cfb燃烧试验台主循环回路的设计毕业论文(编辑修改稿)

cfb燃烧试验台主循环回路的设计毕业论文(编辑修改稿)内容摘要：

技学院本科生毕业论文 引言 7 就 在逐渐相互 渗透 相 结合 ， 这样自然而然的 在国外 也就 逐渐 的 形成了 以 美国 FW公司 及 法国 的 GEC Alstom公司 这样的 两大 CFB 锅炉技术集团。 采用外置式换热器 (EHE)设计 的 鲁奇型 CFB 锅炉， 这种锅炉不仅 在有利于锅炉 的 受热面布置 及 有利于炉膛温度 和 锅炉负荷控制 而且还兼有 利于再热器布置及汽温调节等 这些 方面 的探索都比较成功 ，同时 这样的技术 也为机组 的 大型化创造了有利 的 条件。 尤其是 是鲁奇公司将 它的 CFB锅炉技术转让 ALSTOMStein(原法国 Stein 公司 )公司、 ALSTOMCE 公司 (原美国 CE 公司 )之 后，采用外置式换热器 (EHE)设计 的 技术得到了 更 进一步的发展和 这种技术的运用也变得更加的广泛。 ALSTOMStein 公司 在得到 利用外置式换热器 的这项技术后充分的发挥了它的 优越性， 它 主要 是 致力于 CFB 锅炉的 转向 大型化 发展的 工作。 ALSTOMStein公司 在 通过 了 大量的试验 与 研究工作 之后 ， 他们 率先在世界上完成了 CFB 锅炉的 大型化的 开发应用工作， 而 其 最具 代表就是艾米 路 希电站和 Gardanne(Provence)电站。 艾米 路 希电站 是一座 125 MWe CFB 锅炉 ， 燃 料主要用 干煤泥 还有 湿煤泥这 两种燃 料。 加迩嗒纳 电站 则 是世界上第一座 250 MWe 循环流化床 锅炉电站，在 1995年 的 顺利投 入并 运 行，这便 标志着大型化 的 CFB 锅炉 的 技术 便 已经成熟了。 该锅炉 所用的 燃 料为 褐煤， 这种 锅炉 在 整体布置 上的 型体 与 主要 的 结构 其 基本上 就 是在艾 密卢 电站 的 125 MWe 循环流化床 锅炉 的 基础上 所放大得来 的， 同时 采用 了 单炉膛裤衩腿结构， 还有 四个 分离器 及 四个 外置式换热器。 Gardanne电站的 最终 成功 的 投 入 运 营也 为广大 的 CFB 锅炉 的 工作者 们 增添更多信心， 这也 为 CFB 锅炉的 再 进一步 的 发展开辟 出 了道路。 也为了进一步将循环流化场锅炉应用于垃圾焚烧发电的事业打下了坚实基础，提供坚实的技术支持 [15]。 国内 CFB 锅炉研究现状 自 1989年 11月第一台国产 35t/h CFB锅炉投运以来，我国 CFB锅炉技术的开发研究工作进展迅速。 西安热工研究所、中 国科学院工程热物理所、清华大学等单位与锅炉制造厂先后开发出 35～ 220t/h的中、小型 CFB锅炉。 20xx年以后，国内 循环硫化床 锅炉的开发及研制工作便开始向着电站循环硫化床锅炉迈进了，20xx年 6月拥有自主知识产权的 410t/h CFB锅炉于江西的分宜发电厂投运。 而由西安热工研究中心和哈尔滨锅炉厂一起合作开发所研制的第一台 670t/h CFB锅重庆科技学院本科生毕业论文 引言 8 炉，而它拥有自主知识产权的循环流化床锅炉，这种锅炉便是带有外置换热器的。 该型锅炉于 20xx年的 10月份在江西的分宜发电厂投入运行。 CFB锅炉大型化的开发研究，在国家 有关部门的支持下，国内研究水平与国外技术的差距已迅速缩小，特别是在研制燃用劣质煤的 CFB锅炉方面，积累了丰富的经验。 由西安热工研究所和哈尔滨锅炉厂开发研制的 330MW CFB锅炉，已于 20xx年 11月在分宜发电厂成功投入运行。 国内东方锅炉厂、哈尔滨锅炉厂等大型锅炉制造厂近期还开发了不带外置换热器的 300MW CFB锅炉，并已开始投入工程应用。 然而，我国中、小型 CFB 工业锅炉在鼓泡流化床技术基础上，借鉴了大型CFB 电站锅炉的技术成果，因此得以迅猛发展，并逐步衍生出上述的多种具有代表性的炉型。 另一方面，由于片 面的照搬大型 CFB 电站锅炉的技术，和对中、小型 CFB 工业锅炉自身结构特点认识不足或重视不够，导致目前国内投运的中、小型 CFB 工业锅炉普遍存在燃煤在炉内的燃烧时间不足、受热面布置不尽合理、受热面磨损等问题。 小结 在本个章节中，作者主要对我国的城市垃圾的处理现状作了一个大致的介绍，以及垃圾处理对于我国现有环境的影响。 对于处理垃圾解决环境问题提出意见，采用焚烧发电的方法处理，而又由于发烧发电中循环流化床锅炉有其独有的优势及特点，而对它的燃烧技术作了一个大致的阐述。 由于循环流化床的种类也很多，故对它 的分类及组成也作了详尽解释。 发展循环流化床锅炉对于我国的意义，也在前面的基础上得以提出。 通过网上及书上的查阅了解国内外循环流化床锅炉的研究状况，可以让我们在看清自己的技术的同时，又可以借鉴国外的先进技术，取长补短用到本次设计中去，而本章重点是了解循环流化床的结构及原理，通过大量的图书，及设计手册，了解设计过程，计算过程为下一步锅炉的具体计算打下坚实的基础。 重庆科技学院本科生毕业论文 引言 9 第 2 章 CFB燃烧试验台主循环系统设计 主循环系统的构成特点 锅炉通常由锅炉本体和辅助设备两大块组成，是一种利用燃料的燃烧所释放出来的热能使工质受热气化的综合装置。 循环流化床锅炉主循环系统即是锅炉本体设备它包括了汽水系统及燃烧系统。 汽水系统就是所谓的“锅”，它由汽包、下降管、过热器、再热器和省煤器、联箱等组成。 功能是吸收燃料燃烧后释放的热量，让水蒸发最后成为规定温度和压力的过热蒸汽。 燃烧系统又叫“炉”，它是由燃烧室、高温旋风分离器和回料系统及空气预热器等构成的。 它的任务是让燃料能够在锅炉内进行良好的燃烧，从 而放出热量。 一般的 CFB 燃烧试验台主循环系统它主要包括 炉膛、布风装置、 高温 分离器、可视化立管、水冷烟道、 回料 阀、尾部烟道 等组成。 2． 2 炉膛设计选型 2． 2． 1 炉膛的概述 常压循环流化床锅炉炉膛的结构和特性，可用它的流态化的状态，即是炉膛中固体颗粒的流动特性来进行分类。 在循环流化床锅炉发展初期，各种流派采用的流化速度的差别较大，但当时总的流化速度都在范围在 4~10m/s 之间。 采用较了低的流化速度者它的炉膛底部为一浓相区，上部则是相对较稀的稀相区。 而采用较高流化速度的，它的特点是固体颗粒分布在了炉 膛的整个高度上，炉膛得底部不存在明显的浓相。 无论是那种情况，为了要实现循环流化床锅炉的低污染排放的特性，除了要把整个炉膛内的温度控制在 800~900℃以有利于脱硫反应之外，还要为了控制 NOx 的排放，炉膛里的燃烧过程均要采用分级燃烧原理，即是占全部燃烧空气比例 60~70%的一次风， 经由风箱通过布风板再从炉膛底部进入炉膛，在下炉膛将燃料最初的燃烧阶段形成还原性的气氛，利于控制 NOx 的生成，其余的燃烧空气则是以二次风的形式分级在了稍上面一点的位置送入炉膛内，从而保证燃料的完全燃烧。 实践也证明，无论是等截 面的变流速设计，还是变截面的等流速设计，都是比较成熟的。 循环流化床锅炉的容量增加时，炉膛的重庆科技学院本科生毕业论文 引言 10 高度及宽深比将会增加，而截面积及体积比会减小，同时，大容量的循环流化床锅炉又要求给的燃料分布的均匀性，所以还要考虑给燃点的位置。 另外再从经济性的角度出发，炉膛的高度不能因为锅炉容量的增加就无限制地增加。 因此，这样对大容量的循环流化床锅炉，就必需设法维持炉膛结构尺寸要在合理的比例之内。 炉膛的设计与选型 燃料特性 序号 名称 符号 单位 来源或计算公式 数值 1 燃烧活性指数 Rav 50 2 碳 Car ％ 《校园生活垃圾分类及理化特性分析》 3 氢 Har ％ 《校园生活垃圾分类及理化特性分析》 4 氧 Oar ％ 《校园生活垃圾分类及理化特性分析》 5 氮 Nar ％ 《校园生活垃圾分类及理化特性分析》 6 硫 Sar ％ 《校园生活垃圾分类及理化特性分析》 7 灰 Aar ％ 《校园生活垃圾分类及理化特性分析》 8 水 Mar ％ 《校园生活垃圾分类及理化特性分析》 9 可燃基挥发 分 Vdaf ％ 《校园生活垃圾分类及理化特性分析》 25 10 收到基低位发热量 kJ/kg 《校园生活垃圾分类及理化特性分析》 燃烧产物和锅炉的热平衡计算 燃烧计算是计算燃料完全燃烧所需的理论干空气量、完全燃烧时的燃烧产物、燃烧产物的焓等。 如下： 燃料完全燃烧所需的理论干空气量： V0=(Car+)+ 燃料完全燃烧时的燃烧产物： 在设计锅炉时，是根据完全燃烧时的化学反应关系来计算烟气容积的。 为便重庆科技学院本科生毕业论文 引言 11 于理解，一般先计算理论烟气容积，在此基础上再考虑过量空气容积和随同这部分过量空气带入的水蒸气容积，即可算出该烟气的（总）容积。 燃料在过量空气系数时，完全燃烧生成的氮气理论容积： 1000 .8 N0 .7 9 vv ar0No 2  = 理论空气量： 0 .3 3 3 O a ) .0 8 8 9v o HSarC a r  （ = 三原子气体容积： 1 0 0)3 7 (8 6 2  arRo SC ar = 水蒸气理论容积： oararoHo vMHv 1 2  = 烟气容积： ooHoNoROy vvvvv )1(222   理论干烟气体积： 22 NoROgAo vvv  = 理论湿烟气体积 ： ovvv HogAogo 2 = 锅炉的热平衡：循环流化床锅炉的热平衡表明送入锅炉的热量与输出锅炉的热量之间的平衡 关系。 通过热平衡分析和计算可以确定锅炉效率。 在炉膛中加入脱硫剂的循环流化 床锅炉中，其热量平衡可由式 ： Qr Q1 Q2 Q3 Q4 Q5 Q6 Q7 Q8 重庆科技学院本科生毕业论文 引言 12 式中： Q1 —— 锅炉有效利用的 热量 ， kJ / kg ； Q2 —— 锅炉排烟热损失 ， kJ / kg ； Q3—— 锅炉中气体未完全燃烧损失 ， kJ / kg ； Q4 —— 锅炉中固体未完全燃烧损失 ， kJ / kg ； Q5 —— 锅炉散热损失 ， kJ / kg ； Q6 —— 锅炉灰渣热物理损失 ， kJ / kg ； Q7 —— 脱硫剂煅烧吸热的热损失 ， kJ / kg ； Q8 —— 硫盐化放出的热量 ， kJ / kg。 如果以各项热量占总输入热量的百分数来表示热量平衡，则可 以由 87654321 qqqqqqqqq i  式中： %100 rii q 锅炉热效率η 表示锅炉中有效利用热量占锅炉总输入热量的百分比，因而可用式： )100 8765432111 qqqqqqqqq r  （ 送入锅炉的热量 Qr 的计算： 在不用外部热源加热空气的锅炉中，送入锅炉的热量可以按式（以 1kg 固体燃料为基准） qrarr ri  , 式中： ir —— 燃料的物理显热 ， kJ / kg ； rq —— 加入炉膛的脱硫剂的物理显热 ， kJ / kg。 锅炉排。