CFB燃燒試驗(yàn)臺(tái)主循環(huán)回路的設(shè)計(jì)

1、重慶科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）題目cfb燃燒試驗(yàn)臺(tái)主循環(huán)回路的設(shè)計(jì)院（系）機(jī)械與動(dòng)力工程學(xué)院專(zhuān)業(yè)班級(jí)學(xué)生姓名學(xué)號(hào)指導(dǎo)教師職稱(chēng)評(píng)閱教師職稱(chēng)2014 年 6 月 8 口注意事項(xiàng)1. 設(shè)計(jì)（論文）的內(nèi)容包括：1）封面（按教務(wù)處制定的標(biāo)準(zhǔn)封而格式制作）2）原創(chuàng)性聲明3）中文摘要（300字左右）、關(guān)鍵詞4）外文摘要、關(guān)鍵詞5）目次頁(yè)（附件不統(tǒng)一編入）6）論文主體部分：引言（或緒論）、正文、結(jié)論7）參考文獻(xiàn)8）致謝9）附錄（對(duì)論文支持必要吋）2. 論文字?jǐn)?shù)要求：理工類(lèi)設(shè)計(jì)（論文）正文字?jǐn)?shù)不少于1萬(wàn)字（不包括圖紙、程序清單等），文科類(lèi) 論文正文字?jǐn)?shù)不少于1.2萬(wàn)字。3. 附件包括：任務(wù)書(shū)、開(kāi)題報(bào)告、外文譯文、

2、譯文原文（復(fù)印件）。4文字、圖表要求：1）文字通順，語(yǔ)言流暢，書(shū)寫(xiě)字跡工整，打印字體及大小符合要求，無(wú)錯(cuò)別字，不準(zhǔn)請(qǐng)他人代 寫(xiě)2）工程設(shè)計(jì)類(lèi)題目的圖紙，要求部分用尺規(guī)繪制，部分用計(jì)算機(jī)繪制，所有圖紙應(yīng)符合國(guó)家技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范。圖表整潔，布局合理，文字注釋必須使用工程字書(shū)寫(xiě)，不準(zhǔn)用徒手畫(huà)3）畢業(yè)論文須用a4單面打印，論文50頁(yè)以上的雙面打印4）圖表應(yīng)繪制于無(wú)格子的頁(yè)面上5）軟件工程類(lèi)課題應(yīng)有程序清單，并提供電子文檔5.裝訂順序1）設(shè)計(jì)（論文）2）附件：按照任務(wù)書(shū)、開(kāi)題報(bào)告、外文譯文、譯文原文（復(fù)印件）次序裝訂3）其它學(xué)生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）原創(chuàng)性聲明本人以信譽(yù)聲明：所呈交的畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）是在導(dǎo)師的指導(dǎo)

3、下進(jìn)行 的設(shè)計(jì)（研究）工作及取得的成果，設(shè)計(jì)（論文）中引用他（她）人的文 獻(xiàn)、數(shù)據(jù)、圖件、資料均已明確標(biāo)注出，論文中的結(jié)論和結(jié)果為本人獨(dú)立 完成，不包含他人成果及為獲得重慶科技學(xué)院或其它教育機(jī)構(gòu)的學(xué)位或證 書(shū)而使用其材料。與我一同工作的同志對(duì)本設(shè)計(jì)（研究）所做的任何貢獻(xiàn) 均已在論文中作了明確的說(shuō)明并表示了謝意。畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）作者（簽字）:年摘要cfb鍋爐燃燒試驗(yàn)臺(tái)的主循環(huán)設(shè)備將是整個(gè)試驗(yàn)臺(tái)的骨架，它的性能對(duì)于整個(gè)系統(tǒng) 起著至關(guān)重要的作用。伴隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的不斷的發(fā)展，城市及鄉(xiāng)鎮(zhèn)的擴(kuò)張，環(huán)境問(wèn)題越 發(fā)凸顯，在一些列的環(huán)境問(wèn)題中城市垃圾處理問(wèn)題已變得迫在眉睫。運(yùn)用焚燒技術(shù)不僅 能處理垃圾還能利用燃

4、燒所放出的熱能，這是目前很有效的辦法。循環(huán)流化床鍋爐作為 一種高效鍋爐，是我們著重研究的對(duì)象。為了研究cfb鍋爐以城市垃圾為燃料吋鍋爐的 燃燒特性和污染排放等特性，而設(shè)計(jì)出了一臺(tái)35t/h循環(huán)流化床鍋爐燃燒試驗(yàn)臺(tái)，這其 中試驗(yàn)臺(tái)的主循環(huán)系統(tǒng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)對(duì)于整個(gè)鍋爐的可靠運(yùn)行將會(huì)是至關(guān)重要。本篇文章主要內(nèi)容是對(duì)鍋爐主循環(huán)系統(tǒng)中的爐膛、分離器、回料系統(tǒng)、布風(fēng)系統(tǒng)及 尾部煙道系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)，在主循環(huán)系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)，各個(gè)系統(tǒng)部件只有更合理地設(shè)計(jì)，才能 夠有效地降低各部分熱損失，提高燃燒效率，提高經(jīng)濟(jì)性，減少污染物的排放。關(guān)鍵詞：循環(huán)流化床燃燒試驗(yàn)臺(tái)主循環(huán)設(shè)備爐膛分離器回料器布風(fēng)系統(tǒng)abstractcfb bo

5、iler combustion test rig main loop device will be the skeleton of the entire test bedjts performance for the entire system plays a vital role.with the continuous development of chinafs economy,expansion of cities and towns,environmental issues become more prominentjn a number of environmental issues

6、 in the city garbage out problem has become urgent.the use of incineration technology can not only deal with the garbage can heat emitted by combustion,this is a very effective way.circulating fluidized bed boiler as an efficient boilersjs the object of our focus on research.cfb boiler in order to s

7、tudy municipal waste as fuel boiler combustion characteristics and emissions characteristics,the design of a 35t / h circulating fluidized bed boiler combustion test rig,among the main circulation system design system test bed for reliable operation of the entire boiler will be crucial.the main cont

8、ent of this article is the main circulatory system boiler furnace, separators, back to the feeding system, the air distribution system and rear flue system designjn the main loop system design,only the individual system components more rational designjt is possible to effectively reduce the heat los

9、s of each partjmprove combustion efficiency, improve the economy, reduce emissions of pollutants.keywords： circulating fluidized bed combustion test rig； the main loop device； furnace； separator； back to the feeder； air distribution system目錄摘要tabstract tt第1章引言11. 1我國(guó)城市垃圾處理現(xiàn)狀11. 2 cfb鍋爐燃燒技術(shù)21. 2. 1循環(huán)

10、流化床鍋爐的組成及分類(lèi) 31. 3發(fā)展cfb鍋爐對(duì)我國(guó)的意義61. 4國(guó)內(nèi)外cfb鍋爐的研究現(xiàn)狀61. 4. 1國(guó)外cfb鍋爐研究現(xiàn)狀 61. 4.2國(guó)內(nèi)cfb鍋爐研究現(xiàn)狀 71. 5小結(jié)8第2章cfb燃燒試驗(yàn)臺(tái)主循環(huán)系統(tǒng)設(shè)計(jì)92. 1主循環(huán)系統(tǒng)的構(gòu)成特點(diǎn)92. 2爐膛的設(shè)計(jì)選型92. 2. 1爐膛的概述92. 2. 2爐膛的設(shè)計(jì)與選型 102. 2.2. 1燃料特性102. 2.2.2燃燒產(chǎn)物和鍋爐的熱平衡計(jì)算102. 2.2.3爐膛的基本結(jié)構(gòu)計(jì)算132. 2.3 小結(jié)172.3分離器作用及結(jié)構(gòu)概述182.3. 1分離器基本參數(shù)與尺寸確定 192.3. 2分離器中的煙氣阻力計(jì)算 212.3.

11、 3 小結(jié)212.4冋料器結(jié)構(gòu)及作用概述 212.4. 1冋料器尺寸確定222.4.2u型回料器送風(fēng)量計(jì)算 242.4. 3 小結(jié)242.5布風(fēng)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)及其作用概述252. 5.1布風(fēng)板的設(shè)計(jì)252.5.2花板的設(shè)計(jì)262.5.3風(fēng)帽的設(shè)計(jì)272.5.4耐火保護(hù)層 272. 5.5床層底部排渣口 272.5.6循環(huán)物料進(jìn)口 272.5.7二次風(fēng)入口設(shè)計(jì) 2725.8小結(jié)282.6尾部煙道的結(jié)構(gòu)及作用概述282. 6. 1尾部煙道的設(shè)計(jì)及結(jié)構(gòu)確定2926.2小結(jié)31第3章結(jié)論與展望323. 1結(jié)論323. 2不足與展望32參考文獻(xiàn)致謝1引言1.1我國(guó)城市垃圾處理與環(huán)境現(xiàn)狀我國(guó)目前在各城市的居民

12、日均會(huì)產(chǎn)生垃圾0.81.2公斤不等，我國(guó)的城市垃 圾年產(chǎn)生量約為1.5億噸，且還在以每年8%10%的增長(zhǎng)率向上增長(zhǎng)（超過(guò)了歐 美6%10%的增長(zhǎng)的速度。少數(shù)的大城市如北京，上海等已達(dá)到1520%）o全 國(guó)累計(jì)垃圾堆存的量已經(jīng)達(dá)到60多億噸了，侵占土地的而積超過(guò)5萬(wàn)公頃，已有 200多個(gè)城市已陷入垃圾包闔之中。又根據(jù)我國(guó)環(huán)境部的預(yù)測(cè)，2010年我國(guó)的城 市垃圾年產(chǎn)約為1.52億噸，2015年到2020年將會(huì)達(dá)到2.1億噸。與此同時(shí)大量的城 市生活垃圾露天的堆放或簡(jiǎn)易填埋處理，對(duì)環(huán)境會(huì)造成巨大危害。城市生活垃圾 的成分復(fù)雜還有耐久性大件物品，高分子化學(xué)用品和有毒物質(zhì)都逐年增加，危害 是越來(lái)越大。城

13、市生活垃圾的處理己成為了影響人們生存環(huán)境及城市可續(xù)發(fā)展的 極重要因素。垃圾的處理技術(shù)最重要的評(píng)價(jià)因素便是該項(xiàng)技術(shù)是否達(dá)到減量化和無(wú)害化 還有資源化。我國(guó)的城市生活垃圾處理冃前主要還是填埋及堆肥且堆肥成功的也 較少。填埋所帶來(lái)的二次污染，是非改不可。堆肥則是利用垃圾中有機(jī)物質(zhì)發(fā)酵 而成，然而垃圾中占一半以上的無(wú)機(jī)物又該如何處理呢？也是只有焚燒利用。垃 圾焚燒技術(shù)是在上述三項(xiàng)指標(biāo)的綜合評(píng)估中占據(jù)了領(lǐng)先地位，也是國(guó)外處理垃圾 的常用辦法。這項(xiàng)技術(shù)工藝成熟，且二次污染少，符合環(huán)保的要求（具體對(duì)比見(jiàn) 圖表1）。更進(jìn)一步的說(shuō)，當(dāng)垃圾的熱值高于4000kj/kg,同時(shí)土地的資源有限時(shí), 應(yīng)該優(yōu)先采用焚燒法處

14、理垃圾】。圖表1各種垃圾處理方法比較項(xiàng)目填埋焚燒高溫堆肥技術(shù)可靠性可靠可靠可靠，國(guó)內(nèi)有一定經(jīng)驗(yàn)適用條件分類(lèi)無(wú)嚴(yán)格要求4000kj / kg有機(jī)物含量大于40%最終處置無(wú)殘?jiān)枳魈幹茫汲跏剂康?0% 20%非堆肥物需作處理， 占初始量的25%-35%產(chǎn)品市場(chǎng)有沼氣回收的填埋場(chǎng)，沼氣可作發(fā)電等用途熱能或電能易為社會(huì)使用落實(shí)堆肥市場(chǎng)有一定 困難，需采用多種措施能源化意義部分有部分有無(wú)資源利用恢復(fù)土地利用或再生 土地資源垃圾分選可回收部分 物質(zhì)作農(nóng)肥和回收部分物質(zhì)地面水污染有可能，需要采取措 施防止污染歿渣填埋時(shí)有可能， 但程度小非堆肥物填埋時(shí)有可能， 但程度小地下水污染有可能，需要采取防滲 侏護(hù)，

15、但仍有可能滲潟殘?jiān)盥駮r(shí)有可能，但程度小非堆肥物填埋時(shí)有可能， 但程度小大氣污染可用導(dǎo)氣、覆蓋、收集 回用等措施控制煙氣處理不當(dāng)時(shí)大 氣有一定汚染有輕微氣味土壤污染主要限于填埋場(chǎng)區(qū)域無(wú)需控制堆肥中有害物含量盡管近些年來(lái)隨著國(guó)家的大力提高及改善垃圾處理的辦法，可垃圾對(duì)于環(huán)境 影響確還是沒(méi)有顯著的提高，垃圾的填埋也浪費(fèi)了大量的土地資源，這使得土地 資源浪費(fèi)。還有更為嚴(yán)重的是填埋的垃圾的毒性成分深入地下，它將地下水污染, 會(huì)嚴(yán)重影響當(dāng)?shù)氐娜伺；?，這也為我們的子孫后代埋下了隱患，被垃圾填埋后的 土地不能再種植作物，這就進(jìn)一步加劇了土地的浪費(fèi)。當(dāng)然還有垃圾的露天焚燒, 這會(huì)產(chǎn)牛大量的灰渣和粉塵、so2、

16、nox、co和溫室氣體co2等，這都了加劇 大氣污染，我國(guó)首都pm2.5的問(wèn)題也許就會(huì)離我們不遠(yuǎn)了。據(jù)統(tǒng)計(jì)顯示，我國(guó)的 大氣污染物中，部分的so?和co2，還有一定的nox及粉塵均來(lái)自垃圾的直接 燃燒。隨著人們對(duì)環(huán)境的不斷重視，對(duì)污染物的排放要求也越來(lái)越嚴(yán)格，垃圾的處 理引發(fā)的大氣污染和土地資源浪費(fèi)將會(huì)成為我國(guó)社會(huì)推行可持續(xù)發(fā)展的主要的 障礙之一。而作為新的垃圾處理方法的垃圾焚燒發(fā)電廠，只有不斷的改進(jìn)垃圾的 燃燒和處理技術(shù)，同時(shí)降低污染物排放和提高效率才能在未來(lái)立有一足之地。1.2 cfb鍋爐燃燒技術(shù)循環(huán)流化床（cfb）燃燒技術(shù)是一項(xiàng)近20年來(lái)發(fā)展起來(lái)的清潔煤燃燒技術(shù)。 無(wú)論是鍋爐本身的大型化

17、還是各種配套技術(shù)和設(shè)備都能適應(yīng)用戶(hù)的各種不同要 求，而且對(duì)環(huán)保的要求也加快了循環(huán)流化床鍋爐的迅速發(fā)展。循環(huán)流化床除了具 有燃燒適應(yīng)性廣、負(fù)荷調(diào)節(jié)性能好、燃燒效率高等特點(diǎn)外，還具有優(yōu)良的環(huán)保特 性。因其高效、低污染、清潔燃燒等特性，決定了它的發(fā)展空間非常巨大。特別 是燃燒顆粒的高溫分離后多次循環(huán)促使?fàn)t內(nèi)湍流運(yùn)動(dòng)強(qiáng)烈，燃燒調(diào)節(jié)優(yōu)越。總結(jié)起來(lái)，循環(huán)流化床鍋爐具有以下優(yōu)點(diǎn)267：（1）燃料適應(yīng)性廣由于循環(huán)流化床鍋爐在運(yùn)行中新加入的燃料只占床料的很小份額，新加入燃 料的預(yù)熱好，著火容易，未燃燼的煤粒子通過(guò)多次循壞在爐內(nèi)停留時(shí)間長(zhǎng)，燃燒 屮多次參與床層屮劇烈的質(zhì)量和熱量交換，十分有利于其燃燼。因此，循環(huán)硫

18、化 床鍋爐幾乎可以燃燒一切種類(lèi)的燃料。其中包括高灰分、高水分、低灰熔點(diǎn)、低 熱值的劣質(zhì)燃料，比如泥煤還有褐煤、木屑、爐渣、油頁(yè)巖、洗煤廠的煤泥、洗 肝及煤礦的煤肝石等，以及難于點(diǎn)燃和燃盡的低揮發(fā)分燃料，如貧煤、無(wú)煙煤、 石焦油等。利用這一優(yōu)點(diǎn)，循環(huán)流化床鍋爐能夠擁有充足的燃料來(lái)源，且成本也 大大地降低了。（2）污染物排放低循環(huán)流化床鍋爐可利用脫硫劑進(jìn)行爐內(nèi)高效脫硫，在燃燒過(guò)程中直接可向床 內(nèi)添加適當(dāng)?shù)拟}硫比和石灰石粒度可使脫硫的效率達(dá)90%以上。流化床的燃燒溫 度可以控制在800-950°c的范圉內(nèi)穩(wěn)定和高效的燃燒，這不僅抑制了熱反應(yīng)型 nox的形成，而且如果同時(shí)采用分級(jí)燃燒方式送入

19、二次風(fēng)，又可控制燃料型nox 的產(chǎn)生。燃燒產(chǎn)生的煙氣再經(jīng)過(guò)專(zhuān)門(mén)的煙塵處理，使得此種鍋爐對(duì)環(huán)境的污染極 小，滿(mǎn)足了國(guó)家與地區(qū)的環(huán)境要求。因此，循環(huán)硫化床燃燒是一種最經(jīng)濟(jì)有效地 低污染燃燒技術(shù)。（3）截面熱強(qiáng)度高由于流化床屮劇烈的質(zhì)量和熱量交換，流化床具有很高的燃燒熱強(qiáng)度，其截面熱 負(fù)荷可達(dá)1.5 （鼓泡床）和46 （循環(huán)硫化床）mw/m2o其爐膛容積熱負(fù)荷為 1.52mw/n?,是煤粉爐的811倍。這就使cfb鍋爐的爐膛截而和容積可小于同 容量的鏈條爐和煤粉爐。（4）爐內(nèi)傳熱強(qiáng)硫化床內(nèi)氣固兩相混合物對(duì)床內(nèi)埋管受熱而的傳熱系數(shù)可達(dá)233326 w/（m2 - k）,循環(huán)硫化床爐膛內(nèi)氣固兩相混合物對(duì)

20、水冷壁的傳熱系數(shù)在50450 w/（n?k）的范圍內(nèi)，比煤粉爐膛內(nèi)輻射傳熱系數(shù)大得多，可以節(jié)省受熱面的 金屈消耗，使受熱而的布置更為緊湊。（5）鍋爐負(fù)荷調(diào)節(jié)性能好因循cfb鍋爐中的物料循環(huán)是可以調(diào)節(jié)的，因而其變負(fù)荷能力強(qiáng)，負(fù)荷調(diào) 節(jié)范圉可從100%40%,在低負(fù)荷下也能保持穩(wěn)定燃燒。（6）灰渣綜合利用性能好由于灰渣處于中溫活性區(qū)，無(wú)二次灰渣污染，灰渣不會(huì)軟化和粘結(jié)，帶來(lái)的 腐蝕作用比常規(guī)鍋爐小。此外，低溫燃燒產(chǎn)生的灰渣，具有較好的活性，可以用重慶科技學(xué)院木科生畢業(yè)論文 引言 作制造水泥的摻和料或其他建筑材料的原料，有利于灰渣的綜合利用。雖然cfb鍋爐具備常規(guī)鍋爐及鼓泡流化床所沒(méi)有的優(yōu)點(diǎn)，但是也

21、存在著煙 風(fēng)系統(tǒng)阻力較、分機(jī)電耗大、鍋爐受部件磨損嚴(yán)重、實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化的難度大等缺陷 。從冃前我國(guó)能源狀況與環(huán)境現(xiàn)狀與走可持續(xù)發(fā)展節(jié)能戰(zhàn)略道路來(lái)看，循環(huán)硫 化床因其清潔的燃燒技術(shù)，依然成為不少電廠的首要選擇。1.2.1循環(huán)流化床鍋爐的組成及分類(lèi)循環(huán)流化床鍋爐它是在鼓泡流化床鍋爐基礎(chǔ)上通過(guò)改進(jìn)及發(fā)展起來(lái)的一種 新型的有發(fā)展前途且高效潔凈燃煤鍋爐。基本原理是燃料和空氣進(jìn)入到一個(gè)流態(tài) 化的燃燒室，發(fā)生摻混及著火燃燒，并夾帶著人量的細(xì)顆粒物料的煙氣在爐膛的 出口以后的氣固分離器當(dāng)中把所夾帶的固體物分離下來(lái)，當(dāng)煙氣進(jìn)入尾部受熱 面，而又被分離器收集下來(lái)的物料又通過(guò)回料器再次被送回燃燒室進(jìn)行循環(huán)再燃 燒，從而

22、實(shí)現(xiàn)了循環(huán)燃燒。1 循環(huán)流化床鍋爐的組成循環(huán)流化床鍋爐的設(shè)備包括了鍋爐本體設(shè)備及鍋爐輔助設(shè)備兩個(gè)部分，鍋爐 的本體設(shè)備又包括汽水系統(tǒng)和燃燒系統(tǒng)及爐墻和構(gòu)架；而輔助設(shè)備主耍包括的是 給煤/石灰石系統(tǒng)和送風(fēng)/排煙系統(tǒng)及給水系統(tǒng)述有灰渣處理系統(tǒng)、鍋爐控制系統(tǒng)、 點(diǎn)火系統(tǒng)及鍋爐附件等部分。這其中燃料完成燃燒和大部分的熱量的傳遞都發(fā) 生在了本體設(shè)備中的燃燒系統(tǒng)，因此燃燒系統(tǒng)又是循環(huán)流化床鍋爐的設(shè)計(jì)中最主 要的部分，燃燒系統(tǒng)一般由布風(fēng)裝置、燃燒室和灰分離收集裝置及返料裝置組成 的，還有一些循環(huán)流化床鍋爐還會(huì)帶有外部流化床熱交換器。(1) 布風(fēng)裝置布風(fēng)裝置主要是由風(fēng)室、布風(fēng)板及風(fēng)帽等組成的，作用是支撐床料并

23、且均勻 分配進(jìn)到燃燒室的流化空氣，從而保證良好的床料的流化質(zhì)量。(2) 燃燒室循環(huán)流化床鍋爐的主體是燃燒室，它既是一個(gè)流化設(shè)備又是燃燒設(shè)備述是熱 交換設(shè)備，同時(shí)也是一個(gè)脫硫脫硝的設(shè)備，對(duì)燃燒室的流化速度的選取及高度的 確定是燃燒室的設(shè)計(jì)中最重要的問(wèn)題。(3) 飛灰分離收集裝置飛灰分離收集裝置它是循環(huán)流化床鍋爐燃燒系統(tǒng)又一關(guān)鍵部件，可以稱(chēng)作循 環(huán)流化床鍋爐的心臟。飛灰分離收集裝置的形式它決定了燃燒系統(tǒng)及鍋爐整體布 置的形式述有緊湊性。(4) 飛灰回送裝置飛灰回送裝置它是循環(huán)流化床鍋爐燃燒系統(tǒng)的一個(gè)重要部件，作用是將分離 器收集下來(lái)的飛灰可以控制地送入燃燒室內(nèi)，從而實(shí)現(xiàn)循環(huán)燃燒。(5) 外部流化床

24、熱交換器外部流化床熱交換器它實(shí)質(zhì)上是個(gè)細(xì)粒子鼓泡流化床熱交換器，而它的作用 則是解決高壓大型循環(huán)流化床鍋爐的燃燒室包覆而上的受熱而布置不下的問(wèn)題。 這里的外部流化床熱交換器內(nèi)有幾個(gè)區(qū)，而不同區(qū)內(nèi)會(huì)布置有蒸發(fā)受熱而和過(guò)熱 器及再熱器受熱面。循環(huán)流化床鍋爐的分類(lèi)在循環(huán)流化床鍋爐發(fā)展的過(guò)程中，也岀現(xiàn)了一系列不同結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及運(yùn)行參數(shù) 的循環(huán)流化床鍋爐，因而它的分類(lèi)也比較多，具體得可按如下幾種方法分：(1) 按分離器工作溫度分類(lèi)根據(jù)分離器工作溫度的高低不一樣，可以把循環(huán)流化床鍋爐分成采用高溫分 離器的循壞流化床鍋爐和采用中溫式分離器的循環(huán)流化床鍋爐及采用低溫式分 離器的循環(huán)流化床鍋爐。而采用高溫式分離器的

25、循環(huán)流化床鍋爐的分離器的工作 溫度為850900°c與爐膛的溫度基本相同；采用中溫式分離器的循環(huán)流化床鍋 爐的分離器的工作溫度一般在400600°c；采用低溫式分離器的循環(huán)流化床鍋 爐的低溫分離器的工作溫度一般在200300°c,這種分離器它在循環(huán)流化床鍋 爐中的應(yīng)用是比較少的14o(2) 按有無(wú)外置式換熱器分類(lèi)在循環(huán)流化床鍋爐屮，經(jīng)分離器分離出來(lái)的熱固體物料可經(jīng)過(guò)回送裝置直接 再送回爐膛，也可以通過(guò)布置在爐外的外置換熱器讓工質(zhì)吸熱后再送回到爐膛。 因此便可以根據(jù)是否具有外置換熱器把循環(huán)流化床鍋爐再分為帶外置式換熱器 及無(wú)外置式換熱器兩類(lèi)。帶外置換熱器的循環(huán)流化床

26、鍋爐的優(yōu)點(diǎn)有負(fù)荷及床溫調(diào) 節(jié)起來(lái)相對(duì)較為方便，調(diào)節(jié)的時(shí)候需要改變運(yùn)行的參數(shù)也較少，它主要缺點(diǎn)是增 加了設(shè)備及結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性。無(wú)外置換熱器的循環(huán)流化床鍋爐的優(yōu)缺點(diǎn)和帶外置換 熱器的循環(huán)流化床鍋爐的優(yōu)缺點(diǎn)是相反的。(3) 按爐膛的壓力分類(lèi)根據(jù)爐膛的壓力不同，又可將循環(huán)流化床鍋爐再分為常壓循環(huán)流化床鍋爐及 增壓循環(huán)流化床鍋爐。常壓循環(huán)流化床鍋爐采用的是平衡通風(fēng)法，爐膛屮壓力和 大氣壓力相接近并且保持爐膛的頂部有2030pa的負(fù)壓。常壓循環(huán)流化床鍋爐 中燃料是在常壓或者是接近常壓的空氣中進(jìn)行流化燃燒的。除這些z外，循環(huán)流化床鍋爐還可根據(jù)工質(zhì)的蒸汽壓力不同又分為低壓、屮 壓和高壓、超高壓、亞臨界壓力及超臨

27、界壓力循壞流化床鍋爐；又可以根據(jù)分離 器結(jié)構(gòu)型式的不同又分為采用了旋風(fēng)分離器的循環(huán)流化床鍋爐和利用慣性分離 器的循環(huán)流化床鍋爐、利用組合分離系統(tǒng)的循環(huán)流化床鍋爐及利用旋渦分離器的 循環(huán)流化床鍋爐；還有根據(jù)固體物料循環(huán)方式的不同又可以分為外循環(huán)的循環(huán)流 化床鍋爐及內(nèi)循環(huán)的循環(huán)流化床鍋爐這兩類(lèi)等。3發(fā)展cfb鍋爐對(duì)我國(guó)的意義進(jìn)入到21世紀(jì)以來(lái)，我國(guó)的經(jīng)濟(jì)持續(xù)高速的發(fā)展，一次性能源消費(fèi)總量不 斷的達(dá)到新高，能源的需求量巨大2。垃圾的露天燃燒引發(fā)的大氣污染以及填埋 所帶來(lái)土地浪費(fèi)及污染己經(jīng)成為了我國(guó)社會(huì)推動(dòng)可持續(xù)發(fā)展的主要障礙之一。我國(guó)在利用垃圾焚燒發(fā)電來(lái)處理城市的垃圾實(shí)際中，還存在發(fā)電機(jī)組的效率 低

28、、工業(yè)鍋爐的平均熱效率低和污染物排放高等一些問(wèn)題。然而在我們國(guó)家大量 的城市垃圾又實(shí)在的需要合理處理辦法，所以對(duì)于垃圾焚燒發(fā)電的使用不可避 免，同時(shí)環(huán)境的污染問(wèn)題又是必須解決的。因此，對(duì)于現(xiàn)有電廠進(jìn)行技術(shù)的革新, 在新的電廠選用有清潔燃燒技術(shù)的鍋爐是勢(shì)在必行。循環(huán)流化床燃燒技術(shù)因其在燃料適用性廣、污染物排放率低及負(fù)荷調(diào)節(jié)性能 好等優(yōu)點(diǎn)成為了目前商業(yè)化程度最好的清潔燃燒技術(shù)之一。也正是因?yàn)檫@些優(yōu) 點(diǎn)，使得循環(huán)流化床鍋爐它非常適合我國(guó)的國(guó)情，同時(shí)循環(huán)流化床也非常的適合 低負(fù)荷調(diào)峰要求高的電廠和負(fù)荷波動(dòng)大的自備電廠。因此，我們可以預(yù)見(jiàn)，未來(lái) 幾年將會(huì)是循環(huán)流化床燃燒技術(shù)飛速發(fā)展的重要時(shí)期。1.4國(guó)內(nèi)

29、外cfb鍋爐研究現(xiàn)狀1.4.1國(guó)外cfb鍋爐研究現(xiàn)狀近年來(lái)，cfb床鍋爐以它的優(yōu)越的環(huán)保特性及燃料適應(yīng)性和良好的運(yùn)行性能 而受到了廣泛的歡迎，所以得到了迅速發(fā)展。尤其是在這最近十年，這種鍋爐的 機(jī)組的大型化發(fā)展已取得突破性的進(jìn)展。它的代表作，法國(guó)普羅旺斯(provence) 電站250 mwc循環(huán)硫化床鍋爐成功的投運(yùn)。另外還有近幾年以來(lái)，國(guó)際上的循 環(huán)流化床鍋爐的發(fā)展展現(xiàn)出了激烈的競(jìng)爭(zhēng)局面：法國(guó)的gec alstom公司收購(gòu) 了德國(guó)的evt公司和法國(guó)stein公司還有美國(guó)abb-ce公司；而美國(guó)的fw公 司合并了芬蘭的ahlstrom pyropowcr公司，這樣不同流派的循環(huán)流化床燃燒技術(shù)

30、就在逐漸相互滲透相結(jié)合，這樣自然而然的在國(guó)外也就逐漸的形成了以美國(guó)fw 公司及法國(guó)的gec alstom公司這樣的兩大cfb鍋爐技術(shù)集團(tuán)。采用外置式換熱器(ehe)設(shè)計(jì)的魯奇型cfb鍋爐，這種鍋爐不僅在有利于鍋 爐的受熱而布置及有利于爐膛溫度和鍋爐負(fù)荷控制而且還兼有利于再熱器布置 及汽溫調(diào)節(jié)等這些方而的探索都比較成功，同時(shí)這樣的技術(shù)也為機(jī)組的大型化創(chuàng) 造了有利的條件。尤其是是魯奇公司將它的cfb鍋爐技術(shù)轉(zhuǎn)讓alstom-stcin(原 法國(guó)stein公司)公司、alstom-ce公司(原美國(guó)ce公司)之后，采用外置式換 熱器(ehe)設(shè)計(jì)的技術(shù)得到了更進(jìn)一步的發(fā)展和這種技術(shù)的運(yùn)用也變得更加的

31、廣泛。alstom-stcin公司在得到利用外置式換熱器的這項(xiàng)技術(shù)后充分的發(fā)揮了它 的優(yōu)越性，它主要是致力于cfb鍋爐的轉(zhuǎn)向大型化發(fā)展的工作。alstom-stcin 公司在通過(guò)了大量的試驗(yàn)與研究工作之后，他們率先在世界上完成了 cfb鍋爐 的大型化的開(kāi)發(fā)應(yīng)用工作，而其最具代表就是艾米路希電站和gardannc(provcncc) 電站。艾米路希電站是一座125 mwccfb鍋爐，燃料主要用干煤泥還有濕煤泥 這兩種燃料。加邇嗒納電站則是世界上第一座250 mwe循環(huán)流化床鍋爐電站， 在1995年的順利投入并運(yùn)行，這便標(biāo)志著大型化的cfb鍋爐的技術(shù)便己經(jīng)成熟 了。該鍋爐所用的燃料為褐煤，這種鍋爐

32、在整體布置上的型體與主要的結(jié)構(gòu)其基 本上就是在艾密盧電站的125 mwe循壞流化床鍋爐的基礎(chǔ)上所放大得來(lái)的，同 時(shí)采用了單爐膛褲衩腿結(jié)構(gòu)，還有四個(gè)分離器及四個(gè)外置式換熱器。gardanne 電站的最終成功的投入運(yùn)營(yíng)也為廣大的cfb鍋爐的工作者們?cè)鎏砀嘈判?，這 也為cfb鍋爐的再進(jìn)一步的發(fā)展開(kāi)辟出了道路。也為了進(jìn)一步將循環(huán)流化場(chǎng)鍋 爐應(yīng)用于垃圾焚燒發(fā)電的事業(yè)打下了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)，提供堅(jiān)實(shí)的技術(shù)支持15o1.4.2國(guó)內(nèi)cfb鍋爐研究現(xiàn)狀tl989年11月第一臺(tái)國(guó)產(chǎn)35t/h cfb鍋爐投運(yùn)以來(lái)，我國(guó)cfb鍋爐技術(shù)的開(kāi) 發(fā)研究工作進(jìn)展迅速。西安熱工研究所、中國(guó)科學(xué)院工程熱物理所、清華大學(xué)等 單位與鍋爐制

33、造廠先后開(kāi)發(fā)出35220t/h的中、小型cfb鍋爐。2000年以后，國(guó) 內(nèi)循環(huán)硫化床鍋爐的開(kāi)發(fā)及研制工作便開(kāi)始向著電站循環(huán)硫化床鍋爐邁進(jìn)了， 2003年6月?lián)碛凶灾髦R(shí)產(chǎn)權(quán)的410t/hcfb鍋爐于江西的分宜發(fā)電廠投運(yùn)。而由 西安熱工研究中心和哈爾濱鍋爐廠一起合作開(kāi)發(fā)所研制的第一臺(tái)670t/hcfb鍋重慶科技學(xué)院木科生畢業(yè)論文 引言 爐，而它擁有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的循環(huán)流化床鍋爐，這種鍋爐便是帶有外置換熱器的。 該型鍋爐于2006年的10月份在江西的分宜發(fā)電廠投入運(yùn)行。cfb鍋爐大型化的開(kāi)發(fā)研究，在國(guó)家有關(guān)部門(mén)的支持下，國(guó)內(nèi)研究水平與國(guó) 外技術(shù)的差距已迅速縮小，特別是在研制燃用為質(zhì)煤的cfb鍋爐方而

34、，積累了豐 富的經(jīng)驗(yàn)。由西安熱工研究所和哈爾濱鍋爐廠開(kāi)發(fā)研制的330mw cfb鍋爐，已 于2008年11月在分宜發(fā)電廠成功投入運(yùn)行。國(guó)內(nèi)東方鍋爐廠、哈爾濱鍋爐廠等大 型鍋爐制造廠近期還開(kāi)發(fā)了不帶外置換熱器的300mw cfb鍋爐，并已開(kāi)始投入 工程應(yīng)用。然而，我國(guó)中、小型cfb工業(yè)鍋爐在鼓泡流化床技術(shù)基礎(chǔ)上，借鑒了大型 cfb電站鍋爐的技術(shù)成果，因此得以迅猛發(fā)展，并逐步衍生出上述的多種具有 代表性的爐型。另一方面，由于片面的照搬大型cfb電站鍋爐的技術(shù)，和對(duì)屮、 小型cfb工業(yè)鍋爐自身結(jié)構(gòu)特點(diǎn)認(rèn)識(shí)不足或重視不夠，導(dǎo)致日前國(guó)內(nèi)投運(yùn)的中、 小型cfb工業(yè)鍋爐普遍存在燃煤在爐內(nèi)的燃燒時(shí)間不足、受熱

35、而布置不盡合理、 受熱面磨損等問(wèn)題。1.5小結(jié)在本個(gè)章節(jié)屮，作者主要對(duì)我國(guó)的城市垃圾的處理現(xiàn)狀作了一個(gè)大致的介 紹，以及垃圾處理對(duì)于我國(guó)現(xiàn)有環(huán)境的彫響。對(duì)于處理垃圾解決環(huán)境問(wèn)題提岀意 見(jiàn)，采用焚燒發(fā)電的方法處理，而又由于發(fā)燒發(fā)電中循環(huán)流化床鍋爐有其獨(dú)有的 優(yōu)勢(shì)及特點(diǎn)，而對(duì)它的燃燒技術(shù)作了一個(gè)大致的闡述。由于循環(huán)流化床的種類(lèi)也 很多，故對(duì)它的分類(lèi)及組成也作了詳盡解釋。發(fā)展循環(huán)流化床鍋爐對(duì)于我國(guó)的意 義，也在前而的基礎(chǔ)上得以提出。通過(guò)網(wǎng)上及書(shū)上的查閱了解國(guó)內(nèi)外循環(huán)流化床 鍋爐的研究狀況，可以讓我們?cè)诳辞遄约旱募夹g(shù)的同時(shí)，又可以借鑒國(guó)外的先進(jìn) 技術(shù),取長(zhǎng)補(bǔ)短用到本次設(shè)計(jì)中去，而本章重點(diǎn)是了解循環(huán)流化

36、床的結(jié)構(gòu)及原理, 通過(guò)大量的圖書(shū)，及設(shè)計(jì)手冊(cè)，了解設(shè)計(jì)過(guò)程，計(jì)算過(guò)程為下一步鍋爐的具體計(jì) 算打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。第2章cfb燃燒試驗(yàn)臺(tái)主循環(huán)系統(tǒng)設(shè)計(jì)2. 1主循環(huán)系統(tǒng)的構(gòu)成特點(diǎn)鍋爐通常由鍋爐本體和輔助設(shè)備兩大塊組成，是一種利用燃料的燃燒所釋放 出來(lái)的熱能使工質(zhì)受熱氣化的綜合裝置。循環(huán)流化床鍋爐主循環(huán)系統(tǒng)即是鍋爐本體設(shè)備它包括了汽水系統(tǒng)及燃燒系 統(tǒng)。汽水系統(tǒng)就是所謂的“鍋”，它由汽包、下降管、過(guò)熱器、再熱器和省煤器、 聯(lián)箱等組成。功能是吸收燃料燃燒后釋放的熱量，讓水蒸發(fā)最后成為規(guī)定溫度和 壓力的過(guò)熱蒸汽。燃燒系統(tǒng)又叫“爐”，它是由燃燒室、高溫旋風(fēng)分離器和回料 系統(tǒng)及空氣預(yù)熱器等構(gòu)成的。它的任務(wù)是讓燃

37、料能夠在鍋爐內(nèi)進(jìn)行良好的燃燒， 從而放出熱量。一般的cfb燃燒試驗(yàn)臺(tái)主循環(huán)系統(tǒng)它主要包括爐膛、布風(fēng)裝置、高溫分離器、 可視化立管、水冷煙道、回料閥、尾部煙道等組成。2. 2爐膛設(shè)計(jì)選型2. 2. 1爐膛的概述常壓循環(huán)流化床鍋爐爐膛的結(jié)構(gòu)和特性，可用它的流態(tài)化的狀態(tài)，即是爐膛 屮固體顆粒的流動(dòng)特性來(lái)進(jìn)行分類(lèi)。在循環(huán)流化床鍋爐發(fā)展初期，各種流派采用 的流化速度的差別較大，但當(dāng)吋總的流化速度都在范圍在riom/s之間。采用較 了低的流化速度者它的爐膛底部為一濃相區(qū)，上部則是相對(duì)較稀的稀相區(qū)。而采 用較高流化速度的，它的特點(diǎn)是固體顆粒分布在了爐膛的整個(gè)高度上，爐膛得底 部不存在明顯的濃相。無(wú)論是那種情

38、況，為了要實(shí)現(xiàn)循環(huán)流化床鍋爐的低污染排 放的特性，除了要把整個(gè)爐膛內(nèi)的溫度控制在800900°c以有利于脫硫反應(yīng)z 外，還要為了控制nox的排放，爐膛里的燃燒過(guò)程均要采用分級(jí)燃燒原理，即 是占全部燃燒空氣比例6070%的一次風(fēng)，經(jīng)由風(fēng)箱通過(guò)布風(fēng)板再?gòu)臓t膛底部進(jìn) 入爐膛，在下?tīng)t膛將燃料最初的燃燒階段形成還原性的氣氛，利于控制nox的 生成，其余的燃燒空氣則是以二次風(fēng)的形式分級(jí)在了稍上面一點(diǎn)的位置送入爐膛 內(nèi)，從而保證燃料的完全燃燒。實(shí)踐也證明，無(wú)論是等截面的變流速設(shè)計(jì)，還是 變截面的等流速設(shè)計(jì)，都是比較成熟的。循環(huán)流化床鍋爐的容量增加時(shí)，爐膛的 高度及寬深比將會(huì)增加，而截面積及體積比會(huì)

39、減小，同時(shí)，大容量的循環(huán)流化床 鍋爐又要求給的燃料分布的均勻性，所以還要考慮給燃點(diǎn)的位置。另外再?gòu)慕?jīng) 濟(jì)性的角度出發(fā)，爐膛的高度不能因?yàn)殄仩t容量的增加就無(wú)限制地增加。因此， 這樣對(duì)大容量的循環(huán)流化床鍋爐，就必需設(shè)法維持爐膛結(jié)構(gòu)尺寸要在合理的比例 z內(nèi)。2. 2. 2爐膛的設(shè)計(jì)與選型2. 2. 2. 1燃料特性序號(hào)名稱(chēng)符號(hào)單位來(lái)源或計(jì)算公式數(shù)值1燃燒活性指數(shù)rav502碳car%校園生活垃圾分類(lèi)及 理化特性分析43. 753氫har%校園生活垃圾分類(lèi)及 理化特性分析5. 294氧oar%校園生活垃圾分類(lèi)及 理化特性分析20. 055氮nar%校園生活垃圾分類(lèi)及 理化特性分析0. 6056硫sar

40、%校園生活垃圾分類(lèi)及 理化特性分析1.6757灰aar%校園生活垃圾分類(lèi)及 理化特性分析3. 458水mar%校園生活垃圾分類(lèi)及 理化特性分析25. 189可燃基揮發(fā)分vdaf%校園生活垃圾分類(lèi)及 理化特性分析2510收到基低位發(fā)熱量qnet. arkj/kg校園生活垃圾分類(lèi)及 理化特性分析17983.22. 2. 2. 2燃燒產(chǎn)物和鍋爐的熱平衡計(jì)算燃燒計(jì)算是計(jì)算燃料完全燃燒所需的理論干空氣量、完全燃燒時(shí)的燃燒產(chǎn) 物、燃燒產(chǎn)物的焰等。如下：燃料完全燃燒所需的理論干空氣量：v°=0.0889(car+0.375sar)+0.265har-0.03330ar燃料完全燃燒時(shí)的燃燒產(chǎn)物：在設(shè)

41、計(jì)鍋爐時(shí)，是根據(jù)完全燃燒時(shí)的化學(xué)反應(yīng)關(guān)系來(lái)計(jì)算煙氣容積的。為便 于理解，一般先計(jì)算理論煙氣容積，在此慕礎(chǔ)上再考慮過(guò)量空氣容積和隨同這部 分過(guò)量空氣帶入的水蒸氣容積，即可算出該煙氣的(總)容積。燃料在過(guò)量空氣系數(shù)吋，完全燃燒生成的氮?dú)饫碚撊莘e：v°n, =0.79v°+0.8nar 4-100=4.213105862理論空氣量：v° = 0.0889( car + 0.375sqf) + 0.265z/ar 0.333oar=5.3269188813三原子氣體容積：%, =1.866x (car + 0.375s“,)一 100£=0.828095813水

42、蒸氣理論容積：v(,h2« =0.11+0.0124m“ +0.016/=0.985185393煙氣容積：vy = vro2 + v，n2 +2。+ (q - im"理論干煙氣體積：= vro2 + bg=5.041201674理論濕煙氣體積：v% =v°ga+v°h2o二6.026387067鍋爐的熱平衡：循環(huán)流化床鍋爐的熱平衡表明送入鍋爐的熱量與輸出鍋爐的 熱量之間的平衡 關(guān)系。通過(guò)熱平衡分析和計(jì)算可以確定鍋爐效率。在爐膛中加 入脫硫劑的循環(huán)流化 床鍋爐中，其熱量平衡可由式:q> = 0】+ 2 + 2 + 04 + 2 + q(> +

43、qiq qu式中：q鍋爐有效利用的熱量，kj/kg ；qi 鍋爐排煙熱損失，kj! kg ；鍋爐中氣體未完全燃燒損失，u/kg ；®鍋爐中固體未完全燃燒損失，kj! kg qs鍋爐散熱損失，kj/kg ； 鍋爐灰渣熱物理?yè)p失，kj/kg ；0 脫硫劑鍛燒吸熱的熱損失，kj/kg ；0硫鹽化放出的熱量，kj! kg o如果以各項(xiàng)熱量占總輸入熱量的百分?jǐn)?shù)來(lái)表示熱量平衡，則可以由g二厲+的+弘+務(wù)+弘+么+孫一辦式中：g=qvq.xioo%鍋爐熱效率n表示鍋爐中有效利用熱量占鍋爐總輸入熱量的百分比，因而 可用式： =0嚴(yán)0=如=100-(4+纟2+如+94+么+96 + 97一込)送入鍋爐

44、的熱量a的計(jì)算：在不用外部熱源加熱空氣的鍋爐中，送入鍋爐的熱量可以按式(以ikg固體 燃料為基準(zhǔn))q,二 qnet,af + h + vq式中：u燃料的物理顯熱，kj/kg ；rq加入爐膛的脫硫劑的物理顯熱，kjikg o鍋爐排煙熱損失qi的計(jì)算：鍋爐排煙熱損失是由于鍋爐排煙溫度比送入鍋爐的冷空氣溫度高而造成的熱損 失，可按式：02 =。2 一 q. +100% = (/, - %) x (100 -訃 100) + q,式中：/py 排煙的焙值，kj/kg ；/a0 進(jìn)入鍋爐的冷空氣焙，kj ikg ；爐一一鍋爐的固體未完全燃燒損失，為1.0%6cpy鍋爐排煙處的過(guò)量空氣系鍋爐的氣體未完全燃

45、燒損失qy :這項(xiàng)熱損失是由于燃燒產(chǎn)物中存在未燃盡可燃?xì)怏wco、h2、ch4等而 造成的熱量損失。甲一般很小。在鍋爐設(shè)計(jì)時(shí)按經(jīng)驗(yàn)推薦值選取，對(duì)循環(huán)流化 床鍋爐甲=00,5%o鍋爐的固體未完全燃燒熱損失處：這項(xiàng)熱損失是由于燃料中未燃盡炭隨鍋爐灰排出鍋爐引起的熱量損失。商用 循環(huán)流化床的q4 一般為0.5%2.0%。鍋爐的散熱損失qs :鍋爐的散熱損失是由于鍋爐爐墻、煙風(fēng)管道、煙囪等向大氣散熱而造成的熱 量損失。循環(huán)流化床鍋爐的散熱損失q5 般為0.2%0.5%?；以臒嵛锢?yè)p失燃煤鍋爐的灰渣物理熱損失可按式：q嚴(yán) aa/och/hh廣q式中：加鍋爐排渣率h az 灰渣在溫度為t度時(shí)的比熔綜上所述

46、，可求得鍋爐的熱效 =100-（4+纟2+%+94+么+條+如一）鍋爐的燃料消耗量：3 = 100 x（幾 x （/% -饑）"（ x 0“）式中：屆一一過(guò)熱蒸汽比焰，kj/kg ；hss 鍋爐機(jī)組入口給水比焙，kj/kg od創(chuàng)過(guò)熱蒸汽量2. 2. 2. 3爐膛基本結(jié)構(gòu)計(jì)算爐膛截而而積根據(jù)流化風(fēng)速確定。爐膛截而形狀要考慮給燃料、石灰石的擴(kuò) 散能力、二次風(fēng)的穿透距離、水冷壁受熱面的布置要求?？梢愿鶕?jù)經(jīng)驗(yàn)選取深 寬比。布風(fēng)板的形狀基本上是平而的也有釆用傾斜式或v型布風(fēng)板的。布風(fēng) 板的而積乃至整個(gè)燃燒室的截而積均可以根據(jù)表3.9的空塔速度和配風(fēng)要求確 定。表3.9 一、二次風(fēng)速(m/s)

47、空塔速度46一次風(fēng)80二次風(fēng)45 85其屮床截面積按式確定:式屮：v為爐膛內(nèi)每公斤燃料燃燒產(chǎn)生的煙氣在該溫度下的體積，u為空塔速度，按表3.9選取。爐膛截面積的長(zhǎng)寬比以1 ： 12 : 1都是合適的，本設(shè)計(jì)取1 ： 1, 算得長(zhǎng)寬。爐膛熱力計(jì)算1. 懶燒生成cao的吸熱量00=05561.82. 脫硫吋生成cas04的放熱量qi0. = 15597.7x“一 (100x»,) 一 1003. 與1kg燃料相配的入爐石灰石量 bd4. 可支配熱量qar0嚴(yán)（q®+ 0+22（1 +加）5可燃?xì)怏w未完全燃燒熱損失qs6. 固體未完全燃燒熱損失中7. 灰渣物理熱損失q6&

48、熱空氣溫度：為假設(shè)值9熱空氣焰/曲由幾查焙溫表得到10.爐膛出口過(guò)量空氣系數(shù)參見(jiàn)循環(huán)流化床鍋爐熱平衡計(jì)算11 冷空氣溫度設(shè)計(jì)參數(shù)12. 冷空氣恰幾o(hù) tk查焙溫表得到13. 冋料器進(jìn)口過(guò)量空氣系數(shù)q14. 爐膛進(jìn)口過(guò)量空氣系數(shù)嶄% = % - %15. 爐膛有效放熱量qlxmqism - q-net,ar16. 爐膛出口煙溫"17. 爐膛出口煙恰幾"18循環(huán)灰量bs19. 計(jì)算燃料當(dāng)量消耗量bm20. 分離器理論燃燒溫度i汗% =九 + 021. 分離器理論煙恰仁f22. 分離器理論循環(huán)灰熔i.z23. 爐膛出口循環(huán)灰焙24. 分離器煙氣焙增創(chuàng)尸25. 分離器煙氣焙增份額“

49、xf * qism26. 分離器循環(huán)灰焙增份額5xfz 皿仇子qism27. 爐膛放熱份額xx= 1 兀2&爐膛進(jìn)口循環(huán)灰溫度ize29爐膛進(jìn)口循環(huán)灰焙ize30. 1kg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®/.wz31. 爐膛計(jì)算受熱面積hmjh眄=qir x bj * （心 x ）爐膛結(jié)構(gòu)計(jì)算；爐膛主體高度主要考慮水冷壁受熱面布置的數(shù)量和燃燒效率的要求，并兼顧 尾部 煙道的高度要求，一般根據(jù)經(jīng)驗(yàn)選取。名稱(chēng)符號(hào)單位來(lái)源或計(jì)算公式數(shù)值一次風(fēng)量n160.42772785二次風(fēng)量n225.89759765布風(fēng)板的有效面積理j0.02063591爐膛高度hm選取3.5

50、密相區(qū)高度ni二次風(fēng)入口處0.7二次風(fēng)噴口距布風(fēng) 板的高度m選取爐膛總高的五分之一0.7爐膛內(nèi)回料口距布 風(fēng)板的高度m選取0. 25稀相區(qū)煙氣流速 （熱態(tài)）nm/s選取2分離器入口處煙氣 流速（熱態(tài)）m/s選取20稀相區(qū)爐膛橫截面 積a£0.051589776爐膛寬深比/選取1： 1到2： 1之間1爐膛寬度am0.227133828爐膛深度bm0.227133828稀相區(qū)爐膛高度hmh-h2.8爐膛出口煙速選取10爐膛出口面積計(jì)算0.010317955爐膛出口高度0. 051505215爐膛出口寬度0.200328358爐膛稀相區(qū)高度2.8稀相區(qū)爐墻面積用可調(diào)水冷套管替代水冷壁（如下

51、）0稀相區(qū)水冷套管子規(guī)格mm常用鍋爐碳鋼管©51*3 （d*§ ）51稀相區(qū)管子根數(shù)nl根用可調(diào)水冷套管替代水冷壁7單根管長(zhǎng)m0. 18爐膛內(nèi)實(shí)際的換熱 面積用可調(diào)水冷套管替代水冷壁0.20177642. 2. 3小結(jié)本章中主要是對(duì)爐膛的計(jì)算與選型，大致內(nèi)容有對(duì)于爐膛的作用及結(jié)構(gòu)作一個(gè)大致的闡述，對(duì)于爐膛的結(jié)構(gòu)有進(jìn)一步的了解與認(rèn)知，為后面的設(shè)計(jì)與計(jì)算過(guò)程打下基礎(chǔ)。在計(jì)算過(guò)程中通過(guò)對(duì)燃料的特性分析進(jìn)行一系列的計(jì)算，燃燒產(chǎn)物 與鍋爐熱平衡的計(jì)算，其后就是鍋爐的基本結(jié)構(gòu)計(jì)算。本章的重點(diǎn)就是對(duì)爐膛結(jié) 構(gòu)的計(jì)算，而要計(jì)算它更為重要的是燃燒產(chǎn)物與鍋爐的熱平衡計(jì)算。通過(guò)計(jì)算得 到的幾個(gè)重

52、要數(shù)據(jù)。輸出熱量為209000kj/h,燃料的耗量為13. 0940092kg/h, 計(jì)算燃料消耗量為13. 001945kg/h,計(jì)算燃料消耗量與燃料消耗量相差無(wú)幾。通 過(guò)密相區(qū)的熱力計(jì)算也得出了密相區(qū)溫度為987. 74°c等。得出的爐膛的設(shè)計(jì)方 案為爐膛芯管選取為碳化硅方管，其橫截而為正方形，其內(nèi)徑為0. 227133828m 的正方形。爐膛深度也為0. 227133828m,密相區(qū)高度0. 7m,稀相區(qū)高度2. 8mo 從爐膛底部的布風(fēng)裝置到爐膛頂部的高度設(shè)定為3.5m,建議分三段連接以便于 拆卸。在碳化硅方管外鋪設(shè)了一層輕質(zhì)耐火保溫磚用于隔熱，最外部用鋼板固定, 在鋼板與耐

53、火磚之間填充硅酸鋁纖維棉，其保溫效果應(yīng)保證在額定運(yùn)行條件下， 鋼板溫度低于50°co通過(guò)對(duì)本章的設(shè)計(jì)加深對(duì)爐膛結(jié)構(gòu)的認(rèn)識(shí)，學(xué)會(huì)了如何計(jì) 算爐膛，以及校核。同時(shí)發(fā)現(xiàn)自身的很多問(wèn)題，基礎(chǔ)知識(shí)的不牢靠，實(shí)際經(jīng)驗(yàn)的 不足，對(duì)于鍋爐的實(shí)際認(rèn)知還很淺，希望在以后工作中得到更多的鍛煉，讓這方 面的經(jīng)驗(yàn)知識(shí)豐富起來(lái)。2. 3分離器結(jié)構(gòu)及作用概述氣固分離器是cfb鍋爐屮最重要的一個(gè)部件，也正是因?yàn)樗哂心軐⒐腆w顆 粒從煙氣當(dāng)中分離出來(lái)的功能，并可以將分離岀來(lái)的固體顆粒通過(guò)密封回料系統(tǒng) 再送回爐膛，這樣才形成了 cfb鍋爐正常的連續(xù)的工作循環(huán)的回路。分離器的功 能，就包括工作的可靠性和分級(jí)分離效率、流動(dòng)

54、阻力，它不僅會(huì)直接影響到爐膛 內(nèi)的固體床料的總量及氣/固比，從而還能影響到爐內(nèi)的傳熱和鍋爐的出力的情 況，更會(huì)彫響到鍋爐內(nèi)的溫度控制，旋即影響cfb鍋爐的燃燒效率還有脫硫效率。 按分離的原理分為了離心分離(即旋風(fēng)分離)和慣性分離(即撞擊分離)；又可以按 布置的位置分為是否有爐膛外布置和爐膛內(nèi)布置的分法；還可按分離器的運(yùn)行溫 度，從而分有高溫(800900°c)分離器、中溫(400500°c)分離器和低溫(300°c) 分離器；當(dāng)然還有按冷卻方式可以劃分為有熱分離器(鋼板/耐火材料的和汽/ 水冷分離器的等等。即便都有離心式分離器，也還有布置方式為立式布置和臥式 布置

55、的、爐膛外布置和爐膛內(nèi)布置、方形和圓形的不同。值得一提的是在各式各 樣的分離器當(dāng)屮，當(dāng)前運(yùn)用得最為普遍的分離器是外置式高溫離心旋風(fēng)筒分離 器。高溫旋風(fēng)分離器主要有兩種結(jié)構(gòu)形式，一種是由鋼板和耐火材料構(gòu)成不冷卻 的熱旋風(fēng)筒，另一種是由膜式壁構(gòu)成通過(guò)水或蒸汽冷卻的汽/水冷式旋風(fēng)筒。冷 卻型分離器由于和鍋爐的水/汽系統(tǒng)構(gòu)成了一個(gè)整體，因而有許多優(yōu)點(diǎn)，是分離 器發(fā) 展的一個(gè)方向。但是這兩種結(jié)構(gòu)形式的分離器可以設(shè)計(jì)成完全相同的幾何 尺寸，具有完全相同的分離效率。鋼板/耐火材料型的初投資省，但維修費(fèi)用較 高；水/汽冷型初投資比較貴，但很少需要維修。整個(gè)分離器的外殼，包括煙氣 入口通道、分離器頂棚、筒體和倒

56、錐形料斗均由蒸汽冷卻的膜式壁構(gòu)成，蒸汽 是來(lái)自汽包的飽和蒸汽，蒸汽流過(guò)分離器膜式壁受熱面時(shí)可以是串連布置，也 可以為并聯(lián)布置。這種蒸汽冷卻分離器成了鍋爐的一個(gè)壓力部件，實(shí)際上變成了 鍋爐爐膛受熱面的延伸，因而可以采取頂部支撐的設(shè)計(jì)，使其在受熱膨脹時(shí)和爐 膛一起向下膨脹，從而大大地減小了它與爐膛和尾部受熱而熱膨脹的差別，并 由此簡(jiǎn)化了爐膛與分離器、分離器與尾部受熱而接口處的機(jī)械設(shè)計(jì)。2. 3. 1分離器基本參數(shù)計(jì)算與尺寸確定取煙氣進(jìn)口煙速vi=20m/s煙氣流量：q二稀相區(qū)煙速x爐膛橫截而積分離器進(jìn)口而積：進(jìn)口高寬比a： b=2到3之間，在此范圍內(nèi)取 滬0.05150522m, b=0. 02575261m。則 a*b二