水泥窑余热锅炉设计说明

..摘要目前,我国水泥工业中存在大量的中低温余热资源,这部分余热资源的热量占水泥生产工艺系统总热量的三分之一左右,若直接将其排放会造成能源的严重浪费。应用水泥窑低温余热发电技术将这部分余热资源回收加以利用,产生蒸汽进入汽轮机做功发电,可以大大地提高水泥企业的能源利用率。本文主要阐述水泥窑余热发电的发展历程和发展现状,介绍水泥窑余热发电技术所存在的一些问题,同时对水泥窑纯低温余热发电技术的工艺流程和发展现状做一些阐述。最后根据国家的一些政策对水泥窑余热发电技术的发展前景作了一些展望。首先,本次设计是设计一个32t/h水泥窑余热锅炉的设计。然后,按方案设计时的选型进行热力计算、结构计算和校核,为各个部分选取正确的参数并确定结构形式。最后,根据计算结果和CAD绘制水泥窑余热锅炉总图。关键词:水泥窑；发展历程；余热发电；余热锅炉；设计

AbstractAtpresent,ourcountryhaslargeamountsoflowtemperaturewasteheatresourcesincementindustry,theheatofthispartofthewasteheatresourcesarearoundathirdofcementproductionsystem.Iftheyareemission-eddirectly,itwillcauseseriousenergywaste.Takeadvantageofthispartofwasteheatresourcesbyrecoveringlowtemperaturewasteheatpowergenerationtechnologyofcementkiln,andproducesteamtopowergeneration,whichwillincreaseenergyefficiencyofthecemententerprisesgreatly.Thisarticlefocusesonthedevelopmentofthecementkilnwasteheatpowergenerationprocessandthedevelopmentstatusof,cementkilnwasteheatpowergenerationtechnologyintroducedbyanumberofproblems,meanwhile,cementkilnwasteheatpowergenerationtechnology,process,yet,cementkilnwasteheatpowergenerationprocesstechnologyanddevelopmentofsomeelaborate.Finally,accordingtosomeofthepoliciesofthenationalcementkilnwasteheatpowergenerationtechnologyforthedevelopmentprospectsofsomeprospects.First,thisdesignistodesigna32t/hcementkilnwasteheatboilerdesign.Then,presstheprogramselectionforthermaldesigncalculations,structuralcalculationsandcheck,foreachpartoftheselectedparametersandtodeterminethecorrectstructure.Finally,accordingtothecalculationsandCADdrawingcementkilnwasteheatboilerassemblydiagram.Keywords:CementKiln;DevelopmentHistory;WasteHeatPowerGeneration;WasteHeatBoiler;Design

目录TOC\o"1-4"\h\u171411文献综述III的阻力〔采用国际标准计算公式式中：--阻力系数,：管子内壁绝对粗糙度,碳钢钢管故：〔当量直径流通截面积：进入管内的循环流速：m/s管子出口蒸汽速度：--上升管进入集水箱的阻力系数,由《锅炉水动力计算》表2-4取得,--弯头阻力系数,上升管为90度弯管,故式中：--修正系数,因为压力P较低,故取代入阻力公式：上升管系统阻力：33×〔3.5+2.65=202.95Pa回路的流动压头：Pa回路的有效压头：7256.925-202.95=7053.975Pa下降管的系统阻力为：106Pa即与下降管阻力比较,有效压头有结余。低压蒸汽段蒸汽产量：4000kg/h蒸汽压力：0.2×106Pa循环回路各个参数的计算步骤如下所示：饱和温度：120.23℃查找物性表得：蒸汽的饱和密度为：蒸汽的水密度为：下降管n=5根上升管n=33根采用国内水力计算标准按式计算法〔为简便起见,试算两点,一般试算三点。假设循环倍率K=10,求出回路各个参数〔1下降管的阻力,包括沿程阻力和局部阻力,过程如下：1下降管沿程阻力直径,,长沿程阻力式中：--阻力系数,：管子内壁绝对粗糙度,碳钢钢管故：单管循环流量：循环流速：沿程阻力：2下降管局部阻力式中：--由锅筒进入管子的入口阻力系数,由《锅炉水动力计算》表2-1取得,=0.5--下降管进入集水箱的阻力系数,由《锅炉水动力计算》表2-4取得,--弯头阻力系数由于是30°的弯管,所以取所以有：=弯头的阻力附加1.2倍单管下降管的全部阻力为：=1.2×〔0.6+0.4=1.2Pa下降管系数阻力为：=5×1.2=6Pa〔2上升管的阻力为〔包括沿程阻力和局部阻力式中：--阻力系数,：管子内壁绝对粗糙度,碳钢钢管故：〔当量直径流通截面积：进入管内的循环流速：m/s管子出口蒸汽速度：--上升管进入集水箱的阻力系数,由《锅炉水动力计算》表2-4取得,--弯头阻力系数,上升管为90度弯管,故式中：--修正系数,因为压力P较低,故取代入阻力公式：上升管系统阻力：33×2.15=70.95Pa回路的流动压头：Pa回路的有效压头：4614.7-70.95=4543.75Pa下降管的系统阻力为：6Pa即与下降管阻力比较,有效压头有结余。假设循环倍率K=15,求出回路各个参数〔1下降管的阻力,包括沿程阻力和局部阻力,过程如下：1下降管沿程阻力直径,,长沿程阻力式中：--阻力系数,：管子内壁绝对粗糙度,碳钢钢管故：单管循环流量：循环流速：沿程阻力：2下降管局部阻力式中：--由锅筒进入管子的入口阻力系数,由《锅炉水动力计算》表2-1取得,=0.5--下降管进入集水箱的阻力系数,由《锅炉水动力计算》表2-4取得,--弯头阻力系数由于是30°的弯管,所以取所以有：=弯头的阻力附加1.2倍单管下降管的全部阻力为：=1.2×〔0.015+0.009=0.03Pa下降管系数阻力为：=5×0.03=0.15Pa〔2上升管的阻力为〔包括沿程阻力和局部阻力式中：--阻力系数,：管子内壁绝对粗糙度,碳钢钢管故：〔当量直径流通截面积：进入管内的循环流速：m/s管子出口蒸汽速度：--上升管进入集水箱的阻力系数,由《锅炉水动力计算》表2-4取得,--弯头阻力系数,上升管为90度弯管,故式中：--修正系数,因为压力P较低,故取代入阻力公式：上升管系统阻力：33×1.44=47.52Pa回路的流动压头：Pa回路的有效压头：4614.7-47.52=4567.18Pa下降管的系统阻力为：0.15Pa即与下降管阻力比较,有效压头有结余。3.4本章小结本章根据水泥窑余热锅炉设计方案,对ASH过热器和窑头AQC锅炉进行进行详细的热力计算和结构计算,确定各个参数及结构尺寸,最后进行阻力验证。参考文献[1]Chic-coG,MancarellaP.Distributedmu1ti-generation:acomprehensiveview[J].RenewSustainEnergyRev,2009.[2]国家发展和改革委员会.我国节能中长期专项规划[J].上海节能,2005.[3]庄春来.水泥工业.余热利用现状及发展趋势[J].屮国水泥,2004<12>：9-11.[4]庄春来.纯低温余热发电成为水泥行业发展的新热点[J].屮国水泥2004<11>：34.[5]杨振波.2500t/h熟料生产线余热锅炉的设计开发[J].锅炉制造.2006<3>：77-78.[6]徐永模.水泥窑纯低温余热发电技术大全[M].屮国建材工业出版社,2009.[7]孔样忠.余热发电技术在中国水泥行业节能减排中的贡献[J].中国水泥,2009<4> 11-13.[8]王统彬.纯低温余热发电方案设计及系统优化[D].XX：华北电力大学,2008.[9]张向辉.中低温余热发电系统的㶲分析及其参数优化研究[D].XX：华北电力学,2008.[10]MarstonCH.ParametricAnalysisoftheKalinaCycle[J].JournalofEngineeringforgasturbinesandPower,1990.[11]王建芳编.水泥工业余热发电及其工程[M].北京：中国建材工业出版社,2011.10[12]程立春.5100t/d水