生活垃圾余热锅炉隔墙水冷壁改造.docxVIP

毕业设计（论文）

PAGE

1-

毕业设计（论文）报告

题目：

生活垃圾余热锅炉隔墙水冷壁改造

学号：

姓名：

学院：

专业：

指导教师：

起止日期：

生活垃圾余热锅炉隔墙水冷壁改造

摘要：随着城市化进程的加快，生活垃圾问题日益突出，余热锅炉作为处理生活垃圾的一种有效手段，其在能源利用和环保方面的作用日益显著。本文针对生活垃圾余热锅炉隔墙水冷壁存在的问题，提出了一种改造方案，并通过理论分析和实验验证了改造的可行性和有效性。改造后，锅炉热效率显著提高，排放污染物减少，为生活垃圾处理和能源回收提供了新的思路和方法。

前言：生活垃圾处理是全球面临的共同挑战，余热锅炉作为一种高效的处理生活垃圾的技术，已经在国内外得到广泛应用。然而，传统的余热锅炉隔墙水冷壁存在着热效率低、易腐蚀、维修困难等问题。本文针对这些问题，通过研究隔墙水冷壁的结构和材料，提出了改造方案，以期为余热锅炉的优化升级提供参考。

一、1.研究背景及意义

1.1城市生活垃圾处理现状

(1)近年来，随着我国经济的快速发展和城市化进程的加快，城市生活垃圾产生量呈现出爆发式增长。据国家统计数据，截至2020年，我国城市生活垃圾年产量已突破2.5亿吨，且以每年约8%的速度持续增长。在众多城市中，北京、上海、广州等一线城市的生活垃圾产量尤为突出，其中北京市生活垃圾年产量已超过800万吨。这种快速增长的生活垃圾量给城市环境带来了巨大的压力，同时也对垃圾处理技术和设施提出了更高的要求。

(2)在处理生活垃圾方面，我国已经形成了以填埋、焚烧、堆肥等为主的多元化处理方式。然而，传统的填埋处理方式存在占用土地资源、污染地下水、产生温室气体等问题，已逐渐无法满足环保要求。焚烧处理虽然能够有效减少垃圾体积，但焚烧过程中产生的二噁英等有害物质对环境和人体健康造成严重威胁。堆肥处理虽然能够实现垃圾资源化，但处理周期长、技术要求高，且难以处理有机物含量高的垃圾。因此，寻求更加环保、高效的垃圾处理技术成为当务之急。

(3)为了应对日益严峻的生活垃圾处理问题，我国政府高度重视垃圾处理设施的建设和技术的研发。近年来，我国在城市生活垃圾处理设施建设方面取得了显著成果，焚烧处理能力大幅提升，填埋处理比例逐年下降。以上海市为例，截至2020年，上海市生活垃圾焚烧处理能力已达到每天1.5万吨，占全市生活垃圾处理总量的60%以上。此外，我国还积极引进和研发新型垃圾处理技术，如生物降解、等离子体处理等，以期实现生活垃圾处理的资源化、减量化、无害化。

1.2余热锅炉在生活垃圾处理中的应用

(1)余热锅炉作为一种高效的热能回收设备，在生活垃圾处理领域发挥着重要作用。通过将生活垃圾焚烧过程中产生的余热转化为热能，余热锅炉不仅能够减少能源浪费，还能降低处理成本，提高垃圾处理设施的能源利用效率。在我国，余热锅炉在生活垃圾处理中的应用已取得了显著成效。以某城市生活垃圾焚烧发电厂为例，该厂采用余热锅炉回收焚烧产生的余热，每年可发电约1亿千瓦时，有效缓解了电力供需矛盾。

(2)余热锅炉在生活垃圾处理中的应用主要体现在以下几个方面。首先，余热锅炉能够将垃圾焚烧过程中产生的余热用于发电，实现能源的梯级利用。据统计，我国生活垃圾焚烧发电厂的余热利用率已达到30%以上，部分先进企业甚至超过40%。其次，余热锅炉还可以将余热用于供暖、供热水等，进一步提高能源利用效率。此外，余热锅炉的烟气净化系统还可以有效去除烟气中的有害物质，降低对环境的污染。

(3)在技术方面，余热锅炉在生活垃圾处理中的应用也取得了一定的突破。目前，我国已研发出多种适用于垃圾焚烧的余热锅炉，如立式水管式、立式盘管式、卧式水管式等。这些锅炉具有结构紧凑、热效率高、运行稳定等优点，能够满足不同规模垃圾处理厂的需求。此外，随着环保要求的不断提高，余热锅炉的烟气净化技术也在不断升级，如采用高效除尘、脱硫、脱硝等技术，确保排放达标。总之，余热锅炉在生活垃圾处理中的应用前景广阔，对于推动我国垃圾处理行业可持续发展具有重要意义。

1.3隔墙水冷壁存在的问题及改造需求

(1)隔墙水冷壁作为余热锅炉的重要组成部分，其性能直接影响到锅炉的整体运行效率和安全性。然而，在实际应用中，隔墙水冷壁存在一系列问题。以某大型垃圾焚烧发电厂为例，该厂隔墙水冷壁在使用过程中，由于材料腐蚀和结构疲劳，导致水冷壁管壁厚度逐年减薄，部分区域甚至出现穿孔现象。据统计，该厂隔墙水冷壁的腐蚀速率约为每年0.5毫米，远高于设计标准。

(2)除了腐蚀问题，隔墙水冷壁的传热效率也是一大挑战。由于水冷壁管内水流速不均匀，以及管壁与管内介质之间的温差较大，导致传热效率较低。以某垃圾焚烧发电厂为例，其隔墙水冷壁的传热效率仅为75%，远低于同类设备的国际先进水