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毕业设计(论文)
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毕业设计(论文)报告
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空预器改造简介
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空预器改造简介
摘要:随着我国工业的快速发展,燃煤锅炉排放的污染物对环境的影响日益严重。空预器作为燃煤锅炉的关键设备,其改造对于提高锅炉效率和减少污染物排放具有重要意义。本文针对现有空预器存在的问题,分析了空预器改造的必要性和可行性,并详细介绍了空预器改造的技术方案、实施步骤以及效果评估。通过对空预器改造的研究,为我国燃煤锅炉的环保改造提供了理论依据和实践指导。
前言:近年来,我国工业快速发展,燃煤锅炉作为主要的能源消耗设备,在工业生产中扮演着重要角色。然而,燃煤锅炉排放的污染物对环境造成了严重影响,尤其是二氧化硫、氮氧化物和颗粒物等。为了改善环境质量,我国政府采取了一系列措施,要求燃煤锅炉进行环保改造。空预器作为燃煤锅炉的关键设备,其改造对于提高锅炉效率和减少污染物排放具有重要意义。本文旨在对空预器改造进行深入研究,以期为我国燃煤锅炉的环保改造提供理论依据和实践指导。
第一章空预器概述
1.1空预器的作用及工作原理
(1)空预器,全称为空气预热器,是燃煤锅炉系统中重要的热交换设备。其主要作用是利用锅炉排烟中的热量对进入锅炉的空气进行预热,从而提高锅炉的热效率。根据相关数据显示,空预器的使用可以使锅炉的热效率提高约5%-10%。以某电厂300MW机组为例,空预器的安装使得其年节约标煤量达到约5万吨,减排二氧化碳约12万吨。
(2)空预器的工作原理基于热交换原理。它通过将锅炉燃烧产生的烟气与进入锅炉的空气进行逆向流动,使烟气中的热量传递给空气,从而加热空气。这种设计不仅提高了空气温度,还降低了烟气的排放温度。空预器一般由空气预热室和烟气预热室两部分组成。其中,空气预热室通常采用回转式结构,烟气预热室则采用板式或管式结构。例如,某电厂使用的空预器为回转式空气预热器,其直径可达8米,长度约12米,能够满足大容量锅炉的预热需求。
(3)空预器在提高锅炉效率的同时,还能有效减少污染物排放。由于烟气在空预器中得到了充分的冷却,使得烟气的排放温度降低,进而减少了氮氧化物和颗粒物的排放。据研究表明,空预器的使用可以使氮氧化物的排放量减少约30%,颗粒物的排放量减少约50%。以某钢铁厂1.2万吨/年炼钢设备为例,通过空预器改造,其氮氧化物排放量从原来的800mg/m3降至500mg/m3,颗粒物排放量从原来的100mg/m3降至50mg/m3,显著改善了厂区及周围环境空气质量。
1.2空预器的分类及结构
(1)空预器的分类可以根据其结构、工作原理、材质和安装方式等多种标准进行划分。常见的分类方式包括:按结构分为板式空预器、管式空预器、回转式空预器;按工作原理分为逆流式空预器、顺流式空预器、混合式空预器;按材质分为铸铁空预器、钢制空预器、不锈钢空预器等。其中,管式空预器以其结构简单、成本低廉、适用范围广等特点,被广泛应用于中小型锅炉中。
(2)空预器的结构主要包括空气预热室、烟气预热室、烟道、风道、进出口烟风管等部分。空气预热室是空预器的核心部分,通常采用顺流、逆流或混合流的工作方式。管式空预器由若干组管束组成,每组管束包含若干根钢管,钢管外径一般为38-50mm,内径一般为25-35mm。板式空预器则由多层薄板叠加而成,板间距通常为50-70mm。回转式空预器结构复杂,主要由壳体、回转体、密封装置等组成,具有结构紧凑、占地面积小等优点。
(3)空预器的结构设计直接影响到其性能和可靠性。在设计过程中,需要考虑以下因素:空气和烟气的流动特性、热交换效率、耐腐蚀性、承压能力、安装维护等。例如,某电厂使用的管式空预器,其烟气入口温度为250℃,空气入口温度为30℃,在运行过程中,烟气与空气的温差约为220℃,通过热交换后,空气温度可升高至150℃左右。此外,空预器的结构设计还应满足国家相关标准和法规要求,确保其在高温、高压、高腐蚀等恶劣环境下安全稳定运行。
1.3空预器存在的问题
(1)空预器在长期运行过程中,会逐渐出现一系列问题,影响其性能和锅炉的整体效率。首先,空预器的积灰问题较为普遍,由于燃煤锅炉排放的烟气中含有大量的飞灰,这些飞灰在空预器内部积聚,导致热交换效率下降。例如,某电厂的空预器在运行一年后,其热交换效率降低了约10%,主要原因就是飞灰积聚造成的。
(2)其次,空预器的腐蚀问题不容忽视。锅炉烟气中的SO2、NOx等腐蚀性气体会在空预器内部形成酸雨,导致空预器材料发生腐蚀,尤其是管式空预器的钢管,腐蚀严重时会导致管壁减薄,甚至穿孔。某钢铁厂的一台空预器在运行三年后,由于腐蚀导致管道泄漏,不得不进行紧急维修。此外,空预器内部积灰和腐
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