燃烧设备大作业

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H a r b i n I n s t i t u t e o f T e c h n o l o g y

制粉系统的设计

课程名称：燃烧设备

设计题目：制粉系统的设计计算

院系：能源学院

班级： 0902102

设计者：王源涛

学号： 19

指导教师：孙绍增

设计时间： 2012-10-14

设计题目：某台锅炉的参数如下：

额定蒸发量65 t/h

过热蒸汽出口压力 MPa

过热蒸汽出口温度450 ℃

给水温度150 ℃

冷风温度30 ℃

锅炉的有效输入热量Q r≈×108 kJ

试根据所给的煤质完成下述工作：

1．确定锅炉的热风温度、制粉系统和燃烧器的形式、煤粉细度。

2．进行制粉系统的热力计算。

3．进行燃烧器的参数选择，确定一次风、二次风（以及三次风）的风率、温度和喷口速度，计算各喷口截面积。

所给煤种的元素分析

解答过程（所查表格及图形如果没有特殊说明则来自于教材《锅炉燃烧设备》）根据所给煤质的元素分析，并查表2-11可知，该煤种为烟煤；此外，根据表4-7可查出烟煤煤粉气流着火温度约为400~500℃。

一、确定锅炉的热风温度、制粉系统和燃烧器的形式、煤粉细度。

1.热风温度的确定

热空气温度通常为300℃~450℃，由于该煤种的挥发份仅为%，比较难于着火，因此，热空气温度可选择高一些，可降低着火热。现选择热风温度为：400℃。

2.制粉系统和燃烧器的形式

①磨煤机及制粉系统的选择

磨煤机的选择主要依据是煤的特性，根据挥发份、水分、可磨性系数及煤粉的细度来选择，根据表7-15可得，该系统选用钢球磨煤机，同时可以确定制粉系统为中储仓式，选择热风作干燥剂，辅以温风或冷风调节。设计煤种为难着火的贫煤，为稳定着火和燃烧，采用热风送粉，乏气作为三次风。该磨煤机得到的煤粉细

度范围为R

90（%）=5~50。

发

热量Q dw y kJ/㎏计算发

热量

Q dw y kJ/

㎏

V r W y W f A y C y H y O y N y S y

灰熔点，℃

可

磨

性

系

数

理论

空气

量

Nm3/

㎏

理

论

烟

气

量

t1t2

t3

269

50

1120 1125 1280 69

一般情况下，每台锅炉应该配置两台磨煤机。当一台检修时，另一台还可以维持锅炉继续运行。 ② 燃烧器的选择

由于旋流燃烧器的特性，旋流燃烧器一般最适宜于燃用Q dw y >2000kJ/㎏，V r

>25%,

而设计煤种的挥发份含量仅为%，所以不适合直流燃烧器，可选用旋流燃烧器。 3. 煤粉的细度

根据煤粉总经济损失最小的细度选择要求，查表7-2可知，设计煤种的经济细度为R 90（%）=15~20，可以选择细度为R 90（%）=16。 二、制粉系统的热力计算。 1. 燃料的热力计算

由题目所给条件及设计煤种的参数，选定排烟温度py ϑ为130℃，根据36.1=py α查

温焓表得kg kJ I py /9.1519=；题目给定冷空气温度lk t 为30℃，查温焓表得0

lk I =kg 。根据

经验推荐值，各未完全燃烧损失为：

固体未完全燃烧损失 4q =2； 化学未完全燃烧损失 3q =0； 排烟热损失 100)100

1(4

2⨯-

-=

q Q I I q r

lk

py py α=； 散热损失 查表3-4 取 5q =； 总热损失 5432q q q q q +++=∑=。

由以上的热损失可计算出锅炉热效率 q gl ∑-=100η=-=，

据题目所给数据450,82.3==gr t MP p ℃，查蒸汽性质表得过热蒸汽焓为：

'

'gr

i =kg ，给水温度为gs t =150℃，据150,54.408.11.182.3==⨯⨯=gs a t MP p ℃查蒸汽性质表取gs i =kg 。

锅炉有效利用热

s

49795.8kJ/=)('

'gs gr yx i i D Q -=

燃料消耗量 100

25851.0464.928

.49795100⨯⨯=

⨯=

r

yx

Q Q B η=s=h

计算燃料消耗量 =-⨯=-=)100

21(42.7)1001(4q B B j h 2. 磨煤机出力及电耗的计算

原始数据及磨煤机计算列表如下：

序号数值名称符号单

位

公式计算数值

1分析水分W f%已知

2最大工作水分W Y

max

%4+ W y

3最大煤块粒度d

max

mm选用25

4可磨系数K

km

已知

5燃料量B t/h由热力计算得到B=Q

1/(Q

r

)

6磨煤机出口储

备系数

k

x

选取

7磨煤机出口干

燥温度

''

m

t℃选取表7-19150

8干燥剂最终计

算温度t

2

℃

''

m

t-10130

9煤粉细度R

90

%表7-216

10磨煤机台数Z

m

台选取2

11磨煤机应有出

力B

m

t/h

k

x

﹒B/ Z

m

2

72

.7

*

15

.1

12磨煤机型号表7-5210/330 13筒体直径D m表7-5

14筒体长度L m表7-5

15筒体容积V m3表7-5

16筒体转速

n r/m

in

表7-5

17筒体临界转速

比n/n

lj

表7-5

19最大装球量G

max

t表7-513 20电动机功率N KW表7-5187/170

21煤粉水分W

mf %W f= W

mf

22进磨煤机前水

分W

m

‘%

23球磨煤机内平

均水分W

pj

%

4

82

.0

3

42

.4⨯

+

24燃料水分对可

磨系数修正s

1

/

2

2

2

2

82

.0

80

.

11

68

.1

80

.

11

-

-

25燃料质量换算

系数s

2

/

82

.0

100

68

.1

100

-

-

25护板形状修正

系数k

hb

/选用