210T吨每小时循环流化床锅炉毕业设计.doc

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3、93.1.6循环倍率的影响93.1.7SO2在炉膛停留时间的影响93.1.8负荷变化的影响93.1.9给料方式的影响93.1.10其它因素的影响93.2 NOX的排放93.3 无脱硫工况燃烧计算103.3.1无脱硫工况下燃烧计算103.3.2无脱硫工况下烟气体积计算114物料循环倍率124.1物料循环对锅炉燃烧特性的影响124.1.1物料循环对炉内燃烧的影响124.1.2物料循环对热量分配的影响124.1.3物料循环与变负荷的关系124.1.4物料循环对脱硫、脱硝的影响124.2物料循环倍率的选择124.2.1燃料特性对循环倍率的影响134.2.2热风温度及回送物料温度对循环倍率的影响134.

4、2.3最佳循环倍率确定135脱硫工况计算145.1燃烧和脱硫化学反应式145.2脱硫计算146.燃烧产物热平衡196.1炉膛燃烧产物热平衡方程式196.2 燃烧产物热平衡计算196.2.1脱硫对循环流化床锅炉热效率的影响196.2.2锅炉热平衡计算217传热系数计算237.1影响循环流化床传热的各种因素237.1.1气体物理性质的影响237.1.2固体颗粒物理特性的影响237.1.3流化风速的影响237.1.4床温对传热系数的影响237.1.5管壁温度的影响237.1.6固体颗粒浓度的影响247.1.7床层压力的影响247.2炉膛传热系数247.3汽冷屏传热系数248炉膛268.1炉膛结构设计

5、268.2炉膛热力计算279汽冷旋风分离器309.1旋风分离器的种类309.1.1汽冷式旋风分离器相比较其它形式的分离器的优点:309.1.2分离器结构设计319.2汽冷旋风分离器热力计算3110风烟系统3410.1风烟系统烟气阻力计算3410.1.1旋风分离器本体阻力计算3410.1.2炉膛风室压力3710.1.3炉膛配风装置阻力计算3811回料装置4011.1回料装置用途及分类4011.1.1回料装置要求及用途4011.1.2回料装置分类4011.2回料器结构计算4011.3回料器压力计算4112布风装置4312.1风帽4312.2布风板4313 计算结果汇总4413.1 基本数据4413

6、.1.1 设计煤种4413.1.2 石灰石4513.2 燃烧脱硫计算4513.2.1 无脱硫计算时的燃烧计算4513.2.2 无脱硫工况时的烟气体积计算4513.2.3 脱硫计算4613.2.4 脱硫工况时受热面中燃烧产物的平均特性4913.2.5 脱硫工况时燃烧产物焓温表5013.3 CFB锅炉热力计算5213.3.1 锅炉设计参数52循环硫化床燃烧5313.3.2 锅炉热平衡及燃料燃烧方式和石灰石消耗量5313.3.3 炉膛膜式水冷壁传热系数5513.3.4 炉膛汽冷屏传热系数计算5713.4 结构计算6013.4.1 炉膛膜式水冷壁计算受热面积:6013.4.2 炉膛汽冷屏计算受热面积6

7、213.4.3 炉膛汽冷旋风分离器计算受热面积6213.5 热力计算6313.5.1 炉膛热力计算6313.5.2 汽冷旋风分离器热力计算6713.6 旋风分离器烟气阻力计算7113.7 炉膛风室压力计算7913.7.2 炉膛配风装置阻力计算8013.8 回料器设计计算8213.8.1 结构尺寸计算8213.8.2 回料器风室压力计算8313.8.3 回料器配风装置阻力计算8414总结82致谢83主要参考文献84外文文献及翻译85华北水利水电学院本科生毕业设计(论文)开题报告115主要参考文献124 摘 要循环流化床燃烧技术是上个世纪80年代在锅炉上得到成功应用的一种清洁煤燃烧技术。由于它具有

8、高效,低污染且煤种适应性强等特点,在很多国家都受到了重视。我国自上世纪80年代开始发展循环流化床锅炉,目前该技术已相当成熟。本文主要对210T/H循环流化床锅炉的设计过程进行了阐述。设计中先进行了无脱硫工况及脱硫工况的燃料消耗量及烟气量计算,随后进行了脱硫计算、热力计算、结构计算和烟气阻力计算等,在热力计算中,利用相似原理,采用逐次逼近的方法,进行迭代计算,确定了炉膛,汽冷旋风分离器和回料器的尺寸。本锅炉燃用的是烟煤,挥发分较高,故炉膛内采用前后墙对冲燃烧,旋流燃烧器。炉膛底部采用水冷布风板,以支持静态床料和保证气流的分布均匀。本次设计的锅炉效率为90.64%,炉膛截面积52.878m2。从计

9、算结果知,该锅炉的设计合理,效率较高,可供工程实际参考。本论文附锅炉本体图,旋风分离器图,工质流程图各一张。关键词:循环流化床锅炉;脱硫;热力计算 Abstract The circulating fluidized bed (CFB) burning technology is a kind of clean coal burning technology which started from 1980s.For its high efficient, the low pollution and strong suitability for many coals,many countries

10、 have paid attention to the development of CFBB. Our country started the study of CFBB since 1980s .Now, the technology is mature. This essay elaborates the design process of 210T/H circulating fluidized bed boiler. In this design,I made a calculation of the without desulfurization condition, the st

11、atus of desulfurization of fuel consumption and combustion flue gas.Then, I carried out the desulfurization calculation, thermodynamic calculation, strength calculation, the smoke and wind resistance calculation. In the thermodynamic calculation, It should be emphasized that similarity criterion and

12、 successive approximation method with iterative computing are used in determine the size of furnace, steam cold cyclone, recycling collector.As the boiler combusts bituminous coal,I choose swirl burners laying front and rear walls in the furnace. In the bottom of the Furnace is the air distribution

13、board which can support the solid fuel and ensure the uniform airflow.The efficiency of the boiler is 90.64% and the sectional area is 52.878m2. It can be seen from the calculating result that the entire design is rational and efficient, which indicates that the design can be provided as reference o

14、f actual engineering design. Drawings of the boiler ,cyclone and the flow process of refrigerant are attached in the end of the essay. Key words circulating fluidized bed; design of boiler; high temperature cyclone separator 1概述我国的一次能源的供应主要以煤炭为主,由于燃煤发电的直接污染较大,特别是SO2、NOX的排放。SO2的排放是造成酸雨的主要原因。循环流行化床锅炉技

15、术是一项高效低污染清洁燃烧枝术。国际上这项技术在电站锅炉、工业锅炉和废弃物处理利用等领域已得到广泛的商业应用,并向几十万千瓦级规模的大型循环流化床锅炉发展;国内在这方面的研究、开发和应用也逐渐兴起,已有上百台循环流化床锅炉投入运行或正在制造之中。1.1循环流化床锅炉的概念循环流化床锅炉是从鼓泡床锅炉的基础上发展起来的,早期循环流化床锅炉的流化速度比较高,因此称作快速循环流化床锅炉。鼓泡床和快速床的基本理论可以用于循环流化床锅炉。鼓泡床和快速床的基本理论已经研究了很长时间,形成了一定的理论。要了解循环流化床锅炉的原理,必须要了解鼓泡床和快速床的理论以及物料从鼓泡床到湍流床到快速床各种状态下的动力

16、特性,燃烧特性以及传热特性。1.1.1流态化当固体颗粒中有流体通过时,随着流体速度的逐渐增大,固体颗粒开始运动,且固体颗粒之间的摩擦力也越来越大,当流速达到一定值时,固体颗粒之间的摩擦力与它们的重力相等,每个颗粒可以自由运动,所有固体颗粒表现出类似流体状态的现象,这种现象称为流态化。对于液固流态化的固体颗粒来说,颗粒均匀地分布于床层中,称为“散式”流态化。而对于气固流态化的固体颗粒来说,气体并不均匀地流过床层,固体颗粒分成群体作紊流运动,床层中的空隙率随位置和时间的不同而变化,这种流态化称为“聚式”流态化。循环流化床锅炉属于“聚式”流态化。固体颗粒(床料)、流体(流化风)以及完成流态化过程的设

17、备称为流化床。1.1.2临界流速对于由均匀粒度的颗粒组成的床层中,在固定床通过的气体流速很低时,随着风速的增加,床层压降成正比例增加,并且当风速达到一定值时,床层压降达到最大值,该值略大于床层静压,如果继续增加风速,固定床会突然解锁,床层压降降至床层的静压。如果床层是由宽筛分颗粒组成的话,其特性为:在大颗粒尚未运动前,床内的小颗粒已经部分流化,床层从固定床转变为流化床的解锁现象并不明显,而往往会出现分层流化的现象。颗粒床层从静止状态转变为流态化进所需的最低速度,称为临界流化速度。随着风速的进一步增大,床层压降几乎不变。循环流化床锅炉一般的流化风速是23倍的临界流化速度。影响临界流化速度的因素:

18、(1)料层厚度对临界流速影响不大。(2)料层的当量平均料径增大则临界流速增加。(3)固体颗粒密度增加时临界流速增加。(3)流体的运动粘度增大时临界流速减小:如床温增高时,临界流速减小。1.2循环流化床锅炉的优点(1)燃料适应性广这是循环流化床锅炉的主要优点之一。在循环流化床锅炉中按重量计,燃料仅占床料的13%,其余是不可燃的固体颗粒,如脱硫剂、灰渣等。因此,加到床中的新鲜煤颗粒被相当于一个“大蓄热池”的灼热灰渣颗粒所包围。由于床内混合剧烈,把煤料加热到着火温度而开始燃烧。在这个加热过程中,所吸收的热量只占床层总热容量的千分之几,因而对床层温度影响很小,而煤颗粒的燃烧,又释放出热量,从而能使床层

19、保持一定的温度水平,这也是流化床着火没有困难,并且煤种适应性很广的原因所在。(2)燃烧效率高循环流化床锅炉的燃烧效率要比鼓泡流化床锅炉高,通常在9599%范围内,可与煤粉锅炉相媲美。循环流化床锅炉燃烧效率高是因为有下述特点:气固混合良好;燃烧速率高,其次是飞灰的再循环燃烧。(3)脱硫效率高由于飞灰的循环燃烧过程,床料中未发生脱硫反应而被吹出燃烧室的石灰石、石灰能送回至床内再利用。另外,已发生脱硫反应部分,生成了硫酸钙的大粒子,在循环燃烧过程中发生碰撞破裂,使新的氧化钙粒子表面又暴露于硫化反应的气氛中。这样循环流化床燃烧与鼓泡流化床燃烧相比脱硫性能大大改善。当钙硫比为1.52.0时,脱硫率可达8

20、590%。而鼓泡流化床锅炉,脱硫效率要达到8590% ,钙硫比要达到34,钙的消耗量大一倍。与煤粉燃烧锅炉相比,不需采用尾部脱硫脱硝装置,投资和运行费用都大为降低。(4)氮氧化物排放低氮氧化物排放低是循环流化床锅炉另一个非常吸引人的特点。 运行经验表明,循环流化床锅炉的NOX排放范围为50150ppm或40120mg/MJ。循环流化床锅炉NOX排放低是由于以下两个原因:一是低温燃烧,此时空气中的氮元素一般不会生成NOX ;二是分段燃烧,抑制燃料中的氮转化为NOX ,并使部分已生成的NOX得到还原。(5)燃烧强度高,炉膛截面积小炉膛单位截面积的热负荷高是循环流化床锅炉的另一主要优点。其截面热负荷

21、约为3.54.5MW/m2,接近或高于煤粉炉。同样热负荷下鼓泡流化床锅炉需要的炉膛截面积要比循环流化床锅炉大23倍。(6)负荷调节范围大,负荷调节快当负荷变化时,只需调节给煤量、空气量和物料循环量,不必像鼓泡流化床锅炉那样采用分床压火技术。也不像煤粉锅炉那样,低负荷时要用油助燃,维持稳定燃烧。一般而言,循环流化床锅炉的负荷调节比可达(34):1。负荷调节速率也很快,一般可达每分钟4%。(7)易于实现灰渣综合利用循环流化床燃烧过程属于低温燃烧,同时炉内优良的燃尽条件使得锅炉的灰渣的含碳量低(含炭量小于1%),属于低温烧透,易于实现灰渣的综合利用,如作为水泥掺和料或做建筑材料。同时低温烧透也有利于

22、灰渣中稀有金属的提取。(8)床内不布置埋管受热面循环流化床锅炉的床内不布置埋管受热面,因而不存在鼓泡流化床锅炉的埋管受热面易磨损的问题。此外,由于床内没有埋管受热面,启动、停炉、结焦处理时间短,可以长时间压火等。(9)燃料预处理系统简单循环流化床锅炉的给煤粒度一般小于13mm,因此与煤粉锅炉相比,燃料的制备破碎系统大为简化。(10)给煤点少循环流化床锅炉的炉膛截面积小,同时良好的混合和燃烧区域的扩展使所需的给煤点数大大减少。既有利于燃烧,也简化了给煤系统。2燃料与脱硫剂2.1燃料循环流化床锅炉的燃料适应性很强,可以燃烧各品质的煤,可以掺烧秸秆、垃圾等一些低成本的燃料,这也是它受到追捧的主要原因

23、之一。本次设计的燃料是烟煤,收到基挥发分30.5%,收到基灰分30.92%。在循环流化床锅炉中,灰分影响到燃料的着火与燃烧,但灰分使循环的传热增强、负荷调节范围扩大,这是它有利的一面。2.2脱硫剂脱硫剂一般指脱除燃料中游离的硫或硫化合物的药剂,各种碱性化合物都可以作为脱硫剂。一般多采用廉价的石灰、石灰石和用石灰质药剂配制的碱性溶液。脱硫剂能吸收烟气中大部分的二氧化硫固定在燃料渣中。本次设计中煤的收到基硫含量是1.18%,可以通过脱硫效率,钙硫摩尔比等数据计算得出CaCO3的消耗量。3脱硫与排烟有害物质的形成SO2是一种严重危害大气环境的污染物,SO2与水蒸汽进行化学反应形成硫酸,和雨水一起降至

24、地面即为酸雨。NOX包括NO、NO2、NO3 三种,其中NO也是导致酸雨的主要原因之一,同时它还参加光化学作用,形成光化学烟雾,还造成了臭氧层的破坏。煤加热至400时开始首先分解为H2S,然后逐渐氧化为SO2。其化学反方程式为FeS2+ 2H2 2H2S + FeH2S +O2 H2 + SO2对SO2形成影响最大的因素是床温和过量空气系数,床温升高、过量空气系数降低则SO2越高。循环流床燃烧过程中最常用的脱硫剂就石灰石,当床温超过其煅烧温度时,发生煅烧分解反应:CaCO3 CaO + CO2 183KJ/mol脱硫反应方程式为:CaO + SO2+1/2 O2 CaSO43.1影响循环流化床

25、脱硫效率的各种因素:3.1.1Ca/S摩尔比的影响Ca/S摩尔比是影响脱硫效率的首要因素,脱硫效率在Ca/S低于2.5时增加很快,而继续增大Ca/S比或脱硫剂量时,脱硫效率增加得较少。循环流化床运行时Ca/S摩尔比一般在1.52.5之间。3.1.2床温的影响床温的影响主要在于改变了脱硫剂的反应速度、固体产物分布及孔隙堵塞特性,从而影响脱硫率和脱硫剂利用率。床温在900左右达到最高的脱硫效率。3.1.3粒度的影响采用较小的脱硫剂粒度时,循环流化床脱硫效果较好。3.1.4氧浓度的影响脱硫与氧浓度关系不大,而提高过量空气系数时脱硫效率总是提高的。3.1.4床内风速的影响对一定的颗粒粒度,增加风速会使

26、脱硫效率降低。3.1.6循环倍率的影响循环倍率越高,脱硫效率越高。3.1.7SO2在炉膛停留时间的影响应该保证SO2在床内停留时间不少于24秒。3.1.8负荷变化的影响当循环流化床负荷变化在相当大的范围内时,脱硫效率基本恒定或略有升降。3.1.9给料方式的影响石灰石与煤同点给入时脱硫效率最高。3.1.10其它因素的影响床压的影响:增加压力可以改善脱硫效率,并且能够提高硫酸盐化反应速度。煤种的影响:灰份对脱硫效率并无不利影响。虽然循环流化床的脱硫作用很强,但在床温达到850,即脱硫效率最高的温度时,NOX的生成量却最大,对环境造成极大的破坏。这是我们所不愿看到的。所以一定要把床温控制在85090

27、0之间,而且要采用较小的脱硫剂粒径。另外,实施分段燃烧也是非常好的措施。3.2 NOX的排放燃煤循环流化床锅炉,氮来自助燃空气中的氮气和煤中所含的氮。会形成热力型氮氧化物和燃料型氮氧化物。根据Zeldovich机理,高温下氧气与助燃空气中的N2将按下述反应式进行反应: NO+NN+O2=NO+O根据循环流化床锅炉的运行温度和氧的含量,热力型NOX的生产速率很低,即使不考虑各种分解还原过程,其平衡浓度也很低,一般可不予考虑。研究表明:炉膛燃烧温度升高,将使排放的NOX增加,N2O减少;与低挥发分燃烧相比,高挥发分燃烧对NOX的影响多半较小过量空气系数增加,NOx和N2O都将增加,增加的程度与燃料

28、特性相关就N2O排放而言,循环流化床过量的炉膛温度不宜低于900提高燃烧温度,不仅可以减少N2O的排放,还可以减少CO的排放,增加燃料的燃烧效率。在燃烧贫煤、无烟煤等反应性差的煤种时,可以把温度提高到950。本次设计中SO2的原始排放浓度为3301.727mg/m3而允许排放浓度为900mg/m3从而根据钙硫摩尔比为1.349确定石灰石的消耗量,计算出实际脱硫效率为72.757%。接着我总结了在脱硫工况下受热面中燃烧产物的平均特性,并制作出它的焓温表,为后续计算做铺垫。3.3 无脱硫工况燃烧计算3.3.1无脱硫工况下燃烧计算理论空气量 (3-1)三原子气体体积 (3-2)理论氮气体积 (3-3

29、)理论水蒸气体积 (3-4)3.3.2无脱硫工况下烟气体积计算过量空气量 (3-5) H2O体积 (3-6)烟气总体积 (3-7)4物料循环倍率4.1物料循环对锅炉燃烧特性的影响4.1.1物料循环对炉内燃烧的影响物料循环对燃烧的影响表现在以下四个方面:物料循环量增加,由于循环物料温度较低,物料的理论燃烧温度降低;物料循环增加,使得燃料在炉内的停留时间加大,燃烧效率将增大,当然,在燃烧效率达到一定值后,循环物料增加使得燃烧效率增加的趋势减缓;物料循环量增加,使得床内的物料浓度和温度趋于均匀;物料循环量增加,由于循环物料的温度较低,床温会有所降低。4.1.2物料循环对热量分配的影响物料循环量增大时

30、,炉膛内燃烧区的高度增加,相应的对流区的高度减小,炉膛出口烟温会升高,即炉膛下部的吸热量相对减小,炉膛上部的吸热量相对增大。4.1.3物料循环与变负荷的关系循环流化床低负荷运行时,减小物料循环倍率,以使物料理论燃烧温度提高,同时水冷壁换热系数减小,从而有可能保持炉膛出口温度不变,保证供汽压力和温度。4.1.4物料循环对脱硫、脱硝的影响随着物料循环量的增加,物料中的CaO在炉内停留时间增大,脱硫效率随之增大,之后,继续增加物料循环量,脱硫效率的增大会趋于一定值,一般来说在Ca/S较低时,增加物料循环量的效果比Ca/S高时明显。4.2物料循环倍率的选择循环流化床内的物料循环分内循环和外循环两种,物

31、料内循环和外循环对床温的影响不同,但对燃烧效率和脱硫效率的影响相同。这里我们所计算的物料循环指内循环。物料循环倍率公式为: (4-1)在最佳工况下,其可简化为 (4-2)4.2.1燃料特性对循环倍率的影响根据燃料特性,循环倍率的选择有以下原则:燃料的发热量较高,同样粒径的煤粒燃尽就需要在炉膛内有较长的停留时间,物料循环倍率的选择就高;但燃烧的挥发分越大,可以选择的循环倍率就越小。4.2.2热风温度及回送物料温度对循环倍率的影响当热风温度及回送物料温度升高时,流化床的温度也会升高,这是为了保持床温不变,就必须增加温度相对较低的循环物料的循环倍率;当热风温度和回送物料的温度不变,增加物料的循环倍率

32、时,要保持床温不变就要减小密相区的吸热量或增大该区有的燃烧份额。4.2.3最佳循环倍率确定循环倍率最理想的方法是,首先确定物料循环倍率对炉膛能量分配、传热、脱硫和磨损的优化指标,各个因素对物料循环倍率优化区的交集就为综合考虑各个因素数学上的最佳循环倍率。5脱硫工况计算5.1燃烧和脱硫化学反应式C + O2 = CO2 2H2 + O2 = 2H2OS + O2 = SO2通常采用石灰石为脱硫剂,主要成分是CaCO3,可能含有少量的MgCO3.而只有CaCO3煅烧出来的CaO参加脱硫反应,MgCO3含量几人石灰石灰分,反应式为 CaCO3=CaO+CO21781.5kj/kgCaCO3 CaO+

33、SO2+0.5O2=CaSO4+3673.5kj/kgCaCO35.2脱硫计算SO2原始排放浓度 (5-1)计算脱硫效率 (5-2)钙硫摩尔比 (5-3) 与1kg燃料相配的入炉石灰石量 (5-4)式中:与1kg燃料相配的入炉石灰石量,kg/kg石灰石中CaCO3含量,%。燃烧生成CaO时吸热量 (5-5)式中:煅烧生成CaO的吸热量,kj/kg入炉的石灰石直接飞出分离器成为飞灰的份额,简称CaCO3脱硫放热量 (5-6)式中:脱硫是生成CaSO4的放热量,kj/kg可支配热量 (5-7)式中:可支配热量,kj/kg脱硫所需要的理论空气量 (5-8)燃烧和脱硫当量理论空气量 (5-9)式中:当

34、量理论空气量,m/kg石灰石脱硫所需要的理论空气量,kg/kg与1kg燃料相配的入炉石灰石量,kg/kg脱硫所需空气的氮气体积 (5-10)当量理论氮气体积 (5-11)式中:当量理论氮气体积,m/kg;燃料中的氮,%;当量理论空气量,m/kg;石灰石脱硫所需要的理论空气量,kg/kg煅烧石灰石生成的CO2的体积 (5-12)脱硫时SO2体积减少量 (5-13) 燃烧和脱硫时产生的RO2的当量体积 (5-14)式中: CO2和SO2的当量体积,m/kg三原子气体体积,m/kg 石灰石煅烧产生的CO2体积,m/kg SO2体积减少量,m/kg石灰石脱硫所需要的理论空气量,kg/kg当量理论水蒸气

35、体积(5-15)式中 : 当量理论水蒸气体积,%; 燃料中的水分,%; 石灰石中的水分,m/kg; 石灰石脱硫所需要的理论空气量,kg/kg;燃料中的氢,%; 当量理论空气量,m/kg。入炉燃料灰量 (5-16)式中:燃料收到基灰分入炉的石灰石直接成为飞灰的量 (5-17)入炉的石灰石分含量 (5-18)式中: 入炉石灰石灰分,kg/kg石灰石的水分,%。一般小于3%。未反应的CaO的量 (5-19)脱硫产物CaSO4的量 (5-20)灰分 (5-21)式中: 当量灰分,%;入炉燃料灰量,kg/kg; 入炉石灰石直接变成飞灰的量,kg/kg; 入炉的石灰石灰分,kg/kg;未反应的CaO;量,

36、kg/kg; 脱硫产物CaSO4的量,kg/kg;石灰石脱硫所需要的理论空气量,kg/kg;脱硫工况时的底灰份额 (5-22)未脱硫时的飞灰份额 (5-23)脱硫工况时的飞灰份额 (5-24)灰循环倍率 (5-25)分离器前飞灰的份额 (5-26)脱硫后SO2排放浓度 (5-27)脱硫效率 (5-28) 6.燃烧产物热平衡燃烧产生的烟气从炉膛的出口进入旋风分离器,其实大于切割粒径的灰粒被旋风分离器捕捉进入回料器再次燃烧,小于切割粒径的颗粒将被送入尾部烟道。这就是循环流化床锅炉与煤粉炉的不同点,很多的灰粒多次进入炉膛燃烧,这部分的灰粒被称为循环灰。循环灰是循环流化床锅炉的特有产物,它携带着大量的

37、热量,对锅炉的热平衡有很大的影响。6.1炉膛燃烧产物热平衡方程式燃料和空气进入炉膛后着火,随着燃烧的继续,燃烧产物的温度会持续上升,但同时热量又会被炉膛内的水冷壁等传热面吸收,所以温度又会沿着其上升的趋势下降,在这两种因素的作用下,炉膛的温度会趋于一个温度的值。对炉膛而言,其输入热量为:输出热量为对1KG燃料来说,炉膛热平衡方程式为: 6.2 燃烧产物热平衡计算6.2.1脱硫对循环流化床锅炉热效率的影响 脱硫剂的加入对锅炉内热平衡的影响还是很大的,整个脱硫过程中,CaCO3的分解是吸热的,而生成CaSO4又会放热,所以加入的石灰石量对锅炉热平衡影响很大。同时,石灰石还会引起当量灰量、排烟热损失

38、、底灰物理热损失等的变化。未脱硫工况和脱硫工况对可燃气体未完全燃烧热损失q3和散热损失q5没有什么影响,尤其是q5,它是由锅炉总输出热量Q1决定的,只要Q1不变,q5也不变。总的来说,脱硫总是是循环流化床锅炉的热效率下降的。固体未完全燃烧热损失为: (6-1)式中: 固体未完全燃烧热损失,%锅炉可支配热量,底灰份额;底灰含碳量,%;飞灰份额,飞灰含碳量;燃料收到基灰份,%。排烟热损失为: (6-2) 式中: 排烟热损失,%;在相应的过量空气系数和排烟温度状况下的排烟焓,;冷空气焓,。底灰物理热损失为: (6-3)式中:底灰物理热损失,%; 底灰份额;灰焓,;当量灰分,%;入炉可支配热量,。6.

39、2.2锅炉热平衡计算锅炉的热平衡是值送入锅炉的可支配热量与总输出热量及各种热损失的总和应该是相等的。 (6-4) 式中:锅炉机组热效率。%;排烟热损失,%; 可燃气体未完全燃烧热损失, 固体未完全燃烧热损失, 散热损失,灰渣物理热损失保温系数 (6-5)锅炉机组有效利用热量 (6-6)脱硫工况当量燃烧消耗量 (6-7)脱硫工况计算燃料消耗量 (6-8)脱硫工况燃料消耗量 (6-9)计算石灰石消耗量 (6-10)石灰石消耗量 (6-11)计算燃料当量消耗量 (6-12)7传热系数计算7.1影响循环流化床传热的各种因素7.1.1气体物理性质的影响气膜厚度及颗粒与表面的接触热阻对传热起到主要作用。气体的其他特性,如密度,粘度,导热系数等也会对传热系数

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