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目录1

前言1

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

2.1 NOx排放浓度6

2 锅炉性能预计6

2.2 SO2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

2.4.1 CO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

3.2.2 an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B？24

4.3 可支配热量Q？25

4.4 当量灰分A？26

4.5 灰比换算27

4.6 底灰和飞灰含碳量换算28

4.7.2 脱硫所需的理论空气量V？29

4.7.1 燃烧所需的理论空气量V029

4.7 当量理论空气量V？29

4.7.3 过量空气系数α30

4.8 燃烧和脱硫产生的烟气量Vy30

4.8.1 CO2和SO2的当量体积V？30

4.8.2 当量理论氮气体积V？31

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V？32

4.8.5 当量干烟气体积V？33

4.8.6 当量烟气体积V？33

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

5.1 对入炉可支配热量Q？的影响35

5 脱硫对循环流化床锅炉热效率的影响35

5.2 对q4的影响36

5.2.1 对当量灰分A？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I？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

6.1 炉膛燃烧产物热平衡方程式42

6 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Q？45

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

6.4 EHE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

7.1 炉膛受热面传热周界53

7 炉膛及EHE的传热系数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H？54

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

7.5 EHE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

8.2.1 炉膛热力计算72

8.2 热力计算72

8.2.2 汽冷旋风分离器热力计算73

8.2.3 EHE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

9.2.1 各种形式分离器评述88

9.2 旋风分离器的设计与布置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

9.3.4 ηf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

9.5 旋风分离器结构计算107

9.4.2 碳平衡计算法107

9.6 回料器设计与计算110

9.6.1 U形回料器结构110

9.6.2 U形回料器工作原理112

9.6.3 回料器风室压力ps113

9.7 EHE设计与计算115

9.7.1 热量分配117

9.7.2 EHE设计要则118

9.7.3 EHE风室压力pE119

10 风、烟系统120

10.1 风系统120

10.2.1 空气流量与锅炉负荷121

10.2 一次风二次风比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

11.1.3 石灰石气力输送系统141

11.1.2 气力输送装置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

12.6 燃烧与脱硫及N2O问题153

12.5 EHE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

13.3 130 t/h CFB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

13.3.5 EHE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

13.6 130 t/h CFB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△pP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△pP计算187

参考文献191