生物质直燃锅炉设计计算

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1、生物质直燃锅炉设计计算　生物质直燃锅炉设计计算1锅炉设计时主要的结构尺寸　　　1）炉膛净空尺寸：250×250×1400　　　2）炉排有效面积250×600，共做3块，炉排小孔4mm，开孔率40%，炉排下两侧装导轨，机械传动　　　3）前拱高200，长50；　　　4）后拱高180，长300　　　3）炉顶出口：天圆地方结构，出口60mm　　　4）点火炉门80×80，装在侧强　　　5）看火孔42mm　　　6）炉前装料斗　　　7）料层厚度60mm　　　6）炉顶装省煤器，管子18mm，前后各布置测点一个。　　　8）每隔300mm一

2、个测点，测点预留孔14mm，烟囱上布置一个测点　　　9）支架高度800mm　　　10）炉膛内衬80mm厚，布置抓钉　　　11）整体用不锈钢外包装　　　12）支架高度800mm　　　13）整体外形长宽高：760×410×22002试验原料　　　本试验是采用生物质颗粒燃料（玉米秸秆颗粒燃料），是由生物质燃料成型机压制而成的。其尺寸是圆柱形，直径是8mm，燃料颗粒自然堆积密度为554.7kg/m3，其颗粒密度为1200kg/m3。　　　实验前用氧弹式量热仪测定玉米颗粒燃料的收到基净发热量qnet,ar，qnet,ar=1513

3、2kJ/kg。　　　由燃料元素分析仪分别测定其收到基中C，H，N，S，O的含量，得到：Car=44.92%，Har=5.77%，Nar=0.98%，Sar=0.21%，Oar=31.26%。　　　用燃料工业分析仪分别测定其收到基水分含量（Mar），收到基挥发分含量（Var），收到基固定炭含量（Far），收到基灰分含量（Aar）。如下：Mar=9.15%，Var=75.58%，Far=7.56%，Aar=7.71%。3直燃锅炉设计的相关参数　　　1）锅炉功率要求：10kW；2）温度：查阅暖通空调设计指南（P63）可以得到室

4、内空气温度在16-24℃范围内[2]，在试验期间实际测得当时温度为16℃，室外环境温度t0=10℃，排烟温度tpy低于烟气露点，150℃左右[20]，tpy=165℃；　　　3）热负荷：查相关锅炉设计手册得炉排单位面积热负荷经验值700~1050kW/m2[3-8]，由于低温及燃料易燃尽时取上限，所以取qF=1050kW/m2；炉膛单位容积热负荷经验值235~350kW/m3[3-8]，因为低温及燃料易燃尽时取取上限，所以取qV=350kW/m3；　　　4）过量空气系数：炉门和进料槽漏风系数△α=0.2；炉膛进口空气过量

5、系数α1=1.5，炉膛出口空气过量系数α2,=α1+△α=1.7；　　　5）热损失：固体未完全燃烧损失q4=56%，CO未完全燃烧损失q3=2.5%，侧壁散发到室内的热量q5=0%；　　　6）大气压力P=1atm　　　总结以上数据绘制成下表1　　表1 直燃锅炉主要设计参数序号主要设计参数符号参数来源数值单位　燃料参数　　　　1燃料种类 给定玉米桔杆 2燃料颗粒大小fs燃料测定8mm3燃料颗粒自然堆积密度rs燃料测定554.7kg/m34灰渣自然堆积密度rash燃料测定1200kg/m35收到基碳含量Car燃料元素分析仪测

6、定44.92%6收到基氢含量Har燃料元素分析仪测定5.77%7收到基氮含量Nar燃料元素分析仪测定0.98%8收到基硫含量Sar燃料元素分析仪测定0.21%9收到基氧含量Oar燃料元素分析仪测定31.26%10收到基水分含量Mar燃料工业分析仪测定9.15%11收到基挥发分含量Var燃料工业分析仪测定75.58%12收到基固定炭含量Far燃料工业分析仪测定7.56%13收到基灰分含量Aar燃料工业分析仪测定7.71%14收到基净发热量qnet,ar氧弹式量热仪测定15132kJ/kg　直燃锅炉参数　　　　15功率W 1

7、0kW   16温度thot,230-50℃，不超过70℃[1]50℃17室内空气温度thot,1在16-24℃范围内选取[2]16℃18炉排单位面积热负荷qF经验值700~1050kW/m2[3-8]1050kW/m2  低温及燃料易燃尽时取上限 19炉膛单位容积热负荷qV经验值235~350kW/m3[3-8]350kW/m3  低温及燃料易燃尽时取取上限 20炉门和进料槽漏风系数△α参照文献[9]选取0.2 21炉膛出口空气过量系数α2α1+△α1.7 22炉膛进口空气过量系数α1参考文献[10-13]1.5 23

8、固体未完全燃烧损失q4参考文献[14-16]56%24CO未完全燃烧损失q3参照文献[14-16]选取2.5%25侧壁散发到室内的热量q5参考文献[17-19]0%26室外环境温度t0给定10℃27排烟温度tpy低于烟气露点，150℃左右[20]165℃28压力P给定1atm　　4烟气量的计算（1）二氧化物量vRO2