循环流化床锅炉热力计算
曾小强260吨时循环流化床锅炉设计-热力计算 OK汇总
第1章 热力计算1.1 设计任务1）锅炉额定供热量：D o =260t/h2）锅炉出口蒸汽压力：p=9.8MPa （表压） 3）饱和蒸汽温度：t bq =540℃ 4）给水温度：t gs =215℃ 5）排污率：ρpw =1%6）排烟温度：θpy =140℃ 7）冷空气温度：t lk =20℃1.2 燃料特性1）燃料名称：Ⅱ类烟煤 2）工作基成分碳Car=48.51；氢Har=2.74；氧Oar=4.21；氮Nar=0.84；硫Sar=0.32；全水分Mar=10.60；灰分Aar=32.78；干燥无灰基挥发分Var=26.47。
3）低位发热量：Qnet,ar=18090KJ/kg4）入炉煤颗粒度0～5mm,其中d 50＝0.425～0.65mm,d<75μm 不大于14％。
1.3 辅助计算煤质分析校核计算： Qnet.ar ＝339Car+1030Har-109×(Oar-Sar)-25.10Mar=18577.02kg kJ /。
计ar net ar net Q Q ,, =487.02<628kj/kg这说明煤质分析数据合理。
1.3.1 燃烧脱硫计算1.3.6.1 无脱硫工况时的燃料计算计算见表3-1。
1.3.6.2无脱硫工况时得烟气体积计算计算见表3-2。
1.3.6.3脱硫计算计算见表3-3。
1.3.2脱硫工况时燃烧产物平均特性计算1.3.6.1不同过量空气系数下燃烧产物的容积及成分不同过量空气系数下燃烧产物的容积及成分见表3-4。
1.3.6.2不同过量空气系数燃烧产物的焓温表不同过量空气系数下燃烧产物的焓温表见表3-5。
1.3.3锅炉热平衡及燃烧和石灰石消耗量计算锅炉热平衡及燃料的计算见表3-6。
表3-6锅炉热平衡及燃料和石灰石的计算1.4炉膛设计及热力计算1.4.1炉膛结构特性计算炉膛结构如图3-1所示。
炉膛结构计算见表3-7。
1.15.5炉膛膜式水冷壁计算受热面积图1-1.炉膛膜式水冷壁计算简图表3-7炉膛结构计算1.25.6炉膛汽冷屏计算受热面积炉膛汽冷屏受热面积计算如表3-8图1-2汽冷屏计算简图表3-8炉膛汽冷屏受热面积计算1.35.7汽冷旋风分离器计算受热面积汽冷旋风分离器受热面积计算如表3-9图1-3汽冷旋风分离器受热面积计算简图本设计中，旋风分离器汽冷壁是由135根φ38mm⨯5mm管子和鳍片组成1.3.1炉膛热力计算炉膛传热计算见表3-10。
循环流化床锅炉热力计算通用程序编制
，（。０ 。，・ ０ ＝ ）０ａ ｏ＇ Ｂ＿ ａ １ Ａ
１０ ０ １ ０一 。 ０ ，
０ １ ０ ０ 田 １ ０ ＋ ＂ｃ） Ｋ （６ａ 一ｃ １０ ４ ａ 一９ ０
尹 ‘
勺 ‘
产 ‘１
将（） ２做如下变换
ｌ（ａ０ １０一几 ａ ＇＇ ０ ＝ Ｃ０ Ｂ１ ）
出的工作 。
面向 对象的程序设计方法将数据和对数据的操作 放在一起， 作为一个相互依存、 不可分离的整体来处 理。它采用数据抽象和信息隐藏技术， 将对象及对象 的操作抽象成一种新的数据类型— 类， 并且考虑了 不同对象之间的联系和对象类的可重用性。 本程序采用面向对象的设计方法， 实现界面、 数据 和相应计算的有机结合， 例如： 建立类 ＴｏＮｒ Ｆｒ ， １ Ｏ 其成 员变量包括煤种的元素成分、 煤种的低位发热蚤及煤 种分类。成员函数包括空气盘、 烟气量、 烟气熔及锅炉 箱人热盆的 计算， 及保存数据文件及打印拾出， 对于旧 工程还包括读取数据文件。 将数据和与数据有关的 操 作放在一起， 实现了 数据封装。以窗体为分隔对象， 程 序各组成部分界面清晰， 便于检查和修改。
（） ６
Ｋ — 循环倍率；
２ 面向对象的程序设计思想
以往的热力计算程序是采用结构化的设计原则，
Ｉ 理论空气熔； ｔ —
Ｉ 理 烟 治； ０ 论 气 —
Ｉ Ｉ Ｉ － ｋ计算嫩煤量产生的飞灰烩； ｇ
程序设计人员采取自 上而下、 逐步求精的 设计方法［ ６ ］
采用这种方法， 可以把复杂的问题分解为不同层次的 具有不同功能的计算模块， 再把模块逐步分解为一系 列具体的处理步骤或高级语言的语句。首先将锅炉热 力计算划分为以下几个部分： （） １烟气特性计算； （） ２锅炉热平衡计算； （） ３辐射受热面（ 膛） 炉 热力计算； （） ４半辐射受热面（ 后屏） 热力计算； （） ５对流受热面热力计算。 然后逐步将 个部分展开。例如： ５ 对（） 对流受热面热力计算” ５部分“ 展开为 （） 知烟气绪， １已 计算烟气侧放热量； （） ２计算对流放热系数； （ 计算辐射放热系数； ３ ） （） ４计算温压； （） ５计算传热系 数； （） ６计算传热ｔｏ 再进一步展开直到真体的语句。分析上述步骤， 可以发现， 上５ 以 大部分中 有些计算内容是相同的， 如 已 知烟温求烟治， 计算对流放热系致， 辐射放热系数， 温压计算以及水和水燕汽参数计算， 因此可将其编制 成函数供使用时调用。每个函数的 设计也按自 上而下 的原则进行。 结 构化程序设计方法虽然有许多优点， 但它仍是
循环流化床锅炉炉膛热力计算
循环流化床锅炉炉膛热力计算引言循环流化床锅炉燃烧效率高，污染排放低，燃料适应性广，被广泛应用于蒸汽生产中。
随着循环流化床锅炉的发展，其容量和规模都在增大。
目前美国在建的300 MWe循环流化床锅炉即将投入运行，600 MWe容量的循环流化床锅炉也已在设计中。
利用国内技术生产的35 t/h、75 t/h循环流化床锅炉有大量运行，目前国内投入运行的最大循环流化床锅炉是高温高压420 t/h容量的锅炉，高温高压450 t/h循环流化床锅炉也已在建，但运用的是国外技术。
在循环流化床锅炉的开发与发展过程中，各设计单位和锅炉制造厂家开发出各种炉型，针对各自不同的炉型采用各自的热力计算方法，即使是相同的炉型设计方法也可能不同，各有特点。
这与煤粉锅炉和鼓泡流化床锅炉在设计过程中有统一的热力计算方法[1]可供参考不同。
有关循环流化床锅炉热力计算方法在文献中也少见发表。
本文结合作者在循环流化床锅炉传热和设计理论研究及实践的基础上，建立了一种简单的循环流化床锅炉炉膛热力计算方法[2-9]。
与一般沸腾燃烧鼓泡流化床锅炉不同，循环流化床锅炉类型较多，炉型不同，其热力计算方法有所不同。
本方法针对采用高温分离装置的循环流化床锅炉，提出的计算方法可用于一般高温分离的循环流化床锅炉的设计计算，其余炉型可在此基础上根据具体炉型特点修改使用。
典型的高温分离器型循环流化床锅炉采用高温立式旋风分离器，安置在锅炉炉膛上部烟气出口处。
离开炉膛的大部分颗粒，由高温分离器所捕集并通过固体物料再循环系统从靠近炉膛底部的物料回送口送回炉膛。
经高温分离器分离后的高温烟气则进入尾部烟道，与布置在尾部烟道中的受热面进行换热后排出。
计算中未考虑添加石灰石的影响，若添加石灰石，则入炉热量、灰浓度和烟气量等有变化，需修正。
2 循环流化床锅炉炉膛几何尺寸的确定2.1 炉膛横截面积循环流化床锅炉炉膛一般由膜式水冷璧构成，其传热面积以通过水冷璧管中心面的面积计算。
若炉膛由轻型炉墙或敷管炉墙构成，则需考虑角系数的影响。
清华大学热力计算
12稀相段水冷壁面积Hxx m2包括出口展开面积428.63 13分离器进口宽度B m#VALUE! 14分离器进口高度H m#VALUE! 15分离器进口面积Ac m2#VALUE! 16分离器进口涂层面积H m13.76 5 水冷屏结构计算
1水冷屏横向管排数zsl－0.00 2横向节距s1mm6830.00 3水冷屏管径d mm60.00 4水冷屏管厚度d mm 5.00 5水冷屏管节距s mm80.00 6鳍片厚度dd1mm 5.00 7水冷屏深度方向管数l12 8水冷屏高度12.00 9受热面积H m20.00 10屏区水冷壁涂层面积H m20.00 11水冷屏平均高度Hhh m12.35 6 分离器结构计算
1分离器数量n-2 2分离器直径D mm#VALUE!
3分离器前进口宽度b1mm#VALUE!
4分离器后进口宽度b2mm#VALUE!
5分离器进口高度a mm#VALUE!
6分离器上升速度V0m/s 5.65 7分离器竖直段高度h mm#VALUE!
8分离器总高度H mm#VALUE!
9分离器锥段高度b6mm#VALUE! 10分离器锥角a o18 11分离器锥段长度LBN mm#VALUE!。
330MW循环流化床锅炉热力计算表格程序
表1 表1 分离器占16% 包墙占16% 低过占16% 屏过、高过各占26% 表1 表1 低再、屏再各占50% 表1
计算 计算 计算 计算 计算 表28 计算 表29 表1 计算 表30 计算 表31 表1
0.23632 3.33688 5.62448 0.51755 是 是 否
结果
red —
Ared,ar %
Mred,ar %
Sred,ar %
—
—
—
—
—
—
符号 单位
P'sm MPa
Pgt
MPa
P''cyc MPa
P''bq MPa
P''dg MPa
P''pg MPa
P''gg MPa
P'dz MPa
P''dz MPa
P''pz MPa
Dsm
kg/s
Dpw
kg/s
Dcyc kg/s
bCaCO3(1-β fj/100)XCaCO3/100
0.07368 0.0463
0.00274
XzzbCaCO3
0.52349
Aar+ACaSO4+ACaO+Awfj +Azz
14.7662
bCaCO3Bj
7.38888
计算公式或数据来源 结 果
给定
7.38888
表1
94.39
给定
51.4758
kg/kg
kg/kg烟 气
8.510510383 8.51051 8.51051 0.009577767 0.00958 0.00958
CFB循环流化床锅炉效率计算公式
CFB循环流化床锅炉效率计算公式循环流化床锅炉是一种高效、低污染的锅炉，采用循环流化床燃烧技术，通过循环流化床锅炉效率计算公式可以评估锅炉的能源利用效率。
下面我们将详细介绍循环流化床锅炉效率计算的相关内容。
循环流化床锅炉的效率主要是指锅炉能够将燃料中的化学能转化为热能的比例，即锅炉的热效率。
具体而言，热效率是指燃料转化为热量后在循环流化床中通过传热辐射、传导和对流的方式传递给工质（水蒸汽）的比例。
循环流化床锅炉的效率计算公式可分为直接测定法和间接测定法两种。
直接测定法是通过测量锅炉的输入和输出参数，如燃料的热值、燃料的用量、工质的进口温度和出口温度等，计算得到锅炉的效率。
计算公式如下：η = (Q_output / Q_input) × 100%其中，η表示锅炉的效率，Q_output表示锅炉输出的热量，Q_input表示锅炉输入的燃料热量。
这种方法比较简单，但需要准确测量和监测各项参数。
间接测定法是通过锅炉运行过程中的参数数据推算得出锅炉效率的计算公式。
典型的间接测定方法有燃煤量法、燃烧空气量法和热损失法。
燃煤量法是通过测量燃煤的质量和热值，以及工质进口温度和出口温度等参数，计算锅炉效率。
计算公式如下：η = (Q_output / (m_coal × Q_coal)) × 100%其中，η表示锅炉的效率，Q_output表示锅炉输出的热量，m_coal 表示煤的质量，Q_coal表示煤的热值。
燃烧空气量法是通过测量燃料的用量以及燃烧过程中的空气过剩系数等参数，计算锅炉效率。
热损失法是通过测量锅炉的散热损失、烟气的含氧量、烟气温度等参数，计算锅炉效率。
需要注意的是，循环流化床锅炉存在多种热损失方式，包括炉内未完全燃烧、烟气中的水蒸汽、烟气的散热等。
因此，在实际计算循环流化床锅炉效率时，需要综合考虑这些热损失。
循环流化床锅炉效率的计算公式可以根据具体情况进行调整和修正，以提高计算结果的准确性。
循环流化床锅炉燃烧系统热力计算探讨
・电源建设・循环流化床锅炉燃烧系统热力计算探讨崔 敏(国电华北电力设计院工程有限公司,北京市,100011)[摘 要] CFB 锅炉有2大突出特点:一是流化状态燃烧;二是可燃烧劣质煤。
压力高是循环流化床风机的特点,压力高使风机温升高。
因此,风机温升和石灰石脱硫是CFB 锅炉燃烧系统热力计算的2个基本特点。
在对风机温升的计算公式进行推导后,结合考虑石灰石脱硫,产生2种热力计算方法,即混合燃料计算法和燃煤修正计算法。
根据推导的风机温升计算公式,将理论计算结果与风机生产厂提供的技术数据进行比较,两者误差较小。
并用2种计算方法对CFB 锅炉燃烧系统进行了热力计算。
[关键词] CFB 锅炉 燃烧系统 热力计算 风机温升 石灰石脱硫中图分类号:TK 212 文献标识码:A 文章编号:1000-7229(2002)09-0008-05Inquire into Thermal Calculation of Combustion System for CFB BoilersCui Min(SP North China Electric Power Design Engineering Limited Company ,Beijing ,100011)[K eyw ords] CFB boiler ;combustion system ;thermal calculation ;temperature rise of fans ;limestone desulfurization 目前,循环流化床(CFB )燃烧技术发展非常迅速,在国内得到了广泛的应用。
CFB 锅炉有2大突出特点:流化状态燃烧;燃料适应性好,能燃用泥煤、褐煤、低热值烟煤和煤矸石等劣质煤。
上述2个特点使得CFB 锅炉燃烧系统的热力计算与普通煤粉炉存在差异。
因此,有必要对CFB 锅炉燃烧系统热力计算进行探讨。
1 高压力风机对热力计算的影响1.1 CFB 锅炉风机压力的特点CFB 锅炉的燃烧特点是炉膛内的物料成流化状态燃烧。
第四章 循环流化床锅炉炉内传热计算讲解
第四章循环流化床锅炉炉内传热计算循环流化床锅炉炉膛中的传热是一个复杂的过程，传热系数的计算精度直接影响了受热面设计时的布置数量，从而影响锅炉的实际出力、蒸汽参数和燃烧温度。
正确计算燃烧室受热面传热系数是循环流化床锅炉设计的关键之一，也是区别于煤粉炉的重要方面。
随着循环流化床燃烧技术的日益成熟，有关循环流化床锅炉的炉膛传热计算思想和方法的研究也在迅速发展。
许多著名的循环流化床制造公司和研究部门在此方面也做了大量的工作，有的已经形成商业化产品使用的设计导则。
但由于技术保密的原因，目前国内外还没有公开的可以用于工程使用的循环流化床锅炉炉膛传热计算方法，因此对它的研究具有重要的学术价值和实践意义。
清华大学对CFB锅炉炉膛传热作了深入的研究，长江动力公司、华中理工大学、浙江大学等单位也对CFB锅炉炉膛中的传热过程进行了有益的探索。
根据已公开发表的文献报导，考虑工程上的方便和可行，本章根椐清华大学提出的方法，进一步分析整理，作为我们研究的基础。
为了了解CFB锅炉传热计算发展过程，也参看了巴苏的传热理论和计算方法，浙江大学和华中理工大学的传热计算与巴苏的相近似。
4.1 清华的传热理论及计算方法4.1.1 循环流化床传热分析CFB锅炉与煤粉锅炉的显著不同是CFB锅炉中的物料(包括煤灰、脱硫添加剂等)浓度C p 大大高于煤粉炉，而且炉内各处的浓度也不一样，它对炉内传热起着重要作用。
为此首先需要计算出炉膛出口处的物料浓度C p，此处浓度可由外循环倍率求出。
而炉膛不同高度的物料浓度则由内循环流率决定，它沿炉膛高度是逐渐变化的，底部高、上部低。
近壁区贴壁下降流的温度比中心区温度低的趋势，使边壁下降流减少了辐射换热系数；水平截面方向上的横向搅混形成良好的近壁区物料与中心区物料的质交换，同时近壁区与中心区的对流和辐射的热交换使截面方向的温度趋于一致，综合作用的结果近壁区物料向壁面的辐射加强，总辐射换热系数明显提高。
在计算水冷壁、双面水冷壁、屏式过热器和屏式再热器时需采用不同的计算式。
500t焚烧垃圾循环流化床锅炉热力计算
0.65 0.65 0.66 0.66 0.66 0.67 0.67
0.06 0.06 0.06 0.07 0.07 0.07 0.08 0.10 0.10 0.10 0.09 0.09 0.09 0.09
0.19 0.19 0.18 0.18 0.17 0.17 0.17
0.29 0.29 0.28 0.27 0.26 0.26 0.25 kg/Nm
(n+(α
f.a*Aar/100)*(100/(100
μf.a
-Cf.a)))/Gg
2.1982786 1.150948
19 飞灰体积浓度
μf.a'
μf.a*ρg
2.6373321 1.435456
混合燃 料 单位 24.57 % 2.57 % 10.83 % 0.59 % 0.30 % 21.30 % 39.84 % %
4 飞灰含碳量
Cf.a
5 底渣含碳量
Cc.as
6 入炉燃料温度
tfue
7 干燃料比热容
cdfue
保证值 选取 1-αf.a
保证值 保证值
选取 查表
8 湿燃料比热容 9 锅炉输入热量
4.1816Mar/100+(100-
cfue
Mar)*cdfue/100
Qin
Qnet,ar+cfue*tfue
10 固体不完全燃烧热损失
Δαsh2
选取
5 对流管束
Δαba
选取
6 高温省煤器漏风系数
Δαec1
选取
7 低温省煤器漏风系数
Δαec2
8 二次风空气预热器漏风系数 Δαa.h2
选取 选取
9 一次风空气预热器漏风系数 Δαa.h1
添加脱硫剂的循环流化床锅炉热效率的计算
添加脱硫剂的循环流化床锅炉热效率的计算H.1 添加脱硫剂入炉灰分计算 H.1.1 钙硫摩尔比计算钙硫摩尔比按公式（H.1）计算：3,glb ,CaCO B 32.066100.086S Bar shs t ar K =………………………………………（H.1）式中：glbK —钙硫摩尔比；3,CaCO ar—脱硫剂中碳酸钙的质量分数，%；B —入炉燃料的质量流量，kg/h ；B shs —脱硫剂质量流量，kg/h ；S ar —燃料收到基硫，%。
H.1.2 脱硫效率脱硫效率按公式（H.2）计算：0222SO SO SO 100tl V V V η-=⨯ ………………………………………（H.2）式中：tl η—脱硫效率，%；2SO V —锅炉排烟中二氧化硫气体理论计算排放值，mg/m 3；2SO V —锅炉排烟中二氧化硫气体实测值折算为py α=1.75时干烟气中的质量含量，mg/m 3。
024SO ,1.75S 641032.066ar gy V V =⨯ ………………………………………（H.3）,1.75gy V —根据GB13271规定，gyV 为过量空气系数在1.75时的干烟气量，m 3/kg 。
H.1.3 添加脱硫剂后入炉灰分计算添加脱硫剂后，入炉燃料灰分包括：入炉燃料带入的灰分、脱硫生成的硫酸钙、未参加脱硫反应的氧化钙、未发生分解反应的碳酸钙、脱硫剂杂质。
相应每千克入炉燃料灰分按公式（H.4）计算：4CaSO CaO js ar wfj zz A A A A A A =++++……………………………………（H.4）式中：jsA —添加脱硫剂后，相应每千克入炉燃料灰分的质量，kg/kg ；ar A —燃料收到基灰分，%；4CaSO A —相应每千克入炉燃料，脱硫后生成的硫酸钙的质量，kg/kg ；wfjA —相应每千克入炉燃料，脱硫剂未分解的碳酸钙的质量，kg/kg ；CaO A —相应每千克入炉燃料，脱硫剂煅烧反应后未发生硫酸盐化反应的氧化钙质量，kg/kg 。
Delphi在循环流化床锅炉热力计算中的应用
质和循环灰传递的热量 ，ｋ／ｇ Ｊ ； ｋ
ｌ ／ 输入计算设计参数、 燃料特 ／ ｌ／ 性、锅炉结构尺寸 ／
— — — — — — — 一
（——锅 炉机组 保温 系数 ； ｐ
— —
炉膛放热份额 ；
—
【兰竺 Ｉ 兰兰 兰
图１ Ｃ Ｂ Ｆ 锅炉 热 力计算 主框 图
面 ，进 口的烟 气温 度和焓 为 已知 条件 ，在这既可以假 定受热面的 出 口烟 气温 度 ，也可以假定工质在该受热
（） １预备性计算 进 行预备性 计算 前 ，程序首先要输入所有 的已知
数据 ，包括锅炉设计和燃料特性等参数 ；各部分 受热 面漏风系数 、工质压 力、减温水量等辅 助设计参数 ； 此外还要输 入设备中各受热面的烟 道的结 构参数 。 预 备性计 算主要 包括 ：
Ｉ
率
Ｉ
』 ——炉膛出口 二 烟焓，ｋ／； ｇ ｈ
— —
炉膛受热面内工质吸热量 ，ｋ／ｇ Ｊ ； ｋ 炉膛膜式水冷壁吸热量 ，ｋ／ｇ Ｊ ； ｋ
高温过热器热力计算 Ｉ ｊ
Ｉ ｌ温 热 热 计 低 过 器 力 算Ｉ
—
—
炉膛汽冷屏吸热量 ，ｋ／ｇ Ｊ 。 ｋ 这里炉膛的热 力计算 包括汽 冷屏的热力计算 ，计
＂
—
—
—
—
—
—
—
—
—
个 热力计算按钮组成 。从 图上可 以看到 ，左边 为程
一
Ｂ，
（ ，、 ２ ） 式中。
— —
序的输 入部分 ，右下方为输 出部分 ，中间为受热面面
积 的输 入。受热面面积等参数需要手 工计算输入 。右
循环流化床锅炉变工况下的传热系数计算
!""#$%%%&%%’( )#$$&***+,#清华大学学报-自然科学版./012345678329-":2;0<:5.=*%%>年第(>卷第’期*%%>=?@A B(>=#@B’*(,+’C%(&C%C 循环流化床锅炉变工况下的传热系数计算马素霞=杨献勇-清华大学热能工程系=北京$%%%D(.收稿日期E*%%’&%+&$*基金项目E国家自然科学基金资助项目-’%+*+%%*.作者简介E马素霞-$F>>&.=女-汉.=山西=博士研究生GH&I72A E I1J%*K I72A1B L1234567B<M6B:3通讯联系人E杨献勇=教授=H&I72A E N J N@34K L1234567B<M6B:3摘要E为了提高循环流化床锅炉变工况下传热计算的精度!克服现有的关于炉内平均传热系数模型的不确定性!针对"#$%&循环流化床锅炉!依据在大量变工况试验的基础上所获得的不同负荷下沿炉膛高度的固体物料浓度分布!建立了变工况下分三区计算的传热模型’该传热模型正确反映了炉膛上部过渡区和稀相区平均固体物料浓度随循环流化床锅炉运行主导因素的变化规律’计算结果表明(依据三区传热模型计算的各区温度与试验运行值在各个工况下都吻合较好!该结果为循环流化床锅炉的动态特性研究和仿真研究提供了技术支持’关键词E循环床锅炉)变工况)传热系数)物料浓度中图分类号E0O***文献标识码E P 文章编号E$%%%&%%’(-*%%>.%’&%C%(&%(Q R S T T U S V W X R U Y Z R X X[Y[R V T Y S\Y]\S T[Z VZ X S Y[U Y]\S T[V^X\][_[‘R_a R_a Z[\R U X Z U_[X X R U R V T Z b R U S T[V^c Z_R Wd ef g h i j=ke l m n i j o p q o r-s R b S U T c R V T Z X t u R U c S\v V^[V R R U[V^=t W[V^u]S w V[x R U W[T y=z R[{[V^|}}}~!="u[V S.#a W T U S Y T EP$L5%<<&@3<1’5<7LL%731(<%I@M<A)71M<9<A@*<ML@ :7A:6A7L<L5<5<7L L%731(<%:@<((2:2<3L237:2%:6A7L234(A62M2&<M+<M -),-.+@2A<%B05<I<L5@M2I*%@9<1L5<5<7L L%731(<%:7A:6A7L2@31 (@%97%2@61@*<%7L234I@M<1@(7),-+@2A<%73M@9<%:@I<1L5< 63:<%L723L2<1@(:6%%<3L5<7L L%731(<%I@M<A1)52:5(@:61@379<%74< 5<7L L%731(<%:@<((2:2<3L123L5<(6%37:<B05<I@M<A21+71<M@31@A2M 161*<312@3M<312L N*%@(2A<I<716%<M7A@34L5<(6%37:<5<245L23 I73N5@L L<1L I<716%<I<3L1237C’L,5),-+@2A<%B05<:@%<@(L521 I@M<A21L5<:@%%<A7L2@3+<L)<<3L5<79<%74<1@A2M161*<312@3M<312L N 73ML5<I723@*<%7L234:@3M2L2@323L5<L%7312L2@3&@3<73M L5<M2A6L< &@3<@(L5<),-+@2A<%B0<I*<%7L6%<1:7A:6A7L<M23L5<L5%<<&@3<1 (@%97%2@61@*<%7L234:@3M2L2@31(2L)<A A)2L5L5<I<716%<M L<I*<%7L6%<1(@%<7:5@*<%7L234I@M<B0521)@%.*%@92M<17+7121 (@%737A N1<1@(L5<M N37I2:*%@*<%L2<123),-+@2A<%12I6A7L2@31B/R y0Z U_W E:2%:6A7L234(A62M2&<M+<M+@2A<%1@*<%7L234I@M<115<7L L%731(<%:@<((2:2<3L11@A2M161*<312@3M<312L N循环流化床锅炉变工况下的传热计算是循环床锅炉动态特性及其控制策略研究的重要内容=循环流化床锅炉动态特性的研究包括气固两相流体动力特性2传热特性2燃烧特性等的研究=其中流体动力特性的研究是传热特性2燃烧特性等研究的基础G气固两相流体的动力特性主要是指固体物料浓度-或空隙率.2颗粒速度和气体速度的分布特性=固体物料浓度是影响传热系数的重要因素之一G本文的核心是关联运行主导因素和平均固体物料浓度=进而建立变工况下的传热模型G许多科学研究者致力于循环流化床锅炉传热计算的研究=并给出了一些经验模型3$(4=但这些模型多是用于循环流化床锅炉的设计预测=而且都是关于炉内的平均传热系数=对于特定的循环床锅炉的传热计算来说则存在许多不确定性=其计算结果同实际有很大出入=尤其是变工况下=由于循环床锅炉上下物料浓度2温度差异都较大=使得传热系数差异也大=所以将循环床锅炉分区研究其传热系数=会提高传热计算的准确度=目前反映工业循环床锅炉分区传热计算和变工况下传热计算的研究还未见报道G本文针对C’L,5循环床锅炉=在大量变工况试验的基础上研究其气固两相流体的动力特性=通过炉内沿轴向的压力分布=得出沿轴向的固体物料浓度分布=给出炉膛上部过渡区和稀相区平均固体物料浓度随循环床锅炉运行主导因素的变化规律=进而关联各区平均固体物料浓度和传热系数=为工业循环床锅炉变工况下的传热计算和其动态特性的研究提供技术支持G!固体物料的浓度分布文"#$针对特定锅炉和特定煤种%通过大量变工况试验得出了不同负荷下沿炉膛高度的压力分布曲线&本文以文"#$中的试验所作曲线为依据%根据循环床锅炉炉内沿轴向任一段高度’(内的平均固体物料浓度)*+,*-./012和该段的压降’3+,*-./0124’(-其中01为截面平均空隙率2%整理出不同负荷下炉膛高度5678.96:;间的固体物料浓度的分布曲线-图.所示2&图!过渡区和稀相区的物料浓度分布曲线图.显示<随着锅炉负荷的增加%过渡区和稀相区各处的固体物料浓度增大&循环床内的固体物料是炉内热量的载体%起着传热和传质的作用%各个负荷下%在床存量和床温变化不大的条件下%沿轴向不同位置处的固体物料浓度的大小取决于运行风量的多少%或者从严格意义上讲取决于炉内气体风速的大小%气体运行风速为体现循环床锅炉运行负荷的主导因素%本文在图5所示流动结构的基础上%分析了过渡区和稀相区平均固体物料浓度随运行主导因素-运行风速2的变化规律&=气固两相流体的流动结构机理分析研究":%7$证实<循环流化床锅炉从流动特性来讲%应至少把炉膛划分为>个集中参数对象<密相区?飞溅区和稀相区%才能正确描述流化床锅炉沿炉膛高度方向的参数分布性%本文根据锅炉现有测点%将该循环流化床锅炉分为>区<二次风口以下的密相区-@8567;2?中间过渡区-5678.A 6.;2?接近炉膛出口的稀相区-.A 6.8.96:;2%同时传承循环流化床锅炉的B 核环C 流动结构"D %9$%本文认为二次风口以上气体为平推流%固体为B 核环C 流%核区固体向上流动%边壁环区固体向下返混-图5所示2%本文将在此流动结构的基础上建立动态模型来比较试验分析结果和模型的计算结果&图=流体的流动结构图5中<)*5?)*>为过渡区和稀相区的平均固体物料浓度%E F G ;>H )*I %.?)*I %5?)*I %>分别为密相区过渡区和稀相区的出口固体物料浓度%E F G ;>HJ .J 5?J >为对应的出口固体物料流率%E F G K H J L +M L N )*I %L N -O F %L /O P %L 2%O F ?O P?M 为气体速度?颗粒终端沉降速度和流通截面积&Q 变工况下的平均固体物料浓度计算根据图.所示的物料浓度分布曲线%可以获得各个工况下过渡区和稀相区的平均固体物料浓度%将它们分别和体现循环床锅炉运行负荷的主导因素运行风速进行关联-R 5?R >为过渡区和稀相区的气体速度2%关联式如下<R 5%R >S 56D ;G K %)*5+.:65::/T -/@6.7D >7R 5U 569#@:2%)*>+#6#.A 5/T -/@657:#5R >U 56.#7#2H-.2R 5%R >V 56D ;G K %)*5+96@:7/T -/@6.:>9#R 5U.69>#2%)*>+>67A 77/T -/@6>75>>R >U.6D A D 726-52从图>?A 中看出<各区平均物料浓度都是以气体速度R +56D ;G K为分界点%分界点两侧的物料浓度随风速呈现不同的变化趋势%这是因为R +56D ;G K 对应的床内冷态空截面风速为@67.;G K %实际运行证实<循环流化床锅炉的冷态空截面风速低于@678@6D ;G K%则床内物料流化不好%炉膛上部的固体物料浓度偏低%这正如图中所示H 在分界点两侧%各平均固体物料浓度随气体速度严格遵循指数规律变化-式-.2和式-522&需说明的是由于密相区的膜式壁上覆有一层防磨耐火材料%使得其传热系数很小%并可认为传热系数与密相区的固体物#@7马素霞%等<循环流化床锅炉变工况下的传热系数计算料浓度无关!故密相区的平均固体物料浓度这里不作研究"图#过渡区平均物料浓度和运行风速的关系图$稀相区平均物料浓度和运行风速的关系$变工况下的传热计算上述已知!炉内的传热分%区分别计算&该炉采用绝热旋风分离器!分离器内的传热量为零’"传热模型中认为传热系数具有可加性!总传热系数为气相对流传热系数(固相对流传热系数和辐射传热系数之和"气相对流传热分量很小!看作气体纵掠膜式壁来计算!固相对流传热系数只和固体物料浓度有关!和温度无关)*!+,-辐射传热系数和固体物料浓度(床温(受热面中介质温度都相关!这样建立起一个考虑床温(受热面中介质温度(流化风速及固体物料浓度的传热模型)+!*.,"密相区的传热系数采用经验式计算-过渡区的传热系数分为颗粒相对流(气相对流和辐射分别计算-由于稀相区的固体浓度较小且温度较低!取平均传热系数计算"$/0辐射传热系数循环床锅炉床对受热面的辐射传热系数)1,采用下式计算23456.*789*7:;*&<+89<+:’&<89<:’/&%’式中278为床层黑度!由固体颗粒表面黑度和气体黑度决定!固体颗粒表面黑度和近壁处固体物料浓度相关-7:为壁面黑度-6.为=>?@A B C D E F>G H A B B常数-<8为床温-<:为受热面壁温"$/I气相对流传热系数过渡区和稀相区的气相对流传热看作气体纵掠膜式壁来计算"图J过渡区颗粒对流传热系数和平均物料浓度的关系$/#颗粒相对流传热系数根据图+所示的流动结构!通过在每个区建立能量平衡方程(物料平衡方程(炭质量平衡方程和氧量平衡方程计算各个工况!研究得出过渡区颗粒对流传热系数3K L+和稀相区平均传热系数3%满足下式23K L+5%M/*N%O P./Q M1M ML+!3%5Q R/%R Q O P./R M S*QL%T U&V%’/&M’式中U&V%’为考虑温度对稀相区传热系数影响的修正系数"图W稀相区平均传热系数和平均物料浓度的关系J计算结果和比较依据上述传热模型计算出不同工况下各区的温度!并和试验运行值比较!见表*"R.S清华大学学报&自然科学版’+..R!M R&Q’表!计算结果和测量值比较区域"#$%&%’"#%$&(’"#)%’"#**’"#((&+’,-./,0./,-./,0./,-./,0./,-./,0./,-./,0./密相区出口$10$1+$10$12$22$21%%0%)*%*0%($过渡区出口$0$$0%$30$33%$1%$+%1+%10%+(%+1稀相区出口%$)%$)%%$$00%)0%*)%30%30)$0)$(分离器出口$+($+*$+0$++$0($0+%20%+*%+0%+1注4"为负荷率5,-为计算温度5,为实测运行温度67结论将循环流化床锅炉沿炉膛高度分为2区4密相区8过渡区和稀相区6通过关联过渡区和稀相区的平均固体物料浓度和运行风速5建立了描述过渡区的对流传热系数和稀相区的平均传热系数与各自的平均固体物料浓度关系的传热模型5依据此传热模型计算各变工况5各区温度和实测值吻合较好6参考文献9:;<;=;>?;@AB3C D E F G H I J K H L M5N F-O P F E D5D Q R O Q O J ST U&VQ K K Q S F E Q W FI F Q HH E Q P R X F EG P M Y D Z J G K F E R B[C&\]^_‘a b‘c d e]f]g h5+003593+0A4131%&B+C程乐鸣5骆仲泱5倪明江5等&循环流化床传热综述9数学模型AB[C&动力工程53$$%5!i93A4+122&M j k l m N F n G P W5N o p q I J P W r Q P W5l s tG P W u G Q P W5F H Q K&TR v n n Q E r J X H I F-G E-v K Q H G P W X K v G w G L F w Z F w I F Q H H E Q P R X F E 9n Q H I F n Q H G-Q K n J w F K x Q E H AB[C&\]^‘ay e g z e‘‘a z e g53$$%5 !i93A4+122&9G PM I G P F R F AB2C程乐鸣5岑可法5倪明江5等&循环流化床锅炉炉膛热力计算B[C&中国电机工程学报5+00+5{{93+A431*3(3&M j k l m N F n G P W5M k l|F X Q5l s tG P W u G Q P W5F H Q K&}I F E n Q K -Q K-v K Q H G J PJ X Q-G E-v K Q H G P WX K v G w G L F wZ F wZ J G K F EX v E P Q-FB[C& \a]c‘‘_z e g~]!"d‘#$y y5+00+5{{93+A431*3(3& 9G PM I G P F R F AB1C吕俊复5张建胜5岳光溪5等&循环流化床锅炉燃烧室受热面传热系数计算方法B[C&清华大学学报9自然科学版A5+0005%&9+A4$1$)&N’o[v P X v5q j T l m[G Q P R I F P W5(o k m v Q P W)G5F H Q K&j F Q HH E Q P R X F E-J F X X G-G F P H-Q K-v K Q H G J Pn F H I J wJ XH I FI F Q H F EG P H I F-G E-v K Q H G P WX K v G w G L F w Z F w X v E P Q-F B[C&*b~z e g d+,-e z.9$c z/b‘c d A5+0005%&9+A4$1$)&9G PM I G P R F R AB(C马素霞5张建春5牛建斌5等&)(H.I循环床锅炉变工况热态试验研究B[C&动力工程5+00(5{092A421%2(3&tT1v)G Q5q j T l m[G Q P-I v P5l s o[G Q P Z G P5F HQ K&}I FF)x F E G n F P H Q K R H v w G F R J PI J H H F R H n F Q R v E F n F P H G PH I FX v E P Q-FJ X)(H.I-G E-v K Q H G P WX K v G w G L F wZ F wZ J G K F E G Pw G X X F E F P H J x F E Q H G P W n J w F RB[C&\]^‘ay e g z e‘‘a z e g5+00(5{092A421%2(3& 9G PM I G P F R F AB*C N G(5|2Q v O t&}I Fw r P Q n G-RJ XX Q R HX K v G w G L Q H G J P B T C& m E Q-F[35tQ H R F P[t&Y K v G w G L Q H G J P B M C&l F2(J E O4 U K F P v n U E F R R53$%0&(2)(11&B)C VF G P R H F G Pj5m E Q X X3T5tF K K F E t5F H Q K&}I F G P X K v F P-F J XG n x J R F wx E F R R v E F w E J xQ-E J R R Q X Q R H X K v G w G L F wZ F wB T C&|v P G G45}J F G3&Y K v G w G L Q H G J P B M C&l F2(J E O4k P W G P F F E G P W Y J v P w Q H G J P53$%1&+$$20*&B%C VF E P F E T P w E F Q R&1J K G w Rw G R H E G Z v H G J PQ RQZ Q R G RX J E n J w F K G P W J XI F Q HH E Q P R X F E G P-G E-v K Q H G P W X K v G w G L F w Z F w Z J G K F E R B[C& y56‘a z7‘e",fb d‘a7,f,e_8f+z_$c z‘e c‘5+00359+(A4 +*$+)*&B$C4Q S G w R J P[Y&M G E-v K Q H G P WX K v G w G L F wZ F wI r w E J w r P Q n G-RB[C& \]^_‘a b‘c d e]f]g h5+00059332A4+1$+*0&B30C冯俊凯5岳光溪5吕俊复&循环流化床燃烧锅炉B tC&北京4中国电力出版社5+002&*3&Y k l m[v P O Q G5(o k m v Q P W)G5N’o[v P X v&M G E-v K Q H G P W Y K v G w G L F w D F w M J n Z v R H G J P D J G K F E B tC&D F G u G P W4M I G P Q k K F-H E G-U J2F E U E F R R5+002&*3&9G PM I G P F R F A))马素霞5等4循环流化床锅炉变工况下的传热系数计算。
锅炉热力计算汇总
一/二次冷风温度
℃
35
35
35
35
3
一次热风温度
℃
230
227
230.5
231
4
二次热风温度
℃
230
227
230.5
231
5
排烟温度
℃
135
134
136
138
6
固体不完全燃烧损失
%
1.77
1.75
2.50
3.70
7
排烟损失
%
6.07
5.99
6.25
6.34
8
气体不完全燃烧损失
%
0.05
0.06
0.05
1.220
1.220
1.220
1.220
7
空预器漏风系数
0.030
0.030
0.030
0.030
8
空预器出口过量空气系数
1.250
1.250
1.250
1.250
690t/h循环流化床锅炉热力计算汇总表2（设计煤种，BMCR工况）
序号
名称
单位
炉膛
旋风筒
转向室
高温段
低温段
屏过II
屏过I
高再
低再
高省
低省
空预器
875.0
819.0
632.0
526.0
377.1
292.3
13
烟气出口温度
℃
875.0
8930
875.0
632.0
371.4
385.0
292.3
133.8
14
工质进口温度
25MW循环流化床锅炉热力计算表
2200 θ /℃
5387 6832.9
V0=6.035 （m3/kg） (cθ )k Ik=(c 1.200 θ )k*v0 132 266 403 542 684 830 979 1130 1281 1436 1595 1754 1913 2076 2239 2403 2566 2729 2897 3064 3232 3399
3290 8733.11 4399 1340.51 2760 566.352 16906.6 （3）空气、烟气的焓温表(续表) Iy(KJ/Kg) 1.210 1.230 1.250 1.270 1.290 1.310 1.34 756.071 1539.13 2350.51 3187.31 4048.32 4925.91 5830.86 6758.87 7700.23 8657.53 9624.47 10596.3 11582.6 12590.7 13590.4 14600.8 15617.6 16638.7 17673.1 18703.2 19744.2 20785
θ /℃
VRO2=1.090 （m3/kg）
(cθ )CO2
(cθ )CO2*VRO2
0.0339 0.03353 0.03306 0.0326 0.03215 0.03172 0.03119 （3）空气、烟气的焓温表 VN2=4.775 VH2O=0.595 Aar=25.6afh=0. Iy （m3/kg） （m3/kg） 9（m3/kg） （KJ/Kg ） (cθ )N2 (cθ )N2*VN2 (cθ )H2O (cθ )H2O*VH2O (cθ )fh Σ (3+5+7)
循环流化床锅炉热力计算 一、设计内容（已知条件） 项 目 数 值 单 位 项 目 锅炉装机容量 25 MW 京西无烟煤 Car 额定蒸发量D 36.11 Kg/s Har 过热蒸汽出口压力Pgr 3.8 Mpa ℃ Oar 过热蒸汽出口温度tgr 450 ℃ Nar 给水温度tgs 160 Sar 给水压力pgs 4.8 Mpa ℃ Mar 排烟温度tpy 140 ℃ Aar 预热空气温度tyk 350 ℃ Vdaf 冷空气温度tlk 20 灰熔点DT 汽包压力 4.2 MPa 燃料收到基低位发热量Qar % 排污率PW 2 二、辅助计算 1、烟道空气系数及受热面 漏风系数 过量空气系数 漏风系数[1]p48 入口 出口 炉膛 1.20 0.08 后屏过热器 1.20 1.21 0.01 高温过热器 1.21 1.23 0.02 转向室 1.23 1.25 0.02 低温过热器 1.25 1.27 0.02 高温空气预热器 1.27 1.29 0.02 省煤器 1.29 1.31 0.02 低温空气预热器 1.31 1.34 0.03 制粉系统漏风系数daf 0.04 [1]p49 空气预热器出口过量空气系数beta a-dal1.08 daf 2、燃烧产物容积和焓的计算 （1）、燃烧产物体积的计算 项目 公式 结果 理论空气量（标况）V0 0.0889*(Car+0.375*Sar)+0.265*Har3.356 0.0333*Oar RO2体积VRO2 1.866*(Car+0.375*Sar)/100 1.268 H2O的理论体积VH2O 0.111*Har+0.0124*Mar+0.0161*V0 0.305 N2的理论体积VN2 0.79*V0+0.8*Nar/100 2.654 （2）受热面烟道中的烟气平均特性 计算数值名称 公式 后屏过 高温过 转向室 低温过 高温空 热器 热器 热器 预器 出口过量系数 a 1.210 1.230 1.250 1.270 1.29
220th循环流化床结构分析与热力计算
摘要本次设计是220t/h循环流化床结构分析与热力计算，综合运用所学的基础理论、基本知识和相关的热能与动力工程专业知识，深化对220t/h循环流化床锅炉的理解与认识；并绘制相关图纸。
循环流化床技术是一种新型的燃烧技术，以其燃料适应性广、燃烧效率高、高效脱硫、燃烧热强度大、氮氧化合物排放低、炉内传热能力强等诸多优点缓解了当今的能源与环境问题。
所以，一经推广便得到了广泛认可。
本次设计主要针对220t/h循环流化床的计算和结构分析，主要包括热力计算、锅炉的结构分析、循环流化床锅炉的特点，流态化原理及脱硫、脱硝原理。
关键词：循环流化床热力计算结构分析&…-AbstractThis design is 220t / h CFB structure analysis and thermodynamic calculation, comprehensive use of the basic theory, basic knowledge and related thermal energy and power engineering expertise, deepen the understanding and awareness of 220t / h CFB boiler; drawing.Circulating fluidized bed technology is a new type of combustion technology, with its fuel wide adaptability, high efficiency, high efficiency desulfurization, heat of combustion intensity, low emissions of nitrogen oxides, furnace heat transfer capability is strong, and many other advantages to alleviate the current energy and environmental problems. Especially in recent decades of circulating fluidized bed boiler technology got rapid development.The main design calculation and structure analysis for 220t/h circulating fluidized bed, including boiler thermal calculation, structural analysis, the characteristics of circulating fluidized bed boiler, fluidization principle and principle of desulfurization and denitrification.Key words:circulating fluidized bed thermodynamic calculation structure analysis目录摘要................................................ 错误!未定义书签。
260吨循环流化床锅炉的热力计算及设计
解决问题的措施
通过查阅校阅览室各期刊报纸、 校图书馆、网上数据库和各种其 他形式的文字和电子资料，完成 本次课题研究所要解决的问题
结论
通过这几周的学习，我发现CFB确实 存在着许多问题，完成对CFB的热力计算 与分析，仅仅掌握自己仅学的专业课知 识是远远不够的，还要查阅大量的书籍， 不断思考分析，发现问题，认真解决题， 不断完成各阶段的任务，才能最终完成 对该课题的研究。
CFB的优点
---节约能源 ---洁净燃烧 ---安全可靠 ---燃烧效率较高 ---煤种适应性强 ---降低污染排放
CFB现存的问题
炉蒸发量达不到设计的额定值； 锅炉排烟温度偏高； 锅炉排渣不畅； 炉膛、分离器以及回料装置之间的膨胀和密封 问题； 飞灰含碳量高的问题； 磨损问题（流化床燃烧室水冷壁管道磨损，埋 管的磨 损，尾部受热面的磨损）； 锅炉配置不合理（燃料特性与燃烧份额分配不 合理，燃料粒径配比不合理）； 结焦问题（高温结焦，低温结焦）。 厂用电率较高； 脱硫系统缺乏实践经验；
研究该课题的意义
循环流化床锅炉燃烧技术是目前商业化 运行程度最好的清洁煤燃烧技术。随着 全球煤炭储量的不断减少和对环保要求 的不断提高，给循环流化床的发展及推 广带来了新的机遇。循环流化床锅炉在 国内外市场上具有很强的生命力，对它 的开发研制有着深远的意义。
二、研究的内容
运用所学专业知识对本次课题 —— 循环流化床锅炉的热力计算及分析 ，进行参数的确定，设计循环流化 床锅炉的结构尺寸，根据各参数计 算循环流化床锅炉热力平衡的计算 ，从而确定影响锅炉各种性能的参 数的最优取值范围和存在的问题， 进而提出解决问题的措施，完成循 环流化床锅炉的热力分析。
循环流化床锅炉的中心器件风帽较易磨耗三研究的步骤及方法查阅资料了解循环流化床锅炉的现状研究成果和发展趋势总结文献结合所学专业知识熟悉循环流化床锅炉的结构组成和工作原理根据初始参数确定循环流化床锅炉的整体结构查计算手册进行锅炉的热力计算设计锅炉的炉膛结构画出整体的和零件的cad图解决问题的措施通过查阅校阅览室各期刊报纸校图书馆网上数据库和各种其他形式的文字和电子资料完成本次课题研究所要解决的问题通过这几周的学习我发现cfb确实存在着许多问题完成对cfb的热力计算与分析仅仅掌握自己仅学的专业课知识是远远不够的还要查阅大量的书籍不断思考分析发现问题认真解决题不断完成各阶段的任务才能最终完成对该课题的研究
循环流化床锅炉热效率计算方法
1)将原来的0～10mA表头换为4～20mA表头,满足调节系统的规模。
2)原来的H型操作器有硬手动操作状态D、软手动操作状态M、自动操作状态A。
在改造中,实行电路封闭M状态。
3)保留报警灯,撤消M状态显示灯与状态键。
312 机柜及框架的利用改造改造中,充分利用MZ23机柜的铝合金框架、线槽、接线端,安置调节器及其它装置。
其继电组件的插槽部位不变,仅在机柜后的端子排柱上,用绕线枪按重新设计的逻辑进行绕接。
同时,将每个机柜蒙上开好调节器及其它装置的面板孔型的铝板。
使改造工程的整个工艺质量得到保证。
4 结束语在重庆发电厂的两台200MW机组的MZ23机柜共20个调节系统的改造工程中,利用改造H型操作器22台,机柜12个,及继电组件数十块。
用KMM调节器取代了故障率高的MZ23组装仪表的运算组件,构成高性能的调节系统。
由于在工程中利用了报废装置,节省了大量的工程资金。
而且,改造后的监控逻辑部份,维修简单。
并可从继电组件的动作指示灯亮的位置大致判断故障。
为热工人员尽快排除故障提从了帮助。
循环流化床锅炉热效率计算方法邢 伟 (四川省电力工业局 610061)郑 泓 (四川电力股份有限公司 610061)许华年 (四川电力试验研究院 610072)摘要 以内江电站循环流化床锅炉为对象,基于德国DIN标准,结合锅炉性能试验,修订和探讨在燃烧室加入石灰石脱硫的新型燃煤锅炉的热效率计算方法。
关键词 循环流化床 锅炉 热效率 计算Method on Therm al E ff iciency C alculation of CFB BoilerXing Wei (Sichuan Electric Power Administration 610061)Zheng Hong (Sichuan Electric Power Co.,Ltd 610061)X u Huanian (Sichuan Test and Research Institute of Electric Power 610072)K ey Words CFB boiler thermal efficiency calculation1 前言 循环流化床(CFB)锅炉是目前国内外电站领域内大力开发和应用的一种新型高效低污染燃煤锅炉,具有广阔的发展前景。
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循环流化床锅炉热力计算
循环流化床锅炉热效率计算
我公司75t/h循环流化床锅炉，型号为UG75/3.82-M35，它的热效率计算为：
三、锅炉在稳定状态下，相对于1Kg燃煤的热平衡方程式如下：
Q r=Q1+Q2+Q3+Q4+Q5+Q6 (KJ/Kg),相应的百分比热平衡方程式为：
100%=q1+q2+q3+q4+q5+q6 (%)
其中
1、Q r是伴随1Kg燃煤输入锅炉的总热量，KJ/Kg。
Q r= Q ar+h rm+h rs+Q wl
式中Q ar--燃煤的低位发热量，KJ/Kg；是输入锅炉中热量的主要来源。
Q ar=12127 KJ/KgJ
h rm--燃煤的物理显热量，KJ/Kg；燃煤温度一般低于30℃，这一项热量相对较小。
h rs--相对于1Kg燃煤的入炉石灰石的物理显热量，KJ/Kg；这一项热量相对更小。
Q wl--伴随1Kg燃煤输入锅炉的空气在炉外被加热的热量，KJ/Kg；如果一、二次风入口暖风器未投入，这一部分热量也可不计算在内。
2、Q1是锅炉的有效利用热量，KJ/Kg；在反平衡热效率计算中，是利用其它热损失来求出它的。
3、Q4是机械不完全燃烧热损失量，KJ/Kg。
Q4= Q cc(M hz C hz+M fh C fh+M dh C dh)/M coal
式中Q cc--灰渣中残余碳的发热量，为622 KJ/Kg。
M hz、M fh、M dh--分别为每小时锅炉冷渣器的排渣量、飞灰量和底灰量，分别为15、7、2t/h。
C hz、C fh、C dh--分别每小时锅炉冷渣器的排渣、飞灰和底灰中残余碳含量占冷渣器的排渣、飞灰和底灰量的质量百分比，按2.4%左右。
M coal--锅炉每小时的入炉煤量，为20.125t/h。
所以Q4= Q cc(M hz C hz+M fh C fh+M dh C dh)/M coal
=622（15*2.4+7*2+3.5*2.4）/20.125
=1694 KJ/Kg
q4= 100Q4/Q r（%）
=100*1694/12127=13.9%
4、Q2是排烟热损失量，KJ/Kg。
Q2=(H py-H lk)(1-q4/100)
式中H py--排烟焓值，由排烟温度θpy (135℃)、排烟处的过量空气系数αpy（αpy =21.0/(21.0 - O2py)）=1.24和排烟容积比热容C py=1.33 (KJ/(Nm3℃))计算得出，KJ/Kg。
H py=αpy (V gy C gy+ V H2O C H2O)θpy+I fh 由于I fh比较小可忽略不计
=1.24*( 5.05*1.33+0.615*1.51) *135
=1229
H lk--入炉冷空气焓值，由排烟处的过量空气系数αpy、冷空气容积比热容C lk (1.31KJ/(Nm3℃))、冷空气的温度θlk (20℃)和理论空气量
V o(V o=0.0889(C ar+0.375 S ar)+0.265H ar-0.0333O ar, Nm3/ Kg)计算得出，KJ/Kg。
V o=0.0889(C ar+0.375 S ar)+0.265H ar-0.0333O ar,
=0.0889（42.97+0.375*0.34）+0.265*4.08-0.0333*9.63
=4.59
H lk= V o C kθlk
= 4.59 *1.31*20
=120
Q2=(H py-H lk)(1-q4/100)
=(1229-120)(1-13.9/100)
=953.74
q2=100Q2/Q r（%）
=100*953.74/12127
=7.86%
5、Q3是化学不完全燃烧热损失量，KJ/Kg。
Q3=236(C ar+0.375S ar)(M co/28)/(M so2/64+M nox/46)(1- q4/100)
=236（42.97+0.375*0.34）（5.6/28）/（619.8/64+656.6/46）（1-15.6%）=71.36
式中M co、M so2、M nox--分别为排烟烟气中CO、SO2、NO X所含的质量，mg/ Nm3。
分别为：5.6、619.8、656.6
q3=100Q3/Q r（%）
=100*71.36/12127
=0.58%
6、Q5是锅炉散热损失量，KJ/Kg。
q5=(0.28*75.0)/H %
=（0.28*75）/64.4
=0.32
式中H--锅炉的实际运行时的蒸发量，t/h。
7、Q6是锅炉的灰渣物理热损失量，KJ/Kg。
Q6=(H hz M hz*100/(100-C hz)+H fh M fh*100/(100-C fh)+ H dh M dh*100/(100-C dh)) / M coal
=（608*15*100/（100-2.4）+77*7*100/（100-2.4）+608*2*100/（100-2.4））/20.125
=553.7
式中H hz、H fh、H dh--分别为锅炉冷渣器的排渣、飞灰和底灰的焓值，KJ/Kg，，由各自对应的平均比热容c h (1.185、1.0048)，温度900℃、65℃计算得出，分别为：H hz=A ar a hz c hzθhz
=0.5703*1.185*900=608 KJ/Kg
H fh=A ar a fh c fhθfh
=0.5703*1.0048*135=77KJ/Kg
q6=100Q6/Q r（%）
=100*553.7/12127=4.56%
8、η是锅炉的反平衡热效率，%。
η=100-（q2+q3+q4+q5+q6）
4、理论耗标煤量计算
B=100/ηQr*[D gr(h″gr-h gs)+D pw(h pw-h gs)]
=100/(72.78*29310)*[64.4(3297-440)+1*(1042-440)]
=8.65t/h
为了降低各项热损失指标，提高锅炉热效率，建议做如下改进：1、根据循环流化床锅炉的燃烧机理，一定要保证床内物料的充分流化。
最主要的两方面就是，首先要保证稳定的床压波动范围，根据入炉煤质的变化，及时投入相应数量的冷渣器，避免床压上升过高；同时在床压下降到较低时，也要及时停运冷渣器进行吹扫。
其次要保证一次流化风量大于最小流化风量，并根据床温情况，适当加大。
只有保证
了床内物料的充分流化，才能避免发生床内局部结焦、床温偏差大和局部产生流化死区等不良现象，使入炉煤在炉膛得到充分的燃烧，以此减少锅炉冷渣器排渣中残余碳的质量含量C hz，降低机械不完全燃烧热损失。
2、对冷渣器的投入运行要足够重视。
一方面，冷渣器能够控制炉膛床压；另一方面，要控制冷渣器的运行参数，降低排渣温度，以此减少灰渣物理热损失。
3、对炉膛内一、二次风的配比做进一步调整。
一次流化风在保证物料充分流化的同时，也要保证炉膛密相区有一定的燃烧份额，使密相区的实际过量空气系数接近1，在欠氧燃烧状态。
二次风从炉膛密相区和稀相区的分界处进入，根据O2%控制燃烧所需的总风量，保证细颗粒在稀相区的充分燃烧。
另外，一、二次风共同作用，保证物料在炉内的循环倍率，提高细颗粒再燃烧的机率，降低飞灰中的残余碳含量
C fh，进一步减少机械不完全燃烧热损失。
4、加强对锅炉外部保温材料的完善，发现缺陷及时检修，减少锅炉的散热损失。