流化床锅炉设计开题报告模板

精品文档 1欢迎下载 能能源源与与环环境境学学院院 毕业设计开题报告毕业设计开题报告 题题 目目 130t h 高压循环流化床锅炉热力计算 专专 业业 热能与动力工程 班班 级级 学学 号号 学学生生姓姓名名 指指导导教教师师 职职 称称 日日 期期 精品文档 1欢迎下载1欢迎下载 姓名学号指导教师专业 拟用设计题目 130t h 高压循环流化床锅炉热力计算 预 计 结 果 设计130t h 高温 高压循环流化床锅炉 对其在脱硫工况下空气及燃烧 产物的体积和焓的给水 锅炉整体热平衡及燃料和石灰石消耗量计算 炉膛 膜式水冷壁和炉膛汽冷屏传热系数计算 炉膛热力计算 汽冷旋风筒热力计 算 汽冷旋风筒烟气阻力计算以及炉膛和回料器配风装置阻力计算 可 行 性 研 究 及 基 本 工 作 思 路 1 可行性研究 1 循环流化床概况 1 课题研究背景 能源与环境是人类赖以生存和发展的基础 化石能源 主要是煤和石油 的大规模生产和利用在推进社会经济发展的同时也对环境造成巨大的影响 大气烟气 酸雨 全球变暖 温室效应 和臭氧层破坏正在威胁着人类的生 存环境 我国是世界上最大的煤炭生产国和消费国 煤产量占世界的 25 目 前每年煤炭消耗量约 13亿吨 其中84 通过直接燃烧而被利用 由于煤粉燃烧 技术的发展还不能很好的解决燃煤造成的日益严重的环境问题 自 20世纪60年 开始 可以实现低温高效燃烧各种燃料 特识是低质和高硫煤 并可在燃烧 过程中控制SO和NO化物的排放清洁煤燃烧技术 循环流化床燃烧技术得到迅 速发展 循环流化床锅炉代表了新一代高效低污染煤设备的重要发展方向 2 课题研究的现状 进过20多年的迅猛发展 国外循环流化床锅炉的技术已趋于成熟 并形成 了不同的流派和形式 例如 Lurgi型 FW型等五种最具有代表性 大型化是当 前循环流化床锅炉的主要发展方向 国外的循环流化床锅炉由于起步较早 投入资金大等原因 无论是锅炉本体的大型化 还是配套设备 都已能满足 客户想需求 并已从工业锅炉发展到电站锅炉 具有广阔的应用前景 循环 流化床锅炉的蒸发量已由最初的每小时几十吨发展到现在的每小时几百吨乃 至上千吨 并已从过夜锅炉发展到电站锅炉 具有广阔的应用前景 尤其的 美国的福特斯 惠勒公司 芬兰的奥斯龙 德国的鲁奇和 ABB CE等公司在循环 精品文档 2欢迎下载2欢迎下载 流化床锅炉技术的研究与开发中都有突出的成就 并形成了自己的特色 我国对循环流化床燃烧技术的研究起步较晚但进步很快 从 20世纪80年代起 许多高校和研究机构先后开发研究了一些格局特色的循环流化床锅炉 并从 实 验室研究走向了工业应用 中国科学院工程热物理研究院 清华大学 浙 江大 学 西安交通大学等与锅炉制造厂合作研究和开发多种技术中压至次高 压的循 环流化床锅炉 1987年9月 中科院工程热物理研究院与开封锅炉厂联 合开发 的10 t h循环流化床锅炉投人运行 1988年4月通过鉴定并获得国家专 利 由 于国家的大力支持 循环流化床锅炉技术虽然起步晚 但其商业应用 已很普遍 先已投运或在建的循环流化床锅炉达千余台之多 目前 拥有自 主知识产权的 国家技术200Me循环流化床锅炉正在积极策划之中 3 课题研究的意义 循环流化床锅炉较普通锅炉具有以下优点 燃料适应性好 由于循环流化床中的燃料仅占床料的 1 3 不需要辅助燃料而燃用任 何燃料 可以燃用各种劣质煤及其它可燃物 特别包括煤矸石 高硫煤 高 灰 煤 高水分煤 煤泥 垃圾等 可以解决令人头疼的环境污染问题 脱硫率高 循环流化床的脱硫方式是最经济的方式之一 其脱硫率可以达到 90 燃烧效率高 循环流化床比鼓泡床流化床燃烧效率高 燃烧效率通常在 97 以上 基本 与煤粉相当 负荷调节范围广 这主要上相对于煤粉炉来说的 其原因是循环流床内床料的蓄热能力非 常大 不会象煤粉炉那样低负荷时需投油枪助燃 最大的好处在于可以压火 热 备用 熄火后可以马上热态启动 比煤粉炉有更好的调峰能力 循环流化 床的 负荷调节比可达 3 4 1 其调节速率可达4 5 燃烧污染物排放低 燃烧强度大 炉内传热能力强 精品文档 3欢迎下载3欢迎下载 这是循环流化床的主要优点之一 其截面热负荷约为 3 6MW m2 接近或高于 煤粉炉 易于实现灰渣综合利用 由于其灰渣含炭量较低 属于低温烧透 有着更大的利用价值 燃料预处理系统简单 其燃料的粒度一般小于12mm 破碎系统比煤粉炉更为简化 随着生活水平的不断提高 人们对周围的是生活环境要求越来越高 所以 减 少锅炉排污量就成为人们日渐关注的问题之一 而循环流化床锅炉的优点 之一 就是锅炉排污量小 是一种新型煤炭洁净燃烧技术 很适应当今社会发展 的要 求 除此之外 能源消耗也是重点关注之一 而循环流化床锅炉的燃料 适应性 很广 可以燃烧一些劣质煤 预处理又简单 燃烧效率高 是节能技 术的很好 的一种体现 因此具有很高的研究开发价值 4 还需解决的问题 循环流化床锅炉烟风系统阻力大 风机电耗高 锅炉部件磨损严重 实现自动化的难度大等问题仍在研究中 相信在不久的将来定会有 所 突破 2 通过 130t循环流化床锅炉设计 一文与 130t循环流化床锅炉优化 设计 对流化床锅炉热力计算模型的阐述 且以某台生产能力为 130t蒸汽 采 用旋风分离器的锅炉为例 采用该热力计算举例论证其正确性 因此在此设 计 中可以同样应用其方法分析计算 2 基本工作思路 研究设计锅炉与给定参数 借鉴锅炉设计的相关步骤 根据已知条件 手中 资 料 拟定可行的设计方案 1 设计基本参数 额定蒸发量 130t h 最大连续蒸发量 150t h 额定蒸汽温度 485 额定蒸汽压力 表压 5 3MPa 精品文档 4欢迎下载4欢迎下载 给水温度 170 锅炉排烟温度 150 排污率 5 3 空气预热器进风温度 30 一次热风温度 127 二次热风温度 154 1 二次风量比 6 0 40 循环倍率 35 30 锅炉飞灰份额 70 设设计计燃燃料料为为烟烟煤煤6 60 0 泥泥煤煤4 40 0 燃煤粒度分布曲线 0 01 0 10 为8 0 01 0 50 为25 0 01 1 00 为 35 0 01 5 00 为85 0 01 10 00 为100 石灰石特性 石灰石纯度要求 CaCO 92 3 3 MgCO 2 3 水份 0 12 惰性物 0 12 石灰石的入炉粒度要求 粒度范围 0 1mm 50 切割粒径d50 0 25mm 2 计算过程 具体计算步骤及过程可参照锅炉课程设计的计算步骤 不过在进行燃烧计算 的同时还要对燃料的脱硫进行计算 这是循环流化床锅炉设计的一个特点 根 据燃烧计算的过程 收现金进行燃烧所需理论空气量的计算 过量空气系 数 烟气量 漏风系数得到计算 其次是锅炉机组热平衡的计算 完成这些 计算之 后 根据具体计算结果和文献经验进行锅炉一些参数的选择 如锅炉 的整体布 置 各吸热面的的吸热量的要求等 脱硫剂的选取 硫化风速的选 择 床层温 度 分离器的确定等等 三 工程涉及内容 1 燃烧脱硫计算 2 热力计算 精品文档 5欢迎下载5欢迎下载 3 结构计算 4 旋风分离器阻力计算 5 过热器计算 设计 改造 6 回料器设计计算 精品文档 6欢迎下载6欢迎下载 设 计 工 作 计 划 第1 3 周 选题 第4 5 周 文献检索 阅读 整理 作出开题报告 第6 8 周 完成设计计算 第9 14 周 完成设计工程绘图 第15 17 周 毕业设计 论文撰写时间 第18 周 论文评审 答辩 第19 周 优秀毕业论文审定 成绩汇总 材料归档 指 导 教 师 审 查 意 见 负责人签字 年 月 日 注 学生根据导师的选题要求 在导师的指导下进行初步调研 并撰写开题报告 要 求尽量做到思路清晰 各阶段目标明确 各部分任务之间的时间安排松紧得当 具有 可操作性 对于已提前接触和课题相关工作的学生 论文学期前所做的相关工作均可 作为设计工作的一部分 并在设计工作计划中注明 指导教师应认真审查开题报告 凡思路不清 目标不明确和不具备可操作性的开 题报告必须重写 精品文档 7欢迎下载7欢迎下载 文文献献检检索索 用用自自己己的的话话完完整整地地写写出出一一种种或或以以上上有有效效的的检检索索方方法法 首先登陆内蒙古科技大学校园网主页 献检索 图书馆主页 键词 CFB J 进行查询 查出相关资料 在其中找到自己所需的 130t 循环流化床锅炉 设计 进行下载 打印 文文献献综综述述 合合理理化化设设想想 注 通过对现有文献得分析 对潜在的新思路进行发散式构想 即在现有的基础上我们 还能做什么 要求既大胆创新 又能言之成理 精品文档 8欢迎下载8欢迎下载 文文献献综综述述 简简述述主主要要文文献献要要点点及及综综合合分分析析 文献一 基于经验循环流化床锅炉统一热力计算 循环流化床锅炉尚缺少一种成熟的热力计算理论 本文提出了一种简化基于经验 的计算模型 该模型用经验性的参数取值依据来弥补循环流化床理论与工程应用之 间的差距 采用分区段的计算方法有效的解决炉膛中固体颗粒浓度和受热面你均匀 分布的问题 筛选出传热系数 烟气中的固体颗粒浓度 燃料的燃烧份额等需凭借 经验取值的热力参数 推导了区域段热量平衡的计算公式 文献二 循环流化床热力计算系统研究与开发 本文是结合无锡华光锅炉有限公司于浙江大学化工机械研究所合作开发的 通用 锅炉热力计算系统 这一课题 本文的循环流化床锅炉热力计算系统是在通过用锅 炉热力计算系统选研究开发的 循环流化床锅炉热力计算系统采用面向对象技术开 发 并得到很好的验证 文献三 130t 循环流化床锅炉设计 本文基于中科院与上海锅炉厂联合开发的 130t 锅炉为例 详细的介绍了其炉膛 旋风分离器 尾部烟道 膨胀密封 防磨措施等主要技术特点做出了详细的介绍 并举例印证其正确性 文献四 循环流化床锅炉燃烧系统热力计算探讨 CFB 锅里有两大突出特点 一是硫化态燃烧 二是可燃烧劣质煤 压力高是循环 流化床风机的特点 压力高使风机升温高 因此 风机温升和石灰石脱硫是 CFB 锅 炉燃烧系统热力计算的 2 个基本特点 在对风机温升多计算公式进行推导后 结合 卡率石灰石脱硫 产生 2 种热力计算方法 即混合燃料计算方法和燃煤修正计算法 文献五 循环流化床锅炉的设计与实例 提出了循环流化床锅炉的流态性质的设计理论 即通过分析循环流化床中的流态 性质 确定炉型的流化状态 这些实验结果是锅炉运行的基础特点 中国科学工程 热物理研究所和无锡华光锅炉股份有限公司联合研制的首台 220t h 循环流化床锅炉 的设计和运行情况为实力 该锅炉已在洛阳华润热电有限公司顺利投入商业运行 热效率达到 91 15 性能稳定 可靠性高 综合社会效益和经济效益显著 是新一 代具有我国知识产权的 CFB 设计 精品文档 9欢迎下载9欢迎下载 文文献献综综述述 简简述述主主要要文文献献要要点点及及综综合合分分析析 续续 精品文档 10欢迎下载10欢迎下载 为了保护环境和实现科持续发展 地方小火电总的层燃炉煤粉炉都将被淘汰 取 而代之的将是循环流化床锅炉 许多大电站也已对循环流化床锅炉技术产生兴趣 由 于 循环流化床锅炉燃烧温度低 可抑制氮氧化物的产生 同时可加固硫剂 达到廉价 脱硫 的目的 因此世界各地正加大力度开发循环流化床锅炉 我国也在积极开发研究 经过国际上近80年的发展 循环流化床锅炉技术越来越成熟 其气固分离器是其 系统的核心部件之一 从某种意义上讲 CFB锅炉燃烧技术的发展也取决于旗鼓分离器 技术的发展 分离器设计上的差异标志着不同 CFB技术流派 而CFB燃烧技术就其旗鼓分 离器来看可以分为3代 第一代是绝热旋风分离器 第二代是水 汽 冷分离 CFB锅炉 第三代是水冷方形分离器 以 130t循环流化床锅炉设计 为例设计的锅炉 虽然很好的解决了循环燃烧系 统的磨损问题 但旋风分离器内烟气湍流强烈 返料易结焦 这是采用此类分离器的 弊 端 除此之外 旋风分离器体积庞大 钢耗率高 锅炉造价高 占地面积大 旋风 筒内 衬厚 耐火材料及砌筑要求高 用量大 费用高 启动时间过长 运行中易出现 故障 而这些问题在我国的实际生产条件下显得得更为突出 若在此过锅炉的的设计基础上 返料装置采用最新的水冷方形分离器 或许能 够 解决上述问题 此类锅炉与常规的 CFB锅炉有着最大的区别采用了方形的气固分离装 置 分离器的壁面作为炉膛壁面水循环的一部分 因此与炉膛之间免除热膨胀节 同 时方形 分离器可紧贴炉膛布置从而使整个 CFB锅炉的体积大为减少 布置显得十分紧凑 由于循环流化床锅炉在尾部的受热面与常规锅炉类似 可以套用前苏联 锅炉机 组热力计算标准 中的计算方法 而本课题热力计算重点是循环流化床锅炉炉膛和分 离 器的计算 我们采用分区段计算模型来计算炉膛内的传热 及按照一定的划分原则 一 次计算各个区域的热量平衡和物料平衡 从而完成炉膛部分的传热计算 热力计算是锅炉设计不可缺少的部分 它的目的是设计一台 安全 经济 稳定 的锅炉 或校核一台已投入运行锅炉的可靠性和经济性 在分析了解循环流化床锅炉 对 燃料和脱硫剂的使用要求 锅炉的性能 灰循环倍率在燃烧产物平衡中作用 脱硫 工况 时物质平衡与热平衡 脱硫对循环流化床锅炉热效率的影响后 总结出设计循环 流化床 锅炉时 所做的热力计算程序 1 燃料燃烧及脱硫计算 2 锅炉机组热平衡计算 精品文档 11欢迎下载11欢迎下载 3 炉膛