【正文】 ................................................................ 38 分離器阻力計算 .................................................................................... 38 煙道轉(zhuǎn)彎處阻力計算 ............................................................................ 39 鋼管省煤器阻力計算 ............................................................................ 40 鑄鐵省煤器阻力計算 ............................................................................ 41 煙風(fēng)阻力匯總 ............................................................................................... 43 空氣側(cè)總阻力 ........................................................................................ 43 煙氣側(cè)總阻力 ........................................................................................ 43 第 5 章 鍋筒強度計算 ...................................................... 44 筒體最大未加強孔直徑的計算 .................................................................. 44 相鄰兩孔互不影響最小節(jié)距計算 .............................................................. 45 孔橋減弱系數(shù)計算 ....................................................................................... 46 哈爾濱工業(yè)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文） V 結(jié)論 ..................................................................... 48 致謝 ..................................................................... 49 參考文獻(xiàn) ................................................................. 50 哈爾濱工業(yè)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文） 1 第 1章 緒論 課題背景 煤炭在我國經(jīng)濟的發(fā)展中占有主體作用 我國是世界煤炭第一產(chǎn)銷大國，是全球最大的煤炭市場。 2020 年全國產(chǎn)煤 億噸， 2020 年，我國煤炭產(chǎn)量為 億噸，居世界第二位。而且，我國擁有世界第三位的煤炭探明儲量，礦藏豐富。 我國是世界上為數(shù)不多的在能源消耗中以煤為主的國家之一。 1990年，在一次能源生產(chǎn)總量中，煤炭所占的比重為 ％； 2020 年，煤炭所占的比重為 ％； 2020 年，煤炭所占的比重為 ％。單純從資源量的角度來看，我國的煤炭資 源是有中長期保證能力的，據(jù)預(yù)測，到 2020 年，我國煤炭的需求量將達(dá)到 21 億噸，如果按照年產(chǎn) 25 億噸原煤的產(chǎn)量來推算，我國的煤炭儲量可供應(yīng) 80 年。 雖然我國當(dāng)前的能源消費結(jié)構(gòu)不太合理，國家也在實行調(diào)整，但是，在今后相當(dāng)長的一段時期內(nèi)，在我國能源消耗比例中，煤炭將仍然占據(jù)主導(dǎo)地位，在國家的能源消費結(jié)構(gòu)中占絕大多數(shù)的比重。所以，我國將長期保持世界煤炭第一產(chǎn)銷大國的地位。 我國的能源結(jié)構(gòu)亟待調(diào)整 雖然我們可以看到煤炭作為一種高儲量能源的長遠(yuǎn)的發(fā)展前景，但是，我們也要意識到，無論從清潔還是從高效的角度看，煤炭并不是 一種優(yōu)秀的能源。因此我國必須逐漸降低煤炭在能源消耗中所占的比例，以便優(yōu)化我國的能源結(jié)構(gòu)，同時延長煤炭的持續(xù)利用時間。 我國的能源結(jié)構(gòu)并不合理，各種 優(yōu)質(zhì)、高效、潔凈能源短缺 ，這一點可以從以下表中的比較中看出： 哈爾濱工業(yè)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文） 2 年份 煤炭 石油 天然氣 水電 2020 % % % % 2020 % % % % 表一 我國能源消費構(gòu)成 年份 煤炭 石油 天然氣 水電 2020 % % % % 2020 % % % % 表二 世界總體能源消費構(gòu)成 由以上兩幅表格可見，我國能源結(jié)構(gòu)中煤炭所占比例過大，優(yōu)質(zhì)能源所占比例較小，我國能源消費結(jié)構(gòu)以煤為主。這種消費結(jié)構(gòu)造成我國能源效率和經(jīng)濟效益的低下；又因我國煤炭資源分布不均，形成北煤南運，西煤東調(diào)的格局，給交通運輸帶來巨大壓力。而面對我國東部經(jīng)濟發(fā)展快而能源稀缺， 西北部經(jīng)濟發(fā)展慢卻能源豐富的特點，更加劇了能源因地域差異而產(chǎn)生的供需矛盾， 而且我國 目前作為能源運輸主力的鐵路運輸遠(yuǎn)遠(yuǎn)滿足不了經(jīng)濟快速發(fā)展的需要 。另外，我國 對某些能源偏好因使用比例不平衡而進(jìn)一步強化，導(dǎo)致各種能源之間的替代性下降， 也 為將來能源使用多元化設(shè)置了一個障礙。 所以，我國的能源結(jié)構(gòu)亟待調(diào)整，以更加適應(yīng)我我國的國情，從而最大限度地促進(jìn)我國的經(jīng)濟發(fā)展。 我國的 能源利用效率低 ，污染嚴(yán)重 我國能源利用率低造成 了 我國能源需求 的 擴大 ， 我國能源終端利用效率為 33％左右，比先進(jìn)國家低 10 個百分點，單位產(chǎn)品能耗比發(fā)達(dá) 國家高 30％— 80％，加權(quán)平均高 40％左右，單位產(chǎn)值能耗約為發(fā)達(dá)國家的 2 倍。下面是中國、印度和日本的能源利用率比較，這里把印度當(dāng)作發(fā)展中國家中的比較對象、日本當(dāng)作發(fā)達(dá)國家的比較對象： 1990 年 1999 年 中國 （國際元 /千克標(biāo)準(zhǔn)油） （國際元 /千克標(biāo)準(zhǔn)油） 印度 （國際元 /千克標(biāo)準(zhǔn)油） （國際元 /千克標(biāo)準(zhǔn)油） 日本 （國際元 /千克標(biāo)準(zhǔn)油） （國際元 /千克標(biāo)準(zhǔn)油） 表三 中、印、日三國能源利用率 由 上表 可以看出，中國消耗單位能量所產(chǎn)生的 GDP 值偏低，不僅低于哈爾濱工業(yè)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文） 3 日本，也低于同是發(fā)展中國家的印度。 這其中，煤的燃燒效率低是導(dǎo)致我國能源利用率 低的重要因素，這也與我國煤炭的含碳量低有一定的關(guān)系，這些情況近年也有所改善， 調(diào)查數(shù)據(jù)表明， 1998 年全國煤炭發(fā)熱量 就 較 1997 年 上升了 ％ ，節(jié)約煤炭消費量 9000 萬噸。 當(dāng)然，我國的 能源利用率 還很低，有待進(jìn)一步提高，而且急需提高。 由以上分析可以看出，煤炭在我國的能源消費結(jié)構(gòu)中占著極大的比例，從而也就直接影響著我國經(jīng)濟的發(fā)展，因此，煤炭在國民經(jīng)濟的發(fā)展中起著舉足輕重的 作用。 我國的環(huán)境條件很差，遠(yuǎn)遠(yuǎn)達(dá)不到世界平均水平。而其中空氣污染煤炭的燃燒利用關(guān)系最為密切，由最近幾年的空氣污染狀況來看： 2020 年， 我國城市空氣整體污染水平嚴(yán)重總懸浮顆粒物（ TSP）或可系如顆粒物（ PM10）是影響城市空氣質(zhì)量的主要污染物，部分城市二氧化硫污染較重，少數(shù)大城市氮氧化物濃度較高。酸雨區(qū)范圍和頻率沒有增加，酸雨區(qū)面積約占國土面積的 30％。 在受 監(jiān)測的 338 個大中城市中， ％的城市達(dá)到國家空氣質(zhì)量二級標(biāo)準(zhǔn)， ％的城市超過國家空氣質(zhì)量二級標(biāo)準(zhǔn)，其中超過三級標(biāo)準(zhǔn)的有 112 個城市，占監(jiān)測 城市的 ％ ； 2020 年，全國 城市空氣質(zhì)量滿足國家二級標(biāo)準(zhǔn)、三級標(biāo)準(zhǔn)和劣于三級標(biāo)準(zhǔn)的城市比例各占三分之一；南方地區(qū)酸雨污染較重，酸雨控制區(qū)內(nèi)90%以上的城市出現(xiàn)了酸雨。 受 監(jiān)測的 341 個城市中， 114 個城市達(dá)到或優(yōu)于國家空氣質(zhì)量二級標(biāo)準(zhǔn)，占統(tǒng)計城市數(shù)的 %。其中?？?、三亞、肇慶等 10 個城市空氣質(zhì)量達(dá)到一級標(biāo)準(zhǔn)。 114 個城市空氣質(zhì)量為三級，占統(tǒng)計城市數(shù)的 %。 113 個城市空氣質(zhì)量劣于三級，占統(tǒng)計城市數(shù)的 %； 2020 年， 我國城市空氣質(zhì)量總體上有好轉(zhuǎn)趨勢，但仍有近三分之二的城市空氣質(zhì)量未 達(dá)到二級標(biāo)準(zhǔn)。顆粒物是影響城市空氣質(zhì)量的主要污染物。部分城市二氧化硫污染嚴(yán)重。南方地區(qū)酸雨污染較重，酸雨控制區(qū)內(nèi) 90%以上的城市出現(xiàn)了酸雨 。受 監(jiān)測的 343 個市（縣）中， 117 個城市空氣質(zhì)量達(dá)到或優(yōu)于國家空氣質(zhì)量二級標(biāo)準(zhǔn)，占 %，其中?？诘?11 個城市空氣質(zhì)量達(dá)到一級標(biāo)準(zhǔn)； 119 個城市空氣質(zhì)量為三級，占 %； 107 個城市空氣質(zhì)量劣于三級，占 %； 2020 年， 在監(jiān)測 的 340 個城市中，達(dá)到國家環(huán)境空氣質(zhì)量二級標(biāo)準(zhǔn)（居住區(qū)標(biāo)準(zhǔn)）的城市有 142 個，占 %，比上年增加 個百分點；空氣質(zhì)量為三 級的城市有 108 個，占 %，比上年減少 個百分點；劣于三級標(biāo)準(zhǔn)的城市有 91 個，占 %，比上年減少 個百分點。全國城市哈爾濱工業(yè)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文） 4 空氣質(zhì)量總體上有所好轉(zhuǎn)。 影響城市空氣質(zhì)量的主要污染物仍是顆粒物，%的城市顆粒物濃度超過二級標(biāo)準(zhǔn)；二氧化硫污染較重的城市主要分布在山西、河北、河南、湖南、內(nèi)蒙古、陜西、甘肅、貴州、重慶和四川等地區(qū) 。 由以上數(shù)據(jù)可以看出，我國的大氣污染狀況雖然在逐漸好轉(zhuǎn)，但仍然很嚴(yán)重，總體情況不容樂觀，而整個環(huán)境污染的狀況也是如此。 能源的消費是人類環(huán)境污染的主要原因， 特別是對于大氣的 污染，能源消費所造成的負(fù)面影響更為突出。人類社會的發(fā)展和經(jīng)濟的增長需要能源供應(yīng)的支撐。但是，能源消費帶來了環(huán)境的污染，反過來又制約了社會經(jīng)濟的發(fā)展。我國正處于快速工業(yè)化的進(jìn)程之中，能源消費量僅次于美國，居世界第二位。大量的能源消費也造成了嚴(yán)重的環(huán)境污染。據(jù)世界銀行按“人力資本”方法估算， 1995 年中國大氣和水污染造成的損失高達(dá) 240 億美元，占當(dāng)年 GDP 的 %。為了實現(xiàn)社會的可持續(xù)發(fā)展的戰(zhàn)略要求，我們必須重視能源消費說和造成的環(huán)境影響，建立適合中國國情的“資源節(jié)約型”和“環(huán)境友好型”的國民經(jīng)濟體系，實現(xiàn)能 源、環(huán)境和社會經(jīng)濟的協(xié)調(diào)發(fā)展。 在所有造成大氣污染的因素中，煤炭的燃燒利用是最主要的因素。當(dāng)前，我國的大氣污染狀況十分嚴(yán)重，主要呈現(xiàn)為煤煙型污染特征。城市大氣污染中總懸浮顆粒物濃度普遍超標(biāo)；二氧化硫污染保持在較高水平；氮氧化物污染呈加重趨勢；全國形成華中、西南、華東、華南多個酸雨區(qū)，以華中酸雨為重。而煤炭燃燒所帶來的煙塵、粉塵的排放更加重了大氣污染。 隨著我國經(jīng)濟的快速發(fā)展，煤炭消耗量不斷增加。全國煤炭消耗量從1990 年的 億噸增加到 1995 年的 億噸，二氧化硫排放總量隨著煤炭消費量的增長而急劇增 加。到 1995 年全國二氧化硫排放總量達(dá)到 2370 萬噸。在各類二氧化硫排放源中，電廠和工業(yè)鍋爐排放量占到 70%，成為排放大戶，各類污染源排放二氧化硫的百分比構(gòu)成如下：民用灶具 12%、工業(yè)窯爐 11%、工業(yè)鍋爐 34%、電站鍋爐 35%、其他 8%。 1995 年全國燃煤排放的煙塵總量為 1478 萬噸，其中火電廠和工業(yè)鍋爐排放量占 70%以上。在火電廠排放中，地方電廠由于基本上使用的是低效除塵器，噸煤排放煙塵是國家電廠的 5~10 倍，其排放量占到電廠總排放量的 65%。 1995 年全國工業(yè)粉塵排放量約為 639 萬噸 .其中 .鋼鐵 生產(chǎn)排塵占總量的15%， 水泥生產(chǎn)排塵占總量的 70%。在水泥生產(chǎn)排塵中，地方水泥廠排塵占到 80%，成為工業(yè) 12 塵的主要排放源。 哈爾濱工業(yè)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文） 5 近年來，鄉(xiāng)鎮(zhèn)工業(yè)發(fā)展迅速口 1996 年全國鄉(xiāng)鎮(zhèn)工業(yè)污染源調(diào)查結(jié)果表明，1995 年全國鄉(xiāng)鎮(zhèn)工業(yè)二氧化硫、煙塵和工業(yè)粉塵排放量分別占當(dāng)年全國工業(yè)二氧化硫、煙塵和工業(yè)粉塵排放瑩的 %、 %和 %。鄉(xiāng)鎮(zhèn)工業(yè)污染物排放已成為我國環(huán)境污染的重要因素。 以煤炭為主的能源消耗是大氣中顆粒物的主要來源。大氣中細(xì)顆粒物（直徑小于 10 微米）和超細(xì)顆粒物（直徑小于 微米）對人體健康最為有 害，它們主要來自工業(yè)鍋爐和家庭煤爐所排放的煙塵。大氣中的二氧化硫和氮氧化物也大多來自這些排放源。工業(yè)鍋爐燃煤占我國煤炭消耗量的33％ ，由于其燃燒效率低，加之低煙囪排放，它們在近地面大氣污染中所占份額超過其在燃煤使用量中所占份額。 由此可見，煤炭的燃燒利用可說是造成我國大氣污染的罪魁禍?zhǔn)?，對我國的環(huán)境條件造成了極大的破壞。 在 2020 年 4 月 15 日舉行的 “ 21 世紀(jì)煤炭高層論壇 ” 上，有關(guān)專家指出， 21 世紀(jì)煤炭仍將是我國的主要能源，煤炭工業(yè)在國民經(jīng)濟和社會發(fā)展中的重要地位不會改變。 但是，煤炭燃燒利用帶來的危害的也不 容忽視，而且，現(xiàn)在我國煤炭燃燒的利用率還很低，因此我國 大力推動潔凈煤