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计算说明书
1.燃料和脱硫剂
循环流化床锅炉燃料，脱硫剂和床料尺寸，都是重要的运行参数，直接影响燃料和脱硫剂的利用以及大气污染物的排放浓度。
与煤粉锅炉对煤粉细度有要求一样，循环流化床锅炉对燃料和脱硫剂的颗粒尺寸也有一定的要求。只有达到这些要求，循环流化床锅炉才能安全，经济和可靠的运行。
在循环流化床锅炉中，由炉膛、分离器和回料器等组成的灰循环系统，目前还没有有效手段对床料进行在线取样和测量。只有当锅炉停运后，才能取得有代表性的床料样。
循环流化床锅炉床料颗粒尺寸分布曲线，与燃料和脱硫剂颗粒分布曲线，炉膛流化速度，燃料的爆裂度和分离器对各种粒度的颗粒的分离效率等有关。
在鼓泡流化床锅炉中，为了降低飞灰含碳量和飞灰份额，曾认为在给煤中应加大粗颗粒份额，以减少固体未完全燃烧热损失。但这个观点对循环流化床锅炉是不适用的。循环流化床锅炉给煤颗粒尺寸分布，不仅影响燃烧，而且影响传热。在锅炉设计时，不可轻视这个问题。
2.锅炉性能预计
设计循环流化床锅炉时，需预估各种大气污染物的排放浓度，以体现锅炉性能。至今为止，尚没有合适的标准和导则可供参考。唯一可行的是，根据燃料特性，参照试验机组的数据库和商业机组的运行经验，对将要设计的锅炉性能做出估算，以确定各种大气污染物的排放浓度。对未达标的锅炉，需采取适当措施，使其达到锅炉大气污染物排放标准。
2.1 循环流化床锅炉，在燃烧含硫煤时，二氧化硫（SO2）原始排放浓度
0 ?SO??1.998Sar?104?/Vy （2-1）
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3omg/mSO式中：?SO 原始排放浓度， ； ?22Sar—煤的收到基硫分，%；
Vy——1kg煤完全燃烧产生的烟气量，m3/kg
02.2 脱硫效率： ?SO??1??SO/?SO??100% （2-2）
222式中：?SO2—脱硫效率，%；
?SO——SO2最高允许排放浓度，mg/m3；
20——SO2原始排放浓度，mg/m3 ?SO22.3 在相同工况下，不同的?SO2与所需的钙硫摩尔比的关系
m??ln100??SO2/A/K （2-3）
????式中：m——钙硫摩尔比；
?SO——脱硫效率，%；
2A——燃煤自脱硫能力系数； K——石灰石脱硫性能系数；
3.灰平衡与灰循环倍率
循环流化床锅炉中，进入炉膛的煤燃烧成灰，一部分从炉膛底部（床）排出，称为底灰。一部分飞出炉膛，进入分离器，其中小于切割粒径d99的灰飞出分离器，进入尾部烟道，飞离锅炉，成为飞灰；而大于切割粒径d99的灰，被分离器分离下来，经回料器返回炉膛再燃烧，称为循环灰。应当指出：由于燃烧，粒子间碰撞和磨损，以及粒子与分离器壁面之间的磨损，使大的灰粒在逐渐减小，当小于切割粒径d99时，这部分循环灰又成为飞灰。由于循环灰量随时在变化，增加了确定各部分灰的份额的难度。虽然如此，当循环流化床锅炉运行稳定后，在某一时间段，即灰达到平衡时，还是可以确定各部分灰的份额的，并可由此计算循环灰焓和烟气中飞灰浓度。必须指出，灰循环倍率不是人为选取的，它主要取决于分离器效率和飞灰份额。 .专业.专注.
3.1 循环流化床锅炉处于最佳燃烧工况时的灰循环倍率
af?f1??fan? (3-1)
4.脱硫工况时的物质平衡与热平衡
在燃烧高硫煤需要加入石灰石脱硫时，炉膛的热量分配，除了燃料的低位发热量外，还有石灰石煅烧成氧化钙(CaO)需要吸收热量，而CaO与SO2及氧气反应生成硫酸钙
(CaSO4)要释放热量，而它们的吸热量和放热量并不相等。计算时需把燃料和石灰石在燃
烧和脱硫时各自产生的物质和热量，采用单位当量燃料量进行加权平均。
4.1 石灰石中CaCO3含量为?CCO(%)，则所需的石灰石量
a3Bd?3.122mSar?CaCO （4-1）
3式中：Bd——与1kg燃料相配的入炉石灰石量，kg/kg；
?CaCO——石灰石中的CaCO3含量，%；
34.2 设脱硫率为?SO，当加入相配的石灰石量为Bd时，脱去的SO2
2VDSO2?0.699?SO2100?Sar （4-2） 1003Dm/kg； SO式中：VSO——脱去的容积，22?SO——脱硫率，%；
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4.3 如加入石灰石量为Bd(kg)，即纯CaCO3量为BCCO(kg)，经煅烧生成CaO，
a3需要吸收的热量
QA??1??CaCO3?BCaCO3?1781.5?1??CaCO3?5561.8m??Sar （4-3） 100式中：QA——煅烧生成CaO的吸热量，kJ/kg；
?CaCO——入炉的石灰石直接飞出分离器成为飞灰的份额，简称CaCO3未利用
3率，由分析飞灰成分测得，若无此数据，推荐取15%；
4.4 CaCO3生成CaSO4的放热量
?SO2SarSarQT?4.246??3673.5?15597.7? （4-4）
1001001001002?SO式中：QT——脱硫时生成的CaSO4的放热量，kJ/kg；
4.5 可只配热量
Qnet,ar?QT?QA1?BdD Qar? （4-5）
D式中：Qar——可支配热量，kJ/kg ；
4.6 入炉的燃料灰量
Aar（kg/kg） （4-6） 100 FG?式中：Aar——燃料收到基灰分；
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200T循环流化床设计范例
