沸腾炉初步设计方案.doc

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-沸腾炉的概述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%、,%一50%的热可直接从床层接收。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。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。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。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的发生装置等设计基本参数沸腾炉基本参数表进料燃料要求煤的粒度一般为10毫米以下煤质要求烟煤、无烟煤、褐煤和煤矸石均可炉膛燃料状况在炉膛的一定高度上成沸腾状燃烧沸腾层温度850一1050℃料层厚度300—500㎜~×105kJ/m3·h排气温度500—900℃灰渣层温度750—900℃设计功率1500-2000MJ/h沸腾炉的计算与效果沸腾炉结构沸腾炉结构由炉床、炉膛、混合室等三部分组成,如图所示。,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,