循环流化床锅炉设计与计算

前言Ⅰ
1燃料和脱硫剂1
1.1燃料1
1.1.1给煤粒度1
1.1.2给煤水分3
1.2脱硫剂4
1.2.1脱硫剂粒度4
1.2.2脱硫剂水分5
2锅炉性能预计6
2.1NOx排放浓度6
2.2SO2排放浓度8
2.3碳的燃尽度10
2.4其他大气污染物的排放浓度12
2.4.1CO排放浓度12
2.4.2碳氢化合物的排放浓度13
2.4.3挥发性有机化合物的排放浓度13
2.5排放与控制的相互关系13
3灰平衡与灰循环倍率15
3.1循环灰量15
3.2灰平衡计算16
3.2.1灰循环倍率17
3.2.2an与af和ηf的关系18
3.2.3影响af的因素19
3.2.4分离器效率ηf的影响21
4脱硫工况时的物质平衡与热平衡23
4.1燃烧和脱硫的化学反应式23
4.2单位当量燃料消耗量Bdj24
4.3可支配热量QDar25
4.4当量灰分ADar26
4.5灰比换算27
4.6底灰和飞灰含碳量换算28
4.7当量理论空气量V0D29
4.7.1燃烧所需的理论空气量V029
4.7.2脱硫所需的理论空气量V0d29
4.7.3过量空气系数α30
4.8燃烧和脱硫产生的烟气量Vy30
4.8.1CO2和SO2的当量体积VDRO230
4.8.2当量理论氮气体积V0DN231
4.8.3过量空气中的当量氮气及氧气体积31
4.8.4当量理论水蒸气体积V0DH2O32
4.8.5当量干烟气体积VDgy33
4.8.6当量烟气体积VDy33
4.8.7当量体积分数和当量飞灰的质量浓度33
4.9迭代收敛34
5脱硫对循环流化床锅炉热效率的影响35
5.1对入炉可支配热量QDar的影响35
5.2对q4的影响36
5.2.1对当量灰分ADar的影响36
5.2.2灰比及底灰和飞灰含碳量的变化37
5.3对q2的影响38
5.3.1对排烟焓Ipy的影响38
5.3.2对冷空气焓I0lk的影响39
5.4对q6的影响40
5.5对其他方面的影响40
5.6结论 40
6燃烧产物热平衡方程式42
6.1炉膛燃烧产物热平衡方程式42
6.1.1灰循环倍率及循环灰焓增44
6.1.2炉膛有效放热量Qmls45
6.1.3炉膛放热份额X46
6.1.4分离器放热份额x46
6.2分离器燃烧产物热平衡方程式48
6.2.1分离器的热平衡48
6.2.2分离器出口循环灰焓I″FZ和烟气焓I″F49
6.3回料器循环灰热平衡方程式50
6.4EHE循环灰热平衡方程式51
6.5循环流化床锅炉的风量平衡52
7炉膛及EHE的传热系数53
7.1炉膛受热面传热周界53
7.1.1炉膛流化区域划分54
7.1.2炉膛受热面形式54
7.1.3炉膛计算受热面积Hmj54
7.2炉膛传热系数Km55
7.2.1对流放热系数αk56
7.2.2辐射放热系数αh56
7.2.3吸收率a57
7.3炉膛膜式水冷壁传热系数计算57
7.3.1水冷管传热系数K管58
7.3.2鳍片传热系数K鳍59
7.4水冷屏和汽冷屏传热系数计算63
7.5EHE受热面传热系数计算64
8循环流化床锅炉机组热力计算65
8.1锅炉机组热平衡及燃料和脱硫剂消耗量的计算65
8.1.1排烟热损失q266
8.1.2可燃气体未完全燃烧热损失q367
8.1.3固体未完全燃烧热损失q467
8.1.4散热损失q568
8.1.5保温系数φ69
8.1.6灰渣物理热损失q669
8.1.7锅炉机组热效率ηka70
8.1.8锅炉机组有效利用热量Qka70
8.1.9锅炉机组燃料消耗量B及石灰石消耗量BC71
8.2热力计算72
8.2.1炉膛热力计算72
8.2.2汽冷旋风分离器热力计算73
8.2.3EHE热力计算77
9炉膛、旋风分离器、回料器和EHE的设计与布置79
9.1炉膛79
9.1.1设计要则80
9.1.2刚性梁计算83
9.1.3水冷配风装置83
9.1.4防磨措施 85
9.1.5水冷屏和汽冷屏的布置 86
9.2旋风分离器的设计与布置88
9.2.1各种形式分离器评述88
9.2.2分离器位置95
9.2.3旋风分离器的形式98
9.3旋风分离器的分离效率ηf99
9.3.1斯托克斯定律99
9.3.2灰粒沉降速度100
9.3.3灰粒在旋风两相流中的运动100
9.3.4ηf计算步骤103
9.4分离器分离效率测定105
9.4.1压力测量计算法105
9.4.2碳平衡计算法107
9.5旋风分离器结构计算107
9.6回料器设计与计算 110
9.6.1U形回料器结构110
9.6.2U形回料器工作原理 112
9.6.3回料器风室压力pS113
9.7EHE设计与计算115
9.7.1热量分配117
9.7.2EHE设计要则118
9.7.3EHE风室压力pE119
10风、烟系统120
10.1风系统120
10.2一次风二次风比121
10.2.1空气流量与锅炉负荷121
10.2.2炉膛最大压力pRmax123
10.2.3配风装置阻力计算124
10.2.4流化床运行阻力127
10.3风机选用准则127
10.4旋风分离器烟气阻力计算128
10.4.1进口烟道阻力131
10.4.2旋风分离器本体阻力134
10.4.3出口烟道阻力136
11煤、灰系统138
11.1煤系统138
11.1.1重力给煤装置138
11.1.2气力输送装置141
11.1.3石灰石气力输送系统141
11.2灰系统143
11.2.1冷渣器144
11.2.2灰控制阀147
11.2.3灰的输送148
12循环流化床锅炉大型化的问题149
12.1煤种变化的适应性问题149
12.2炉膛问题151
12.3旋风分离器问题152
12.4尾部受热面布置问题152
12.5EHE问题153
12.6燃烧与脱硫及N2O问题153
12.7冷渣问题154
12.8空气预热器问题154
12.9热效率及锅炉可靠性问题154
12.10启动问题155
13例题计算156
13.1基本数据156
13.1.1设计煤种156
13.1.2石灰石157
13.2燃烧脱硫计算157
13.2.1无脱硫工况时的燃烧计算157
13.2.2无脱硫工况时的烟气体积计算157
13.2.3脱硫计算158
13.2.4脱硫工况时受热面中燃烧产物的平均特性160
13.2.5脱硫工况时燃烧产物焓温表160
13.3130t/hCFB锅炉热力计算162
13.3.1锅炉设计参数162
13.3.2锅炉热平衡及燃料和石灰石消耗量162
13.3.3炉膛膜式水冷壁传热系数计算163
13.3.4炉膛汽冷屏传热系数计算165
13.3.5EHE过热器传热系数计算167
13.4结构计算168
13.4.1炉膛膜式水冷壁计算受热面积168
13.4.2炉膛汽冷屏计算受热面积170
13.4.3汽冷旋风分离器计算受热面积 171
13.5热力计算173
13.5.1炉膛热力计算173
13.5.2汽冷旋风分离器热力计算175
13.6130t/hCFB旋风分离器烟气阻力计算177
13.7炉膛风室压力pRh计算183
13.7.1炉膛配风装置上压力pRmax计算 183
13.7.2炉膛配风装置阻力ΔpP计算183
13.8回料器设计计算185
13.8.1结构尺寸计算185
13.8.2回料器风室压力pS计算186
13.8.3回料器配风装置阻力ΔpP计算187
参考文献191