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循环流化床锅炉的设计与实现毕业设计

循环流化床锅炉的设计与实现毕业设计目录目录 (1)摘要 (1)Abstract (2)第一章概述 (3) (3)1.2循环流化床特点 (4)1.2.1循环流化床优点 (4)1.2.2循环流化床缺点 (5)第二章燃料与脱硫剂 (6)2.1 燃料 (6)2.2 脱硫剂 (6)第三章脱硫与排烟有害物质的形成 (7)3.1循环流化床锅炉在环保上的必要性 (7)3.2影响循环流化床锅炉SO2的排放控制 (7)3.2 影响脱硫效率的一些主要因素 (8)3.3 无脱硫工况燃烧计算 (9)3.3.1无脱硫工况下燃烧计算 (9)3.3.2无脱硫工况下烟气体积计算 (9)第四章物料循环倍率 (10)4.1循环灰量 (10)4.2物料循环倍率的选择 (10)第五章脱硫工况计算 (12)5.1燃烧和脱硫化学反应式 (12)5.2脱硫计算 (12)第六章锅炉燃烧产物热平衡 (17)6.1脱硫对循环流化床锅炉热效率的影响 (17)6.1.1脱硫对入炉可支配热量的影响 (17)6.1.2脱硫对q4的影响 (17)6.1.3脱硫对q2的影响 (18)6.1.4脱硫对q6的影响 (18)6.2锅炉热平衡计算 (18)第七章传热系数计算 (21)7.1炉膛膜式水冷壁传热系数计算 (21)7.2炉膛汽冷屛传热系数计算 (22)第八章锅炉结构设计 (24)8.1炉膛设计 (24)8.1.1炉膛介绍 (24)8.1.2炉膛床温选择 (24)8.1.3炉膛高度的选择 (25)8.2炉膛汽冷屛设计 (25)8.3汽冷旋风分离器设计 (26)8.4回料器的设计 (27)第九章热力计算 (29)9.1炉膛热力计算 (29)9.2汽冷旋风分离器热力计算 (31)第十章尾部受热面 (34)10.1 过热器 (34)10.2 省煤器 (34)10.3 空气预热器 (36)第十一章计算结果 (38)11.1 基本数据 (38)11.1.1 设计煤种 (39)11.1.2 石灰石 (39)11.2 燃烧脱硫计算 (39)11.2.1 无脱硫计算时的燃烧计算 (39)11.2.2 无脱硫工况时的烟气体积计算 (40)11.2.3 脱硫计算 (40)11.2.4 脱硫工况时受热面中燃烧产物的平均特性 (43)11.2.5 脱硫工况时燃烧产物焓温表 (43)11.3 240t/h CFB 锅炉热力计算 (45)11.3.1 锅炉设计参数 (45)循环硫化床燃烧 (45)11.3.2 锅炉热平衡及燃料燃烧方式和石灰石消耗量 (45)11.3.3 炉膛膜式水冷壁传热系数 (48)11.3.4 炉膛汽冷屏传热系数计算 (50)11.4 结构计算 (52)11.4.1 炉膛膜式水冷壁计算受热面积: (52)11.4.2 炉膛汽冷屏计算受热面积 (53)11.4.3 炉膛汽冷旋风分离器计算受热面积 (54)11.5 热力计算 (55)11.5.1 炉膛热力计算 (55)11.5.2 汽冷旋风分离器热力计算 (58)第十二章烟道计算 (61)12.1高温过热器计算 (61)12.1.2高温过热器结构计算 (61)12.1.2高温过热器传热计算 (62)12.2低温过热器计算 (64)12.2.1 低温过热器结构计算 (64)12.2.2低温过热器传热计算 (65)12.3省煤器设计及传热计 (67)12.3.1省煤器结构计算 (67)12.3.2 省煤器传热计算 (68)12.4空气预热器设计计算 (70)12.4.1空气预热器结构计算 (70)12.4.2空气预热器传热计算 (71)12.5 锅炉热平衡计算误差校核 (75)热力计算结果汇总表 (76)第十三章总结 (77)参考文献 (78)致谢 (79)附录 (80)附录一外文文献 (80)附录二翻译 (91)附录三毕业设计任务书 (97)附录四开题报告 (102)附录五锅炉本体结构图(CAD制图) (106)附录六工质流程图(CAD制图) (106)摘要我国在上世纪80年代初期开始研究开发循环流化床燃烧技术,鉴于CFB锅炉的优点和我国环境排放标准的日益严格,极大地推动了循环流化床燃烧技术的推广和发展。

本文主要对240T/H循环流化床锅炉的设计过程进行了阐述。

本设计进行了循环流化床锅炉燃烧脱硫计算、锅炉热平衡及燃料和石灰石消耗量计算、炉膛膜式水冷壁传热系数计算、炉膛汽冷屏传热系数计算、炉膛结构计算、炉膛热力计算、汽冷旋风分离器热力计算、回料器的结构计算、对流受热面 (高温过热器,低温过热器,省煤器,空气预热器的热力计算)的设计计算、锅炉热平衡计算误差校核。

本锅炉采用热风送粉系统,一次风部分直接进入炉膛风室,部分携带、输送、干燥、加热煤粉。

创新的利用了燃尽风技术:在主燃烧区供入一部分燃烧空气量,进行低氧富燃料燃烧;其余的空气从炉主燃烧区上方加入,以便于完全燃烧。

本次设计的锅炉效率为91.82%,脱硫效率为76.71%。

从计算结果知,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,工质流程图各一。

关键词:循环流化床锅炉;锅炉设计;热力计算AbstractIn the early 1980s, China began to research and develop the circulating fluidized bed(CFB) combustion technology. Given the advantages of CFB boilers as well as our environmental emissions standards increasingly strict year by year, great impetus has to the circulating fluidized bed combustion technology.This essay elaborates the design process of 240T/H circulating fluidized bed boiler. In this design, I made a calculation of the desulfurization condition, the balance of heat and fuel and limestone mode of the cold water, the heat transfer of the calculating, the heat transfer of the calculating, structural calculations, the cyclone heat and the drag the smoke the chamber pressure to calculate and design calculations, convection design calculations (high fever, at a heat exchanger, save coal, the warm air of heat and hot) the calculations. The boiler adopts hot air feeding system, primary air directly into the furnace chamber, some carrying, conveying, drying, heating coal. Innovative use of over-fire Technology: feeding part of the combustion air volume in the main combustion zone, hypoxic fuel rich combustion; the rest of the air from the furnace main combustion zone above to join, in order to complete combustion.The efficiency of the boiler is 91.82 % and the desulfurization efficiency is 76.71%. 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 of actual engineering design. Drawings of the boiler ,cyclone and theflow process of refrigerant are attached in the end of the essay.Key words circulating fluidized bed; design of boiler; thermodynamic calculation概述现代社会离不开电。

电能是最清洁的能源,使用方法简单,调节方便,容易转换。

电力工业的发展水平实际上是农业发展、人民生活水平和科技与国防现代化的重要标志。

产生电能的方法很多,如水利发电,核能发电,火力发电,太阳能、风能和地热能等发电。

当前电力主要由火力发电厂、水利发电厂和核能发电厂产生。

在我国,火力发电是生产电力的主要方式。

按照煤粉的燃烧方式,锅炉可分为层燃炉、流化床炉、旋风炉和室燃炉。

本文是240t/h 循环流化床锅炉的设计。

1.1循环流化床锅炉的原理流化床工作时,床层上的固体燃料处于上、下翻腾的状态(即流化状态),炉子底部有一多孔布风板,是由多孔板与每个孔连接的风帽构成的不漏煤结构,孔板上保持一床料层。

部分空气由孔板下方的风室通过布风板高速穿过床料层,使床层的燃料均匀流化。

另一部分空气由床层上方送入炉,使燃料颗粒在炉膛空间进一步燃烧。

进入流化床的燃料粒度不宜过大,最大粒径不超过15~20mm,否则所需要流化风速过高,会将大量颗粒从床层扬起并带出炉膛。

为提高燃料的燃烧率和减轻锅炉的对流受热面的磨损,在炉膛出口设有气固两相分离设备,并燃尽的较粗固体颗粒被分离并收集,通过回料装置送回炉膛继续燃烧。

循环流化床锅炉可分为两个部分,第一部分由炉膛,旋风分离器,固体物料再循环设备等组成,上述部分形成了一个固体物料循环回路。

第二部分为对流烟道,布置有过热器,省煤器和空气预热热器等。

典型循环流化床锅炉燃烧系统,燃烧所需的一、二次风分别从炉膛的底部和炉膛侧墙送入,燃料的燃烧主要在炉膛中完成,炉膛四周布置水冷壁,用于吸收燃料所产生的部分热量,由气流带出炉膛的固体物料在气、固体分离装置中被收集并通过返料装置返回炉膛再燃烧循环。

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