空气预热器管道机器人清灰器研究开题报告.doc

毕业设计(论文)开题报告学生姓名：学号：专业：热能与动力工程设计(论文)题目：空气预热器管道机器人清灰器研究指导教师:开题报告填写要求1开题报告（含“文献综述”）作为毕业设计（论文）答辩委员会对学生答辩资格审查的依据材料之一。此报告应在指导教师指导下，由学生在毕业设计（论文）工作前期内完成，经指导教师签署意见及所在专业审查后生效；2开题报告内容必须用黑墨水笔工整书写或按教务处统一设计的电子文档标准格式（可从教务处网页上下载）打印，禁止打印在其它纸上后剪贴，完成后应及时交给指导教师签署意见；3“文献综述”应按论文的格式成文，并直接书写（或打印）在本开题报告第一栏目内，学生写文献综述的参考文献应不少于15篇（不包括辞典、手册）；4有关年月日等日期的填写，应当按照国标GB/T740894数据元和交换格式、信息交换、日期和时间表示法规定的要求，一律用阿拉伯数字书写。如“2004年3月15日”或“2004-03-15”。毕业设计（论文）开题报告1结合毕业设计（论文）课题情况，根据所查阅的文献资料，每人撰写2000字左右的文献综述：文献综述空气预热器是利用烟气的热量来预热空气的装置。它使燃料烧得更稳定，更快，更完全，可以提高燃烧效率。另外，用烟气加热空气可以更好地降低排烟温度，减少排烟损失，提高锅炉效率1。按结构或工作原理空气预热器分为表面式和再生式（回转式）两种2。前者利用管子或钢板将烟气和被加热的空气隔开，并通过受热面壁面进行换热。管式空气预热器结构比较简单，由外径40-53毫米，厚为1.2-2毫米的钢管制成，空气在管外横向流动，烟气在管内垂直流动。其管子易堵塞，体积大3，4。文献1，512介绍了空气预热器中积灰形成的机理。空气预热器属于锅炉中的低温受热面。所以，空气预热器受热面不考虑高温腐蚀的因素，其腐蚀和积灰的主要原因是由于硫酸在低温受热面的凝结。飞灰颗粒沉积在受热面管子表面上，形成积灰，降低受热面传热能力并可能引起堵塞。受热面的温度低于烟气的露点时，烟气中的水蒸汽和硫燃烧后所生成的三氧化硫结合成的硫酸会凝结在受热面上，严重地腐蚀受热面。产生腐蚀后，烟气中的飞灰会因结露而粘结在受热面上结成硬块，加剧积灰。这种现象在空气预热器的冷端较为严重。因此，空气预热器的积灰可分为松散性积灰和粘结性积灰两种。松散性积灰沉积层强度低。因为它仅是由热泳力、电泳力、范德华力和颗粒涡流扩散等作用。而由于硫酸作用大量飞灰沉积下来造成的粘结性积灰，有无限蔓延趋势，且随着时效烧结和硬化，导致吹灰难以消除，最后造成搭桥和堵灰。管式空气预热器的烟气进口热端有时也会由于前面受热面的吹灰或上部省煤器随机落下的大灰块而被堵塞。此外，省煤器漏水等原因亦可造成空气预热器管子堵灰，且飞灰遇水后变成水泥状，干后很硬，若不及时清理，以后再清理就特别困难。目前，吹灰方式比较繁多，如蒸汽吹灰器（或压缩空气吹灰器）、钢珠振打除灰装置、声波吹灰器（低频声波和次声波）、燃气高能脉冲吹灰装置等。在这些吹灰器中，蒸汽吹灰器以其吹灰介质价廉易得、吹灰效果显著等优点得到了广泛的应用。在中小型锅炉上，声波吹灰器和燃气高能脉冲吹灰装置也得到了应用13。蒸汽吹灰器是利用高压蒸汽的射流冲击力清除受热面上的结焦积灰。然而蒸汽吹灰器故障率高，运行中经常出现吹灰器卡涩、枪管泄漏、阀门泄漏、蒸汽管道腐蚀、吹灰器枪管断裂或弯曲、机械卡涩、吹灰器开关行程失灵等故障，加之吹灰器蒸汽参数达不到设计值、吹灰工作用期长，因而使得蒸汽吹灰器的投入率很低14。钢珠除灰器是用来清除锅炉尾部垂直烟道各受热面的积灰的。它的基本工作原理是在垂直烟道顶部将直径为5-6mm的钢珠撒入垂直烟道，钢珠下落时，将受热面上的积灰击落，然后靠很高的负压从烟道底部将钢珠吸送到垂直烟道顶部，再重复上述过程15。振动除灰器是利用机械振动器产生的激振动，通过振杆将该激振传到受热面上，使受热面产生振动，振落受热面上的积灰的一种除灰装置5。传统的蒸汽吹灰器、钢珠（振动）除灰技术有以下不足之处。(1)除灰范围有限。蒸汽或钢珠都必须直接作用于积灰或受热面表面才能得到预期的效果，而锅炉炉体内部部件极大地限制了吹灰器的吹扫范围，难以覆盖整个炉体内部所有积灰区域，留下很多死角。(2)耗能高，使用维持费用大。蒸汽吹灰器需要消耗高温、高压的水蒸汽，而钢珠除灰器必须不断地补充消耗的钢珠。(3)可靠性较差，检修与维护费用高。运动中容易产生机械变形、卡涩，须专门人员进行设备的日常维护与管理。(4)对设备构成一定的危害。如蒸汽吹灰器使用不当会造成锅炉四管泄漏；钢珠除灰会对尾部受热面造成一定的损害，并造成很大的噪声污染16。以往多采用钢珠除灰加水洗办法，使得空气预热器腐蚀较为严重。我国90年代发展起来的声波技术利用声波发声器，将高压气流调制而产生强声波。由于声波的全方位传波和空气中质点发生高速周期振荡，可以破坏和阻止粉尘粒子在热交换面表面或粒子之间的结合，使炉壁和管束上的灰垢微粒脱离热交换面而处于悬浮状态，再利用热气流将他们带走，使受热面处于“清洁”状态之中。它的机理是“波及”，是空气点高速振荡与能量交换，而不是传统的“触及”或“冲击”的方法，由于低频声波传播能量损耗小，而衍射能力又强，能使声波均匀到达各个角落17。文献18指出：正常运行中，声波发射器每10-30min只需发声15-30s。这种声波发射器的成本及安装费用只是射流式吹灰器的10%。但其除灰能力要比传统的蒸汽或空气射流式除灰器差一些。目前市场上多用的是声波吹灰器，且运行效果不错。市场上常用的另一种吹灰器应用脉冲燃烧喷射法，它利用甲烷、氢气、乙炔等高反应性能的燃料，在特制的紊流管内使之产生爆燃，爆燃火焰以音速或超音速从脉冲燃烧室喷出，利用脉冲波清除受热面上的沉积物3。乙炔在发生器中燃爆后能产生大约l一