DZL型工業(yè)鍋爐空氣動力場的研究及設(shè)計.pdf

1、本文對中國目前能源的現(xiàn)狀及工業(yè)鍋爐存在的問題進(jìn)行了分析、研究,提出了當(dāng)前工業(yè)鍋爐普遍存在熱效率低,排塵濃度高的突出技術(shù)問題。
　　 如何解決上述問題,如何節(jié)能減排,如何做到低碳燃燒?這是擺在我們政府和專業(yè)技術(shù)人員面前艱巨而又緊迫的任務(wù)。
　　 目前,工業(yè)鍋爐節(jié)能減排的途徑大體有以下幾種:一是增加鍋爐尾部受熱面,降低排煙溫度,提高鍋爐熱效率;二是配置高效除塵器,降低鍋爐排塵濃度;三是改進(jìn)鍋爐結(jié)構(gòu),提高燃燒效率,降低鍋爐初始

2、排塵濃度。若采用第一種措施增加尾部受熱面,可以提高鍋爐熱效率,但鋼材耗量增加,并且還不能解決排塵濃度高的問題,而且排煙溫度過低會導(dǎo)致尾部受熱面的低溫腐蝕;配置高效除塵器則可以降低排塵濃度,減少污染,但技術(shù)難度大、成本高,并不能提高鍋爐熱效率;如從爐內(nèi)結(jié)構(gòu)入手,可以使?fàn)t內(nèi)燃燒強(qiáng)化,不但可以提高鍋爐熱效率,而且可以降低鍋爐初始排塵濃度,有利于節(jié)能和減排。
　　 本文以一臺DZL1.4-0.7/95/70-AⅠ型熱水鍋爐為實(shí)驗(yàn)設(shè)備,從

3、爐內(nèi)空氣動力場的試驗(yàn)研究入手。在冷態(tài)下利用七孔探針測試出燃燒室出口折煙墻傾角為0°、30°、45°時的爐膛空氣速度矢量值,進(jìn)而利用Lagrange二次差值對其進(jìn)行優(yōu)化細(xì)分,得到折煙墻傾角為27°～35°(間隔1°)時的速度矢量值,然后利用Excel的數(shù)組功能計算出不同折煙墻傾角時各個點(diǎn)的旋度值及每種傾角下旋度模的和,將其輸入Origin數(shù)據(jù)處理軟件中,得到不同傾角時的旋度模的和的曲線,最后利用MATLAB三維繪圖程序調(diào)用Excel中的爐

4、膛空氣速度矢量值,繪制出不同折煙墻傾角時燃燒室和燃燼室的空氣動力場圖。將爐膛內(nèi)不同折煙墻傾角時的三維空氣動力場圖和旋度模的和的曲線圖進(jìn)行分析、比較,最后得出結(jié)論:將原鍋爐燃燒室出口水平折煙墻改為左高右低的傾斜式折煙墻,且傾角為27°～29°時,鍋爐內(nèi)部煙氣擾動最強(qiáng)烈,煙氣在爐內(nèi)流動路線最長,這有利于飛灰可燃物的進(jìn)一步燃燼和飛灰的進(jìn)一步沉降,有利于工業(yè)鍋爐的節(jié)能和環(huán)保。
　　 本次研究在不增加鋼材耗量及其他成本的情況下,減少了工業(yè)

5、鍋爐的制造工時,降低了機(jī)械不完全燃燒熱損失和化學(xué)不完全燃燒熱損失,提高了鍋爐熱效率,降低了工業(yè)鍋爐的初始排塵濃度,減少了煙塵對大氣的污染,有利于工業(yè)鍋爐的節(jié)能減排。上述研究為新鍋爐的設(shè)計和舊工業(yè)鍋爐的改造提供了參考數(shù)據(jù),將會創(chuàng)造較好的經(jīng)濟(jì)效益、社會效益,以及社會環(huán)境效益。
　　 根據(jù)上述試驗(yàn)研究,設(shè)計了一臺DZL1.4-0.7/95/70-AⅠ型熱水鍋爐,并完成了該鍋爐的本體設(shè)計和本體圖紙繪制,完成了該鍋爐的熱力計算和強(qiáng)度計算,

6、編寫了設(shè)計說明書、安裝說明書、使用說明書。根據(jù)前面爐內(nèi)空氣動力場的試驗(yàn)研究,所設(shè)計鍋爐采用傾角為28°的傾斜式折煙墻,延長了煙氣在爐內(nèi)的停留時間,使得煙氣中的飛灰可燃物進(jìn)一步燃燼;在對流管束間設(shè)計多道擋煙墻,煙塵在多次折返的對流管束中靠離心力和慣性力進(jìn)一步沉降,進(jìn)一步降低了工業(yè)鍋爐的初始排塵濃度;該熱水鍋爐的水循環(huán)采用強(qiáng)制與自然并聯(lián)的循環(huán)方式,兼有強(qiáng)制循環(huán)與自然循環(huán)的優(yōu)點(diǎn),停爐便于保護(hù)。該鍋爐與1.4MW的SZL,型水管鍋爐及DZL型水