2012第三章(上).循环流化床锅炉主要部件的设计.ppt

第一章、绪 论 第三章、循环流化床锅炉主要部件的设计计算 第一节、循环流化床锅炉的燃烧产物、热平衡和质量平衡 一、循环流化床锅炉的燃烧计算： 理想气体：t=0℃，p=0.1013MPa，容积为22.4 m3 1、理论和实际燃烧空气量的计算 理论空气量：V0 = 0.0889Car + 0.265Har – 0.0333Oar + 0.0333Sar + 0.0184Sar 过量空气系数α，实际空气量αV0 2、理论和实际烟气量计算 3、烟气焓的计算 烟气焓包括各气体焓值及飞灰焓值 二、循环流化床锅炉的热平衡 1、送入锅炉的热量Qr计算： 2、锅炉有效利用热量Q1的计算： 3、锅炉排烟热损失Q2的计算： 排烟温度比煤粉炉低。 4、锅炉的气体未完全燃烧热损失Q3的计算: 由于燃烧产物中存在未燃尽可燃气体CO、H2、CH4等造成，循环流化床锅炉q3=0～0.5% . 5、锅炉的固体未完全燃烧热损失Q4的计算: 燃料中未燃尽碳随锅炉灰排出锅炉引起的热量损失。循环流化床锅炉的q4一般为0.5%～2.0%。 炉膛高度大，旋风分离器分离效率高，则q4损失减小。 6、锅炉的散热损失Q5的计算 散热损失是由于锅炉炉墙、烟风管道等向外散热造成热量损失。 循环流化床锅炉除有锅炉炉墙等锅炉主要散热部件外，还有旋风分离器和外置式换热器，散热损失比煤粉炉大。q5一般为0.2%～0.5%。 7、锅炉的灰渣物理显热损失Q6的计算 灰渣一部分由床内排放，一部分由布袋除尘器或静电 除尘器收集后排放。前者约占10%～70%，温度和炉温相同。后者温度为130℃，与排烟温度相近。 8、锅炉中脱硫剂煅烧吸热热损失Q7的计算： 9、硫盐化放出的热量Q8 三、循环流化床锅炉的质量平衡 输入炉膛的有：燃料和脱硫剂，有时还需加入补充床料。 固体废料则将在流化床的排渣口、返料机构或外置式换热器的排灰口、尾部受热面烟道下部排灰口和布袋除尘器或静电除尘器出灰口排出。 固体废料排出量受燃料品种、炉型循环倍率、运行工况的影响。 第二节、炉膛的设计计算 一、炉膛的主要热力参数 1、炉膛平均温度的确定 炉膛温度和锅炉的结构型式、燃料的品种等有关。一般是850℃，对高硫分、高水分等不易燃烧的燃料，适当提高炉温到900℃。 2、燃料、脱硫剂等的颗粒粒径确定 粒径大于分离器临界直径和终端速度小于气流速度的较粗煤粒才在炉内多次循环。 3、炉膛运行风速和断面热负荷的确定 一般运行风速5m/s，断面热负荷为3～4MW/m2 4、循环倍率的确定 对于热值高、灰分少、水分少的煤，循环倍率可以取的较大。否则取得较小。 炉膛又称为燃烧室 燃料：一进二出 空气：二进一出 物料循环系统的组成部分 称为固体物料的提升段 循环流化床锅炉三大核心部件—燃烧室、分离器、回料阀共同构成了循环流化床锅炉的——物料循环系统 5、过量空气系数的确定 过量空气系数可在1.1～1.2 6、一次风与二次风的比例确定 一次风的作用：保证炉内密相区的固体颗粒能够正常流化运行，并保证密相区燃料的气化和燃烧。 二次风从密相区上方送入，作用是：保证炉膛上部的燃烧并使炉膛中生成的NOx量减少。 燃用劣质燃料，一次风比例较高，燃用高挥发分燃料时可采用较低的一次风量。 7、煤和脱硫剂给料中的钙硫摩尔比的确定 脱硫率达85%～90%时的Ca/S摩尔比为1.5～2.5左右，含硫量低，石灰石反应活性不强和不在最佳脱硫温度时取高值。 二、炉膛尺寸的确定 1、炉膛尺寸应满足的要求 2、炉膛横断面积、炉宽与炉深的确定 3、炉膛高度的确定 4、炉膛下部尺寸的确定 三、炉膛开孔 1、燃料入口：一般位于炉膛下部铺有耐火材料的还原区，力求离二次风入口远些，以保证细煤粒停留更长时间。压力大于炉膛压力。 2、脱硫剂入口： 3、一次风和二次风入口：以次风由布风板送入，二次风入口在炉膛下部铺设耐火材料部分的上方，可以单层送入，也可多层送入。 4、炉膛出口：炉膛上部，可采用直角转弯型 5、循环物料进口： 6、炉膛排渣口：用于床层底部排放床料。一方面可以保持床内固体物料的存在，另一方面可保持固体颗粒尺寸分布，不是过大的颗粒集中在床层底部。 排渣阀布置在床的最低处，排渣管可设置在布风板上，并设有窗式挡板以防止大颗粒团堵塞排渣口，也可布置在炉壁靠近布风板处。 设冷渣器回收灰渣部分热量。 7、炉膛上的观察孔、防爆门和炉门等开孔 四、炉膛受热面结构 膜式水冷壁，可加垂直壁面的鳍片，26㎜高，厚3㎜。 炉膛上部和中部还可布置有Ω管屏式受热面、垂直布置屏式受热面以及水平布置管式受热面。 一、外置式换热器设计计算 1、鲁奇公司首先采用的外置式换热器。分离器捕集到的固体颗粒物料通过排灰管和机械阀使一部分物料直接返回炉膛，另一部分物料