沸腾炉初步设计方案
浅谈沸腾炉的设计
浅谈沸腾炉的设计、使用要点工业原、燃材料、半成品、成品为了下道工序的更好制备、储存，大多要进行烘干，大规模的工业生产，必然采用烘干设备。
烘干系统使用效果的好坏，不仅体现在本体设计上的周密、统盘考虑，比如较低的热损失、料气的充分交换；还要考虑系统中的众多因素，使之达到最佳结合。
热风炉的选择、设计、使用就是很重要的环节。
一、热风炉的选择热风炉是烘干系统的热量来源。
热风炉热效率高低取决于热烟气的输入量和介质温度，实际应用中热风炉有多种形式。
手烧炉：由人工手动喂煤，可直接燃烧 50mm 以下的粒状煤，需不断的进煤、清渣，工人劳动强度大，大量冷风带入炉内，燃烧过程不稳定、炉内烟气温度低、不完全燃烧损失大，造成煤耗高、热效率低、供热量小。
喷煤炉：对火烟深度控制要求严格，火焰过深，则容易烧坏烘干机内部筒体及扬料板，甚至改变物料的物性；过短，则烟气进入烘干机的温度不足，烘干能力变差。
此外，对煤质及细度要求严格，燃烧不稳定，操作难度大。
燃油(气)炉：利用油、气作为燃料，优点是燃尽率高，易于操作。
缺点是对操作的要求，优其是对安全的要求极高，严禁泄漏,，以防爆炸。
沸腾炉：它介于层燃和悬浮状燃烧之间，燃烧时呈沸腾状态，具有强化燃烧、传热效果好、结构简单、可燃烧劣质燃料等优点。
但传统沸腾炉由于局部结构设计不合理，直角部分多，使用寿命短，炉内易结渣，涡流现象严重，煤耗较高，燃烧温度偏低。
节煤型高温沸腾炉：是我所在传统沸腾炉的基础上进行整体改型和优化设计的一种KF新炉型。
其采用小炉床整体框架结构，炉床容积较常规缩小，炉体结构更加稳固，大大提高了炉体的使用寿命和单位容积热强度；减少了尖锐直角，降低了结渣频率，能够在原有沸腾炉的基础上节煤 40 ～ 60% ，炉温大幅度提升并可自由控制，进一步放宽了对劣质煤的适应程度。
几种炉型的技术经济指标对比见表 1 ，单位容积热强度对比见表 2 。
表 1 不同燃烧方式的技术经济指标比较炉型煤低位热值 /c aγ/ kg燃烧温度℃灰渣含碳量%煤耗kg/t投资 /万元层燃式手烧炉5000 600 18 40 8 喷燃式煤粉炉6000 900 12 30 12 普通沸腾炉4500 700 8 28 16 节煤型沸腾炉3000 1100 4 18 16表 2 几种炉型炉膛容积热强度比较炉型q v ( kW/m 3 )煤粉炉175～233抛煤机炉233～291普通沸腾炉930～1170节煤型沸腾炉1350～1861燃油炉291～349高炉煤气燃气炉233～349节煤型高温沸腾炉因对燃煤的适应性强，能燃烧劣质煤，操作简单，节煤显著而为众多企业所选用。
沸腾炉初步设计方案
沸腾炉初步设计方案沸腾炉是一种常用的热交换设备，通常用于加热或冷却各种流体。
它的工作原理是通过将一定量的流体加热到沸点，使其产生沸腾状态，从而实现传热的目的。
在这篇文章中，将从沸腾炉的工作原理、设计参数、结构设计和安全措施等方面进行详细的介绍，并提出一个初步的设计方案。
沸腾炉的工作原理是利用流体在加热的过程中产生的沸腾现象来传热。
沸腾现象是指当流体受热至其饱和温度以上时，由于压力降低，使流体中的液体部分迅速蒸发形成气泡，并在液体表面聚集形成气泡层。
气泡层具有很高的传热系数，可以快速将热量传递到流体中，从而实现传热的目的。
设计沸腾炉需要考虑的参数包括流体的性质、流量、温度差以及所需的传热量等。
流体的性质决定了其饱和温度和传热系数，不同的流体传热特性也不同，因此在设计过程中需要根据实际情况进行合理选择。
流量是指流体在单位时间内通过沸腾炉的体积或质量，通常需要根据传热需求和设备的承载能力来确定。
温度差是指流体进出口之间的温度差异，通常越大传热效果越好，但也需要根据实际情况进行合理考虑。
传热量则取决于流体的质量、温度差以及传热系数等。
在沸腾炉的结构设计上，主要包括加热区、沸腾区和冷却区。
加热区通常采用电加热器或燃气加热器等方式将流体加热至饱和温度以上，使其进入沸腾区。
沸腾区通常由一组管道和加热板组成，通过液体与加热板的接触来实现沸腾现象。
冷却区则通过冷却介质的流动将加热后的流体冷却至所需温度。
为了确保沸腾炉的安全运行，需要采取一系列的安全措施。
首先，在设计上要确保设备具有足够的强度和稳定性，以承受内部压力和温度的变化。
其次，在操作过程中需要严格控制流体的流量和温度，避免过载运行和温度过高等状况。
同时，设备的维护保养也十分重要，定期检查和清洗设备，确保其正常运行。
基于以上原理和要求，初步的沸腾炉设计方案如下：1.设备结构：沸腾炉采用立式设计，由加热区、沸腾区和冷却区组成，整体结构简单紧凑。
2.材料选择：设备主要采用不锈钢材料，具有良好的耐腐蚀性和高强度，确保设备的长期稳定运行。
沸腾炉的设计
沸腾炉的设计- 设计内容之三第三章沸腾焙烧炉的设计计算由于热平衡计算中，在计算炉子的热损失时需要知道沸腾全部炉壁与炉顶的总表面积。
所以在热平衡计算之前应先沸腾炉主要尺寸的计算。
3.1、沸腾焙烧炉主体尺寸的计算（一）沸腾焙烧炉单位生产率的计算在计算沸腾炉炉床面积时，本例题所采用的炉子单位生产率不按生产实践数字选取而是按理论公式（6-2-1）进行计算。
单位生产率A= （6-2-1）式中：1440——一天的分钟数；——系数，介于0.93-0.97 之间；——单位炉料空气消耗量，；——最佳鼓风强度，。
（6-2-1）式中只有不知道，根据研究结果=（1.2～1.4）k （6-2-2）式中，k——最低鼓风强度，，根据理论（6-2-3）式中：——物料间自由通道断面占总沸腾层断面的比率，一般介于0.15-0.22，对硫化物取0.15，对粒状物料如球粒取0.22；0.15——单位体积的鼓风量在炉内生成的炉气量，- ——炉料的比重，4000 ；——炉气重度，= =1.429 ；——通过料层炉气的算术平均温度，= =460 ℃；——物料粒子平均粒度，米。
根据已知精矿的粒度组成，精矿中大粒部分：粒度0.323 ㎜10%（33%）0.192 ㎜20%（67%）共计30%（100%）=0.9=0.9（0.67×0.192+0.33×0.323）=0.212 ㎜精矿中细粒部分：粒度0.081 ㎜35%（50%）0.068 ㎜35%（50%）共计70%（100%）=0.9=0.9（0.50×0.068+0.50×0.081）=0.067 ㎜对全部精矿：大粒部分0.212 ㎜30%细粒部分0.067 ㎜70% = × =0.32≤0．415 时，物料粒子平均粒度按经验公式计算，对混合料，平均粒度根据小粒体积含量按下式计算：=5% +95%=0.05×0.212+0.95×0.067=0.074㎜=74× 把上述数字代入（6-2-3）式：=（1.2～1.4）k，选用系数1.2，则最佳鼓风强度=1.2k=1.2×7.403=8.884 现在就可以计算炉子的单位生产率：A= =6.925 沸腾炉的单位生产率（床能力）与操作气流速度有关，因此也可按以下公式计算求得：A= （6-2-4）式中：——操作气流速度，米/秒。
沸腾炉的设计年产6万吨锌冶炼沸腾焙烧炉设计
沸腾炉的设计年产6万吨锌冶炼沸腾焙烧炉设计江西理⼯⼤学课程设计⾳问久疏，唯愿⼀切康适。
沸腾焙烧炉设计题⽬年产6万吨锌冶炼沸腾焙烧炉设计专业冶⾦⼯程班级冶⾦093姓名华仔学号31指导教师万林⽣- 1 -⽬录第⼀章设计概述 (1)1.1设计依据 (1)1.2设计原则和指导思想 (1)1.3毕业设计任务 (1)第⼆章⼯艺流程的选择与论证 (1)2.1原料组成及特点 (1)2.2沸腾焙烧⼯艺及主要设备的选择 (1)第三章物料衡算及热平衡计算 (3)3.1锌精矿流态化焙烧物料平衡计算 (3)3.1.1锌精矿硫态化焙烧冶⾦计算 (3)3.1.2烟尘产出率及其化学和物相组成计算 (4)3.1.3焙砂产出率及其化学与物相组成计算 (6)3.1.4焙烧要求的空⽓量及产出烟⽓量与组成的计算 (7)3.2热平衡计算 (9)3.2.1热收⼊ (9)3.2.2热⽀出 (12)第四章沸腾焙烧炉的选型计算 (13)4.1床⾯积 (13)4.2前室⾯积 (14)4.3炉膛⾯积和直径 (13)4.4炉膛⾼度 (14)4.5⽓体分布板及风帽 (15)4.5.1⽓体分布板孔眼率 (15)4.5.2风帽 (15)4.6沸腾冷却层⾯积 (15)4.7⽔套中循环⽔的消耗量 (14)4.8风箱容积 (15)4.9加料管⾯积 (15)4.10溢流排料⼝ (15)4.11排烟⼝⾯积 (15)参考⽂献 (15)- I -第⼀章设计概述1.1设计依据根据《冶⾦⼯程专业课程设计指导书》。
1.2设计原则和指导思想对设计的总要求是技术先进;⼯艺上可⾏;经济上合理，所以,设计应遵循的原则和指导思想为：1、遵守国家法律、法规，执⾏⾏业设计有关标准、规范和规定，严格把关，精⼼设计；2、设计中对主要⼯艺流程进⾏多⽅案⽐较，以确定最佳⽅案；3、设计中应充分采⽤各项国内外成熟技术，因某种原因暂时不上的新技术要预留充分的可能性。
所采⽤的新⼯艺、新设备、新材料必须遵循经过⼯业性试验或通过技术鉴定的原则；4、要按照国家有关劳动安全⼯业卫⽣及消防的标准及⾏业设计规定进⾏设计；5、在学习、总结国内外有关⼚家的⽣产经验的基础上，移动试⽤可⾏的先进技术；6、设计中应充分考虑节约能源、节约⽤地，实⾏⾃愿的综合利⽤，改善劳动条件以及保护⽣态环境。
沸腾炉初步设计方案
沸腾炉初步设计方案一､沸腾炉的概述 .................................................................................................... - 1 - 1､沸腾炉的简介................................................................................................ - 1 - 2､工作原理........................................................................................................ - 1 - 3､结构和工作过程............................................................................................ - 1 - 4､特点............................................................................................................... - 2 - 5､沸腾炉的用途.............................................................................................. - 2 - 二､设计基本参数 .................................................................................................... - 3 - 三､沸腾炉的计算与效果 ........................................................................................ - 3 - 1､沸腾炉结构.................................................................................................... - 3 - 2､沸腾炉具有以下特点.................................................................................... - 4 - 3､炉床布风板有效面积F布(m2)的计算: ...................................................... - 4 - 4､风帽的计算.................................................................................................... - 5 - 5､炉膛扩散段截面积F扩 (m2)的计算: ......................................................... - 6 - 6､悬浮段截面积F悬(m2)的计算: ..................................................................... - 7 - 7､风量风压的计算............................................................................................ - 7 - 8､风机的选择.................................................................................................... - 7 - 四､操作与应用 ........................................................................................................ - 8 - 1､快速点火过程................................................................................................ - 8 - 2､稳定燃烧过程................................................................................................ - 8 - 3､结渣的处理.................................................................................................... - 8 - 4､闷火与起火.................................................................................................... - 9 - 五､具体尺寸的设计 ................................................................................................ - 9 - 1､垂直段的高度................................................................................................ - 9 - 2､悬浮段高度的确定........................................................................................ - 9 - 3､风室的结构.................................................................................................... - 9 - 4､进料装置...................................................................................................... - 10 -一、沸腾炉的概述1、沸腾炉的简介沸腾锅炉的工作原理是将破碎到一定粒度的煤末,用风吹起,在炉膛的一定高度上成沸腾状燃烧｡煤在沸腾炉中的燃烧,既不是在炉排上进行的,也不是像煤粉炉那样悬浮在空间燃烧,而是在沸腾炉料床上进行的｡沸腾炉的突出优点是,对煤种适应性广,可燃烧烟煤､无烟煤､褐煤和煤矸石｡它的另一个好处在于使燃料燃烧充分,从而提高燃料的利用率｡沸腾料层的平均温度一般在850一1050℃,料层很厚,相当于一个大蓄热池,其中燃料仅占5%左右,新加入的煤粒进入料层后就和温度高几十倍的灼热颗粒混合,因此能很快燃烧,故可应用煤矸石代替｡生产实践表明,利用含灰分高达70%､发热量仅7.54MJ/kg的煤矸石,锅炉运行正常.40%一50%的热可直接从床层接收｡2、工作原理固体燃料在炉内被向上流动的气流托起,在一定的高度范围内作上下翻滚运动,并以流态化(或称沸腾)状态进行燃烧的炉膛,又称流化床燃烧炉｡沸腾燃烧方式也用于其他的炉窑中｡沸腾燃烧方式的特点既不像在层燃炉中那样将固体燃料静止地放在炉排上燃烧;也不像在室燃炉中那样将液体､气体或磨成细粉状的固体燃料悬浮在炉膛空间中燃烧,而是把固体燃料破碎成一定粒度的粉末,使之在炉内以类似沸腾的状态燃烧｡在中国,沸腾炉用煤的粒度一般为8毫米以下｡3、结构和工作过程常用沸腾炉燃烧室的典型结构包括布风系统､沸腾床､进料和排渣系统3个部分｡①布风系统｡燃烧室底部为布风板,板上直接开孔或装许多带通风小孔的风帽｡布风板的作用是承载料层并使空气上升速度沿炉内截面分布均匀｡②沸腾床｡布风板上放置一定量的床料(包括固体燃料和大量的灰渣或石灰石颗粒)｡运行时,当料层中的空气达到一定上升速度时,沸腾床上的床料便从静止状态转入沸腾状态,这一风速称为临界沸腾风速｡为了保持剧烈的沸腾燃烧工况,沸腾炉正常运行时的风速要比临界沸腾风速大,使料层膨胀到一定高度｡床料沸腾高度约为静止料层的两倍,在此容积的燃料呈沸腾状态,故称为沸腾床,小颗粒则被气流带出炉外｡布置在料层中的管子称为埋管,可以垂直､水平或倾斜放置｡管内可通以水､蒸汽或空气以吸收燃料在床中燃烧所释放出来的热量,使床温保持在800~1000℃｡③进料和排渣系统｡一定粒度范围的燃煤从煤仓经给煤机送入料层内,燃尽的煤渣一般从溢流口排出｡4、特点与一般锅炉的炉膛比较,常压沸腾炉的优点是:①不但能烧优质煤,也能烧一般炉排炉和室燃炉不能烧的各类劣质煤;②床内埋管的传热效果很好,约为普通锅炉管子的5~10倍;③由于沸腾床燃烧温度低,烟气中NOX的生成量少,如在进料中适量加入石灰石或白云石,即可将煤中硫分脱除,使排烟中SO2的含量下降｡沸腾炉的缺点是:①沸腾床中细颗粒燃料容易被烟气带出,所以未燃尽损失大,燃烧效率比室燃炉低;②烟气中飞灰较多,锅炉受热面容易发生磨损;③鼓风所需的送风机风压高,故耗电量大;④沸腾床内给煤和布置埋管难以均匀｡⑤烧高灰分劣质煤时,为了不使大量飞灰污染环境,必须配备高效率大容量的除灰装置｡由于以上原因,发展大容量的沸腾炉锅炉尚有困难｡5、沸腾炉的用途民用:集中供热及烘烤系统工业:水泥行业烘干;接触法制硫酸,作为FeS制SO2的发生装置等二、设计基本参数沸腾炉基本参数表三、沸腾炉的计算与效果1、沸腾炉结构沸腾炉结构由炉床､1.进料口2.排渣管3.均风箱4.布风板5.炉门6. 风帽图中,炉床部分包括均风箱､布风板､风帽､出渣口等;炉膛部分包括垂直段､扩散段､悬浮段及炉门｡沸腾炉的设计,从结构上充分满足了流体力学和热力学原理｡沸腾炉的燃料采用从炉门上方呈正负压分界处喂入的结构,可促使燃料和热渣均匀混合及充分燃烧｡也有利于热烟气在扩散段释放并由风机抽入换热装置混合｡沸腾炉的炉门设为一个,作看火､调火和检修使用,炉门需方便耐火砖活砌或出现结渣时打开清理,避免操作人员在高温下进入炉内清理结渣,即方便又安全｡小炉床的设计保证了节煤这一基本要素,其炉床面积比一般沸腾炉减小1/3,单位时间加煤量减小30%,因此节煤效果明显､操作方便｡2、 沸腾炉具有以下特点(1) 燃料在沸腾炉中呈沸腾状态,燃烧层正常燃烧的温度为850~1100℃｡而风动气垫层温度较低,一般在200~300℃,但因料层很厚,沸腾床能长时间闷火,蓄热能量大;(2) 由于鼓入高压空气,使炉内空气过量系数高,形成强氧燃烧,燃烧和燃尽条件好;(3) 沸腾层内受热面积大,传热强烈,易于燃烧｡因此炉膛内单位容积热强度高,达到6.3~8.4×105k J /m 3·h;(4) 用煤量少｡垂直段仅以5%的煤燃烧,其余95%均为热渣,节煤效果好;(5) 炉床面积小,使燃料的沸腾高度及风压､风速增加,司炉工操作更容易,对异常情况特别是结渣的早期处理更及时;(6) 设计采用较厚的保温层,可减少炉体热散失,炉温变化较小,有利于延长炉体的使用寿命;3、 炉床布风板有效面积F 布 (m 2)的计算:F 布 = 垂沸计V a L B O 3600⨯⨯ ……………(1) 式中:B 计 –– 计算小时耗煤量,kg/h;L O ––理论燃烧空气消耗量,m 3 标 煤/kg;a 沸 ––沸腾区过量空气系数,取1.15;V 垂 ––垂直段底部冷态空气流速取0.8m/s ｡B 计=QLP 炉 P 炉 — 沸腾炉的功率1500Mj--2000Mj,为了方便计算取平均值1740 Mj; QL — 燃煤的低位热值11514Kj/㎏｡B 计=10001151410000001750⨯⨯=153 kg/h 理论空气需要量(L0)的计算当QL<12546kJ/kg(劣质煤), L0=QL/4140+0.455[m3(标)/kg] L0=QL/4140+0.455=11514÷4140+0.455=3.236[m3(标)/kg]F布 = 8.0360015 .1236.3153⨯⨯⨯=0.1977㎡计算的,布风板的有效直径圆整后为500㎜4、风帽的计算风帽的总通风面积Σf帽为单个风帽通风面积f帽的总和｡单个风帽通风面积f帽的计算如式2:Σf帽 =帽沸计V aL B O 3600⨯⨯ (2)式中:V帽––通过风帽小孔的风速,m/s;风帽的小孔风速约30~45 m/s才能使沸腾段的10㎜的煤炭处于悬浮状态,取V帽40 m/s;f帽––每个风帽小孔的通风面积,m2｡Σf帽 =帽沸计V aL B O 3600⨯⨯=40360015 .1236.3153⨯⨯⨯=0.003954㎡花板是由钢板或铸铁板制成的多孔平板,用它来固定风帽,并使之按一定方式排列,以求达到均匀布风｡花板的尺寸应与炉膛相应部位的内截面相适应,厚度为20~35毫米(mm)左右｡风帽插孔一般按等边三角形布置,孔距为风帽直径的1.3~1.7倍,帽沿间的最小间距不得小于20毫米(mm)｡风帽有菌形(蘑菇形)､柱形､球形和伞形等形式｡其中应用最广的是菌形风帽｡柱形风帽是目前应用较多的一种新型的风帽｡菌形风帽,风帽颈部钻有直径6~8毫米(mm)的小孔6~8个｡小孔可以是水平的,也可以钻成向下倾斜15°的斜孔｡这种风帽的阻力小,工作性能良好,但结构稍较复杂,清渣较为困难,在帽沿处经常出现卡渣现象｡此外,风帽菌头部分冷却面不够,容易出现氧化烧穿等现象｡这种风帽逐渐被柱形风帽所取代｡柱形风帽,由于取消了帽沿,因而尺寸更小,构造也更简单,并且还克服了菌形风帽的一些缺点,因此工作性能更为良好｡采用菌形风帽,风帽颈部钻有直径6~8毫米(mm)的小孔6~8个｡小孔可以是水平的,也可以钻成向下倾斜15°的斜孔在计算时取每个风帽的小孔的直径为6 mm,小孔数为8个可得,风帽的个数为约为18个｡风帽的开孔率的计算:开孔率%=Σf帽/F×100%=2.01%布风板风帽布置图5、炉膛扩散段截面积F扩 (m2)的计算:F扩=扩扩计V aV B g 3600⨯⨯ (3)式中:V g—燃烧生成的烟气量,m3标煤/kg;a扩––扩散段过剩空气系数,取1.3;V扩––扩散段冷态风速m/s,取0.45m/s｡实际烟气量的计算Qy当QL<12546kJ/kg(劣质煤),V g =1.04 ×QL/4187+0.54+1.0161(α-1) L0[m3(标)/kg]α —过剩空气系数, α = α 0+Δ α(沸腾炉剩空气系数1.25);α 0炉膛过量空气系数;Δ α炉膛漏风系数;V g =1.04×11514/4187+0.54+1.0161(1.25-1)×3.236=4.222[m3(标)/kg]F 扩 = 扩扩计V a V B g 3600⨯⨯=45.036003.1222.4153⨯⨯⨯=0.518㎡ 6、 悬浮段截面积F 悬(m 2)的计算: F 悬 =悬悬计V a V B g 3600⨯⨯ …………(4) 式中:a 悬 –– 悬浮段过剩空气系数,取1.5;V 悬 –– 悬浮段冷态风速,取0.45m/s ｡F 悬 = 悬悬计V a V B g 3600⨯⨯=45.036005.1222.4153⨯⨯⨯=0.59812㎡ 7、 风量风压的计算能达到沸腾燃烧状态所需的鼓风量Q (m 3/h)和风压P (Pa mmH 2O)的计算: Q = n .f 帽.V 帽 .K (5)==0.003954×40×1.3×3600==740 m 3/hP = 9.8 K (P 风 + P 渣 )×地P 760 …(6) 式中:n –– 炉床上实际风帽个数P 风 –– 鼓风系统阻力:风管阻力取196 Pa(20mmH 2O),风帽阻力取1766 Pa(180 mmH 2O);P 渣 ––沸腾炉床的渣层阻力:渣厚500mm 时取3924 Pa(400mmH 2O); P 地 ––当地大气压,昆明地区约610㎜Hg;K –– 储备系数,取1.3;P =9.8×1.3×(20+180+400)×610760=9524 Pa 8、 风机的选择在选择风机时,可根据计算求得的风量和风压,适当增加20%确定其规格型号｡风机的功率P(kw)=风量(m3/h)*风压(Pa)/(3600*风机效率*机械传动效率*1000)风机效率可取0.719至0.8;机械传动效率对于三角带传动取0.95,对于联轴器传动取0.98｡P=740×(1+20%)×9524(1+20%)/(3600×0.8×0.98)=888×11428.8/2822.4=3595.8w四、操作与应用沸腾炉作为系统的热源,其操作技术要求较高,特别是在新炉调试及试运转过程中,若操作不熟悉或没有掌握正确的操作方法,例如用风､加煤不当,很容易出现低温结小渣,高温结大块和熄火､点火时间过长等现象｡因此,既要求加强司炉工的操作技术尤其是在调试和试运转过程的培训,掌握操作方法,也需根据工艺及设备等生产实际情况因地制宜的确定操作参数,制定操作规程｡着重应注意以下几个操作环节｡1、快速点火过程节煤型沸腾炉由于炉床面积小,保温性能好,因此点火较一般沸腾炉容易｡首先将沸腾炉内填放部分中粗粒黄砂或沸腾炉渣,加入少量碎煤拌和均匀,填于炉床,填料厚度约300~400mm,用高压风机吹起几次,用大小基本均匀的木材引火,并在其燃至木炭状时加入少量碎煤,同时迅速以大风量供风,继而改用小风适度吹养｡如此反复2~3次,直到沸腾炉渣逐步呈红色后再加少量碎煤,用中等风量吹至其完全沸腾燃烧,打开引风机即进入正常燃烧状态｡2、稳定燃烧过程正常燃烧过程中,可依据炉内火焰的颜色来决定是否调整加风或加煤量｡炉内的炉渣高度应保持在550~650mm,风压应稳定在700~800mmH2O,炉火呈粉红色｡若炉内热渣呈暗红色,说明温度偏低,需加入燃料,热渣呈白色时,则温度过高,需加大风量并加入冷渣降温｡3、结渣的处理结渣类型分为低温结渣和高温结渣,其处理方法各不相同｡低温结渣,在点火或闷火时易出现低温结小块现象,此时应首先急吹几次,将其冲散,然后人工清除较大块结渣,加少量煤养火后,继续燃烧;高温结渣时,如出现炉床面不沸腾或多处小孔喷火,表明已形成高温结大块,此时先停止加煤,然后加大风量吹冷结渣,打开炉门,将大块炉渣清除,填渣后利用炉温重新起火｡4、闷火与起火闷火前首先关闭喂煤机,高压风机送风吹动炉内热渣翻腾,同时观察炉膛渣粒表层或煤粒的颜色｡若呈白色状应继续吹风至冷,使其变为暗红色时停止高压风机､关闭调风阀,保持炉渣高度约500~600mm,最后关闭引风机｡起火前先加少量煤,再开高压风机,用大风将炉渣完全沸腾后,立即换小风喷吹,若沸腾渣呈暗黑色,即加大喂煤量,同时用大､小风量交替喷吹｡也可用交替开闭高压风机风阀的方法来控制起火状态,开则吹风,闭则养火,这样反复几次,至到炉膛内的炉渣呈红色,即转入正常燃烧阶段｡五、具体尺寸的设计1、垂直段的高度垂直段高度一般取300 ~ 600 ㎜,煤矿的粒度大､密度大时取高值｡在这里取500㎜｡2、悬浮段高度的确定悬浮段高度的确定悬浮段高度一般根据满足细小颗粒的空间分离高度来确定,在此高度带出悬浮段的飞灰量趋于恒定｡悬浮段高度与沸腾炉规格有关,大型沸腾炉一般在2.5~3.5m之间;小沸腾炉则取2.0~3.0m为宜｡设计时取2m｡3、风室的结构风室的结构对布风的均匀性有一定的影响｡目前,风室结构已有很多种,但是结构简单,使用效果最好的却是等压风室｡等压风室的结构特点是有一个倾斜的底面,能使风室内的静压沿深度保持不变,因而有利于提高风量分配的均匀性｡为了稳定风室气流,在斜底以上须留出一个稳定段｡稳定段的高度D不宜小于500毫米(mm)｡同时风室的进口风速也须加以控制,使之不超过10m/s｡风室中水平风速要低些,一般为1~1.5m/s｡4、进料装置根据炉膛中进料口所处部位的不同,进料方式分为正压进料和负压进料两种｡进料口设在正压区(溢流口以下)者,称为正压进料;进料口设在负压区(溢流口以上)者,称为负压进料｡正压进料时,全部燃料经过高温沸腾炉,有利于细粒燃料燃尽,因而可以降低飞灰带走的损失｡但进料口必须密封严密,且新燃料在进料口处容易堆积｡正压进料一般采用机械进料装置,如采用螺旋给煤机等｡由于进料口处于正压的高温区,所以螺旋给煤机的工作条件较差｡为了简化进料机构,并提高其工作可靠性,目前采用溜煤管来代替螺旋给煤机｡溜煤管以50°以上的倾角斜插入炉内正压区,管内燃料依靠煤柱压力直接注入炉内｡为了防止从进料口喷火､冒烟,在炉墙内装设平衡管,使溜煤管与炉膛负压区连通｡煤封良好时也可不装平衡管｡与正压进料相反,由于燃料从沸腾层以上进入,因此,有部分细粒燃料未经沸腾层就被上升烟气流带走,增大了飞灰热损失｡在负压区的进煤进料装置比较简单､可靠,而且系自由落下,故播散度大,不易造成料口堆料｡在本炉中采用钟罩阀的结构与溜煤管结合的结构,具体见給煤装置图｡。
沸腾炉设计指导书
课程设计指导书（沸腾焙烧炉）兰州理工大学冶金二班胡正彪第一章概述一、冶金技术专业课程设计目的：冶金技术专业课程设计是专业基础课、专业课教学的一个重要的实践性教学环节。
它是培养有色冶金专业学生理论联系实际，初步树立正确设计思想的重要措施，其目的是：1．使学生初步学会综合运用有关基础理论知识和专业知识，以解决具体工程技术问题，培养学生的初步设计能力；2．熟悉查阅、运用设计资料，了解有关的国家标准、规范；3．在进行冶金计算的基础上，依据工厂生产的实践经验，创造性地进行主体设备及附属设备的选择计算。
以求掌握冶金专业设计的一般方法和步骤，为毕业设计打好基础。
二、冶金技术专业课程设计内容：（一）冶金计算：包括物料平衡计算和热平衡计算两部分。
要求按统一编号编制物相组成表、物料平衡表和热平衡表。
（二）主体设备及其附属设备的选择计算：包括技术操作条件及技术经济指标、主要尺寸的选择计算，并对主要技术条件、经济指标和主要尺寸进行简单论证分析。
（三）编写设计说明书、绘制图纸：1．设计说明书的编写：要求附有目录、参考资料，其中的图表一律要统一编号，标题要醒目。
字迹要清楚、端正。
编写的格式为：（1）封面（2）课程设计任务书（3）目录（4）课程设计专题概述(课程设计目的、意义，该领域的发展概况及自己设计的合理性等)（5）课程设计计算内容[包括冶金计算及数据选择论证（包括相应图表）、设备计算及数据选择论证（包括相应图表）和主体设备设计图]。
2．图纸要求：设计图纸是设计工作的重要成果，它的表达方式应当是严谨的、公认的，亦即是应该符合通用的和专业的制图规范，并能准确表达设计意图。
此外，还应做到图面简洁清晰、布置均匀整齐、线条粗细分明、说明通顺确切、字体端正美观。
绘图时应注意：（1）主体设备选用1#图纸[0#图纸（841×1189）沿长边对裁即可]绘制；（2） 图纸应按制图规范留出相应的图边、装订边；（3） 标题栏必须在图纸的右下角，其格式如《机械制图》要求； （4） 图纸上的图形应占图纸幅度的75%左右；（5） 凡施工中应注意事项及特殊要求，均可用“附注”在图纸上注明。
沸腾炉烘炉方案
沸腾炉烘炉方案一、背景介绍沸腾炉烘炉方案是为了满足工业生产中对炉内物料的高效烘干需求而设计的一种烘炉方案。
本文将详细介绍沸腾炉烘炉的原理、结构、工作流程以及优势等相关内容。
二、沸腾炉烘炉原理沸腾炉烘炉是利用液体在受热时发生沸腾的物理现象来实现烘炉作用的一种设备。
其原理是在炉内加热介质，使其温度升高，当介质温度达到一定值时，介质中的液体开始发生沸腾，形成大量气泡，气泡在液体中上升并破裂，释放出大量的热量。
这种热量可以迅速传递给待烘干的物料，从而实现高效烘干的目的。
三、沸腾炉烘炉结构沸腾炉烘炉通常由炉体、加热系统、控制系统和排放系统等组成。
1. 炉体：炉体是沸腾炉烘炉的主体部分，一般采用高温耐火材料制成，具有良好的隔热性能和耐高温性能。
2. 加热系统：加热系统是沸腾炉烘炉的核心部分，通常采用电加热或燃气加热方式。
加热系统能够提供足够的热量，使介质温度达到沸腾点。
3. 控制系统：控制系统用于监控和调节沸腾炉烘炉的工作状态，包括温度控制、压力控制、液位控制等。
控制系统能够确保炉内温度、压力等参数处于安全稳定的范围内。
4. 排放系统：排放系统用于排出炉内产生的废气和废液，保持炉内环境清洁。
四、沸腾炉烘炉工作流程沸腾炉烘炉的工作流程包括加料、加热、烘干和排料等步骤。
1. 加料：将待烘干的物料通过给料装置投入炉内，确保物料均匀分布在炉内。
2. 加热：启动加热系统，提供足够的热量，使介质温度升高，达到沸腾点。
3. 烘干：当介质温度达到沸腾点后，物料表面开始迅速蒸发，热量被传递给物料，使其内部水分蒸发，实现烘干的目的。
4. 排料：烘干完成后，通过排料装置将烘干好的物料从炉内取出。
五、沸腾炉烘炉的优势沸腾炉烘炉相比传统烘炉具有以下优势：1. 高效烘干：沸腾炉烘炉利用沸腾现象，能够迅速传递热量，提高烘干效率，节约时间和能源。
2. 均匀烘干：沸腾炉烘炉能够使物料表面迅速蒸发，从而避免了传统烘炉中的局部干燥和结块问题，保证了烘干效果的均匀性。
沸腾炉烘炉方案
沸腾炉烘炉方案一、引言沸腾炉烘炉方案是为了解决工业生产中对于炉内物料的快速烘干需求而设计的。
本文将详细介绍沸腾炉烘炉的工作原理、设计要求、操作流程以及相关的安全措施。
二、工作原理沸腾炉烘炉采用了沸腾烘炉技术，其工作原理如下：1. 炉内加热元件通过电能或燃烧燃料提供热量，使炉内温度升高。
2. 物料通过进料口投入炉内，与高温热源接触，发生沸腾现象。
3. 物料表面的水分迅速蒸发，形成气态水蒸气。
4. 炉内设有排气装置，将产生的水蒸气排出炉外。
5. 物料在炉内持续沸腾，直至达到所需的烘干程度。
6. 烘干完成后，物料通过出料口排出炉外。
三、设计要求在设计沸腾炉烘炉方案时，需要考虑以下要求：1. 烘炉温度：根据物料的特性和烘干要求确定合适的烘炉温度范围。
2. 烘炉容量：根据工业生产中的产量需求确定烘炉的容量大小。
3. 加热方式：根据现有的能源条件和成本考虑，选择合适的加热方式，如电能或燃烧燃料。
4. 烘炉材料：选择耐高温、耐腐蚀的材料来制造炉体，确保炉体的稳定性和使用寿命。
5. 烘炉控制系统：设计合理的控制系统，能够实时监测和调节烘炉温度、物料进出料速度等参数。
6. 安全性考虑：在设计过程中，要考虑到炉内高温和燃烧物料可能带来的安全隐患，采取相应的安全措施，如防火、防爆等。
四、操作流程以下是沸腾炉烘炉的基本操作流程：1. 打开炉门，将待烘干的物料投入炉内。
2. 关闭炉门，启动加热元件，开始加热炉内。
3. 设置烘炉温度和烘炉时间，启动控制系统。
4. 监测炉内温度，确保温度稳定在设定范围内。
5. 物料开始发生沸腾，持续烘干。
6. 监测烘干程度，根据需要调整烘炉温度或烘炉时间。
7. 烘干完成后，停止加热，打开炉门，将烘干好的物料取出。
五、安全措施在使用沸腾炉烘炉时，需要注意以下安全措施：1. 操作人员需穿戴好防护服和防护手套，避免直接接触高温炉体和烘炉物料。
2. 在操作过程中，严禁将易燃物品放置在炉子周围，以防发生火灾。
沸腾炉的设计5
沸腾炉的设计-----设计内容之五第五章汽化冷却水箱及辅助设备的设计计算5.1、汽化冷却水箱的设计计算（一）水箱总面积及个数的计算沸腾炉选用箱式汽化冷却水箱，所需水箱总面职按6-2-17式计算:F总= （6-2-17）式中: A—沸腾炉单位生产率，吨/米2·日；Q过剩—热平衡表中100公斤精矿的过剩热，千卡；F床—沸腾床床面积，米2；△t均—沸腾层与冷却介质的平均温差，℃；K水套—水套的传热系数，千卡/米2·时·度。
△t均=式中: t进—进水温度，℃，t出—(水或汽水混合物)出口温度，℃。
.汽化冷却蒸汽压力定为6公斤/厘米2(绝对压力)。
t出=158.08℃，下降管自汽包出口至水套入口温度降取3.08℃，则t进=155℃.则△t均= =714.3℃水套的传热系数K水套在一般情况下可以从统计的工厂实侧数据中选取。
当采用水冷却时:对于箱式水套K水套=100～180千卡/米2·时·度，对于管式水套K水套=150～230千卡/米2·时·度。
冷却水的出口温度视水的硬度而定，一般在60℃以下。
当水套内壁有水垢，或水套外壁有粘结层时，水套的传热系数将显著下降。
当采用软水汽化冷却且水套外壁无粘结雇翔寸(水套内壁有一定厚度的水垢):对于箱式水套，K水套=180～220千卡/米2·时·度，对于管式水套，K水套=230～270千卡/米2·时·度。
在高温焙烧时，物料常粘结于水套外壁上，使传热系数下降。
此时:对箱式水套:K水套=110～150千卡/米2·时·度，对管式水套K水套=150～180千卡/米2·时·度。
本例题采用软水汽化冷却，取K水套=210千卡/米2·时·度则F水套= =17.6㎡计算水箱个数n与水箱宽度B水套：π·D床=n·B水套+(n+2)·d水套+ B溢流+D前室①F水套= n·B水套·H水套②式中：水套高度：取H水套=H层=1.2米；水套间距：取d水套为0.3m；F水套=17.6㎡解得：n=7.700个取偶数n=8；B水套=1.833米；高=1.200米。
勤攀沸腾炉方案
云南禄丰勤攀磷化工有限公司沸腾炉筑炉检修工程施工方案编制单位：XXXXXXXX工程有限公司编制：审核：审批：日期：二〇一三年十二月二十五日一、工程概况1、工程简介：云南禄丰勤攀磷化工有限公司沸腾炉筑炉检修工程，位于禄丰羊街攀磷化工有限公司厂区内，筑炉工程内容包括沸腾炉直段（检修高度约3.7m、外径6.2m、砌筑厚度0.55m）耐火材料拆除及恢复砌筑。
修复后质保期为一年，工程质量达到：合格。
检修时间于合同生效后14天内。
2、工程特点结构：沸腾炉分为燃烧室和混合室两部份，内衬采用三级高铝砖砌筑，燃烧室拱顶采用混合室顶采用高强浇注料浇注，外墙围护采用100#机制红砖耐热砂浆砌筑。
耐火砖与红砖之间保温层采用纤维棉填充。
炉内斜坡底部采用红砖砌筑，表面用耐火砖砌筑。
3、耐火材料的采购及供应：1）根据建设单位要求，本体范围内所有耐火材料均由承包单位负责采购。
并负责提供产品合格证或检验报告，以及不定形耐火材料的使用说明书，材料到场后认真做好清点、验收、堆码、并做好防雨防潮工作。
2）主要使用的耐火材料：三级高铝耐火砖、高强浇注料、纤维棉、不锈钢拉板、耐火泥、机制红砖、普通硅酸盐水泥、黄砂等不同规格型号、材质的耐火材料。
4、我公司承但该项目优势：我公司是云南省炉窑工程施工规模最大、技术装备最强、管理水平最高、企业品牌最好的专业施工队伍，是云南省唯一的一家壹级炉窑施工企业。
在多年的筑炉工程建设中，积累了大量的施工技术经验，特别是工业锅炉的砌筑施工，对各种炉型制定了相应的技术措施和质量控制手段。
因此，我公司愿承但该项目沸腾炉筑炉检修施工任务，并能按照业主要求的工程内容，保证工期、质量、安全顺利完成，满足建设单位的生产要求。
二、编制依据及使用的标准、规范1、编制依据：1）甲方提供的检修材料；2）参照（考）沸腾炉施工简图（A4）；3）炉窑公司长期工业炉窑施工技术经验的总结；2、工程使用的标准、规范：1）《设备及管道保温技术通则》 GB/T 4272-1992；2）《石油化工隔热工程施工工艺标准》 SH/T 3522-2003；3）《工业设备及管道绝热工程施工及验收规范》 GBJ 126-1989；4）《石油化工设备和管道隔热技术规范》 SH 3010-2000；5）《石油化工工程建设交工技术文件规定》SH 3503-2001；6）《工业炉砌筑工程施工及验收规范》 GB 50211-2004；7）《工业炉砌筑工程质量验收规范》 GB 50309-2007；8）《施工现场临时用电安全技术规范》 JGJ 46-88；9）《建筑施工高处作业安全技术规范》 JGJ 80-91；10）《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》J84—2001；11）《建筑施工安全检查标准》JGJ59—99；三、施工程序和施工方法1、局部检修：停炉冷炉拆除局部检修炉墙砌筑交工。
沸腾炉课程设计指导书
沸腾炉课程设计指导书一设计任务：设计年处理80（90、100、110、120）万吨的硫酸化焙烧沸腾炉二已知条件（1）密度颗粒密度γ粒度＝4100kg/m3堆积密度γ堆＝1900kg/m3（2）含水量入炉混合锌精矿含水8%2．工艺条件（1）炉子日处理量：（2）焙烧温度：850℃（3）炉膛温度（流化层温度）：900℃（4）空气消耗系数：1.2（5）年工作日：320天3．气象资料4. 冶金计算结果a.烟尘产出率39.5%（占加料量）。
b.焙砂产出率51.14%（占加料量）c.烧成率90.64%d.脱硫率90.78%e.空气量：焙烧100kg锌精矿（湿）需要实际湿空气量190.865m^3.f.烟气量及烟气成分（100kg 湿精矿）h.热量平衡：根据初步的热平衡计算，焙烧100kg 锌精矿（湿）需要排除的余热为93365.64kJ 。
三 设计、计算内容一） 操作气流速度与床能率 1、 操作速度的确定 （1） 颗粒平均粒径d 均=∑ii dx 1m （2） 临界沸腾速度 先计算Ar ：γγγν气粒均-∙=23gd Ar0.9400107Ar.0Re =临界均临界临界d Re ν=w m/s（3） 带出速度Ar 181Re =带出 带出均带出带出f d Re w ν= m/s（4） 操作速度临界流化操作w k w = m/s操作速度应介于临界速度和带出速度之间。
2、 床能率()层操作t V w a β+=186400 t/(m 2·d)二） 炉子的主要尺寸（图5-13） 1、 床面积aAF =m 2 A 为炉子的日产量床面积包括前室面积和本床面积，大型炉前室面积约占炉床面积的5%-7%，多在0.8-2m 2之间。
扣除前室面积，其余为本床面积本床F 。
本床本床F D 13.1= m2、 流态化层高度一般按经验选取，或采用下列公式()本床本床层D F H π5.12.1-= m3、 炉膛面积()膛床膛烟膛86400w 1F t V F βα+=m 2炉膛直径膛膛F D 13.1= m4、 炉腹角一般为4°-20°。
年产15吨硫酸沸腾焙烧工段初步设计——毕业设计
年产15吨硫酸沸腾焙烧工段初步设计——毕业设计四川理工学院毕业设计年产15万吨硫酸沸腾焙烧工段初步设计学生：马柯学号：07032080114专业：精细化学品生产技术班级：精细化学品生产技术07.1指导教师：谢云涛四川理工学院材料与化学工程学院二O一O年六月摘要硫酸是一种高沸点难挥发的强酸，易溶于水，能以任意比与水混溶，作为一个国家强大的标志，在国民生产中起着不可忽视的作用。
本设计采用接触法和硝化法来生产硫酸，接触法采用接触物质—触媒，而硝化法则采用含硝硫酸，即是氧化氮的硫酸溶液。
两法均以制备二氧化硫为起点，而后再用不同的方法制成硫酸。
本设计用硫铁矿为最初原料，在沸腾焙烧炉中进行高温煅烧，再进入电除尘器，旋风除尘器，最后进入废热锅炉产生初始硫酸，再经处理得到所需硫酸。
通过物料衡算与热量衡算得出本次设计符合要求。
关键词：硫铁矿，生产，硫酸，沸腾炉ABSTRACTSulfuric acid is a high boiling point volatile acid difficult to dissolve in water, miscible with water in any ratio, as a powerful symbol of a country, in the national production and plays an essential role. The design method and nitration by exposure to produce sulfuric acid, using the contact material contact method - catalyst, and with nitric acid were used for nitrification, which is nitric oxide sulfuric acid solution. Preparation of sulfur dioxide is the two laws as a starting point, and then re-use made of sulfuric acid in different ways. The design for the initial raw material with pyrite, in the boiling baking in high temperature calcination, re-entering the electrostatic precipitator, cyclone, and finally into the waste heat boiler to create the initial sulfuric acid, sulfuric acid and then processed to obtain the required. Through the material balance and heat balance obtained to meet the requirements of this design.Keywords:Pyrite, Production, Sulfuric acid, Boiling furnace.目录摘要。
【最新精选】沸腾炉初步设计方案
沸腾炉初步设计方案一、沸腾炉的概述1、沸腾炉的简介沸腾锅炉的工作原理是将破碎到一定粒度的煤末，用风吹起，在炉膛的一定高度上成沸腾状燃烧。
煤在沸腾炉中的燃烧，既不是在炉排上进行的，也不是像煤粉炉那样悬浮在空间燃烧，而是在沸腾炉料床上进行的。
沸腾炉的突出优点是，对煤种适应性广，可燃烧烟煤、无烟煤、褐煤和煤矸石。
它的另一个好处在于使燃料燃烧充分，从而提高燃料的利用率。
沸腾料层的平均温度一般在850一1050℃，料层很厚，相当于一个大蓄热池，其中燃料仅占5％左右，新加入的煤粒进入料层后就和温度高几十倍的灼热颗粒混合，因此能很快燃烧，故可应用煤矸石代替。
生产实践表明，利用含灰分高达70％、发热量仅7．54MJ／kg的煤矸石，锅炉运行正常．40％一50％的热可直接从床层接收。
2、工作原理固体燃料在炉内被向上流动的气流托起，在一定的高度范围内作上下翻滚运动，并以流态化(或称沸腾)状态进行燃烧的炉膛，又称流化床燃烧炉。
沸腾燃烧方式也用于其他的炉窑中。
沸腾燃烧方式的特点既不像在层燃炉中那样将固体燃料静止地放在炉排上燃烧；也不像在室燃炉中那样将液体、气体或磨成细粉状的固体燃料悬浮在炉膛空间中燃烧，而是把固体燃料破碎成一定粒度的粉末，使之在炉内以类似沸腾的状态燃烧。
在中国，沸腾炉用煤的粒度一般为8毫米以下。
3、结构和工作过程常用沸腾炉燃烧室的典型结构包括布风系统、沸腾床、进料和排渣系统3个部分。
①布风系统。
燃烧室底部为布风板，板上直接开孔或装许多带通风小孔的风帽。
布风板的作用是承载料层并使空气上升速度沿炉内截面分布均匀。
②沸腾床。
布风板上放置一定量的床料（包括固体燃料和大量的灰渣或石灰石颗粒）。
运行时，当料层中的空气达到一定上升速度时，沸腾床上的床料便从静止状态转入沸腾状态，这一风速称为临界沸腾风速。
为了保持剧烈的沸腾燃烧工况，沸腾炉正常运行时的风速要比临界沸腾风速大，使料层膨胀到一定高度。
床料沸腾高度约为静止料层的两倍，在此容积的燃料呈沸腾状态，故称为沸腾床，小颗粒则被气流带出炉外。
沸腾炉施工方案
目录1、工程概况 (3)1.1项目简介 (3)1.2项目管理目标 (3)2、编制依据 (4)2.1业主提供的由中国石化集团南京设计院设计的施工蓝图 (4)2.2本工程执行的标准和规范 (4)3、项目管理机构 (5)3.1项目管理机构设置 (5)3.2项目管理人员配备计划 (5)4、主要施工方法 (6)4.1施工准备 (6)4.2基础验收 (7)4.3主要施工方法及技术措施 (7)4.4设备制作安装质量控制 (20)5、资源需求计划 (20)5.1劳动力需求计划 (20)5.2施工机具 (21)6、措施材料设备 (22)6.1措施材料用料统计 (22)7、质量目标和质量保证措施 (23)7.1质量目标 (23)7.2质量管理体系 (23)7.3质量保证措施 (24)8、安全目标及安全保证措施 (26)8.1安全管理目标、方针及体系 (26)8.2安全管理措施 (26)8.3安全技术措施 (29)9、文明施工与环境保护 (31)9.1文明施工管理 (31)9.2文明施工措施 (31)9.3环境保护措施 (32)附图一、沸腾炉内撑图 (33)附图二、施工平台布置图 (34)附图三、施工进度网络图 (35)1、工程概况1.1项目简介1.1.1工程名称：招金矿业股份有限公司20万吨/年硫铁矿制酸装置项目非标设备制作安装工程1.1.2 项目名称：招金矿业股份有限公司20万吨/年硫铁矿制酸装置项目1.1.3 建设单位：招金矿业股份有限公司1.1.4 设计单位：中国石化集团南京设计院1.1.5 监理单位：南化集团工程监理事务所1.1.6 工程地点：招远市化工总厂1.1.7 工程内容简介：56．75m2 沸腾炉焙烧炉总高23.74米，由壳体、下部炉体、中部炉体、上部炉体和炉顶球型拱顶等五大部分组成，设备净重达170多吨。
炉膛半径大，场地狭小，施工难度大，工期紧。
1.2项目管理目标1.2.1质量目标严格按施工图纸及有关规程规范、标准进行施工及质量验收，确保一次交验合格率100%。
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沸腾炉初步设计方案一、沸腾炉的概述1、沸腾炉的简介沸腾锅炉的工作原理是将破碎到一定粒度的煤末，用风吹起，在炉膛的一定高度上成沸腾状燃烧。
煤在沸腾炉中的燃烧，既不是在炉排上进行的，也不是像煤粉炉那样悬浮在空间燃烧，而是在沸腾炉料床上进行的。
沸腾炉的突出优点是，对煤种适应性广，可燃烧烟煤、无烟煤、褐煤和煤矸石。
它的另一个好处在于使燃料燃烧充分，从而提高燃料的利用率。
沸腾料层的平均温度一般在850一1050℃，料层很厚，相当于一个大蓄热池，其中燃料仅占5％左右，新加入的煤粒进入料层后就和温度高几十倍的灼热颗粒混合，因此能很快燃烧，故可应用煤矸石代替。
生产实践表明，利用含灰分高达70％、发热量仅7．54MJ／kg的煤矸石，锅炉运行正常．40％一50％的热可直接从床层接收。
2、工作原理固体燃料在炉内被向上流动的气流托起，在一定的高度范围内作上下翻滚运动，并以流态化(或称沸腾)状态进行燃烧的炉膛，又称流化床燃烧炉。
沸腾燃烧方式也用于其他的炉窑中。
沸腾燃烧方式的特点既不像在层燃炉中那样将固体燃料静止地放在炉排上燃烧；也不像在室燃炉中那样将液体、气体或磨成细粉状的固体燃料悬浮在炉膛空间中燃烧，而是把固体燃料破碎成一定粒度的粉末，使之在炉内以类似沸腾的状态燃烧。
在中国，沸腾炉用煤的粒度一般为8毫米以下。
3、结构和工作过程常用沸腾炉燃烧室的典型结构包括布风系统、沸腾床、进料和排渣系统3个部分。
①布风系统。
燃烧室底部为布风板，板上直接开孔或装许多带通风小孔的风帽。
布风板的作用是承载料层并使空气上升速度沿炉内截面分布均匀。
②沸腾床。
布风板上放置一定量的床料（包括固体燃料和大量的灰渣或石灰石颗粒）。
运行时，当料层中的空气达到一定上升速度时，沸腾床上的床料便从静止状态转入沸腾状态，这一风速称为临界沸腾风速。
为了保持剧烈的沸腾燃烧工况，沸腾炉正常运行时的风速要比临界沸腾风速大，使料层膨胀到一定高度。
床料沸腾高度约为静止料层的两倍，在此容积的燃料呈沸腾状态，故称为沸腾床，小颗粒则被气流带出炉外。
布置在料层中的管子称为埋管，可以垂直、水平或倾斜放置。
管内可通以水、蒸汽或空气以吸收燃料在床中燃烧所释放出来的热量，使床温保持在800～1000℃。
③进料和排渣系统。
一定粒度范围的燃煤从煤仓经给煤机送入料层内，燃尽的煤渣一般从溢流口排出。
4、特点与一般锅炉的炉膛比较，常压沸腾炉的优点是：①不但能烧优质煤，也能烧一般炉排炉和室燃炉不能烧的各类劣质煤；②床内埋管的传热效果很好，约为普通锅炉管子的5～10倍；③由于沸腾床燃烧温度低,烟气中NOX 的生成量少,如在进料中适量加入石灰石或白云石，即可将煤中硫分脱除,使排烟中SO2的含量下降。
沸腾炉的缺点是：①沸腾床中细颗粒燃料容易被烟气带出，所以未燃尽损失大，燃烧效率比室燃炉低；②烟气中飞灰较多，锅炉受热面容易发生磨损；③鼓风所需的送风机风压高，故耗电量大；④沸腾床内给煤和布置埋管难以均匀。
⑤烧高灰分劣质煤时，为了不使大量飞灰污染环境，必须配备高效率大容量的除灰装置。
由于以上原因，发展大容量的沸腾炉锅炉尚有困难。
5、沸腾炉的用途民用：集中供热及烘烤系统工业：水泥行业烘干；接触法制硫酸，作为FeS制SO2的发生装置等二、设计基本参数沸腾炉基本参数表三、沸腾炉的计算与效果1、沸腾炉结构1.进料口2.排渣口3.均风箱4.布风板5.炉门6. 风帽图中，炉床部分包括均风箱、布风板、风帽、出渣口等；炉膛部分包括垂直段、扩散段、悬浮段及炉门。
沸腾炉的设计，从结构上充分满足了流体力学和热力学原理。
沸腾炉的燃料采用从炉门上方呈正负压分界处喂入的结构，可促使燃料和热渣均匀混合及充分燃烧。
也有利于热烟气在扩散段释放并由风机抽入换热装置混合。
沸腾炉的炉门设为一个，作看火、调火和检修使用，炉门需方便耐火砖活砌或出现结渣时打开清理，避免操作人员在高温下进入炉内清理结渣，即方便又安全。
小炉床的设计保证了节煤这一基本要素，其炉床面积比一般沸腾炉减小1/3，单位时间加煤量减小30%，因此节煤效果明显、操作方便。
2、 沸腾炉具有以下特点(1) 燃料在沸腾炉中呈沸腾状态，燃烧层正常燃烧的温度为850～1100℃。
而风动气垫层温度较低，一般在200～300℃，但因料层很厚，沸腾床能长时间闷火，蓄热能量大；(2) 由于鼓入高压空气，使炉内空气过量系数高，形成强氧燃烧，燃烧和燃尽条件好；(3) 沸腾层内受热面积大，传热强烈，易于燃烧。
因此炉膛内单位容积热强度高，达到6.3～8.4×105k J /m 3·h ；(4) 用煤量少。
垂直段仅以5%的煤燃烧，其余95%均为热渣，节煤效果好；(5) 炉床面积小，使燃料的沸腾高度及风压、风速增加，司炉工操作更容易，对异常情况特别是结渣的早期处理更及时；(6) 设计采用较厚的保温层，可减少炉体热散失，炉温变化较小，有利于延长炉体的使用寿命；3、 炉床布风板有效面积F 布 （m 2）的计算：F 布 = 垂沸计V a L B O 3600⨯⨯ ……………（1） 式中：B 计 –– 计算小时耗煤量，kg/h ；L O ––理论燃烧空气消耗量，m 3 标 煤/kg ；a 沸 ––沸腾区过量空气系数，取1.15；V 垂 ––垂直段底部冷态空气流速取0.8m/s 。
B 计=QLP 炉 P 炉 — 沸腾炉的功率1500Mj--2000Mj ，为了方便计算取平均值1740 Mj ； QL — 燃煤的低位热值11514Kj/㎏。
B 计=10001151410000001750⨯⨯=153 kg/h理论空气需要量（L0）的计算当QL<12546kJ/kg（劣质煤），L0=QL/4140+0.455[m3(标)/kg] L0=QL/4140+0.455=11514÷4140+0.455=3.236[m3(标)/kg]F布 = 8.0360015 .1236.3153⨯⨯⨯=0.1977㎡计算的，布风板的有效直径圆整后为500㎜4、风帽的计算风帽的总通风面积Σf帽为单个风帽通风面积f帽的总和。
单个风帽通风面积f帽的计算如式2：Σf帽 =帽沸计V aL B O 3600⨯⨯ (2)式中：V帽––通过风帽小孔的风速，m/s；风帽的小孔风速约30~45 m/s才能使沸腾段的10㎜的煤炭处于悬浮状态，取V帽40 m/s；f帽––每个风帽小孔的通风面积，m2。
Σf帽 =帽沸计V aL B O 3600⨯⨯=40360015 .1236.3153⨯⨯⨯=0.003954㎡花板是由钢板或铸铁板制成的多孔平板，用它来固定风帽，并使之按一定方式排列，以求达到均匀布风。
花板的尺寸应与炉膛相应部位的内截面相适应，厚度为20～35毫米(mm)左右。
风帽插孔一般按等边三角形布置，孔距为风帽直径的1.3～1.7倍，帽沿间的最小间距不得小于20毫米(mm)。
风帽有菌形(蘑菇形)、柱形、球形和伞形等形式。
其中应用最广的是菌形风帽。
柱形风帽是目前应用较多的一种新型的风帽。
菌形风帽，风帽颈部钻有直径6～8毫米(mm)的小孔6～8个。
小孔可以是水平的，也可以钻成向下倾斜15°的斜孔。
这种风帽的阻力小，工作性能良好，但结构稍较复杂，清渣较为困难，在帽沿处经常出现卡渣现象。
此外，风帽菌头部分冷却面不够，容易出现氧化烧穿等现象。
这种风帽逐渐被柱形风帽所取代。
柱形风帽，由于取消了帽沿，因而尺寸更小，构造也更简单，并且还克服了菌形风帽的一些缺点，因此工作性能更为良好。
采用菌形风帽，风帽颈部钻有直径6～8毫米(mm)的小孔6～8个。
小孔可以是水平的，也可以钻成向下倾斜15°的斜孔在计算时取每个风帽的小孔的直径为6 mm，小孔数为8个可得，风帽的个数为约为18个。
风帽的开孔率的计算：开孔率%=Σf帽/F×100%=2.01%布风板风帽布置图5、炉膛扩散段截面积F扩 (m2)的计算：F扩=扩扩计V aV B g 3600⨯⨯ (3)式中：V g—燃烧生成的烟气量，m3标煤/kg；a扩––扩散段过剩空气系数，取1.3；V扩––扩散段冷态风速m/s，取0.45m/s。
实际烟气量的计算Qy当QL<12546kJ/kg（劣质煤），V g =1.04 ×QL/4187+0.54+1.0161(α-1) L0[m3(标）/kg]α —过剩空气系数， α = α 0+Δ α（沸腾炉剩空气系数1.25）；α 0炉膛过量空气系数；Δ α炉膛漏风系数；V g =1.04×11514/4187+0.54+1.0161（1.25-1）×3.236=4.222[m3(标）/kg]F 扩 = 扩扩计V a V B g 3600⨯⨯=45.036003.1222.4153⨯⨯⨯=0.518㎡ 6、 悬浮段截面积F 悬（m 2）的计算： F 悬 =悬悬计V a V B g 3600⨯⨯ …………（4） 式中：a 悬 –– 悬浮段过剩空气系数，取1.5；V 悬 –– 悬浮段冷态风速，取0.45m/s 。
F 悬 = 悬悬计V a V B g 3600⨯⨯=45.036005.1222.4153⨯⨯⨯=0.59812㎡ 7、 风量风压的计算能达到沸腾燃烧状态所需的鼓风量Q (m 3/h)和风压P (Pa mmH 2O)的计算： Q = n .f 帽.V 帽 .K (5)==0.003954×40×1.3×3600==740 m 3/hP = 9.8 K (P 风 + P 渣 )×地P 760 …（6） 式中：n –– 炉床上实际风帽个数P 风 –– 鼓风系统阻力：风管阻力取196 Pa(20mmH 2O)，风帽阻力取1766 Pa(180 mmH 2O)；P 渣 ––沸腾炉床的渣层阻力：渣厚500mm 时取3924 Pa(400mmH 2O)； P 地 ––当地大气压，昆明地区约610㎜Hg ；K –– 储备系数，取1.3；P =9.8×1.3×（20+180+400）×610760=9524 Pa 8、 风机的选择在选择风机时，可根据计算求得的风量和风压，适当增加20%确定其规格型号。
风机的功率P(kw)=风量(m3/h)*风压(Pa)/(3600*风机效率*机械传动效率*1000)风机效率可取0.719至0.8；机械传动效率对于三角带传动取0.95，对于联轴器传动取0.98。
P=740×（1+20%）×9524（1+20%）/（3600×0.8×0.98）=888×11428.8/2822.4=3595.8w四、操作与应用沸腾炉作为系统的热源，其操作技术要求较高，特别是在新炉调试及试运转过程中，若操作不熟悉或没有掌握正确的操作方法，例如用风、加煤不当，很容易出现低温结小渣，高温结大块和熄火、点火时间过长等现象。