表現(xiàn)出相當程度的均一性。在爐膛上部的懸浮段朝向壁面的傳熱包括氣體的對流換熱，同體顆粒的導熱和氣固流體對受熱面的輻射換熱等形式。循環(huán)流化床的運行風速是一個重要參數(shù)，一般為4m/s～5m/s，風速提高會使爐子更緊湊，截面熱負荷相應增大，但風速過高不僅使磨損加大，而且鍋爐造價增加，風機功率，廠用電也增加。（3）顆粒濃度：顆粒濃度越高，相互間碰撞機會也越多，傳熱條件好。（4）循環(huán)倍率：循環(huán)倍率是反映爐內(nèi)顆粒濃度的重要參數(shù)，是指返送回爐膛的物料量與燃料量及脫硫劑量之比。同時燃燒效率隨循環(huán)倍率的增加而增加，但提高循環(huán)倍率的同時增加了風機電耗，從燃燒效率和動力消耗綜合考慮，增加循環(huán)倍率并不總是經(jīng)濟的。又由于循環(huán)流化床特殊流動動力特性，質量和動量交換非常充分，為新加入燃料預熱著火創(chuàng)造十分有利的條件。循環(huán)流化床煤燃燒效率達97﹪～99﹪，低溫燒透的特性使排出的爐渣和循環(huán)灰?guī)缀鯚o含碳的成分，﹪,比我國目前工業(yè)鍋爐50﹪～60﹪的平均熱效率高很多。這使循環(huán)流化床爐膛截面積和容積可小于同容量的鏈條爐、煤粉爐。（3）污染物排放少可利用石灰石等脫硫劑進行爐內(nèi)高效脫硫是循環(huán)流化床突出優(yōu)點。（4）鍋爐負荷適應性強循環(huán)流化床的負荷可以很低。（5）燃料制備系統(tǒng)簡單循環(huán)流化床無需煤粉爐復雜制粉系統(tǒng)，只需簡單的干燥及破碎裝置即可。（2）對固體顆粒分離設備的效率、耐高溫和耐磨性能要求較高，尤其燃用高灰燃料時分離器磨損問題尚待解決。（4）鍋爐受熱面磨損嚴重，因此，不得不犧牲流化床傳熱強烈的優(yōu)勢，鍋爐整體的金屬耗量并不比同容量的煤粉爐少。（5）燃燒控制系統(tǒng)比較復雜，鍋爐的運行與常規(guī)煤粉爐有較大的不同，還未達到與常規(guī)煤粉爐相當?shù)倪\行和控制水平。（6），通常在高溫火焰下被破壞，而流化床燃燒的低溫度水平有利于其形成，尤其在燃用煙煤時發(fā)生最高，如何解決這一問題亟待研究。這一切都成為推動流化床技術發(fā)展的源源動力，使得流化床技術在幾十年間得到了飛速的發(fā)展。本次畢業(yè)設計所設計的10t/h循環(huán)流化床鍋爐屬于小型工業(yè)鍋爐，在國內(nèi)應用的比較少，主要是由于10t/h的鍋爐應用流化床技術不容易實現(xiàn)。第2章 鍋爐設計方案 鍋爐參數(shù) 鍋爐工作參數(shù)要求1）鍋爐蒸發(fā)量：10t/h2）工作壓力： 3）蒸汽溫度： ℃4）給水溫度： 105℃5）排煙溫度： 小于170℃ 煤種參數(shù)褐煤 ： =12280kj/kg Car=% Har=% Oar=% Nar=% Sar=% Aar=% Mar=% Vdaf=% 鍋爐的總體結構方案本次設計的10t/h的循環(huán)流化床蒸汽鍋爐采用單鍋筒橫向布置，為自然循環(huán)鍋爐。深度為2000mm。在前墻密相區(qū)出口處給煤，另外，為了更好的組織燃燒，在稀相區(qū)入口處布置二次風，這樣既可以提高燃燒效率，又可以降低Nox的排放。在出口到分離器留有一定的距離，并且出口截面積逐漸縮小使煙氣更好的形成旋轉，并且更容易進入從切向進入分離器，達到分離的效果。 爐膛結構及其中受熱面的布置2m的方形結構，爐頂標高為8m，爐膛分為密相區(qū)和稀相區(qū)，爐膛出口不布置折焰角。為了減少爐膛密相區(qū)內(nèi)受熱面的磨損，在密相區(qū)內(nèi)不布置受熱面。直接從爐頂引出。旋風分離器的結構如圖1所示，因為鍋爐寬度已定，故可以計算出旋風分離器的外徑為1140mm，內(nèi)徑為900 mm，分離器的排煙管直徑為600 mm，分離器煙氣入口處的高度為1200 mm。的夾角。分離器返料口為密相區(qū)出口。煙道內(nèi)的爐墻與爐膛內(nèi)的爐墻結構相同，前墻和后墻的保溫層與耐火層之間的間隙變?yōu)?0mm。鑄鐵省煤器的缺點是：體積大，重量大，價格貴，而且因為連接的法蘭多，容易發(fā)生漏水現(xiàn)象，同時又較易堵灰，因此不常用。與鑄鐵式相比，鋼管式的優(yōu)點是：體積小，重量輕，價格低廉。其中鋼管的內(nèi)徑為42mm，橫向截距為90mm，縱向截距為80mm。在各蛇行管進口端口和出口端口，分別連接到進口集箱和出口集箱。給水的引出和引入是由沿集箱長度均勻錯列布置的管子來實現(xiàn)，管子和集箱采用焊接連接。鑄鐵省煤器采用管長為2m，內(nèi)徑為60mm的標準件，橫向布置6排，縱向布置12列。 鍋筒、集箱以及管道的結構鍋爐采用單鍋筒橫向布置，鍋筒內(nèi)徑為1400mm，壁厚為20mm。前墻與后墻只布置下集箱，兩側墻布置上、下集箱。由于鋼管省煤器采用兩個流程。鍋筒下降管以及蒸汽引出管采用外徑為133mm的管子。 布風板的結構布風板的結構設計是否合理關系到流化床鍋爐是否可以穩(wěn)定運行的關鍵。在布風板上布置179個風帽，采用四邊形布置，每個風帽上開6個小孔，每個小孔直徑為8mm，橫向孔間距為120mm，縱向孔間距為100mm。 給煤裝置以及二次風系統(tǒng)的結構給煤裝置的設計應首先考慮若干燃料特性，如粒度分布、水分、揮發(fā)分。為確保流化床鍋爐連續(xù)穩(wěn)定地運行，給煤系統(tǒng)必須運行可靠，維修方便。使用床上拋煤機給煤方式米取代床下給煤，能將燃料拋撒到更大的床面面積上。在前墻布置有兩個給煤箱，通過播煤裝置，將煤均勻的布在布風板上方，使燃料能更好的充分燃燒。 鍋爐的支撐以及樓梯的結構鍋爐采用鋼架支撐，鋼架為兩塊槽鋼對接而成，為200200的結構。樓梯的結構應該方便鍋爐的運行、檢修等。為了方便操作，除爐頂和鍋筒處的樓梯平臺外，其他樓梯平臺均與人孔相對應。由于這是第一次比較系統(tǒng)的做鍋爐設計，雖然參考了一些前人的經(jīng)驗，但是還是會有很多考慮不周的地方，希望在以后的工作和學習過程中加強這方面的能力?！　　?　出口處的空氣過量系數(shù) α　　3　平均空氣過量系數(shù)αav　(α39。kJ/㎏按P=15　飽和蒸汽焓ikJ/㎏按P=16給水溫度tg℃給定 10517給水焓igMpa查表18排污率ρp%給定 519省煤器入口壓力Mpa給定 20鍋爐工作壓力PgtMpa給定 21鍋爐的輸出熱量Q1kJ/㎏D(iig)+ρpD(i39。由熱量守恒的：φBcal(QIpy+△αIlk)=Qin解得：Q＝12260 .859kj/kg取密相區(qū)的燃燒分額為δ＝Q=I(100－)/(100q4)+Qin(1δ)(100q3q4)/(100q4)+(1X) αIlk解得I=查焓溫表θ″=℃ 稀相區(qū)傳熱計算序號名 稱符號單位計算公式或來源數(shù) 值1假設稀相區(qū)出口煙溫℃假設8502出口煙氣焓IKJ/Kg查焓溫表3進入稀相區(qū)的熱量QKJ/Kg4爐膛出口固體顆粒濃度ρKg/m3根據(jù)循環(huán)倍率值選取5固體顆粒濃度ρpKg/m322006稀相區(qū)空隙率ε7稀相區(qū)壁面的空隙率εwal8顆粒團空隙率εem參照流化床臨界流化時固體顆粒空隙率的選取9固體顆粒分散相中固體顆粒百分比γ1010壁面覆蓋率系數(shù)ξ選取11顆粒團壁面覆蓋率δem12稀相區(qū)煙氣平均溫度θav℃(+850)/213氣體的導熱系數(shù)λgW/（m℃）查表14顆粒的導熱系數(shù)λpW/（m℃）查表15氣體密度ρgKg/m3查表16顆粒密度ρpKg/m3查表220017氣體比熱容Cgj/（Kg℃）查表1390．918顆粒比熱容Cpj/（Kg℃）查表965．4919平均粒徑m已知20煙氣的運動粘性系數(shù)νgm2/s查表21密相區(qū)煙氣密度ρgKg/m3查表22阿基米德數(shù)Ar23床料的臨界流化速度Wcrm/s24顆粒團有效導熱系數(shù)λemW/（m℃）25顆粒團的比熱容Cemj/（Kg℃）26顆粒團的密度ρemKg/m327邊壁區(qū)固體顆粒濃度ρwalKg/m328顆粒團貼壁下滑長度Lemm29顆粒團貼壁下滑速度Wemm/s選取30顆粒團壁面停留時間tems31壁面與顆粒團的有效傳熱系數(shù)KefW/(m℃)）32顆粒團與壁面氣膜間傳熱系數(shù)KwalW/(m℃)33壁面與顆粒團的對流傳熱系數(shù)KemW/(m℃)）34稀相區(qū)煙速Wgm/s35煙氣動力粘度μg查表36雷諾數(shù)Re37固體顆粒終端速度Wtm/s38固體顆粒分散相密度ρdisKg/m339普郎特數(shù)Pr查表40固體顆粒分散相對流傳熱系數(shù)KdisW/(m℃)41對流傳熱系數(shù)KconW/(m℃)42稀相區(qū)水冷壁溫度twal℃+3043水冷壁表面吸收率ewal選取44顆粒表面吸收率ep選取45系數(shù)B選取46稀相區(qū)吸收率47固體顆粒分散相輻射傳熱系數(shù)W/（m℃）48顆粒團吸收率e49顆粒團輻射傳熱系數(shù)KW/(m℃)50輻射傳熱系