75th循环流化床锅炉设计

中文题目 75t/h循环流化床锅炉设计 摘 要 循环流化床锅炉技术在近几十年内在世界各国发展迅速，由于人们对燃烧效率以及燃烧产物对环境的影响越来越重视，使得循环流化床锅炉技术在火电行业得到了广泛的应用。该技术本身有很多突出优点，如可适应燃烧多种燃料、燃烧效率突出、氮氧化物排放量少、负荷调节灵敏且范围宽。我国在中小型循环流化床锅炉设计制造技术方面已经较为成熟，本次毕业设计是针对褐煤这一挥发分较高的燃料进行其适用的循环流化床锅炉优化设计。主要通过锅炉结构以及旋风分离器结构的设计来进行热力计算，在以锅炉的安全性和可靠性为首要原则的前提下，考虑脱硫、燃烧、有效传热、空气动力特性以及各受热面磨损和腐蚀程度。 设计过程中，在给定的煤种设计数据以及锅炉基本特性和基本尺寸条件下，进行了燃烧脱硫计算、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计算、炉膛结构及热力计算、旋风分离器结构、烟气阻力及热力计算、炉膛配风装置压力及阻力计算、回料器结构、风室压力及配风装置阻力计算，最后进行了尾部烟道各受热面结构及传热计算。 此外，运用AutoCAD软件绘制标准0号锅炉结构总图1张，1张1号汽包展开图，1张锅炉本体图，1张双分离器展开图。 关键词 循环流化床锅炉 优化设计 热力计算 脱硫 AutoCAD绘图 ABSTRACT In recent years,circulating fluidized bed boiler has developed rapidly in all the countries.Because of people paying increasing attention to combustion efficiency and the impact of combustion products on the environment,the technology of circulating fluidized bed boiler has been widely applied in the thermal power industry.The technology has the characteristics of fuel adaptability、high combustion efficiency、low nitrogen oxide emissions、large load regulation ratio and fast load regulation.In the design and manufacturing technology of small and medium-sized circulating fluidized bed boiler,our country has mastered it.This graduation design is aiming to brown coal which has high volatile matter, for its application of optimal design of circulating fluidized bed boiler.Mainly through the boiler structural design and cyclone separator structural design,I conducted the thermodynamic calculation.On the premise of the safety and reliability of the boiler as the primary principle, considering desulfurization, combustion, heat transfer,aerodynamic characteristics and the heating surface abrasion and corrosion degree. In the process of designing,in conditions of given data-coal and the basic characteristics of the boiler and the basic size,I conduct combustion desulfurization calculation、boiler heat balance and fuel and limestone consumption calculation、calculation of the membrane water wall heat transfer、the structure and thermodynamic calculation、structure and the flue gas resistance and heating calculation of the cyclone、air distribution device for pressure and resistance calculation、back to the feeder structure, wind chamber pressure and wind distribution device resistance calculation,finally I did the tail flue of each heating surface structure and heat transfer calculation. In addition, I used AutoCAD to draw 4 standard size zero figures.1 piece of boiler structure layout, 1 piece of drum expansion plan, 1 piece of boiler body figure and 1 piece of double separators expansion view. Keywords circulating fluidized bed boiler optimization design Thermodynamic calculation AutoCAD drawing 目 录 第1章 绪论 1 1.1 研究背景 1 1.2循环流化床锅炉结构及特点 1 1.3 本文主要工作 2 第2章 锅炉结构与设计简介 3 2.1 锅炉概述 3 2.2 锅炉主要技术经济指标和有关数据： 3 2.3 锅炉结构简述 4 2.3.1 锅筒 4 2.3.2 水冷系统 5 2.3.3 过热器 5 2.3.4 省煤器 6 2.3.5 空气预热器 6 2.3.6 燃烧系统 6 2.3.7 构架和平台扶梯 7 2.3.8 炉墙 7 2.3.9 锅炉范围内的管路布置 7 2.3.10 锅炉所配安全附件 8 2.3.11 关于锅炉的脱硫 8 第3章 旋风分离器结构与设计简介 9 3.1 气固分离原理 9 3.2 旋风分离器的选型 9 3.3 旋风分离器的尺寸确定 10 第4章 数据计算 12 4.1.1 燃料特性 12 4.1.2 石灰石特性 12 4.2 燃烧脱硫计算 12 4.2.1 无脱硫工况的燃烧计算 12 4.2.2 无脱硫工况时烟气体积计算 13 4.2.3 脱硫计算 13 4.2.4 脱硫工况时受热面中燃烧产物平均特性计算 15 4.2.5 脱硫工况时燃烧产物焓温表 15 4.3 75t/hCFB锅炉热力计算 16 4.3.1 锅炉设计参数 16 4.3.2 锅炉热平衡及燃料和石灰石消耗量 17 4.3.3 炉膛模式水冷壁传热系数计算 18 4.4 结构计算 19 4.4.1 炉膛膜式水冷壁计算受热面积 19 4.4.2 汽冷旋风分离器计算受热面积 21 4.5 热力计算 23 4.5.1 炉膛热力计算 23 4.5.2 汽冷旋风分离器热力计算 25 4.6 75t/h CFB旋风分离器烟气阻力计算 27 4.7 炉膛风室压力计算 35 4.7.1 炉膛配风装置上压力计算 35 4.7.2 炉膛配风装置阻力计算 36 4.8 回料器设计计算 39 4.8.1 结构尺寸计算 39 4.8.2 回料器风室压力PS计算 40 4.8.3 回料器配凤装置阻力ΔPP计算 41 4.9 尾部烟道受热面结构及传热计算 46 4.9.1 高温过热器的结构计算 46 4.9.2 高温过热器的传热计算 47 4.9.3 低温过热器结构计算 49 4.9.4 低温过热器传热计算 49 4.9.5 高温省煤器结构计算 51 4.9.6 高温省煤器传热计算 51 4.9.7 低温省煤器结构计算 53 4.9.8 低温省煤器传热计算 54 4.9.9 二次风空气预热器结构计算 55 4.9.10 二次风空气预热器传热计算 56 4.9.11 一次风空气预热器结构计算 57 4.9.12 一次风空气预热器传热计算 58 4.10 热力计算汇总表 59 结 论 62 致 谢 1 参考文献 1 III 第1章 绪论 1.1研究背景 目前乃至今后几十年，我国仍主要依赖火力方式发电，在火力发电站中，电站锅炉作为其三大主机设备之一，与火电行业并肩发展。近几年，环境问题愈加严重，其根源在于国内大部分火电厂未以正确方式积极处理燃烧废弃物和排放物。在“上大压小”的政策导向下，中国电力工业结构将环保节能作为其调整后的重要方向，大幅促进火电行业产业结构优化升级，使得大批能效低、污染重的小火电机组因质检不合格而停业，此举响应了国家要求同时也加快了火电行业设备更新。从长远角度看，大力发展洁净煤技术势必对世界能源供应格局、煤炭使用率以及环境改善产生不凡影响。 近年来一些资料表明，火力发电发展的特征是：一、世界各国火力发电装机容量发展趋向高参数大容量机组。二、燃烧煤和石油导致的大气污染为当今世界各国首要关心的环境问题之一，因此加强对固体燃料的应用、致力于开发全新的高效洁净的燃烧设备成为研究主力方向。自循环流化床锅炉技术问世后，无论在经济、技术、环保各方面，其优越性都是无法忽视的，它被公认为是火力发电行业技术领域的重大突破。可见21世纪煤粉炉将被沸腾炉取代，沸腾燃烧技术将在我们这一代鼎盛起来。 火力发电行业我国主要是从国外引入技术和自我研发两条路线，至今已可熟练操作中小型循环流化床锅炉设计制造技术，今后研究发展的重要方向为高参数大型化，超临界循环流化床锅炉。 1.2循环流化床锅炉结构及特点 循环流化床锅炉分为两部分： 第一部分：炉膛或快速流化床、气固分离设备（旋风分离器或惯性分离器）、固体物料再循环设备、外置热交换器（可有可无），以上为一个固体物料循环回路的四个部分。 第二部分为过热器、再热器、省煤器和空气预热器，这些统称为对流烟道。对流烟道充分吸收利用了烟气余热。 锅炉炉膛的下部形状设计通常是渐扩的且其截面积较小，其目的是使易产生偏析的颗粒可以保持流化状态。炉膛的上部与下部相似，只是截面积稍大，这部分炉墙通常布置有蒸发受热面、过热器或再热器受热面。在炉膛外布置有旋风分离器和物料回送阀，这些部件表面用耐火层来覆盖。此外，鼓泡流化床作为其外置热交换器。 燃料在炉膛下部或者