型油气田的开发，我国能源结构发生了些变化。少量燃生物质燃料的锅炉也投入使用。但是，我国总的能源特征是富煤少油有气，煤炭因其储量大和价格相对稳定，预计在本世纪前年内仍将在我国次能源构成中占主导地位。因此，我国燃煤锅炉仍将以工业锅炉为主导产品。河北联合大学轻工学院工业锅炉技术与国外的差距在过去多年里，我国工业锅炉技术水平取得了长足进步。特别是最近发展起来的燃油燃气锅炉，其技术水平与国外同类产品差距不大。然而，我国燃煤锅炉与国外产品相比还存在较大差距，主要表现为热效率不高,我国在用工业锅炉中将近是燃煤锅炉。我国燃煤工业锅炉以层燃为主，并且以链条炉排锅炉为主，锅炉设计效率般在之间，但实际运行时普遍存在负荷较锅炉额定负荷低，炉渣含碳量高，过量空气系数大，排烟温度高等问题，热效率般低于设计效率。世界先进国家的层燃燃煤锅炉热效率可达，锅炉投入运行二三十年仍可保持很高的热效率。如美国锅炉房的台容量为的蒸汽锅炉，年投入运行至今，热效率仍达到。其次表现为污染物排放偏高，我国工业锅炉每年烟尘排放量约万万吨，占全国烟尘总排放量的排放量约吨，占全国总排放量的排放量约亿吨。另外还排放大量。目前我国工业锅炉原始排放浓度偏高。世界先进国家烟尘初始排放浓度般。工业锅炉发展前景近十年来，工业锅炉行业的广大科技人员除了对普遍使用的层燃炉排燃煤技术进行进步完善提高并向大型化发展之外，已经在流化床燃烧水煤浆燃烧生物质资源利用和秸秆气化燃烧等方面取得了定的成果，但尚需进步完善和发展，因此行业和企业应重点关注并发展这方面的产品同时争取国家的重点支持。循环流化床锅炉循环流化床锅炉是从鼓泡床沸腾炉发展而来的种新型燃煤锅炉技术。循环流化床锅炉的运行特点是燃料随床料在炉内多次循环，这为燃料提供了足够的燃尽时间，使飞灰含碳量下降。循环流化床锅炉具有良好的燃料适应性，般燃烧方式难以正常燃烧的石煤煤矸石泥煤油页岩低热值无烟煤以及各种工农垃圾等劣质燃料都可在循环流化床锅炉中有效燃烧。由于其物料循环量是可调节的，所以循环流化床锅炉具有良好的负荷调节性能和低负荷运行性能能适应调峰机组的要求。在环保性能方面，因其是低温燃烧燃烧温度，且有较大的二次风率，所以对降低的排放非常有利，排放降低到以下是完全可能的。同时，可向炉内加入石灰石脱硫。在河北联合大学轻工学院比为时，脱硫效率可达以上。因此，循环流化床锅炉技术是种有发展前途的洁净燃烧技术，应该重点发展并向大型化努力。目前国产循环流化床锅炉等级及以下在技术上已过关，占领了国内市场，并已完全取代了在这个等级的进口锅炉，已在运行的循环流化床锅炉达多台。另外在国家的安排下流化床锅炉已相继投运。通过研发推广和应用循环流化床锅炉可以推动我国量大面广的劣质煤煤矸石综合利用，实现热电联产节约能源保护环境。垃圾焚烧锅炉我国是个发展中国家，随着城市化进程加快和居民生活水平提高，城市生活垃圾的数量将随之增加，近几年中国城市生活垃圾每年以的速度在递增，城市生活垃圾的增长已成为制约中国可持续发展的个潜在因素。由于传统的垃圾填埋方式所支付的经济与社会成本太大，所以垃圾焚烧技术在我国将成为极具发展潜力的新兴产业。目前在经济发达地区已相继投运了些垃圾焚烧锅炉，有的正在建设或立项之中。据报道，浙江省已建成并投运了座垃圾焚烧热电厂，既解决了垃圾污染问题，又缓解了当地用电紧张的状况，取得了较好的经济和社会效益。根据对国外个发达国家生活垃圾处理方式的统计和我国经济的发展趋势及环保要求的严格，可以预计我国垃圾锅炉的市场前景非常广阔。因此行业企业应加快适合我国国情的垃圾焚烧锅炉的开发和研究，尤其是针对中小城镇的垃圾焚烧技术及产品，并实现自主知识产权。水煤浆锅炉水煤浆是种由左右的水左右的煤以及的添加剂混合制备而成的新型煤基流体洁净环保燃料。水煤浆既保留了煤的燃烧特性，又具备了类似重油的液态燃烧特性。其外观像油，流动性好，储存稳定般个月不沉淀，运输方便，燃烧效率高，污染物排放低在燃烧火焰温度下最大脱硫率可达。国内燃用水煤浆实践证明约水煤浆可替代吨燃油，可节约成本约为元。目前水煤浆锅炉已在中石化集团的个燃油电站实施油改煤工程中取得成功，每年减少重油消耗万吨。因此它在量大面广的工业锅炉中替代油气燃料有很好的前景。本文主要内容本次的设计方案完成Ⅱ的设计。根据给定煤种及旁通烟道和旁通水道。设计要求及主要步骤设计要求工业锅炉在满足环境保护要求的条件下，应能达到额定出力，工作安全可靠，热效率高，钢材消耗量少，且制造安装检修方便。为达到上述目的，在设计锅炉时，就要选择合适的炉型和燃烧方式，正确的确定炉膛及锅炉各受热面的形状，尺寸和相对位置，保证烟气和工质在锅炉的各部分有合理的温度流速和压力。热力计算方法热力计算主要步骤为确定原始数据空气特性和烟气特性计算热平衡计算炉膛传热计算锅炉管束计算省煤器计算空气预热器计算其中对流受热面传热计算方法如下在进行各对流受热面的计算之前，根据给定的参数，选定的排烟温度，热风温度，省煤器出口水温等预先估算各受热面的吸热量和受热面前后的烟温。在个河北联合大学轻工学院受热面计算完毕后，在对选定的数据惊醒适当的调整。设计计算的步骤大致如下根据烟气和工质的进出口温度，以及他们的相对流向，确定平均温压，工质平均温度及烟气平均温度，然后求得烟气平均流速及工质平均流速。确定对流放热系数及辐射放热系数确定烟气侧的放热系数，对于空气预热器还需确定工质侧的放热系数根据不同情况选取有效系数，并确定传热系数根据传热方程式确定受热面面积进行受热面的布置，如实际布置的受热面面积和计算值有误差，应根据实际布置的受热面积校核受热面吸热量烟气和工质的出口温度。本章小结本章分别对工业锅炉方案设计及结构特点进行了简介，接着介绍了设计要求及热力计算的主要步骤，在热力计算方法中对对流受热面的传热计算设计步骤进行了概括，其中还着重介绍了分层燃烧设备以及炉拱的改进原理。河北联合大学轻工学院第三章热力计算锅炉规范辅助计算及热平衡计算设计参数本次设计的任务是设计Ⅱ工业锅炉设计主要参数如下锅炉额定蒸发量锅炉额定压力饱和蒸汽温度冷空气温度燃料特性燃料名称烟煤产地安徽淮北燃料工作基应用基成分挥发分碳氢氧氮硫，灰分水分低位发热量，辅助计算空气平衡烟道各处过量空气系数，各受热面的漏风系数，列于表中。炉膛出口过量空气系数和烟道中各受热面的漏风系数文献中取得。表锅炉各受热面的漏风系数和空气过剩系数序号锅炉受热面入口处过量空气系数漏风系数出口处的过量空气系数炉膛锅炉管束省煤器空气预热器理论空气量烟气理论容积计算燃料燃烧是锅炉切工作过程的基础，合理地组织炉内燃烧从来就是确保锅炉安全经济运行的项重要措施。燃料燃烧是燃料中可燃元素与氧气进行的剧烈放热的化学反应过程。燃料燃烧计算的内容是确定燃烧所需要的理论空气量，燃烧后生成的烟气体积和份额空气烟气的焓值等。燃料计算为锅炉热平衡计算和其他热力计算提供基础资料，也是空气动力计算和选择锅炉送，引风机的依据。河北联合大学轻工学院煤完全燃烧时理论空气量及燃烧产物容积计算见表以燃料为准。表理论空气量烟气理论容积计算表序号名称符号单位计算公式结果理论空气量容积容积理论容积表各受热面烟道中烟气特性计算不同过量空气系数下燃烧产物的焓温表见表序号名称符号单位计算公式及来源炉膛锅炉管束省煤器空气预热器入口过量空气系数表出口过量空气系数表平均过量空气系数水蒸汽容积烟气总容积容积份额容积份额三原子气体容积份额河北联合大学轻工学院表焓温表烟气温度河北联合大学轻工学院锅炉热平衡及燃料耗量计算见表表锅炉热平衡及燃料消耗量计算序号名称符号单位计算公式或来源数值烟气温度河北联合大学轻工学院燃料低位发热量，给定冷空气温度,假定理论冷空气焓，排烟温度假定排烟热焓根据及查烟气焓温表固体不完全燃烧热损失选取气体不完全燃烧热损失选取排烟热损失,散热损失选取灰渣漏煤与总灰量之比取用灰渣热焓查表灰渣物理热损失锅炉总热损失锅炉热效率饱和蒸汽温度,查表饱和蒸汽焓,查表给水焓,按给水温度查表饱和水焓蒸汽表锅炉排污率,取用河北联合大学轻工学院排污水量,锅炉输出热量给定蒸汽湿度取用汽化潜热蒸汽表锅炉有效利用热,燃料消耗量,计算燃料消耗量保热系数各部分热力计算炉膛的布置参照现有已运行良好的同类同容量锅炉的尺寸，选定炉排宽度，在根据算出的炉排面积，求出有效炉排长度，布置链条炉的炉拱根据算出的炉膛容积，炉排长度和宽度，炉拱尺寸计算出需要的炉膛高度画出炉膛草图炉膛周界计算炉排面积热负荷炉排面积取炉排长度炉排宽河北联合大学轻工学院图锅炉炉膛草图前墙面积光管面积覆盖耐火砖面积前墙面积前墙总面积后墙面积光管面积覆盖耐火砖面积后墙面积后墙总面积左侧墙面积软件计算左侧墙总面积右侧墙面积右侧墙面积顶棚面积顶棚面积出口窗面积出口窗面积炉排面积周界面积炉膛容积计算炉膛容积辐射受热面的计算前墙辐射受热面积光管耐火砖前墙总辐射受热面积后墙辐射受热面积光管河北联合大学轻工学院耐火砖后墙总辐射受热面积左侧墙辐射受热面积左侧墙光管覆盖耐火涂料面积左侧墙总辐射受热面积右侧墙辐射受热面积右侧墙辐射受热面积顶棚辐射受热面积出口窗辐射受热面积错列布置出口窗辐射受热面积总辐射受热面积射层厚度膛水冷度火床与炉墙面积比炉膛传热计算表炉膛传热计算序号名称符号单位计算公式或来源数值燃料低位发热量,见表燃料消耗量见表计算燃料消耗量见表保热系数见表炉膛出口过量空气系数由表炉膛漏风系数由表冷空气焓,假定冷空气温