毕业论文设计--循环流化床锅炉论文 下载本文

哈尔滨工业大学毕业设计(论文)

(5)燃烧控制系统比较复杂,锅炉的运行与常规煤粉炉有较大的不同,还未达到与常规煤粉炉相当的运行和控制水平。选择和使用循环流化床锅炉自控系统要根据自己使用状况量身定做,设计、施工、调试要制定标准,严格把关,循环流化床能否经济运行自控是关键。

(6)流化床燃烧中的生成物N2O大大高于常规的煤粉燃烧系统.N2O是燃烧过程中间产物,通常在高温火焰下被破坏,而流化床燃烧的低温度水平有利于其形成,尤其在燃用烟煤时发生最高,如何解决这一问题亟待研究。

1.3 本章小结

由于循环流化床锅炉与煤粉炉和链条炉相比,在环保方面具有明显的优势,使得其得到了广泛的应用,与此同时也取得了良好的经济效益。这一切都成为推动流化床技术发展的源源动力,使得流化床技术在几十年间得到了飞速的发展。但是由于其流化机理、传热机理复杂,给研究带来了很大的困难,同时也给致力于研究流化床技术的科研工作者巨大的机会。

本次毕业设计所设计的10t/h循环流化床锅炉属于小型工业锅炉,在国内应用的比较少,主要是由于10t/h的锅炉应用流化床技术不容易实现。在设计的过程中遇到了不少的困难,同时也对循环流化床的设计过程有了初步的了解,学到了很多的知识,收获颇丰。

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第2章 锅炉设计方案

2.1 锅炉参数

2.1.1 锅炉工作参数要求

1)锅炉蒸发量:10t/h 2)工作压力: 1.25MPa 3)蒸汽温度: 193.32℃ 4)给水温度: 105℃

5)排烟温度: 小于170℃

2.1.2 煤种参数

褐煤 : Qnet.ar=12280kj/kg Car=34.56% Har=2.34% Oar=10.48% Nar=0.57% Sar=0.31% Aar=17.06% Mar=34.63% Vdaf=43.47%

2.2 锅炉的总体结构方案

本次设计的10t/h的循环流化床蒸汽锅炉采用单锅筒横向布置,为自然循环锅炉。本锅筒的标高为9700mm,炉宽为2350mm。深度为2000mm。

本锅炉采用的是钢梁悬吊结构,炉膛分为密相区和稀相区,因为密相区有磨损,并且比较严重,所以没有布置任何受热面,在稀相区的四周布置了水冷壁。在前墙密相区出口处给煤,另外,为了更好的组织燃烧,在稀相区入口处布置二次风,这样既可以提高燃烧效率,又可以降低Nox的排放。由于炉膛出口处没有布置锅炉管束,不需要对锅炉管束进行冲刷,不布置折焰角,炉膛出口采用水平炉顶。在出口到分离器留有一定的距离,并且出口截面积逐渐缩小使烟气更好的形成旋转,并且更容易进入从切向进入分离器,达到分离的效果。在尾部烟道内布置了三级省煤器,高温级省煤器材料采用钢管,低温省煤器材料为铸铁,没有布置空气预热器。

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2.2.1 炉膛结构及其中受热面的布置

锅炉的炉膛采用2.35m×2m的方形结构,炉顶标高为8m,炉膛分为密相区和稀相区,密相区出口处标高为1.74m,炉膛出口不布置折焰角。采用厚度为380mm的炉墙,其中保温层厚度为230mm,耐火层厚度为120mm,保温层和耐火层为30mm的空隙。

为了减少炉膛密相区内受热面的磨损,在密相区内不布置受热面。在稀相区布置水冷壁,采用四周布置,其中水冷壁的管径为60mm,s/d为1.5,e/d为0.8。水冷壁在前墙和后墙的穿墙高度为1.74m和3.2m,直接从炉顶引出,水冷壁在两侧墙的穿墙高度为2.73m,然后从两侧墙为7.8m处引到上集箱。

2.2.2 旋风分离器和回料装置的结构设计

为了满足分离并返送物料的需求,本锅炉沿宽度方向并排布置了两个倒锥形的上排气式旋风分离器,此旋风分离器的分离效率为95%,锅炉的循环倍率为1.6。

旋风分离器的结构如图1所示,因为锅炉宽度已定,故可以计算出旋风分离器的外径为1140mm,内径为900 mm,分离器的排烟管直径为600 mm,分离器烟气入口处的高度为1200 mm。

分离器竖直段的高度为1900 mm,倒锥边与水平面成60°的夹角。分离器返料管的直径为180 mm,与水平面的夹角为65°,分离器返料口为密相区出口。

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图1旋风分离器

2.2.3 尾部烟道结构以及其中受热面的布置

尾部烟道的烟深为2m,烟道宽度为0.86m,在布置铸铁省煤器段,烟道的宽度变为0.9m,烟道顶部的标高为9.56m。烟道内的炉墙与炉膛内的炉墙结构相同,在烟道宽度为0.9m处,前墙和后墙的保温层与耐火层之间的间隙变为10mm。

省煤器分为铸铁式省煤器和钢管式省煤器,铸铁省煤器的强度不高,只用于工作压力低于4MPa的锅炉中,同时铸铁性脆,不能承受冲击,由于铸铁的耐腐蚀性好以及由于工艺要求,铸铁式省煤器具有较厚的管壁,常用于未经除氧的小型锅炉中,使其不致因内外腐蚀而很快破坏。铸铁省煤器的缺点是:体积大,重量大,价格贵,而且因为连接的法兰多,容易发生漏水现象,同时又较易堵灰,因此不常用。钢管省煤器是现代锅炉中最常用的一

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