高效低阻抛煤机锅炉设计研究

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1、高效低阻抛煤机锅炉设计研究王迪上海市特种设备监督检验技术研究院200333王迪，男,19770604,本科学历，山东莱州人，上海市特种设备监督检验技术研究院，地址：莘西南路128弄27号501室，电话：13817505772摘要：通过对排烟温度的研究分析，捉出了高效低阻抛煤机锅炉的概念并进行了设计研究。同时在半干法脱硫及SCR催化脱硝基础上，结介离子交换膜电解法，设计了超低污染物排放系统。研究表明此工艺系统脱硫效率最低95%、脱硝效率85%＞除尘效率99.98%,实现了燃煤锅炉污染物的超低排放的要求。关键词：抛煤机，锅炉，损失1高效低阻抛煤机锅炉设计研究1.1锅炉排烟热损失与锅炉效率的关系

2、一般烟气离开锅炉的最后一级受热面时，还具有相当高的温度，这部分热量将随烟气排入大气而得不到利用，就造成了锅炉排烟热损失。计算这部分热量时,首先要求出烟气屮各种成分的体积，然后再根据排烟温度求出各种气体焙的总和减去形成烟气的冷空气的恰。当燃料完全燃烧（即无固体未完全燃烧热损失如）吋，根据烟气分析结果，干烟气体积按下式（1）计算1.867Cv+0.375S>‘RO->+CO■/kg)(1)干烟气屮各种成分的容积可以根据烟气分析的结果分别计算出，即匕。2、冬。、1么、根据烟气分析结果，就可以算出过量空气系数根据理论空气量可以算出空气携带来的水蒸汽、燃料屮的水分及氢燃烧后所形成的水蒸汽的容积匕2。

3、。根据各种气体的容积及排烟温度计算出排烟焙I”，即：式中：C陀、Cco、%、C"Cd。分别为相应气体成分在排烟温度％v下的平均比热容，fc7/（W-°C）；形成烟气的冷空气焙为Ilk=a（V（｝C^+0.016九（kJ丨kg）（3）实际燃烧时，冇一部分燃料（同定碳）未燃尽，则烟气体积略小。所以减小的体积一般不大，不必考虑燃料成分的变化。近似地按燃料实际发热量（考虑冇固体未完全燃烧时的发热量）与完全燃烧发热量Z比计算，即足够精确。因此在冇固体未完全燃烧时排烟带走的热损失为（g—厶）（100-务）100(4)损失的百分比为cli=(/,v-4)(ioo-g4)%QarWp(5)其中Qam是入炉

4、燃料的低位发热量。排烟热损失是锅炉最大的一项热损失，约占输入能量的5〜12%,占锅炉热损失的60%〜70%。该项热损失不仅带走大量热量，且污染坏境，造成资源的浪费。而其中影响锅炉排烟热损失的主耍因素是排烟温度和漏风量。锅炉漏风可以通过加强锅炉炉膛、烟道、空气预热器、炉门等各处的密封來减小。而排烟温度与锅炉效率之间的变化如下表图lo从中可以看出：排烟温度每升高20°C,锅炉效率降低约1%。X2一羊赵买浸鼻孫图1排烟温度与锅炉效率变化图1.2高效低阻抛煤机锅炉设计高效低阻抛煤机锅炉是指锅炉效率普遍大于市场现冇抛煤机锅炉效率3%〜4%,而其烟风阻力增加不大的抛煤机锅炉。以现有65t/h锅炉为例，

5、热效率约为87%,排烟温度为140°C,若将排烟温度降低到80°C,热效率则可达到90%；同时锅炉烟尘排放浓度低于100mg/m3,达到了GB13223・2003《火电厂大气污染物排放标准》，大大减少了烟尘的排放，达到节能减排目的。具体设计思路为：首先在空气预热器后加装一组高效防腐水气换热器来加热凝结水泵供出的低压凝结水，加热后再打入除氧器，这样可以大大降低锅炉的排烟热损失以提高锅炉效率；同时在过热器后加装4排槽型分离器，进行烟尘分离,通过气力输送把烟气屮的可燃物送回炉膛继续燃烧。高效防腐水气换热器，其外部采用螺旋肋片管，因为烟气侧的对流换热系数远远小于水侧的对流换热系数，要强化换热器的传

6、热，可以从降低烟气侧热阻着手，在光管表而扩展表而的方法，可以使烟气侧热阻减少，强化换热器的传热。而冃螺旋肋片管式换热器可以使其受热而积成倍增加，月•使换热器结构紧凑，承压管总长度、弯头数、焊口数以及金属耗量不同程度减少，烟气、水侧的流阻降低，对捉高锅炉运行的安全经济性有主要意义。而采用4排槽型分离器，是因为槽型分离器冇低阻高效的优点，冃结构紧凑，易于布置。2超低污染物排放系统设计2.1超低污染物排放系统原理介绍现今，半干法作为脱硫技术下一步发展方向已经得到了广泛认同，研究表明:以NaOH作为脱硫剂的半干法脱硫速度、效率与湿法相当，且脱硫产物为粉末Na2SO3>Na2SO4;并且处理后烟气温

7、度、压降下降较小，有利于降低能耗。同吋研究发现：采用离子交换膜电解由脱硫产物Na2SO3.Na2SO4配制的溶液，选择适当的合金屯极口J以在较低槽屯压和屯流密度的条件下高效制备NaOH、H2、O2和H2SO4o这样NaOH可以通过再生循环脱硫，且产率、槽电压分布及能耗与工业化氯碱生产条件相近；产生的出不仅可作为清洁能源而且是优良的脱硝还原剂，可采用商业化SCR催化剂实现高效脱硝。因此采用电厂富余电量或夜间峰谷电，电解再生