熱能與動力工程畢業(yè)論文開題報告

時間：2024-09-08 06:54:36 開題報告我要投稿

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熱能與動力工程畢業(yè)論文開題報告

　　開題報告是由選題者把自己所選的課題的概況向有關(guān)專家、學者、科技人員進行陳述，然后由他們對科研課題進行評議，下面是小編搜集整理的熱能與動力工程畢業(yè)論文開題報告，供大家閱讀參考。

熱能與動力工程畢業(yè)論文開題報告

　　設(shè)計題目： 240T/H循環(huán)流化床鍋爐設(shè)計(義馬煙煤)

　　一、流化床鍋爐簡介及現(xiàn)狀

　　流化床爐工作時，床層上的固體燃料處于上、下翻騰的狀態(tài)(即流化狀態(tài))，也稱沸騰爐。爐子底部有一多孔布風板，是由多孔板與每個孔連接的風帽構(gòu)成的不漏煤結(jié)構(gòu)，孔板上保持一床料層。部分空氣由孔板下方的風室通過布風板高速穿過床料層，使床層的燃料均勻流化。另一部分空氣由床層上方送去爐內(nèi)，使燃料顆粒在爐膛空間進一步燃燒。進入流化床的燃料顆粒不宜過大，最大顆徑不超過15～20mm，否則所需流化風速過高，會將大量顆粒從床層揚起并帶出爐膛。為提高燃料的燃燒率和減輕鍋爐的對流受熱面的磨損，在爐膛出口設(shè)有氣固兩相分離器，未燃盡的較粗固體顆粒被分離并收集起來，通過回料裝置送回爐膛繼續(xù)燃燒。

　　流化床鍋爐發(fā)展20年來，已經(jīng)進入火力發(fā)電廠的門檻。在我國135MW以下容量的火電機組中有一定數(shù)量得循環(huán)流化床鍋爐，也有300MW容量等級的實驗循環(huán)流化床鍋爐再建。循環(huán)流化床鍋爐脫硫裝置簡單，低溫燃燒產(chǎn)生的有害NO和NO2氣體較少，但會產(chǎn)生另一種有害氣體，即消耗大氣同溫層臭氧的溫室氣體N2O。循環(huán)流化床鍋爐仍然存在諸多阻礙其在發(fā)電廠中發(fā)展的問題。首先是運行安全可靠性較低，尤其是爐內(nèi)粗顆粒與高氣流速度相結(jié)合帶來的相關(guān)部件的磨損相當嚴重，爐內(nèi)排渣順暢性和冷砸器運行可靠差。其次是運行經(jīng)濟性較差，主要表現(xiàn)在鍋爐效率較低和廠用電率較高。再次，鍋爐調(diào)節(jié)性能也不盡如意。

　　二、采取的主要技術(shù)路線或方法

　　通過一周的搜集及整理資料，我對循環(huán)流化床鍋爐的設(shè)計與計算有了更深入全面的認識后，現(xiàn)初步擬定設(shè)計及計算步驟如下：

　　1.燃燒脫硫的計算

　　1)首先進行煤質(zhì)分析：根據(jù)任務(wù)書所給設(shè)計煤種的各項數(shù)據(jù)進行煤質(zhì)的分析校核，判別出煤種，并將收到基低位發(fā)熱量的計算值與測量值進行比較，看煤質(zhì)分析是否合理;

　　2)對無脫硫工況時的燃燒過程進行分析，計算出理論空氣量，三原子氣體體積及理論氮氣、水蒸氣體積，并在此基礎(chǔ)上得出該工況下的煙氣總體積，并制作出燃燒產(chǎn)物的平均特性表與焓溫表，便于后面對受熱面的設(shè)計計算;

　　3)進行脫硫工況物質(zhì)平衡與熱平衡分析，確定出脫硫效率與鈣硫比的大小，并根據(jù)燃燒和脫硫的化學反應(yīng)式計算出脫硫過程中的可支配熱量、所需的理論空氣量以及產(chǎn)生的煙氣體積，與無脫硫工況下的計算值進行比較，然后利用灰平衡及灰循環(huán)倍率的計算進一步分析出循環(huán)倍率與飛灰份額、分離器效率的關(guān)系。

　　2.結(jié)構(gòu)及其傳熱系數(shù)的設(shè)計

　　1)爐膛內(nèi)受熱面積的計算：爐膛的受熱面主要包括膜式水冷壁、汽冷屏，根據(jù)二者工作條件的不同，適當選取管材及管子規(guī)格，初步布置出所需受熱面的大小，并在此基礎(chǔ)選取合適的參數(shù)計算，分別計算出水冷壁和汽冷屏的傳熱系數(shù)。待熱力計算完成后，再進行校核。

　　2)尾部受熱面的結(jié)構(gòu)布置：根據(jù)工質(zhì)進出口溫度查焓溫表，得出焓值變化，利用工質(zhì)側(cè)或煙氣側(cè)熱平衡計算方法預(yù)先計算若平衡傳熱量，并根據(jù)傳熱量及尾部煙道的大小合理地布置受熱面的，選擇恰當?shù)墓苁贾梅绞健?/p>

　　3)汽冷旋風分離器的結(jié)構(gòu)設(shè)計：根據(jù)煙氣速度的推薦值確定分離器各進出口煙道、筒體、導渦管及豎管的尺寸大小、

　　4)爐膛風室壓力的計算：首先可根據(jù)床料高度及其堆積密度確定爐膛配風裝置上的壓力，然后由一、二次風比布置風帽的結(jié)構(gòu)尺寸及數(shù)量，求出爐膛配風裝置上的阻力，二者之和即為所求爐膛風室壓力。

　　3.熱力計算

　　1)燃料和脫硫劑消耗量的計算：首先確定鍋爐機組的各項熱損失，在熱平衡的基礎(chǔ)上計算鍋爐的熱效率、額定符合下所需要的燃料和脫硫劑的消耗量。

　　2)爐膛熱力計算：根據(jù)爐膛燃燒產(chǎn)物熱平衡方程式和傳熱方程式確定鍋爐受熱面內(nèi)工質(zhì)的吸熱量以及單位燃料向工質(zhì)和循環(huán)灰傳遞的熱量。

　　3)受熱面的熱力計算：該部分包括對流過熱器、省煤器以及空氣預(yù)熱器三部分，在設(shè)計過程中需查閱相關(guān)資料(如蒸汽特性表，煙氣側(cè)和蒸汽側(cè)放熱系數(shù)曲線圖等)，選擇適當?shù)膮?shù)通過綜合計算確定出各受熱面總的傳熱系數(shù)K以及對流輻射的吸熱量，確定計算誤差范圍在2%以內(nèi)，如不能滿足，重新不止受熱面進行計算。

　　4.校核

　　看鍋爐本體的結(jié)構(gòu)設(shè)計是否合理，風機的選用是否恰當，并進行熱力計算數(shù)據(jù)的修正以及排煙溫度、熱空氣溫度、熱平衡計算誤差的校核，校核后匯總熱力計算結(jié)果。

　　5.繪制圖紙

　　包括鍋爐本題結(jié)構(gòu)圖，工質(zhì)流程系統(tǒng)圖，旋風分離器結(jié)構(gòu)圖，采用CAD制圖。

　　三、提交的成果

　　1.畢業(yè)設(shè)計說明書一份。

　　2. CAD圖紙一套。

　　3.刻錄光盤一張。

　　四、時間安排

　　1. 1～2周，收集資料，寫開題報告;

　　2. 5～9周，熱力計算;

　　3. 10～11周，繪圖;

　　4. 12～13周，編寫設(shè)計說明書;

　　5. 14周，打印說明書及圖紙，制作幻燈片，答辯。

　　五、循環(huán)流化床鍋爐未來發(fā)展方向

　　能源綜合利用是循環(huán)流化床鍋爐今后發(fā)展的另一個重要方向,能源綜合利用包含有三方面內(nèi)容:其一是以CFB鍋爐為平臺對一些低級能源資源綜合優(yōu)化利用。目前在這方面做的比較好已開發(fā)出針對于燃燒石油焦、污泥、生物質(zhì)、垃圾廢棄物等各種類型CFB鍋爐并取得了成功經(jīng)驗;其二是循環(huán)流化床鍋爐與其它能源或原材料加工系統(tǒng)整合從事能源高效利用,這是循環(huán)流化床鍋爐技術(shù)今后應(yīng)重點發(fā)展的一個方向。目前以循環(huán)流化床鍋爐技術(shù)為基礎(chǔ)的IGCC系統(tǒng)、PCFBC系統(tǒng)均已開發(fā)成功并已產(chǎn)業(yè)化，今后應(yīng)朝著大型化和優(yōu)化運行方向發(fā)展; 其三是CFB鍋爐燃燒后產(chǎn)生的灰渣綜合利用。這是CFB鍋爐今后發(fā)展中尚待解決的一個難點問題。循環(huán)流化床鍋爐運行中由于采用了爐內(nèi)添加石灰石脫硫技術(shù)，這樣不但增加了它的灰渣數(shù)量而且也使它的灰渣與普通煤粉爐產(chǎn)生的灰渣在形態(tài)、粒度、化學性質(zhì)等有很多不同之處，以至于很難用常規(guī)的灰渣利用方式對其進行處理。開發(fā)研究適合CFB鍋爐脫硫灰渣的處理方式和利用途徑已成為目前國內(nèi)外關(guān)于循環(huán)流化床鍋爐未來發(fā)展的一個研究熱點。鑒于鍋爐產(chǎn)生的灰渣數(shù)量巨大，人們希望能夠?qū)ふ夷撤N在燃燒時就改變灰渣性質(zhì)的工藝,以便從源頭上杜絕灰渣的產(chǎn)生。

　　六、參考文獻

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