锅炉的改进设计创新毕业论文.doc

锅炉的改进设计创新毕业论文 目录 1绪论 1 1.1 设计题目的提出 1 1.1.1 工业锅炉的概述 1 1.1.2 燃煤工业锅炉燃烧现状 1 1.2 国内外研究现状 2 1.3 设计内容与研究方法 2 1.3.1 设计主要内容 3 1.3.2 研究方法 3 1.3.3 校核热力计算主要内容 3 1.3.4 热力计算步骤 4 1.3.5 设计中遇到的主要问题及解决办法 4 2设计任务书 6 2.1 设计题目 6 2.2 原始资料 6 2.3 燃料特性 6 3炉膛热力计算 7 3.1 烟道空气系数及受热面漏风系数 7 3.2 辅助计算 8 3.2.1 理论空气与烟气的特性计算 8 3.2.2 燃烧产物容积和焓的计算 10 3.2.3 锅炉热平衡及燃料消耗量计算 12 3.2.4 锅炉热平衡及燃料消耗量计算 21 3.3 炉膛几何特性及热力计算 21 3.3.1 燃烧室尺寸假定与校核 23 3.3.2 炉膛传热计算参数 28 4对流受热面的热力计算 36 4.1 锅炉的对流受热面的概述 36 4.1.1 对流过热面 36 4.1.2 对流传热过程 36 4.2 对流受热面传热的计算公式 36 4.3 防渣管结构特性及热力计算 43 4.4 过热器结构特性及热力计算 47 4.5 锅炉管束结构特性及热力计算 47 4.6 省煤器和空气预热器结构特性及热力计算 48 5热力计算汇总与校核 49 6结论 50 致谢 51 参考文献 52 1绪论 1.1 设计题目的提出 1.1.1 工业锅炉的概述 我国为了与发电用的大型锅炉相区别，把容量65吨/时以下为工业生产供热、为建筑物供暖的锅炉称为工业锅炉。工业锅炉目前是中国主要的热能动力设备，工业锅炉多于层燃链条炉排锅炉，目前由于种种原因，如结构设计部合理，制造质量不良，辅机配套不协调，可用煤种与设计部符，运行操作不当等，都会造成锅炉出力不足，热效率底下和输出参数不合格等问题，结果是能源耗量过大，甚至不能满足生产要求，所以仍采用的手烧加煤、间歇燃烧方式的小型固定炉排锅炉，必将淘汰，取而代之以新开发的新型锅炉。 1.1.2 燃煤工业锅炉燃烧现状 我国燃煤工业锅炉在燃烧方面存在着许多问题我国燃煤工业锅炉在燃烧方面存在着许多问题，应该引起我们足够的重视，并且应当加速实施节能改造，目前锅炉在燃烧方面存在的主要问题： （1）锅炉热效率低 我国工业锅炉的设计效率一般不超过75～80%，由于种种原因的影响，工业锅炉的效率一般平均在60%～70%之间，锅炉运行效率与设计效率相差10～15个百分点。而发达国家工业锅炉的使用效率一般高于80%，我国与国际水平相差10～20个百分点。年耗煤3～5亿吨，平均燃料浪费率在15～20%之间。 （2）烟尘污染严重 我国每年向大气中排放烟尘量高达3000万吨，全国城市中总悬浮物日均值为0.089～0.849mg，超出国家规定的标准。而且烟尘中含有大量的有害物质，黑烟中含有致癌的苯并芘，人吸入该物质容易得肺癌；烟气中的CO气体人吸入后,重者损害神经系统导致死亡；烟气中的气体浸入人体后，重者产生心脑血管疾病，形成酸雨或酸雾后，对生态和建筑物都会造成严重的腐蚀危害；烟气中的NO气体对人体危害最大，NO2 气体形成的光化学烟雾将对人类、 生物、 建筑物等带来灾难性的危害；烟气中的CO2 气体是造成全球气温变暖的主要物质，是全球产生温室效应的有害气体。 （3）锅炉出力不足 我国工业锅炉平均出力在70～80%左右，而链条炉和往复炉出力不足，增减负荷缓慢问题比较普遍。 燃烧是制约锅炉出力的主要因素，燃烧不完全，煤的发热量不足，炉温降低，锅炉运行满足不了工艺要求，造成锅炉出力不足，而锅炉增减负荷迟缓与锅炉燃烧调节有关。 （4）燃烧设备故障多 锅炉运行时，燃烧设备故障最多，经常被烧毁引起事故的部件有：炉排侧密封体、 煤斗、老鹰铁、 炉排片、 煤闸板等。 主要表现为：炉排片断裂脱离正常位置、炉排部件烧毁卡住炉排而停止运行、 运行漏煤造成固体损失、 燃烧漏风造成炉温低,燃烧工况低下,锅炉燃烧设备故障,即降低了锅炉安全运行的可靠性，又降低了锅炉燃烧效率，造成锅炉出力不足，影响锅炉正常运行。 (5)企业规模小,产品容量低 全国持有锅炉制造许可证的企业近600余家，其中生产热水锅炉的小型企业占60%左右（不含常压锅炉及茶炉企业） 。锅炉单台容量小，平均为2.4t/h；劳动生产率低，全员劳动生产率人均为0.54t/h；锅炉房小而多，装机容量按两台炉合计为4.54t/h。 我国是一个能源消耗大国，随着我国经济的持续发展，能源供应的紧缺，特别是石油资源短缺的矛盾更显得突出。到2005年底我国各级锅炉知道许可证的企业有1349家，其中C级以上的有639家，年生产量18万蒸吨左右。工业锅炉行业协会的70家企业