当前位置:文档之家› 循环流化床锅炉设计毕业论文

循环流化床锅炉设计毕业论文

哈尔滨工业大学毕业设计(论文)

循环流化床锅炉论文设计

- I -

哈尔滨工业大学毕业设计(论文)

摘要

循环流化床锅炉是近几十年发展起来的一种新型燃烧设备,其具有燃料适应性广、有利于环保、负荷调节性好、燃烧热强度大、炉内传热能力强等优点。所以,其一经推出就在世界范围内得到了广泛的应用。特别是在中国,循环流化床锅炉技术在近几十年取得了长足的进步。

本文系统的阐述了10t/h循环流化床的计算和设计过程,主要包括热力计算、烟风阻力计算、锅筒强度计算、锅炉的结构设计。

通过对循环流化床方面的英文文献的翻译,了解了国外流化床研究方面的进展。

关键词循环流化床;省煤器;热力计算

Abstract

The CFB is the new combustion equipment which is developed in the recent years, it has the advantages of be widely adapt to fuels,be good for environment,load adjustment well,burning intensity is big,heat transfer is strong in the firebox and so on.So,it is widely applied in the world.Especially in China,the technolog of CFB is made great progress in the recent years This paper fully discusses the calculation and design processe of CFB,mainly include thermal calculation,smoke resistance calculation ,strengthen calculation, and boiler structure.

According to the transalation of the datas of CFB,I kown the development of CFB in foreign.

Keywords CFB Superheatea economizer thermal calculation

- II -

哈尔滨工业大学毕业设计(论文)

目录

摘要 ...................................................................... I Abstract ................................................................. I I 第1章绪论 . (6)

1.1 课题背景 (6)

1.1.1 煤炭在我国经济的发展中占有主体作用 (6)

1.1.2 我国的能源结构亟待调整 (6)

1.1.3 我国的能源利用效率低,污染严重 (7)

1.2 循环流化床锅炉简介 (10)

1.2.1 循环流化床流态化床料特点 (10)

1.2.2 循环过程 (10)

1.2.3 传热过程 (11)

1.2.4 影响颗粒传热的主要因素 (11)

1.2.5 循环流化床的技术特点 (11)

1.2.6 循环流化床应用存在的问题 (12)

1.3 本章小结 (13)

第2章锅炉设计方案 (14)

2.1 锅炉参数 (14)

2.1.1 锅炉工作参数要求 (14)

2.1.2 煤种参数 (14)

2.2 锅炉的总体结构方案 (14)

2.2.1 炉膛结构及其中受热面的布置 (15)

2.2.2 旋风分离器和回料装置的结构设计 (15)

2.2.3 尾部烟道结构以及其中受热面的布置 (16)

2.2.4 锅筒、集箱以及管道的结构 (17)

2.2.5 布风板的结构 (17)

2.2.6 给煤装置以及二次风系统的结构 (18)

2.2.7 锅炉的支撑以及楼梯的结构 (18)

2.3 本章小结 (18)

第3章锅炉的热力计算及传热计算 (19)

3.1 锅炉技术要求 (19)

- III -

哈尔滨工业大学毕业设计(论文)

3.1.1 锅炉运行要求 (19)

3.1.2 煤种 (19)

3.2 热力计算 (19)

3.2.1 空气量、烟气量计算 (19)

3.2.2 锅炉的各项热损失的选取 (20)

3.2.3 烟气特性计算 (16)

3.2.4 烟气焓温表 (18)

3.2.5 锅炉热平衡及燃料消耗量计算 (21)

3.2.6 锅炉结构几何尺寸数据 (23)

3.2.7 密相区出口烟温计算 (23)

3.2.8 稀相区传热计算 (24)

3.2.9 钢管省煤器结构 (29)

3.2.10 钢管省煤器传热计算 (30)

3.2.11 铸铁省煤器结构 (32)

3.2.12 铸铁省煤器传热计算 (34)

3.2.13 热力计算综合表 (35)

3.3 本章小结 (36)

第4章锅炉烟风阻力计算 (37)

4.1 空气动力计算 (37)

4.1.1 布风板阻力计算 (37)

4.1.2 料层阻力计算 (38)

4.2 烟气阻力计算 (38)

4.2.1 分离器阻力计算 (38)

4.2.2 烟道转弯处阻力计算 (39)

4.2.3 钢管省煤器阻力计算 (40)

4.2.4 铸铁省煤器阻力计算 (41)

4.3 烟风阻力汇总 (43)

4.3.1 空气侧总阻力 (43)

4.3.2 烟气侧总阻力 (43)

第5章锅筒强度计算 (44)

5.1 筒体最大未加强孔直径的计算 (44)

5.2 相邻两孔互不影响最小节距计算 (45)

5.3 孔桥减弱系数计算 (46)

- IV -

哈尔滨工业大学毕业设计(论文)

结论 (48)

致谢 (49)

参考文献 (50)

- V -

哈尔滨工业大学毕业设计(论文)

第1章绪论

1.1课题背景

1.1.1煤炭在我国经济的发展中占有主体作用

我国是世界煤炭第一产销大国,是全球最大的煤炭市场。2003年全国产煤17.36亿吨,2000年,我国煤炭产量为9.98亿吨,居世界第二位。而且,我国拥有世界第三位的煤炭探明储量,矿藏丰富。

我国是世界上为数不多的在能源消耗中以煤为主的国家之一。1990年,在一次能源生产总量中,煤炭所占的比重为74.2%;2000年,煤炭所占的比重为67.2%;2002年,煤炭所占的比重为66.3%。单纯从资源量的角度来看,我国的煤炭资源是有中长期保证能力的,据预测,到2020年,我国煤炭的需求量将达到21亿吨,如果按照年产25亿吨原煤的产量来推算,我国的煤炭储量可供应80年。

虽然我国当前的能源消费结构不太合理,国家也在实行调整,但是,在今后相当长的一段时期内,在我国能源消耗比例中,煤炭将仍然占据主导地位,在国家的能源消费结构中占绝大多数的比重。所以,我国将长期保持世界煤炭第一产销大国的地位。

1.1.2我国的能源结构亟待调整

虽然我们可以看到煤炭作为一种高储量能源的长远的发展前景,但是,我们也要意识到,无论从清洁还是从高效的角度看,煤炭并不是一种优秀的能源。因此我国必须逐渐降低煤炭在能源消耗中所占的比例,以便优化我国的能源结构,同时延长煤炭的持续利用时间。

我国的能源结构并不合理,各种优质、高效、洁净能源短缺,这一点可以从以下表中的比较中看出:

- VI -

哈尔滨工业大学毕业设计(论文)

年份煤炭石油天然气水电

2000 66.1% 24.6% 2.5% 6.8%

2001 65.3% 24.3% 2.7% 7.7%

表一我国能源消费构成

年份煤炭石油天然气水电

2000 24.71% 38.47% 23.72% 6.51%

2001 24.37% 38.69% 23.72% 6.78%

表二世界总体能源消费构成

由以上两幅表格可见,我国能源结构中煤炭所占比例过大,优质能源所占比例较小,我国能源消费结构以煤为主。这种消费结构造成我国能源效率和经济效益的低下;又因我国煤炭资源分布不均,形成北煤南运,西煤东调的格局,给交通运输带来巨大压力。而面对我国东部经济发展快而能源稀缺,西北部经济发展慢却能源丰富的特点,更加剧了能源因地域差异而产生的供需矛盾,而且我国目前作为能源运输主力的铁路运输远远满足不了经济快速发展的需要。另外,我国对某些能源偏好因使用比例不平衡而进一步强化,导致各种能源之间的替代性下降,也为将来能源使用多元化设置了一个障碍。

所以,我国的能源结构亟待调整,以更加适应我我国的国情,从而最大限度地促进我国的经济发展。

1.1.3我国的能源利用效率低,污染严重

我国能源利用率低造成了我国能源需求的扩大,我国能源终端利用效率为33%左右,比先进国家低10个百分点,单位产品能耗比发达国家高30%—80%,加权平均高40%左右,单位产值能耗约为发达国家的2倍。下面是中国、印度和日本的能源利用率比较,这里把印度当作发展中国家中的比较对象、日本当作发达国家的比较对象:

1990年1999年

中国0.8(国际元/千克标准油) 4.2(国际元/千克标准油)

印度 1.9(国际元/千克标准油) 4.7(国际元/千克标准油)

日本 3.4(国际元/千克标准油) 6.3(国际元/千克标准油)

表三中、印、日三国能源利用率

由上表可以看出,中国消耗单位能量所产生的GDP值偏低,不仅低于

- VII -

哈尔滨工业大学毕业设计(论文)

日本,也低于同是发展中国家的印度。这其中,煤的燃烧效率低是导致我国能源利用率低的重要因素,这也与我国煤炭的含碳量低有一定的关系,这些情况近年也有所改善,调查数据表明,1998年全国煤炭发热量就较1997年上升了7.5%,节约煤炭消费量9000万吨。当然,我国的能源利用率还很低,有待进一步提高,而且急需提高。

由以上分析可以看出,煤炭在我国的能源消费结构中占着极大的比例,从而也就直接影响着我国经济的发展,因此,煤炭在国民经济的发展中起着举足轻重的作用。

我国的环境条件很差,远远达不到世界平均水平。而其中空气污染煤炭的燃烧利用关系最为密切,由最近几年的空气污染状况来看:2000年,我国城市空气整体污染水平严重总悬浮颗粒物(TSP)或可系如颗粒物(PM10)是影响城市空气质量的主要污染物,部分城市二氧化硫污染较重,少数大城市氮氧化物浓度较高。酸雨区范围和频率没有增加,酸雨区面积约占国土面积的30%。在受监测的338个大中城市中,36.5%的城市达到国家空气质量二级标准,63.5%的城市超过国家空气质量二级标准,其中超过三级标准的有112个城市,占监测城市的33.1%;

2001年,全国城市空气质量满足国家二级标准、三级标准和劣于三级标准的城市比例各占三分之一;南方地区酸雨污染较重,酸雨控制区内90%以上的城市出现了酸雨。受监测的341个城市中,114个城市达到或优于国家空气质量二级标准,占统计城市数的33.4%。其中海口、三亚、肇庆等10个城市空气质量达到一级标准。114个城市空气质量为三级,占统计城市数的33.4%。113个城市空气质量劣于三级,占统计城市数的33.2%;

2002年,我国城市空气质量总体上有好转趋势,但仍有近三分之二的城市空气质量未达到二级标准。颗粒物是影响城市空气质量的主要污染物。部分城市二氧化硫污染严重。南方地区酸雨污染较重,酸雨控制区内90%以上的城市出现了酸雨。受监测的343个市(县)中,117个城市空气质量达到或优于国家空气质量二级标准,占34.1%,其中海口等11个城市空气质量达到一级标准;119个城市空气质量为三级,占34.7%;107个城市空气质量劣于三级,占31.2%;

2003年,在监测的340个城市中,达到国家环境空气质量二级标准(居住区标准)的城市有142个,占41.7%,比上年增加7.9个百分点;空气质量为三级的城市有108个,占31.8%,比上年减少3.2个百分点;劣于三级标准的城市有91个,占26.5%,比上年减少4.7个百分点。全国城市

- VIII -

哈尔滨工业大学毕业设计(论文)

空气质量总体上有所好转。影响城市空气质量的主要污染物仍是颗粒物,54.4%的城市颗粒物浓度超过二级标准;二氧化硫污染较重的城市主要分布在山西、河北、河南、湖南、内蒙古、陕西、甘肃、贵州、重庆和四川等地区。

由以上数据可以看出,我国的大气污染状况虽然在逐渐好转,但仍然很严重,总体情况不容乐观,而整个环境污染的状况也是如此。

能源的消费是人类环境污染的主要原因,特别是对于大气的污染,能源消费所造成的负面影响更为突出。人类社会的发展和经济的增长需要能源供应的支撑。但是,能源消费带来了环境的污染,反过来又制约了社会经济的发展。我国正处于快速工业化的进程之中,能源消费量仅次于美国,居世界第二位。大量的能源消费也造成了严重的环境污染。据世界银行按“人力资本”方法估算,1995年中国大气和水污染造成的损失高达240亿美元,占当年GDP的 3.5%。为了实现社会的可持续发展的战略要求,我们必须重视能源消费说和造成的环境影响,建立适合中国国情的“资源节约型”和“环境友好型”的国民经济体系,实现能源、环境和社会经济的协调发展。

在所有造成大气污染的因素中,煤炭的燃烧利用是最主要的因素。当前,我国的大气污染状况十分严重,主要呈现为煤烟型污染特征。城市大气污染中总悬浮颗粒物浓度普遍超标;二氧化硫污染保持在较高水平;氮氧化物污染呈加重趋势;全国形成华中、西南、华东、华南多个酸雨区,以华中酸雨为重。而煤炭燃烧所带来的烟尘、粉尘的排放更加重了大气污染。

随着我国经济的快速发展,煤炭消耗量不断增加。全国煤炭消耗量从1990年的9.8亿吨增加到1995年的12.8亿吨,二氧化硫排放总量随着煤炭消费量的增长而急剧增加。到1995年全国二氧化硫排放总量达到2370万吨。在各类二氧化硫排放源中,电厂和工业锅炉排放量占到70%,成为排放大户,各类污染源排放二氧化硫的百分比构成如下:民用灶具12%、工业窑炉11%、工业锅炉34%、电站锅炉35%、其他8%。

1995年全国燃煤排放的烟尘总量为1478万吨,其中火电厂和工业锅炉排放量占70%以上。在火电厂排放中,地方电厂由于基本上使用的是低效除尘器,吨煤排放烟尘是国家电厂的5~10倍,其排放量占到电厂总排放量的65%。

1995年全国工业粉尘排放量约为639万吨.其中.钢铁生产排尘占总量的15%,水泥生产排尘占总量的70%。在水泥生产排尘中,地方水泥厂排尘占到80%,成为工业12尘的主要排放源。

- IX -

哈尔滨工业大学毕业设计(论文)

近年来,乡镇工业发展迅速口1996年全国乡镇工业污染源调查结果表明,1995年全国乡镇工业二氧化硫、烟尘和工业粉尘排放量分别占当年全国工业二氧化硫、烟尘和工业粉尘排放莹的28.2%、54.2%和68.3%。乡镇工业污染物排放已成为我国环境污染的重要因素。

以煤炭为主的能源消耗是大气中颗粒物的主要来源。大气中细颗粒物(直径小于10微米)和超细颗粒物(直径小于2.5微米)对人体健康最为有害,它们主要来自工业锅炉和家庭煤炉所排放的烟尘。大气中的二氧化硫和氮氧化物也大多来自这些排放源。工业锅炉燃煤占我国煤炭消耗量的33%,由于其燃烧效率低,加之低烟囱排放,它们在近地面大气污染中所占份额超过其在燃煤使用量中所占份额。

由此可见,煤炭的燃烧利用可说是造成我国大气污染的罪魁祸首,对我国的环境条件造成了极大的破坏。

在2004年4月15日举行的“21世纪煤炭高层论坛”上,有关专家指出,21世纪煤炭仍将是我国的主要能源,煤炭工业在国民经济和社会发展中的重要地位不会改变。但是,煤炭燃烧利用带来的危害的也不容忽视,而且,现在我国煤炭燃烧的利用率还很低,因此我国大力推动洁净煤技术的开发应用,实现煤炭的清洁、高效利用,从而减少污染、提高终端能源效率。

1.2循环流化床锅炉简介

1.2.1循环流化床流态化床料特点

(1)床表面总保持水平,相当于一个高温蓄热池。

(2)床内固体颗粒可像流体一样从底部或侧面孔口中排出。

(3)床内颗粒混合良好,加热床层时,床层温度基本均匀。

1.2.2循环过程

循环过程就是指气固混合物通过高温或中温旋风分离器,将分离出固体物料返回炉膛继续燃烧的过程。

- X -

哈尔滨工业大学毕业设计(论文)

1.2.3传热过程

循环流化床由于炉膛内部有高浓度的物料循环,传热状况与煤粉炉不同。煤粉炉主要通过辐射的方式将燃料燃烧释放的热量传递给受热面,而循环流化床传热既要考虑对流换热的的影响,也要考虑辐射换热的作用。循环流化床固体颗粒之间的频繁碰撞加强了传热,气体与固体以及固体颗粒间的传热系数很大,使得炉膛温度表现出相当程度的均一性。在炉膛底部的密相区,由于物料浓度很高,因此换热方式以颗粒对流换热为主。在炉膛上部的悬浮段朝向壁面的传热包括气体的对流换热,同体颗粒的导热和气固流体对受热面的辐射换热等形式。

1.2.4影响颗粒传热的主要因素

(1)流化风速:流化风速增加,气体和固体之间扰动剧烈,碰撞增强,使颗粒传热系数增大。循环流化床的运行风速是一个重要参数,一般为4m/s~5m/s,风速提高会使炉子更紧凑,截面热负荷相应增大,但风速过高不仅使磨损加大,而且锅炉造价增加,风机功率,厂用电也增加。

(2)颗粒粒径:粒径小,传热系数大。

(3)颗粒浓度:颗粒浓度越高,相互间碰撞机会也越多,传热条件好。国外有的研究认为循环流化床中传热系数与悬浮浓度平方根成正比。

(4)循环倍率:循环倍率是反映炉内颗粒浓度的重要参数,是指返送回炉膛的物料量与燃料量及脱硫剂量之比。循环倍率增加,返物料量增大,传热系数增大,炉内传热大大改善,又节省受热面。同时燃烧效率随循环倍率的增加而增加,但提高循环倍率的同时增加了风机电耗,从燃烧效率和动力消耗综合考虑,增加循环倍率并不总是经济的。

1.2.5循环流化床的技术特点

(1)燃料适应广

由于大量灰粒稳定循环,新加入循环流化床的煤仅占床料很小份额。又由于循环流化床特殊流动动力特性,质量和动量交换非常充分,为新加入燃料预热着火创造十分有利的条件。而未燃尽的煤粒通过多次循环既可增加炉内停留时间,又可多次参与床层中能量转换,有利于燃尽,可高效稳定燃烧3000kcal/kg~7000kcal/kg的煤,使循环流化床不仅可燃用高效烟煤、褐煤

- XI -

哈尔滨工业大学毕业设计(论文)

等易燃煤,又可燃用无烟煤等难燃煤种,还可高效燃用各种低热值,高灰分或高水分的矸石,固体垃圾等。循环流化床煤燃烧效率达97﹪~99﹪,低温烧透的特性使排出的炉渣和循环灰几乎无含碳的成分,燃用二类烟煤锅炉燃烧效率达87.66﹪,比我国目前工业锅炉50﹪~60﹪的平均热效率高很多。

(2)截面热强度高

循环流化床使燃烧在较小截面内完成,还使床层和烟气流与水冷壁间传热效率大大增加。这使循环流化床炉膛截面积和容积可小于同容量的链条炉、煤粉炉。截面负荷主要影响炉膛高和炉膛截面积,一般循环流化床截面负荷为3WM/m2~6 WM /m2。

(3)污染物排放少

可利用石灰石等脱硫剂进行炉内高效脱硫是循环流化床突出优点。循环流化床850℃~900℃的燃料温度配上分级送风,使污染物的排放浓度可控制在200ppm以下,链条炉和煤粉炉不能实现,从而使循环流化床产生的氮氧化物也远低于煤粉炉和链条炉。

(4)锅炉负荷适应性强

循环流化床的负荷可以很低。如额定负荷的30﹪左右无需辅助液体燃料,也不会发生煤粉炉难于保持正常燃烧甚至熄火的情况。

(5)燃料制备系统简单

循环流化床无需煤粉炉复杂制粉系统,只需简单的干燥及破碎装置即可。

1.2.6循环流化床应用存在的问题

(1)虽然循环流化床的燃烧效率较鼓泡流化床有较大提高,但除燃烧无烟煤等难燃煤种外,其飞灰含碳量仍略高于煤粉炉。

(2)对固体颗粒分离设备的效率、耐高温和耐磨性能要求较高,尤其燃用高灰燃料时分离器磨损问题尚待解决。

(3)锅炉系统的烟风阻力较大,需要采用高压鼓风机,因此存在风机电耗高,噪声大等问题。

(4)锅炉受热面磨损严重,因此,不得不牺牲流化床传热强烈的优势,锅炉整体的金属耗量并不比同容量的煤粉炉少。尽管如此,目前受热面的安全运行和寿命还无法与煤粉炉相比。

- XII -

哈尔滨工业大学毕业设计(论文)

(5)燃烧控制系统比较复杂,锅炉的运行与常规煤粉炉有较大的不同,还未达到与常规煤粉炉相当的运行和控制水平。选择和使用循环流化床锅炉自控系统要根据自己使用状况量身定做,设计、施工、调试要制定标准,严格把关,循环流化床能否经济运行自控是关键。

(6)流化床燃烧中的生成物N2O大大高于常规的煤粉燃烧系统.N2O是燃烧过程中间产物,通常在高温火焰下被破坏,而流化床燃烧的低温度水平有利于其形成,尤其在燃用烟煤时发生最高,如何解决这一问题亟待研究。

1.3本章小结

由于循环流化床锅炉与煤粉炉和链条炉相比,在环保方面具有明显的优势,使得其得到了广泛的应用,与此同时也取得了良好的经济效益。这一切都成为推动流化床技术发展的源源动力,使得流化床技术在几十年间得到了飞速的发展。但是由于其流化机理、传热机理复杂,给研究带来了很大的困难,同时也给致力于研究流化床技术的科研工作者巨大的机会。

本次毕业设计所设计的10t/h循环流化床锅炉属于小型工业锅炉,在国内应用的比较少,主要是由于10t/h的锅炉应用流化床技术不容易实现。在设计的过程中遇到了不少的困难,同时也对循环流化床的设计过程有了初步的了解,学到了很多的知识,收获颇丰。

- XIII -

哈尔滨工业大学毕业设计(论文)

第2章锅炉设计方案

2.1锅炉参数

2.1.1锅炉工作参数要求

1)锅炉蒸发量:10t/h

2)工作压力: 1.25MPa

3)蒸汽温度:193.32℃

4)给水温度:105℃

5)排烟温度:小于170℃

2.1.2煤种参数

褐煤:Q net.ar=12280kj/kg C ar=34.56% H ar=2.34% O ar=10.48% N a r=0.57% S ar=0.31% A ar=17.06% M ar=34.63% V daf=43.47%

2.2锅炉的总体结构方案

本次设计的10t/h的循环流化床蒸汽锅炉采用单锅筒横向布置,为自然循环锅炉。本锅筒的标高为9700mm,炉宽为2350mm。深度为2000mm。

本锅炉采用的是钢梁悬吊结构,炉膛分为密相区和稀相区,因为密相区有磨损,并且比较严重,所以没有布置任何受热面,在稀相区的四周布置了水冷壁。在前墙密相区出口处给煤,另外,为了更好的组织燃烧,在稀相区入口处布置二次风,这样既可以提高燃烧效率,又可以降低No x的排放。由于炉膛出口处没有布置锅炉管束,不需要对锅炉管束进行冲刷,不布置折焰角,炉膛出口采用水平炉顶。在出口到分离器留有一定的距离,并且出口截面积逐渐缩小使烟气更好的形成旋转,并且更容易进入从切向进入分离器,达到分离的效果。在尾部烟道内布置了三级省煤器,高温级省煤器材料采用钢管,低温省煤器材料为铸铁,没有布置空气预热器。

- XIV -

哈尔滨工业大学毕业设计(论文)

2.2.1炉膛结构及其中受热面的布置

锅炉的炉膛采用2.35m×2m的方形结构,炉顶标高为8m,炉膛分为密相区和稀相区,密相区出口处标高为 1.74m,炉膛出口不布置折焰角。采用厚度为380mm的炉墙,其中保温层厚度为230mm,耐火层厚度为120mm,保温层和耐火层为30mm的空隙。

为了减少炉膛密相区内受热面的磨损,在密相区内不布置受热面。在稀相区布置水冷壁,采用四周布置,其中水冷壁的管径为60mm,s/d为1.5,e/d为0.8。水冷壁在前墙和后墙的穿墙高度为1.74m和3.2m,直接从炉顶引出,水冷壁在两侧墙的穿墙高度为 2.73m,然后从两侧墙为7.8m处引到上集箱。

2.2.2旋风分离器和回料装置的结构设计

为了满足分离并返送物料的需求,本锅炉沿宽度方向并排布置了两个倒锥形的上排气式旋风分离器,此旋风分离器的分离效率为95%,锅炉的循环倍率为1.6。

旋风分离器的结构如图1所示,因为锅炉宽度已定,故可以计算出旋风分离器的外径为1140mm,内径为900 mm,分离器的排烟管直径为600 mm,分离器烟气入口处的高度为1200 mm。

分离器竖直段的高度为1900 mm,倒锥边与水平面成60°的夹角。分离器返料管的直径为180 mm,与水平面的夹角为65°,分离器返料口为密相区出口。

- XV -

哈尔滨工业大学毕业设计(论文)

图1旋风分离器

2.2.3尾部烟道结构以及其中受热面的布置

尾部烟道的烟深为2m,烟道宽度为0.86m,在布置铸铁省煤器段,烟道的宽度变为0.9m,烟道顶部的标高为9.56m。烟道内的炉墙与炉膛内的炉墙结构相同,在烟道宽度为0.9m处,前墙和后墙的保温层与耐火层之间的间隙变为10mm。

省煤器分为铸铁式省煤器和钢管式省煤器,铸铁省煤器的强度不高,只用于工作压力低于4MPa的锅炉中,同时铸铁性脆,不能承受冲击,由于铸铁的耐腐蚀性好以及由于工艺要求,铸铁式省煤器具有较厚的管壁,常用于未经除氧的小型锅炉中,使其不致因内外腐蚀而很快破坏。铸铁省煤器的缺点是:体积大,重量大,价格贵,而且因为连接的法兰多,容易发生漏水现象,同时又较易堵灰,因此不常用。钢管省煤器是现代锅炉中最常用的一

- XVI -

哈尔滨工业大学毕业设计(论文)

种,可用于任何压力容量,任何形状的烟道中。与铸铁式相比,钢管式的优点是:体积小,重量轻,价格低廉。

在烟道内布置了两级钢管省煤器和一级铸铁省煤器,两级钢管省煤器由一系列错列的蛇行管组成。其中钢管的内径为42mm,横向截距为90mm,纵向截距为80mm。平均横向排数为8.5,第一级省煤器为32列,第二级省煤器为16列。在各蛇行管进口端口和出口端口,分别连接到进口集箱和出口集箱。集箱布置在锅炉的烟道外面。给水的引出和引入是由沿集箱长度均匀错列布置的管子来实现,管子和集箱采用焊接连接。由于省煤器中水速过低,为了提高水速,将每一级省煤器改成两个流程。铸铁省煤器采用管长为2m,内径为60mm的标准件,横向布置6排,纵向布置12列。为使水速满足要求,采用单进单出结构。

2.2.4锅筒、集箱以及管道的结构

锅炉采用单锅筒横向布置,锅筒内径为1400mm,壁厚为20mm。

在炉膛四周统一采用外径为219mm,壁厚为10mm的集箱,前墙和后墙的集箱长度为2m,两侧墙为 2.4m。前墙与后墙只布置下集箱,两侧墙布置上、下集箱。尾部烟道采用外径为159mm,壁厚为10mm的集箱。由于钢管省煤器采用两个流程,所以在长为 1.6m的集箱中间加上挡板。所有集箱都采用圆形封头。

锅筒下降管以及蒸汽引出管采用外径为133mm的管子,壁厚为6.5mm。尾部烟道外的集箱连接管道采用89mm的管子,壁厚为4mm。

2.2.5布风板的结构

布风板的结构设计是否合理关系到流化床锅炉是否可以稳定运行的关键。它的结构应该保证颗粒能够均匀和稳定的流化、床料磨损最小、床内构件或受热面的磨损最轻、固体颗粒落入风箱的量最小、运行范围内节涌最小等,所以本锅炉采用比较通用的风帽型布风装置。在布风板上布置179个风帽,采用四边形布置,每个风帽上开6个小孔,每个小孔直径为8mm,横向孔间距为120mm,纵向孔间距为100mm。为使布风板能够承受床料的压力,取用布风板的厚度为30mm,钢板上布置厚度为100mm的耐火材料。

- XVII -

哈尔滨工业大学毕业设计(论文)

2.2.6给煤装置以及二次风系统的结构

给煤装置的设计应首先考虑若干燃料特性,如粒度分布、水分、挥发分。这些特性分别影响整个流化床燃烧特性。为确保流化床锅炉连续稳定地运行,给煤系统必须运行可靠,维修方便。给煤系统还应有调速装置,以满足负荷调节的要求。使用床上抛煤机给煤方式米取代床下给煤,能将燃料抛撒到更大的床面面积上。因此本设计中的给煤装置的主要特点是结构简单,制造和安装均比较。在前墙布置有两个给煤箱,通过播煤装置,将煤均匀的布在布风板上方,使燃料能更好的充分燃烧。

二次风的布置在密相区的出口处,风口水平,二次风起到搅拌和混合的作用,增加未燃尽的燃料在炉膛内的停留时间,使燃料的尽可能燃尽,由于计算的燃料的消耗量大,并且在回料装置也要送风,所以二次风占的份额为40%。

2.2.7锅炉的支撑以及楼梯的结构

锅炉采用钢架支撑,钢架为两块槽钢对接而成,为200×200的结构。水平面以下采用混凝土结构加固。

楼梯的结构应该方便锅炉的运行、检修等。此锅炉楼梯采用钢架结构,分三层布置,每层间距为2m。为了方便操作,除炉顶和锅筒处的楼梯平台外,其他楼梯平台均与人孔相对应。

2.3本章小结

锅炉的结构设计要考虑锅炉的安装、运行、检修等多方面的问题,所以需要大量的经验。由于这是第一次比较系统的做锅炉设计,虽然参考了一些前人的经验,但是还是会有很多考虑不周的地方,希望在以后的工作和学习过程中加强这方面的能力。

- XVIII -

哈尔滨工业大学毕业设计(论文)

第3章锅炉的热力计算及传热计算3.1锅炉技术要求

3.1.1锅炉运行要求

(1)锅炉效率大于80%

(2)排烟空气过量系数小于1.5

(3)排烟温度小于170℃

(4)排污率为5%

(5)冷空气温度20℃

3.1.2煤种

褐煤:Q net.ar=12280kj/kg C ar=34.56% H ar=2.34% O a r=10.48% N ar=0.57% S ar=0.31% A ar=17.06% M ar=34.63%

V daf=43.47%

3.2热力计算

3.2.1空气量、烟气量计算

- XIX -

哈尔滨工业大学毕业设计(论文)

3.2.2锅炉的各项热损失的选取

注:本表计算过程参考[1]

- XX -

循环流化床锅炉设计《毕业设计》

目录 1 绪论 (3) 1.1循环流化床锅炉的概念 (3) 1.2 循环流化床锅炉的优点 (3) 2 燃料与脱硫剂 (6) 2.1 燃料 (6) 2.2 脱硫剂 (6) 3 无脱硫工况计算 (7) 3. 1无脱硫工况下燃烧计算 (7) 3. 2无脱硫工况下烟气体积计算 (7) 4 灰平衡与灰循环倍率 (8) 4.1 循环灰量 (8) 4.2 灰平衡计算 (8) 4.2.1 灰循环倍率 (8) 4.2.2 a n与a f和ηf的关系 (9) 5 脱硫工况计算 (10) 5.1 脱硫原理 (10) 5.2 NO X的排放 (10) 5.3 脱硫计算 (11) 6 燃烧产物热平衡计算 (14) 6.1 炉膛燃烧产物热平衡方程式 (14) 6.2 燃烧产物热平衡计算 (14) 7 传热系数计算 (17) 7.1 炉膛传热系数 (17) 7.2 汽冷屏传热系数 (17) 7.3 传热系数的计算 (17) 8 炉膛结构设计与热力计算 (20) 8.1 炉膛结构 (20) 8.1.1 炉膛结构设计 (20) 8.1.2 炉膛受热面积计算 (20) 8.2 炉膛热力计算 (21)

9 汽冷旋风分离器结构设计与热力计算 (24) 9.1 汽冷旋风分离器结构设计 (24) 9.2 汽冷旋风分离器热力计算 (24) 10 计算汇总 (27) 10.1 基本数据 (27) 10.1.1设计煤种 (27) 10.1.2 石灰石 (28) 10.2 燃烧脱硫计算 (28) 10.2.1 无脱硫工况时的燃烧工况 (28) 10.2.2 无脱硫工况时的烟气体积计算 (28) 10.2.3 脱硫计算 (29) 10.2.4 脱硫工况时受热面中燃烧产物的平均特性 (32) 10.2.5 脱硫工况时燃烧产物焓温表 (32) 10.3 锅炉热力计算 (34) 10.3.1 锅炉设计参数 (34) 10.3.2 锅炉热平衡及燃料和石灰石消耗量 (34) 10.3.3 炉膛膜式水冷壁传热系数计算 (36) 10.3.4 炉膛汽冷屏传热系数计算 (38) 10.4 结构计算 (41) 10.4.1 炉膛膜式水冷壁计算受热面积 (41) 10.4.2 炉膛汽冷屏计算受热面积 (43) 10.4.3 汽冷旋风分离器计算受热面积 (44) 10.5 热力计算 (46) 10.5.1 炉膛热力计算 (46) 10.5.2 汽冷旋风分离器热力计算 (49) 设计总结 (53) 谢辞 (54) 参考文献 (55)

循环流化床论文烟气余热利用论文:循环流化床锅炉发展问题研究

循环流化床论文烟气余热利用论文:循环流化床锅炉发展问 题研究 【摘要】目前,供热锅炉的炉型主要有循环流化床锅炉、链条炉排锅炉及煤粉锅炉等。本文对比循环流化床锅炉与链条炉排锅炉的特点及经济性总结了我国循环流化床锅炉机 组的装备现状,分析了循环流化床锅炉在生物质能的利用、烟气余热利用方面的特有优势。 【关键词】循环流化床;锅炉;生物质能;烟气余热利用 1.我国循环流化床锅炉发展现状 循环流化床(cfb)锅炉因为其燃料适用性广、负荷调节性强以及环保性能优良而得到了越来越多的重视。在我国能源与环境的双重压力下,循环流化床锅炉在我国得到了快速的发展。据全国电力行业cfb机组技术交流服务协作网(cfb 协作网)统计,我国现有不同容量的循环流化床锅炉近3000台,约63000mw的容量投入商业运行,占电力行业中锅炉总台数的三分之一强。可以预见,循环流化床锅炉将会在我国得到更大的发展。大量循环流化床锅炉机组的装备对于优化我国电力结构、改善电力供应品质、提高我国整体资源利用效率以及降低污染物排放方面发挥出了不可替代的作用。 2.循环流化床锅炉的特点

循环流化床(cfb)锅炉最为突出的特点主要有以下几个方面:燃料适用性广、环保性能优良以及负荷调节性强。 2.1循环流化床锅炉的燃料适应性 循环流化床锅炉机组的燃料适应性广的主要含义是指对于循环流化床这种锅炉来说,它可以适应很多种燃料,比如各种燃煤、煤矸石、石油焦、生物质以及有机垃圾等,但是对于一台已经设计好的锅炉来说,它的燃料是一定的,也就是说在燃用这种设计燃料的时候,其性能发挥最为出色,而随着燃料特性与设计特性的偏离,其性能会有很大的限制,因此不能够将循环流化床锅炉的燃料适应性无限夸大。当然,与此相对比,煤粉锅炉如果燃料特性与设计特性相差太远,可能会面临无法运行的状况,这也是循环流化床对煤粉锅炉的优势之一。 2.2循环流化床锅炉的环保性能 循环流化床锅炉由于能够采用低温燃烧以及炉内脱硫技术,所以其烟气中nox以及so2的产生量都很低。循环流化床锅炉机组不仅污染物的排放浓度低,而且随着人们环保意识的加强,烟气中污染物的排放浓度有进一步下降的趋势。 2.3循环流化床锅炉的负荷调节性 循环流化床锅炉由于炉内布风板上有大量的循环床料

循环流化床论文

燃烧特性对循环流化床燃烧效率的影响 摘要:循环流化床锅炉技术是近年来迅速发展的一项高效低污染清洁燃烧技术,由于具有燃烧适应性广、负荷调节范围宽、脱硫效果好、运行成本低等优点,目前已得到广泛运用。其燃烧的基本机理是物料在流化状态下进行燃烧,粒径大的粒子在燃烧室下部燃烧,粒径小的粒子在燃烧室上部燃烧,被吹出燃烧室的未被燃尽的飞灰粒子在各种分离器的收集下返回炉内循环燃烧。燃煤的结构特性,挥发份含量,发热量,灰熔点等对流化床燃烧均会带来影响。对此本文将着重介绍。 关键词:循环流化床;燃烧效率;煤种;挥发份含量;粒径;灰熔点 (一)燃煤特性的影响 燃煤按照煤化程度可分为无烟煤、烟煤、褐煤等。无烟煤煤化程度最高,抗粉碎性能高,燃烧时不易着火,化学反应性弱;褐煤煤化程度最低,是最低品位的煤,含水分大,比较松散,易于粉碎;烟煤的煤化程度及抗粉碎性能介于无烟煤和褐煤之间。燃煤还可以区分为原煤与商品煤,原煤未经过洗选,一般粒度较大,含煤矸石、铁件、木块等杂质较多;而供电厂燃烧的动力商品煤有洗混煤、洗中煤、煤泥、粉煤等,一般为洗选后的产物,其粒度较小、杂质少而含水分大。另外燃煤中矿物含量对燃煤的物理特性也有较大的影响,如高岭石、水云石和蒙脱石等矿物含量高时,对燃煤的粘度产生较大的影响即使在含水量不大的情况下,也比较容易产生粘结。 首先燃料的性质决定了燃烧室的最佳运行工况。对于高硫煤,如石油焦和高硫煤,燃烧室运行温度可取850℃,有利于最佳脱硫剂的应用;对于低硫、低反应活性的燃料,如无烟煤、石煤等,燃烧室应运行在较高的床温或较高过剩空气系数下,或二者均较高的工况下,这样有利于实现最佳燃烧。 第二,燃烧的性质决定了燃料的燃烧速率。对于挥发分含量较高,结构比较松软的烟煤、褐煤和油页岩等燃料,当煤进入流化床受到热解时,首先析出挥发分,煤粒变成多孔的松散结构,周围的氧向粒子内部扩散和燃烧产物向外扩散的阻力小,燃烧速率高对于挥发分含量少,结构密实的无烟煤,当煤受到热解时,分子的化学键不易破裂、内部挥发分不易析出,四周的氧气难以向粒子内部扩散,燃烧速率低,单位质量燃料在密相区的有效放热量就少,对于那些灰分高、含碳

热能动力工程专业毕业论文--240t循环流化床锅炉设计+任务书+开题报告+外文翻译[管理资料]

毕业设计任务书 设计题目:240T/H循环流化床锅炉设计 (义马烟煤) 专业:热能动力工程 一、毕业设计的目的 为了与经济发展相适应,我国发电设备的总装机容量也正以每年7~8%的速度增

长。截至2010年底,,其中,,火电7亿千瓦,核电1080万千瓦,风电3107万千瓦。燃煤电站锅炉是大气污染物的主要排放源,我国烟尘排放量的70%、SO 排放量的90%、 2 氮氧化物排放量的67%都来自于燃煤。在我国,%。 循环流化床(CFB)是国际上公认的商业化程度最好的洁净煤燃烧技术,已经在我国得到大力推广应用。采用高蒸汽参数的大型循环流化床技术不仅拥有环保、调峰、燃烧劣质煤等方面的优势,而且具有大幅提高发电效率、有效降低温室气体排放量等优点。 本课题针对CFB锅炉技术,设计240t/hCFB锅炉,通过设计,掌握CFB锅炉技术发展及特点,训练CFB锅炉的设计技能和锅炉基本计算能力。通过设计,培养学生实地考察、查阅文献、收集资料的能力;锻炼学生综合运用所学专业知识的能力,从传热学到锅炉原理,把理论知识与工程设计相结合;提高学生运用资料综合分析的能力;提高制定合理的设计方案的能力;培养学生深入细致进行设计运算校核的能力,合理运用工具书的能力;同时通过绘图,训练工程师的基本功。 二、毕业设计内容 1. 阅读和收集中英文资料,翻译英文资料(4000字以上)。写开题报告。 2. 主要设计内容: (1)电厂锅炉现状。 (2)CFB锅炉发电技术特点、研究状况、污染物排放的处理及发展前景。 (3)CFB锅炉热力计算。 (4)CFB锅炉受热面布置。 (5)热平衡计算。 (6)绘制CFB锅炉本体结构图、汽水流程图。 3. 整理论文 整理编写毕业设计说明书,格式要符合学校文件的规定。 毕业设计书的组成:A、封面;B、毕业设计任务书;开题报告;C、中英文摘要;D、目录;E、正文;F、参考文献;G、附录。 总结自己的设计成果,准备答辩。学生在规定时间内清楚陈述自己毕业设计的主要内容和工作,并在规定时间内回答毕业设计内容和相关专业知识的提问。 三、重点研究问题

循环流化床锅炉论文写作范例(专家指导5篇)

循环流化床锅炉论文写作范例(专家指导5篇) 近年来,循环流化床(CFB)锅炉以其与煤粉锅炉相当的燃烧效率、低廉的脱硫成本、极低的氮氧化物排放水平以及广泛的燃料适应性而得到迅猛发展,并正向超临界参数迈进。超临界参数可以进一步提高现有循环流化床锅炉的发电效率,使低成本燃煤污染物控制与高效发电结合,促进循环流化床燃烧技术在发电领域中发挥更重要的作用。下面我们就通过五篇范文来学习一下循环流化床锅炉论文的写作方法。 循环流化床锅炉论文写作范例一: 题目:循环流化床锅炉及其控制系统 摘要:介绍了循环流化床锅炉的发展现状,分析了循环流化床锅炉的结构与工艺特点,将其与普通煤粉炉相对比,评析了循环流化床锅炉的优缺点。对循环流化床锅炉的热工自动控制系统作了概述,提出将模糊控制运用于床温控制系统,并对循环流化床锅炉的发展进行了展望。 关键词:循环流化床;锅炉;控制 1循环流化床锅炉的发展现状 能源与环境是当今社会发展的两大问题。我国是产煤大国,也是用煤大国。我国煤的燃烧效率还不够高,燃烧所产生的大气污染物还没有得到有效的控制。发展高效、低污染的清洁燃煤技术是当前亟待解决的问题。 循环流化床(CFB)技术是近年来在国际上发展起来的新一代高效、低污染清洁燃煤技术,其主要特点在于燃料及脱硫剂经多次循环,反复地进行低温燃烧和脱硫反应,炉内湍流运动强烈,不但能达到低NOx排放、90%的脱硫效率和与煤粉炉相近的燃烧效率,而且具有燃料适应性广、负荷调节性能好、灰渣有利于综合利用等优点,因此在国际上得到迅速推广。我国的锅炉制造厂、科研院所、高等院校在循环流化床的研究开发方面也做了大量的工作。大连化学工业公司引进的50MW循环流化床锅炉已投运,由芬兰奥斯龙公司供货的内江100MW循环流化床锅炉1996年4月投运,东方引进型50MW循环流化床锅炉1997年5月在宁波中华纸业有限公司投运。但迄今为止,我国对大型循环流化床的研究仍处于开发和实验阶段。 2循环流化床燃烧设备的组成 循环流化床燃烧是一种燃烧化石燃料、废物和各种生物质燃料的燃烧技术。它的基本原理是床料在流化状态下进行燃烧。一般粗粒子在燃烧室下部燃烧,细粒子在燃烧室上部燃烧;被吹出燃烧室的细粒子采用各种分离器收集之后,送回床内循环燃烧。循环流化床燃烧系统主要由流化床燃烧室、飞灰分离装置、飞灰回送器组成,有的还有外部流化床热交换器。燃料在燃烧系统内完成燃烧和大部分热量传递过程。

吨时循环流化床锅炉的设计与计算设计说明

xxxx 本科毕业设计说明书 65吨/时循环流化床锅炉的设计与计算 Design and calculation of circulating fluidized bed boiler 65 t / h 性质: □毕业设计□毕业论文 教学院: 系别: 学生学号: 学生姓名: 专业班级:

指导教师: 职称: 起止日期: xxxx 学院 xxxxxxxx

摘要 本次的毕业设计的题目是65吨/小时循环流化床锅炉设计。设计本着锅炉运行的安全性和可靠性为首要设计特性的准则,综合考虑燃烧,传热,脱硫,烟气、空气、工质的动力特性以及受热面的磨损和腐蚀。保证锅炉的着火稳定性,炉膛内有足够的辐射热量,煤的燃尽程度,合理的烟气速度和排烟温度以及脱硫效率。同时,还要确保有一定的气密性以保证炉膛内进行微负压燃烧。 在整个设计过程中作为技术支持进行了热力计算、强度计算。其中热力计算包括炉膛、高温过热器、低温过热器、省煤器以及空气预热器。炉膛及尾部顶棚全部采用膜式壁结构,解决炉膛漏风问题;将全部过热器布置在尾部烟道内,使其运行更加可靠。为了提高分离器的分离效率和锅炉的结构紧凑,采用两个小直径高温旋风分离器。鉴于该锅炉为中压锅炉,所以采用钢管式省煤器,为降低低温腐蚀,便于维修,将空气预热器低温段与高温段隔开。 此外,利用CAD绘制锅炉总图、炉墙砖砌图、锅筒展开图、锅炉本体图。 关键词:循环流化床锅炉;热力计算;强度计算

Abstract The topic of this graduation design is 65 t/h circulating fluidized bed boiler. Design in line with the boiler running safety and reliability as the primary design guidelines, the characteristic of consideration of combustion, heat transfer and desulfurization, flue gas, air, the dynamic performance of the working medium and the wear and corrosion of heat exchangers. Inside the boiler furnace fire stability enough heat radiation, the burning of coal, a reasonable speed and exhaust temperature and smoke desulfurization efficiency. At the same time, also make sure that there are certain air tightness to slightly negative pressure to ensure that the chamber of a stove or furnace combustion. In the process of the whole design as a technical support for thermodynamic calculation, strength calculation. Thermodynamic calculation including furnace, high temperature superheater, low temperature superheater, economizer and air preheater. Furnace and the rear roof are all made of the diaphragm wall structure, solve the problem of air leakage of the chamber of a stove or furnace; All the superheater arrangement in the tail flue, make its operation more reliable. In order to improve the separation efficiency of separator and boiler structure is compact, high temperature cyclone separator with two small diameter. Given the boiler as the medium pressure boiler, so the economizer tube type, in order to reduce low temperature corrosion, easy maintenance, to separate air preheater of low-temperature and high temperature. In addition, the use of CAD drawing general layout, boiler furnace wall brick figure, figure figure, boiler drum.

200t每小时循环流化床锅炉毕业设计

200t每小时循环流化床锅炉毕业设计 中南林业科技大学毕业设计 目录 目录................................................................. 0 摘要..................................................... 错误!未定义书签。 1概述 (4) 1.1循环流化床(CFB)锅炉的概念 (4) 1.2CFB锅炉的优点 (4) 2燃料与脱硫剂 (5) 2.1燃料 (5) 2.2脱硫剂 (6) 3脱硫与排烟有害物质的形成 (6) 3.3 无脱硫工况燃烧计算 (6) 3.3.1无脱硫工况下燃烧计算 (6) 3.3.2无脱硫工况下烟气体积计算 (7) 4.1物料循环对锅炉燃烧特性的影响 (7) 4.2物料循环倍率的选择 (8) 5脱硫工况计算 (8) 5.2脱硫计算 (8) 6.燃烧产物热平衡 (12) 6.1炉膛燃烧产物热平衡方程式 (12)

6.2 燃烧产物热平衡计算 (13) 6.2.1脱硫对CFB锅炉热效率的影响 (13) 6.2.2锅炉热平衡计算 (14) 7传热系数计算 (15) 7.1汽冷屏传热系数 (15) 8炉膛 (17) 8.1炉膛结构设计 (17) 8.2炉膛热力计算 (17) 9汽冷旋风分离器 (20) 9.1汽冷旋风分离器热力计算 (20) 10风烟系统 (22) 中南林业科技大学毕业设计 10.1风烟系统烟气阻力计算 (23) 10.1.1旋风分离器本体阻力计算 (23) 10.1.2炉膛风室压力 (26) 10.1.3炉膛配风装置阻力计算 (26) 11回料装置 (27) 11.1回料器结构计算 (27) 11.2回料器压力计算 (28) 12布风装置 (29) 12.1风帽 (29) 12.2布风板 (29)

循环流化床锅炉给煤系统设计优化与应用研究

循环流化床锅炉给煤系统设计优化与应 用研究 摘要:随着煤矿行业的发展,CFB的给煤系统需要实现的功能有:连续供给煤、煤的计量控制、均匀分配煤量、防止燃烧区的高温烟气反窜和系统隔离等。 采用皮带给煤机和热一次风送煤是大型CFB给煤系统设计的发展趋势。给煤系统 要简单可靠。在炉型条件许可时,尽量采用单级炉前给煤方式,当输送距离大于 20m时,尽量采用皮带给煤机方式,以提高系统的可靠性。 关键词:循环流化床锅炉;给煤系统;设计优化 引言 从项目建设期开始介入,提出了简化给煤系统组成,改进落煤管布置倾角、 增加播煤风文丘里环形喷射器接入形式、减少密封隔离挡板设置等关键节点设计,注重称重皮带给煤机、中心给料机等关键设备选型,完善了中心给料机与给煤机 相匹配的给煤量自动调节控制策略,创新性地对给煤机缓冲仓进行了结构改造, 增加特定倾角的缓冲板,将频发的积煤堵煤点从给煤机后的落煤管处转移到给煤 机前的缓冲仓,实现了堵煤矛盾空间转移。 1给煤系统设计优化背景和意义 受煤炭市场影响,国内燃煤发电锅炉偏离设计煤种运行情况较为普遍,其中 因雨季、汛期、台风等气候变化和煤炭各调运环节如港口、码头露天堆场及铁路 货运车厢敞口、煤场堆存能力等条件限制,入厂和入炉煤全水分w(Mar)指标严 重偏离设计值的情况尤为突出,易造成燃料输卸煤系统、锅炉给煤系统出现频繁 堵煤、断煤问题,轻则造成机组减出力,严重时威胁机组安全稳定运行。循环流 化床典型的给煤方式有前墙给煤、返料口给煤和综合给煤等三种。给煤系统首先 应保证煤的挥发分在整个流化床中均匀分布,实际运行中给煤系统受堵煤、断煤 等影响经常发生部分给煤机停运检修等情况,给煤的均匀性无法保证,炉内受热

循环流化床锅炉自动控制系统的研究与设计

循环流化床锅炉自动控制系统的研究与设计 摘要循环流化床锅炉作为燃烧适应性强、污染低、负荷调节性能好的燃煤技术,已经成为燃煤技术的主力军。随着循环流化床锅炉数量的迅速增多,给其运行的自动化提出来更高的要求。循环流化床锅炉自动控制系统要调节的变量很多,本文主要阐述循环流化床锅炉中的燃烧系统控制方案的设计和汽水系统控制方案的设计,以供同仁参考。 关键词循环流化床锅炉;自动控制;燃烧系统;汽水系统 循环流化床锅炉作为燃烧适应性强、污染低、负荷调节性能好的燃煤技术,已经成为燃煤技术的主力军。随着人们对电力的需求逐渐增长,循环流化床锅炉的数量在我国呈现逐年递增的态势, 循环流化床锅炉数量的迅速增多,给其运行的自动化提出来更高的要求。循环流化床锅炉自动控制系统要调节的变量很多,有主蒸汽压力、主蒸汽温度、料床厚度、料床温度、汽包水位、一次风量、引风量、给水流量等,本文主要阐述循环流化床锅炉中的燃烧系统和汽水系统的自动控制方案。 1 循环流化床锅炉燃烧系统控制方案的设计 循环流化床锅炉燃烧控制系统的主要任务是在确保安全运行、经济燃烧以及环保的要求下,使燃料燃烧所产生的热量尽快地适应负荷的要求。循环流化床锅炉燃烧控制的难点是:①煤质煤量的变化使得燃烧控制系统不稳定甚至很难发挥作用;②负荷变化能够引起床温的显著改变;③影响燃烧效率的因素很多,例如:一、二次风配比、燃煤颗粒和床温等。针对以上难点,本文从以下几个方面进行燃烧系统设计。 1.1 氧量校正环节 为了合理燃烧和节约能源,通常采用过剩空气系数来实现低氧燃烧,过剩空气系数的理想值是1,但是由于影响循环流化床锅炉燃烧状况的因素众多,再加上各种干扰因素的频繁出现,因此在实际控制中该系数的取值范围一般为1.02~1.10。同时为了消除炉压变化引起炉子漏风、燃料热值波动、锅炉进料和出料时空气进入等干扰因素对燃烧效果的影响,在设计氧量校正环节引入排烟含氧量对过剩空气系数进行校正,从而实现氧量的闭环控制,提高了抑制干扰的能力,最终确保锅炉处于最佳燃烧状态。 1.2 负荷调节方案 由于主蒸汽压力的变化直接反映出供热负荷的改变,因此,主蒸汽压力是反映循环流化床锅炉经济、安全运行的重要参数之一。为了适应供热负荷的变化,通过调整锅炉的风量、给煤量来实现。在负荷调节方案设计时,一般采用主汽流量信号作为前馈调节,为了消除燃烧率变化引起的干扰,本文采用经过动态补偿

循环流化床锅炉技术的现状及发展前景研究

循环流化床锅炉技术的现状及发展前景 研究 摘要:伴随着社会经济的发展与进步,使得我国有关领域所应用的循环流化 床锅炉技术,整体水平也相应的得到了提升。这样的技术已经成为了我国实现洁 净煤燃烧的重要工艺类型,并且得到了广泛运用。在具体的使用中,环保型循环 流化床锅炉具有较高的燃烧效果,燃料适应性也比较强,可以进行负荷的灵活调整,受到人们的广泛关注。在本文的分析中,主要以循环流化床锅炉技术作为研 究对象,针对技术的发展现状进行了分析,同时提出了该技术的未来发展情况。 关键字:循环流化床锅炉;液态化;燃烧技术 引言:循环流化床锅炉技术的发展,主要是利用液态化的燃烧技术,在经过 一些较为紧密区域,以及一些输送区域的燃烧室,构建出一个循环回路的燃烧效果。这样的工艺可以发挥出燃烧的高效率特征,符合我国当下对于节能环保方面 的要求,因此广泛的受到了社会关注。 1 循环流化床锅炉 1.1 技术原理 这是一种固体的燃烧反应环节,其工艺当中让气体经过流化反应,实行高效 率的燃烧。在气体穿过燃烧物质层之后,会让固体物质颗粒受到气体的反应,而 与颗粒的承重相互抵消,进而让固体当中的颗粒发生悬浮的反应。这样在提升气 体的流速之后,就可以保持颗粒的高速运动,以此实现反应的沸腾情况。这样的 流化反应环节,会让床料发生液体化的效果,同时固体化的物质也相应的实现液 化燃烧效果。而在气体的流动速度较慢的情况下,会让稀疏区域当中存在着大量 的高浓度物质。在后续进行处理环节,需要利用分离设施实现对物质的集中采集,并将其利用回料设备,输送到炉膛当中,以此构建出循环燃烧的反应流程,这样 极大提升了反应的成本控制,不会带来大量的浪费。

循环流化床锅炉技术发展与应用研究

循环流化床锅炉技术发展与应用研究 摘要:在化工企业发展水平不断提升的背景下,对于循环流化床锅炉的运行周期要求比较高,为了达到提升循环流化床锅炉运行周期的目的,化工企业应该及时对循环流化床锅炉技术开展优化改造,优化调整锅炉运行情况,争取在减少原料成本价格的基础上,增加循环流化床锅炉的运行周期,不断提升循环流化床锅炉的运行质量。本文首先分析循环流化床锅炉运行时的现有情况,其次探讨提升循环流化床锅炉运行周期的方式,以期对相关研究产生一定的参考价值。 关键词:循环流化床锅炉;技术;发展;应用 引言 循环流化床燃烧技术是一种公认的洁净煤燃烧技术,已成为我国火力发电的重要组成部分。通过科研人员不懈的努力研发,我国已取得了从理论到实践具有自主知识产权的成果,目前我国已经是世界上循环流化床锅炉装机容量最大、数量最多的国家。介绍了我国循环流化床锅炉技术的发展历程,分析了循环流化床锅炉的应用现状,并从燃料适应性、变负荷调节能力和灰渣利用方面对我国循环流化床锅炉的技术发展进行了展望。 1循环流化床锅炉技术发展 回顾我国循环流化床燃烧技术的应用与发展,可以大致分为以下几个阶段: 第一阶段是二十世纪八九十年代的学习、积累和完善循环流化床燃烧技术的阶段。二十世纪六七十年代,我国主要工程院校和热学研究机构已经开展了鼓泡流化床技术的研究。研究的内容包括鼓泡床的流体动力学与燃烧、流体介质与管束之间的传热、床内煤块破碎等。二十世纪八十年代德国鲁奇公司成功研制 270t/h循环流化床锅炉引起了我国科技人员的注意。在政府支持下,我国锅炉制造商开始与国外公司合作,进口或授权相应的设备和技术。我国科技人员和工程师将学到的新技术和以往鼓泡床锅炉研发经验相结合,开始自主研制循环流化床

35t/h循环流化床锅炉燃烧系统及辅助设备的设计

35t/h循环流化床锅炉燃烧系统及辅助设备的设计 洪波 长沙锅炉厂 摘要:本文从设计、结构、运行等几个方面着重介绍了新型循环流化床锅炉的三回程、三级分离 回送、碟型布风独特燃烧系统和几个辅助设备。 关键词:新型循环流化床锅炉;三回程;三级分离回送;碟型布风;鼓、引风机;燃料粒径;给 煤设备 1 前言 长沙锅炉厂多年来致力于循环流化床锅炉的开发与设计制造工作,自1997年第一台稀相区采用三回程及一级分离回送35t/h循环流化床锅炉投入运行以来,不断对这项技术进行追踪调查与完善,取得了许多经验,并在此基础上开发出稀相区采用三回程及三级分离回送35t/h循环流化床锅炉,本文将简要介绍该产品的燃烧系统及辅助设备设计特点。 2 锅炉设计基本条件 2.1 锅炉设计规范 额定蒸发量35 t/h 额定蒸汽压力 3.82 MPa 额定蒸汽温度249 ℃ 给水温度104 ℃ 2.2燃用煤种 造气炉渣、劣质烟煤、无烟煤末、焦碳末。 3 锅炉及辅助设备结构介绍 从国内已投运锅炉来看,由于多种原因,均不同程度地存在着一般难达到满负荷,运行周期短,事故频繁,分离效率低,埋管与尾部等受热面磨损快,分离器及炉墙磨损、变形、密封性能不好,漏灰严重等,严重影响锅炉的连速稳定运行,不适用化肥行业生产连续性和用汽量大要求。造成这种状况的原因有设计问题,也有制造、安装、运行等方面的问题,有锅炉本体的问题,也有辅助设备方面的问题。

稀相区采用三回程及三级分离回送35t/h循环流化床锅炉是我厂结合中小型化肥行业实际,为大力提高锅炉运行可靠性,而研制的新型循环流化床锅炉。 该锅炉设计为双锅筒、自然循环、分散下降管,适用于室内和半露天布置。 3.1 锅炉的基本尺寸 上锅筒中心标高18,100 mm 锅炉运转层标高7,500 mm 锅炉点火平台标高4,200 mm 3.2 锅炉燃烧系统 该锅炉稀相区采用三回程及三级分离回送以及碟型布风板低倍率循环流化床燃烧系统。 提高燃烧效率的关键在于提高那些一次通过炉膛时没有燃尽,而循环次数又不多的颗粒的燃尽度,因此稀相区设计成三回程,烟气经过三回程后,停留时间达到5.8秒,从而使烟气中循环次数又不多的颗粒有足够停留时间燃烧尽,提高炉膛出口温度(达到900~950度),降低飞灰含碳量(为6~8%),降低固体不完全燃烧损失,提高锅炉效率,降低锅炉耗煤量,特别是目前,煤的价格上涨幅度比较大,起到节能降耗作用,具有可观的经济效益。 第一级分离为烟气经第二回程下行,再拐向第三回程上行,形成惯性重力分离,分离下来粗灰构成2米高灰仓,底部配有回料风,送入稀相区第一回程再燃烧,为了保证灰仓内不结焦,灰仓前后,上部布置水冷壁管,水冷壁管磨损面采取防磨措施。 第二级分离采用平直流式高温烟尘分离器,布置在第三回程出口(即对流管束区前部),该分离器初级分离采用直流槽型分离的形式,二级采用集尘加速直流槽型分离的形式,三级采用分流旋转加集尘直流式分离技术,它的材料上也表现不凡,具有优异的耐磨损和耐急冷忽热以及耐高温而不粘结灰尘的性能。由于 平直流分离器的特殊结构,末级流线型渐扩烟道,使流出的烟气速度降低,并在其边壁效应下使灰尘扩散与稀释,能减缓灰尘对对流受热面的冲刷和磨损,大大地延长了对流受热面的寿命。平直流分离器底部设有两套回料系统,并用“L 阀”来控制,布置在稀相区第三回程后墙,捕捉下来灰经“L阀”送回稀相区第一回程再燃烧,并配有回料风,采用直吹风技术,不需要控制料柱,司炉工容易掌握,同时,回料系统置有温度计,用此监测回料是否正常,为了保证回送仓内部不结焦,回送仓前后,中间布置水冷壁管,水冷壁管磨损面采取防磨措施。该分离器目前在国内有上百家用户,经长期使用证明,其使用寿命均在六年以上。 第三级分离采用金属槽型分离器, 布置在省煤器上部(即低温区,烟气温度400~450度),考虑到金属槽型分离器耐温性受到限制,将其布置在低温区,槽型分离器两端能自由膨胀,捕捉下来细灰由回料风送回稀相区第一回程再燃烧。大家知道磨损量与飞灰浓度成正比关系,即飞灰浓度减小一倍,磨损量也减小一倍,省煤器上部布置槽型分离器后,均匀捕捉烟气中细灰,大大地降低烟气中飞灰浓度,省煤器管磨损也大大地降低了,临猗化工厂的

循环流化床锅炉论文写作范例(专家指导5篇)(5)

循环流化床锅炉论文写作范例(专家指导5篇)(5) 循环流化床锅炉论文写作范例五: 题目:循环流化床锅炉超低排放改造可行性探析 摘要:由于本公司3台220t/h循环流化床机组在运行过程中产生的排放量已无法满足国家环保局最新下发的超低标准排放的具体要求, 因此本公司按照国家相关要求对公司3台220t/h循环流化床机组的脱硫、脱硝、除尘部分进行改造, 以满足国家有关排放的具体要求。 关键词:循环流化床锅炉; 超低排放; 改造; 近几年随着我国可持续发展理念的不断深化, 使得环境问题逐渐成为了社会关注的焦点问题。与此同时, 国家也针对各个领域企业的排污、排烟情况制定了一系列的排放标准。为积极响应国家相关文件, 本公司根据实际及情况对3台220t/h循环流化床机组进行改造, 使得改造后的循环流化床机组的烟气排放指标达到相关部门的具体要求。 一、脱硫部分改造 有关炉内脱硫部分的改造主要分为以下两点: 第一, 石灰石注入点改造。本次石灰石技术改造结合福斯特惠勒循环流化床锅炉固有特点、紧凑式旋风分离器及炉膛出口的高宽比、炉内喷钙脱硫技术进行石灰石注入点的改造工作, 在实际改造过程中, 应注重合理布置并选择炉膛喷射的具体位置。一般情况下, 炉膛石灰石注入点主要有以下4种位置: (1) 给煤管给入, 当石灰粉进入炉膛内部后, 无法与烟气充分混合, 致使给煤管给入普遍存在脱硫效果不佳的现象; (2) 二次风中给入, 由于二次风压较低且穿透力较差, 使得运行工程中经常会出现石灰粉与烟气混合不充分的现象; (3) 独立开口, 在石灰粉进入炉膛后, 混合扩散性较差, 有改造时间长、破坏原有耐火材料的缺点; (4) 返料器侧面中部人孔给入, 有利于提高石灰石细粉利用率、缩短原有炉内喷钙固硫时间、提高石灰石在炉内与二氧化硫混合接触能力, 该改造需要有合适的位置和温度, 具有投料后反应时间长、效果滞后的缺点。 因此, 在改造过程中相关技术人员需要根据实际情况选择炉膛石灰石注入点的位置非常关键。此外, 在选择石灰石注入点温度区域时应以835℃~850℃为宜。在本次改造过程中, 结合实际情况最终选择从分离器的中部人孔注入的方式, 且通过将原有石灰石输送管线易磨损弯头全部更换为新型耐磨弯头的方式, 提高石灰石输送管线的稳定性, 同时降低循环流化床锅炉出现故障的概率。在改造结束后, 应注意将炉内喷钙优化工艺调整到适合锅炉运行的范围。 第二, 锅炉密相区设置蒸汽喷枪改造, 为了防止由断煤偏烧引起的二氧化硫超标排放的现象, 相关工作人员应在锅炉密集区增设蒸汽喷枪, 且每台循环流化床锅炉应配置3个蒸汽喷枪并将这3支蒸汽喷枪分别设置在锅炉密集区的左墙、右墙、后墙的中部, 且每支蒸汽喷枪应满足出力为5t/h、蒸汽参数为P=1.15MP、T=315℃等基本条件, 导致二氧化硫超标排放的主要原因为是循环流化床锅炉在正常运行过程中由于给煤机断煤是的锅炉内部的布风板煤炭无法均匀分布, 从而导致锅炉密相区温度呈现出混乱状态。因此, 本次改造将通过在锅炉密相区上部设置蒸汽喷枪的方式来提高锅炉密相区的脱硫的稳定性, 在断煤等锅炉非正常运行状态下, 紧急投入蒸汽喷枪, 控制二氧化硫排放浓度不会突升, 避免硫化物排放超标。

《220t/h循环流化床锅炉设计》

220 t/h循环流化床锅炉设计总结 包绍麟1,吕清刚1,那永洁1,孙运凯1 毛军华2, 王政 2,杨浩2,赵冀哲 2 后永杰3,李留轩3 (1.中国科学院工程热物理研究所,北京100080;2.无锡华光锅炉股份有限公司,无锡 214028;3.洛阳华润热电有限公司,洛阳 471900) 摘要:采用我国自主技术的两台220 t/h循环流化床锅炉在河南洛阳华润热电有限公司已投运2年。文章中分析了2年来该锅炉所出现的主要问题,并提出了解决办法,对我国循环流化床锅炉的应用和设计具有一定的参考价值。 关键词:220t/h循环流化床,锅炉,故障分析 一、前言 采用中国科学院工程热物理研究所技术、由无锡华光锅炉股份有限公司设计制造的首批两台220 t/h循环流化床锅炉分别于2004年2月和6月在河南洛阳华润热电有限公司投入商业运行,至今已经运行2年多时间。其中1号炉在2005年累计运行7250小时,2号炉累计运行7830小时,由于汽机出现了2次叶片脱落事故,2005年的累计运行时间没有达到8000小时,本文针对锅炉运行2年多所出现的一些问题进行了总结介绍,并提出有效地解决问题的办法。 二、220 t/h循环流化床锅炉结构简介[1] 220 t/h循环流化床锅炉炉膛采用了单汽包自然循环、全悬吊膜式水冷壁的封闭结构。布风板到炉膛顶的高度为32 m,炉膛横截面积为52 m2。炉膛内布置有4片过热蒸汽屏和2片水冷蒸发屏。 炉膛底部的布风板上布置有内嵌逆流柱型风帽,布风板上有三点排渣,其中2根接入滚筒式排渣机。前墙下部有四点给煤。锅炉采用了两只床下油点火燃烧器,均匀布置在水冷风室的后墙。

1循环流化床锅炉建模与仿真研究

循环流化床锅炉建模与仿真研究 乔钰深王强李倩 (郑州电力高等专科学校,河南,郑州 450004) 摘要以HG-440/13.7-L.PM4型循环流化床锅炉为对象,开发了用于循环流化床锅炉燃烧系 统仿真研究的软件。文中描述了以小室模型为基础的宽筛分固体颗粒的燃烧系统模型构建,包括 固体颗粒和碳颗粒的质量平衡方程、氧气质量平衡方程、能量平衡方程、煤粒燃烧方程、炉内传 热方程,简介了模型的求解方法和软件功能。它对开展循环流化床锅炉的仿真研究提供了有力的 工具,为开发循环流化床锅炉培训仿真机奠定了基础。 关键词循环流化床锅炉燃烧系统仿真软件 Combustion System Simulation of a HG-44ot/h CFBB Qiao Y ushen Wang Qiang Li Qian (Zhengzhou Electric Power College, Zhengzhou, China, 450004) Abstract:A simulation system of a HG-440t/h CFBB was developed to investigate the performance of combustion system. The structure and solution of the simulation model was introduced. It provides a powerful tool to investigate the performance of CFBB and establishes an essential base to develop the CFBB simulator. Keywords: Circulating fluidized bed boiler; combustion system; simulation; software 1 前言 循环流化床燃烧技术是近年来在国际上发展起来的新一代高效、低污染清洁燃烧技术。我们迫切需要加大对该型锅炉的研究力度,加快对此技术的消化和吸收。鉴于试验研究往往代价昂贵,有时甚至是不可能的,因此数学模型与仿真研究的优点就显得格外突出[1]。 循环流化床锅炉的建模与仿真研究就是应用基本理论定律,结合有关流动、燃烧、化学反应、传热等方面的经验模型和理论建立循环流化床锅炉的数学模型,然后借助计算机对其性能进行仿真计算。相对试验而言,建模与仿真的投资要小得多,然而其通用性、灵活性和快速性却可以使技术人员对各种可能的设计、运行等方案进行充分比较、筛选和优化,其好处和经济效益是显而易见的。 另外,仿真建模可以为循环流化床锅炉培训用仿真机的开发奠定基础。随着循环流化床锅炉的大量建设,大批运行人员急需培训,尤其是对仿真培训的需求更迫切,所以需要加快循环流化床锅炉仿真机的开发。传统电站煤粉锅炉的仿真机开发技术已很成熟,循环流化床锅炉和传统电站锅炉的最大区别在于燃烧系统的不同,而汽水系统基本相同,所以循环流化床锅炉燃烧系统仿真软件的开发显得尤为重要。 2 仿真软件开发过程 2.1 仿真对象 本软件以HG-440/13.7-L.PM4型循环流化床锅炉作为仿真对象。该型锅炉为国内第一台超高压再热循环流化床锅炉,由哈尔滨锅炉厂采用德国EVT技术制造。目前河南省的循环流化床锅炉以此型最多,选其作为仿真对象有一定的代表性[2]。 2.2 循环流化床锅炉燃烧系统的模型构建 循环流化床燃烧系统的模型是建立在物质质量守恒和能量守恒的基础上的,所建方程包括各种气体和固体组分的质量守恒以及所有物质的能量守恒,这些守恒方程就构成了循环流化床数学模型的主体。为了确定模型主体中各项的系数和内容,例如某气体生成或消耗的速率等,还需根据特定原理或经验理论建立相应的计算模型,这些计算模型就称为“子模型”。 本文中采用“小室模型”作为建立燃烧系统内守恒方程的手段。所谓“小室”就是沿着炉内固

热能及动力工程专业毕业论文循环流化床锅炉

题目:循环流化床锅炉运行分析以及脱硫技术 姓名那广峰层次专升本 学号1123205631 专业热能与动力工程班级热升1292 校指导老师:早宿 校外指导老师:东明

循环流化床锅炉是八十年代发展起来的高效率、低污染和良好综合利用的燃煤技术,由于它在煤种适应性和变负荷能力以及污染物排放上具有的独特优势,使其得到迅速发展。循环流化床锅炉的原理及其脱硫工艺等加工技术的发展,带来了社会效益和经济效益。 关键词:循环流化床锅炉加工分析

1引言 (3) 2循环流化床锅炉的特点 (3) 3循环流化床的燃烧加工过程 (4) 3.1循环流化床煤的燃料着火 (4) 3.2循环流化床煤的破碎特性 (4) 4循环流化床锅炉发展中存在的一些问题及加工剖析 (5) 4.1国目前已运行的循环流化床锅炉遇到的主要问题 (5) 4.2锅炉调试及运行中的控制重点 (5) 4.2.1流化不良的预防法 (5) 4.2.2超温结焦的预防控制法 (5) 4.2.3两床失稳预防控制 (6) 4.2.4堵煤预防控制与启动调试 (6) 5循环流化床锅炉脱硫技术 (7) 5.1 脱硫技术概述 (7) 5.2 炉喷入灰脱硫技术 (8) 5.3湿式灰--膏法脱硫工艺 (11) 5.4半干法烟气脱硫工艺 (16) 6结束语 (19) 参考文献 (19)

1 引言 循环流化床锅炉采用流态化的燃烧式,是介于煤粉炉悬浮燃烧和链条炉固定燃烧之间的燃烧式,即通常所讲的半悬浮燃烧式。自循环流化床燃烧技术出现以来,循环流化床锅炉已在世界围得到广泛的应用。循环流化床锅炉是一种国际公认的洁净煤燃烧技术,以其燃料适应性广、脱硫效果好、NOx排放量低、负荷调节性能好等优点在我国燃煤电站中兴未艾。我国循环流化床锅炉技术已步入世界先进水平,循环流化床锅炉总装机容量也居世界第一位,但是,我国锅炉的脱硫现状还不很乐观,脱硫系统的可用率、锅炉脱硫效率不高,因此循环流化床锅炉的应用加工还存在不少问题,离国际先进水平有一定差距。 2 循环流化床锅炉的特点 由于循环流化床气、固两相混合物的热容量比单相烟气的热容量大几十倍甚至几百倍,循环流化床锅炉中燃料的着火、燃烧非常稳定。在床沿炉膛高度所进行的燃烧和传热过程,基本上是在十分均匀的炉膛温度下(一般为850℃~900℃)进行的,从而可使循环流化床锅炉达到98%~99%的燃烧效率。在钙与燃料中的硫摩尔比为115~215的情况下可以达到90% 以上的脱硫效率。由于循环

论文题目循环流化床锅炉旋风分离器分析循环流化床锅炉旋风分离器分析[修改版]

第一篇:论文题目循环流化床锅炉旋风分离器分析循环流化床锅炉旋风分离器分析 自循环流化床燃烧技术出现以来,循环床锅炉在世界范围内得到广泛的应用,大容量的循环床锅炉已被发电行业所接受。循环流化床低成本实现了严格的污染排放指标,同时燃用劣质燃料,在负荷适应性和灰渣综合利用等方面具有综合优势,为煤粉炉的节能环保改造提供了一条有效的途径主循环回路是循环流化床锅炉的关键,其主要作用是将大量的高温固体物料从气流中分离出来,送回燃烧室,以维持燃烧室稳定的流态化状态,保证燃料和脱硫剂多次循环、反复燃烧和反应,以提高燃烧效率和脱硫效率。主循环回路是循环流化床锅炉的关键,其主要作用是将大量的高温固体物料从气流中分离出来,送回燃烧室,以维持燃烧室的稳定的流态化状态,保证燃料和脱硫剂多次循环、反复燃烧和反应,以提高燃烧效率和脱硫效率。主循环回路不仅直接影响整个循环流化床锅炉的总体设计、系统布置,而且与其运行性能有直接关系。分离器是主循环回路的主要部件,因而人们通常把分离器的形式,工作状态作为循环流化床锅炉的标志。分离器是主循环回路的关键部件,其作用是完成含尘气流的气固分离,并把收集下来的物料回送至炉膛,实现灰平衡及热平衡,保证炉内燃烧的稳定与高效。从某种意义上讲,CFB 锅炉的性能取决于分离器的性能,所以循环床技术的分离器研制经历了三代发展,而分离器设计上的差异标志了CFB 燃烧技术的发展历程。循环流化床循环流化床循环流化床循环流化床1.1 循环流化床锅炉简介循环流化床(CFB)燃烧技术是一项近二十年发展起来的清洁煤燃烧技术。流化床燃烧是床料在流化状态下进行的一种燃烧,其燃料可以是化石燃料(如煤、煤矸石)、工农业废弃物(如可燃垃圾、高炉煤气)和各种生物质燃料(如秸秆)。流化燃烧是一种介于层状燃烧与悬浮燃烧之间的燃烧方式。煤预先经破碎加工成一定大小的颗粒(一般为<8mm)后置于布风板上,煤经给煤机进入燃烧室,燃烧室内料层的静止高度约在350~500mm,空气则通过布风板由下向上吹送。当空气以较高的气流速度通过料层时,煤粒间的空隙加大,料层膨胀增高,所有的煤粒、灰渣纷乱混杂,上下翻腾不已,颗粒和气流之间的相对运动十分强烈。这种处于沸腾状态的料床,称为流化床。这种燃烧方式即为流化燃烧。流化燃烧后的细小颗粒燃料随高温烟气飞出炉膛,大部分被固态物料分离器捕捉,经返料器送回炉膛循环燃烧,这就是循环流化燃烧技术,采用循环流化燃烧技术生产的锅炉即为循环流化床锅炉。从已投运流化床锅炉分折,流化床锅炉具有独特的优越性:(1)燃烧效率高:国外循环流化床锅炉,燃烧效率高达99%;我国设计,投运流化床锅炉效率也高达95-98%。该炉型燃烧效率高的主要原因是煤燃烬率高。煤粒燃烬率分三种情况分析:较小的颗粒(小于0.04mm),随烟气速度进行流动,它们未达到对流受热面就完全燃烬了,在炉膛高度有效范围内,它们燃烬时间是足够的;对于较大一些煤粒(大于0.6mm),其沉降速度高,只有当其直径进一步燃烧或相互磨擦碎裂而减小时,才能随烟气逸出,较大颗粒经分离器分离返回炉膛循环燃烧;对于中等粒度煤,其燃烧时间要比停留时间长,这给颗粒燃烬提供了足够时间,未燃烬颗粒循环燃烧,达到燃烬的目的。(2)、煤种适应性强:流化床炉可燃用低热值的劣质烟煤、页炭、炉渣矸石甚至垃圾、秸秆等,对煤种适应性比煤粉炉、层燃炉好。在循环床锅炉中,通过粒子的循环回燃,炉膛温度能被控制,煤粒着火和燃烬较好。流化床锅炉设计特点是炉膛高,给煤、布风、出渣等设计都适应劣质煤的燃烧,布风装置将空气分别送入一次风的风室及分布板,送入二次风的风道喷咀。一次风约占总风量60%,由燃烧室底部送入,二次风由密相区的不同高度送入,给高效燃烧提供了条件。由于采用了分离回料装置,为劣煤分级燃烧、回燃提供了条件,循环流化床锅炉有两种类型分离装置,一种是惯性分离,一种是旋风分离;现在生产的锅炉多采用一级高温分离器。国产循环流化床锅炉采用较低流化速度(一般4.5m/s -5.5m /s)、较低循环倍率约(10-20),因此,分离受热面磨损较小。(3)、添加石灰石,有较高脱硫效果:流化床锅炉脱硫原理是:煤燃烧过程中产生氧化硫与流化床炉燃烧添加剂一氧化钙发生反应,产生的硫酸钙随炉渣排出,脱硫效果可800-900低温下燃烧,可控制NOx 生成。流化床炉NOx 生成原理是空气中氮气和氧气,在燃烧时产生NO。在流化床炉燃烧过程中,燃料中90%的氮原素转化成NO2,大约10%的

相关主题
文本预览
相关文档 最新文档