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1、 毕 业 设 计 任 务 书设计题目：240T/H循环流化床锅炉设计(义马烟煤)专 业： 热能动力工程 一、毕业设计的目的为了与经济发展相适应，我国发电设备的总装机容量也正以每年78的速度增长。截至2010年底,全国发电装机累计达到9.6亿千瓦，其中，水电2.1亿千瓦，火电7亿千瓦，核电1080万千瓦，风电3107万千瓦。燃煤电站锅炉是大气污染物的主要排放源，我国烟尘排放量的70%、SO2排放量的90%、氮氧化物排放量的67%都来自于燃煤。在我国，原煤占常规能源的84.7%。循环流化床（CFB）是国际上公认的商业化程度最好的洁净煤燃烧技术，已经在我国得到大力推广应用。采用高蒸汽参数的大型循环流
2、化床技术不仅拥有环保、调峰、燃烧劣质煤等方面的优势，而且具有大幅提高发电效率、有效降低温室气体排放量等优点。本课题针对CFB锅炉技术，设计240t/hCFB锅炉，通过设计，掌握CFB锅炉技术发展及特点，训练CFB锅炉的设计技能和锅炉基本计算能力。通过设计，培养学生实地考察、查阅文献、收集资料的能力；锻炼学生综合运用所学专业知识的能力，从传热学到锅炉原理，把理论知识与工程设计相结合；提高学生运用资料综合分析的能力；提高制定合理的设计方案的能力；培养学生深入细致进行设计运算校核的能力，合理运用工具书的能力；同时通过绘图，训练工程师的基本功。二、毕业设计内容1. 阅读和收集中英文资料，翻译英文资料（
3、4000字以上）。写开题报告。2. 主要设计内容：（1） 电厂锅炉现状。（2） CFB锅炉发电技术特点、研究状况、污染物排放的处理及发展前景。（3） CFB锅炉热力计算。（4） CFB锅炉受热面布置。（5） 热平衡计算。（6） 绘制CFB锅炉本体结构图、汽水流程图。3. 整理论文整理编写毕业设计说明书，格式要符合学校文件的规定。毕业设计书的组成：A、封面；B、毕业设计任务书；开题报告；C、中英文摘要；D、目录；E、正文；F、参考文献；G、附录。4.答辩总结自己的设计成果，准备答辩。学生在规定时间内清楚陈述自己毕业设计的主要内容和工作，并在规定时间内回答毕业设计内容和相关专业知识的提问。三、重点
4、研究问题1CFB锅炉发电技术特点、研究状况、污染物排放的处理。2CFB锅炉热力计算原理、程序、方法及受热面布置。四、主要技术指标或主要设计参数1燃煤特性项 目符号单位燃煤元素分析收到基碳%Car49.60收到基氢%Har3.2收到基氧%Oar11.6收到基氮%Nar0.7收到基硫分%St,ar1.3工业分析收到基灰分%Aar16.6收到基水分%Mt17.0空气干燥基水分%Mad10.0干燥无灰基固定碳%Cdaf干燥无灰基挥发分%Vdaf41.0收到基低位发热量Qnet,arkJ/kg196902锅炉主要参数锅炉主要参数：名 称单 位数值锅炉最大连续蒸发量(B-MCR)t/h240过热器出口蒸汽
5、压力MPa(g)9.8过热器出口蒸汽温度540预热热份额%18.8汽化热份额%51.7给水温度2153性能要求（1）最大蒸发量240 t/h；（2）锅炉燃烧效率95%；锅炉热效率85%。4石灰石石灰石序号名称符号数值单位1石灰石CaCO3含量caco397.32%2石灰石MgCO3含量Mgco30%3石灰石水分Md0.8%4石灰石灰分Ad1.88%五、设计成果要求（一）提交的成果：1毕业设计说明书一份。2 CAD图纸一套。3刻录光盘一张。（二）要求：1. 论文或说明书的电子版和打印文档各一份，要求语句通顺，无错别字，排版规范。毕业设计说明书字数不少于2万字。设计计算书应包括：热力计算过程，结果
6、汇总。结论：对所做的设计计算过程及结果进行分析，并对应用前景进行综述。2. 绘图要求计算机绘图，要提交一份所使用工具本身要求的格式的文件一份、保存成jpeg或gif格式的文件一份，打印图一套。3. 提交的电子文档命名要求：每人的电子文档要求存在以个人的“名字学号”命名的文件夹内，文件夹内应包含word文档、“相关设计图”文件夹和转换成jpeg或Gif格式后的文件夹和相关说明。Word文档的命名采用设计的题目。“相关设计图”文件夹内每张图的命名要反映图的具体内容，用具体的系统名称或设备名称命名。转换格式后的文件夹命名为“转换后图形”。相关说明可用记事本填写，内容应包含所提交的设计结果内容说明。4
7、.提交电子文档,发送六、设计进度1 12周，收集资料，写开题报告；2 59周，热力计算；3 1011周，绘图；4 1213周，编写设计说明书；5 14周，打印说明书及图纸，制作幻灯片，答辩。七、 主要参考书目1 刘焕彩流化床锅炉原理与设计武汉：华中理工大学出版社，1988.2 刘德昌，阎维平合编流化床燃烧技术水利电力出版社，1995.3 李加护锅炉课程设计中国电力出版社，2007.4 刘柏谦. 国产75t/h循环流化床锅炉的现状与发展J. 锅炉技术，2000.5 蒋敏华，肖平. 大型循环流化床锅炉技术. 中国电力出版社，2009.6 芩可法，倪明江等. 循环流化床锅炉理论设计与运行. 北京：中
8、国电力出版社，1997.7 车得福，庄正宁，李军，王栋. 锅炉. 西安：西安交通大学出版社，2010.8 朱国桢,徐洋. 循环流化床锅炉设计与计算. 北京：清华大学出版社，2004.9 周强泰，周克毅，冷伟，钟辉. 锅炉原理. 北京：中国电力出版社，2009.10 冯俊凯，岳光溪，吕俊复. 循环流化床锅炉. 北京：中国电力出版社，2005.11 赵翔，任有中. 锅炉课程设计. 北京：水利电力出版社，1996. 大学本科生毕业设计开题报告 姓名学号专业热能与动力工程(火力发电方向)设计题目 240T/H循环流化床锅炉设计(义马烟煤)主要内容一、 流化床锅炉简介及现状流化床炉工作时，床层上的固体燃
9、料处于上、下翻腾的状态（即流化状态），也称沸腾炉。炉子底部有一多孔布风板，是由多孔板与每个孔连接的风帽构成的不漏煤结构，孔板上保持一床料层。部分空气由孔板下方的风室通过布风板高速穿过床料层，使床层的燃料均匀流化。另一部分空气由床层上方送去炉内，使燃料颗粒在炉膛空间进一步燃烧。进入流化床的燃料颗粒不宜过大，最大颗径不超过1520mm，否则所需流化风速过高，会将大量颗粒从床层扬起并带出炉膛。为提高燃料的燃烧率和减轻锅炉的对流受热面的磨损，在炉膛出口设有气固两相分离器，未燃尽的较粗固体颗粒被分离并收集起来，通过回料装置送回炉膛继续燃烧。流化床锅炉发展20年来，已经进入火力发电厂的门槛。在我国135M
10、W以下容量的火电机组中有一定数量得循环流化床锅炉，也有300MW容量等级的实验循环流化床锅炉再建。循环流化床锅炉脱硫装置简单，低温燃烧产生的有害NO和NO2气体较少，但会产生另一种有害气体，即消耗大气同温层臭氧的温室气体N2O。循环流化床锅炉仍然存在诸多阻碍其在发电厂中发展的问题。首先是运行安全可靠性较低，尤其是炉内粗颗粒与高气流速度相结合带来的相关部件的磨损相当严重，炉内排渣顺畅性和冷砸器运行可靠差。其次是运行经济性较差，主要表现在锅炉效率较低和厂用电率较高。再次，锅炉调节性能也不尽如意。二、 采取的主要技术路线或方法通过一周的搜集及整理资料，我对循环流化床锅炉的设计与计算有了更深入全面的认
11、识后，现初步拟定设计及计算步骤如下：1燃烧脱硫的计算1）首先进行煤质分析：根据任务书所给设计煤种的各项数据进行煤质的分析校核，判别出煤种，并将收到基低位发热量的计算值与测量值进行比较，看煤质分析是否合理；2）对无脱硫工况时的燃烧过程进行分析，计算出理论空气量，三原子气体体积及理论氮气、水蒸气体积，并在此基础上得出该工况下的烟气总体积，并制作出燃烧产物的平均特性表与焓温表，便于后面对受热面的设计计算；3）进行脱硫工况物质平衡与热平衡分析，确定出脱硫效率与钙硫比的大小，并根据燃烧和脱硫的化学反应式计算出脱硫过程中的可支配热量、所需的理论空气量以及产生的烟气体积，与无脱硫工况下的计算值进行比较，然后
12、利用灰平衡及灰循环倍率的计算进一步分析出循环倍率与飞灰份额、分离器效率的关系。2结构及其传热系数的设计1）炉膛内受热面积的计算：炉膛的受热面主要包括膜式水冷壁、汽冷屏，根据二者工作条件的不同，适当选取管材及管子规格，初步布置出所需受热面的大小，并在此基础选取合适的参数计算，分别计算出水冷壁和汽冷屏的传热系数。待热力计算完成后，再进行校核。2）尾部受热面的结构布置：根据工质进出口温度查焓温表，得出焓值变化，利用工质侧或烟气侧热平衡计算方法预先计算若平衡传热量，并根据传热量及尾部烟道的大小合理地布置受热面的，选择恰当的管束布置方式。3）汽冷旋风分离器的结构设计：根据烟气速度的推荐值确定分离器各进出
13、口烟道、筒体、导涡管及竖管的尺寸大小、4）炉膛风室压力的计算：首先可根据床料高度及其堆积密度确定炉膛配风装置上的压力，然后由一、二次风比布置风帽的结构尺寸及数量，求出炉膛配风装置上的阻力，二者之和即为所求炉膛风室压力。3热力计算1）燃料和脱硫剂消耗量的计算：首先确定锅炉机组的各项热损失，在热平衡的基础上计算锅炉的热效率、额定符合下所需要的燃料和脱硫剂的消耗量。2）炉膛热力计算：根据炉膛燃烧产物热平衡方程式和传热方程式确定锅炉受热面内工质的吸热量以及单位燃料向工质和循环灰传递的热量。3）受热面的热力计算：该部分包括对流过热器、省煤器以及空气预热器三部分，在设计过程中需查阅相关资料（如蒸汽特性表，
14、烟气侧和蒸汽侧放热系数曲线图等），选择适当的参数通过综合计算确定出各受热面总的传热系数K以及对流辐射的吸热量，确定计算误差范围在2%以内，如不能满足，重新不止受热面进行计算。4校核看锅炉本体的结构设计是否合理，风机的选用是否恰当，并进行热力计算数据的修正以及排烟温度、热空气温度、热平衡计算误差的校核，校核后汇总热力计算结果。5绘制图纸包括锅炉本题结构图，工质流程系统图，采用CAD制图。三、提交的成果1毕业设计说明书一份。2 CAD图纸一套。3刻录光盘一张。四、时间安排1 12周，收集资料，写开题报告；2 59周，热力计算；3 1011周，绘图；4 1213周，编写设计说明书；5 14周，打印说明书及图纸，制作幻灯片，答辩。五、循环流化床锅炉未
