【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 .............................................................. 85 附錄 1 ........................................................................................................................ 87 附錄 設(shè)備表 ................................................................................................ 87 哈爾濱工業(yè)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） VII 附錄 3 ........................................................................................................................ 89 附錄 31 鼓引風(fēng)機(jī) ............................................................................................ 89 附錄 32 GDXJ 型多管旋風(fēng)除塵器 ................................................................ 91 附錄 4 ........................................................................................................................ 93 附錄 煤斗 ..................................................................................................... 93 附錄 42 渣斗 .................................................................................................... 94 附錄 43 馬丁除渣機(jī) ........................................................................................ 95 附錄 44 DJ 大傾角提升機(jī) .............................................................................. 96 附錄 45 TD75 型通用固定帶式輸送機(jī) .......................................................... 97 附錄 5 ........................................................................................................................ 98 附錄 51 軟化設(shè)備 ............................................................................................ 98 附錄 52 除氧器 ................................................................................................ 99 附錄 53 IS 型單級(jí)單吸離心泵 .................................................................... 100 附錄 54 SOW 型單級(jí)雙吸離心泵 .................................................................. 101 附錄 55 除污器 .............................................................................................. 104 附錄 6 ...................................................................................................................... 105 附錄 61 鍋爐房設(shè)計(jì)圖紙編號(hào) ....................................................................... 105 哈爾濱工業(yè)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 1 用甘蔗渣作為燃料的鍋爐熱效率的優(yōu)化 摘要 為了增加在古巴糖廠使用的 RETAL 類(lèi)型鍋爐的效率，現(xiàn)時(shí)進(jìn)行了調(diào)查。分析了用于鍋爐 操作的評(píng)估過(guò)程和進(jìn)一步調(diào)整一般的測(cè)試方法，重點(diǎn)在全效率中化學(xué)計(jì)量比率和蒸汽動(dòng)力有重要性，重要一般規(guī)則按照 ASME 和 GOST 方法學(xué)已從常規(guī)測(cè)試獲得，結(jié)果得到一個(gè)簡(jiǎn)單的測(cè)試編碼。從熱力學(xué)和經(jīng)濟(jì)學(xué)角度衡量，對(duì)廢熱的合理回收的策略已經(jīng)完成。這時(shí)氣體溫度也像過(guò)量空氣最佳值一樣被計(jì)算出來(lái)，它們對(duì)效率的影響程度已經(jīng)做了分析，如果總耗包括在效率里，那么大多數(shù)的有效熱回收策略在由加熱器產(chǎn)生的廢氣熱流的趨勢(shì)上會(huì)產(chǎn)生節(jié)約機(jī)制的整合。 甘蔗渣是甘蔗在蔗糖廠里被加工后留下的。先前，這種殘?jiān)潜划?dāng)做一種物理燃料處理的，然而在 1970 年的能源危機(jī)后，隨著對(duì)燃料油、天然氣、電力的消耗增加，人們?cè)絹?lái)越關(guān)注有效的可替代燃料。因此，甘蔗渣燃燒的理念改變了，它被看作是一種生態(tài)燃料，而不是垃圾。另一方面，甘蔗渣的需求也在增加作為造紙、家具和其它工業(yè)的原材料?；谏鲜鲈?，這項(xiàng)生產(chǎn)的諸多節(jié)約，它的生產(chǎn)量已經(jīng)成為古巴甘蔗業(yè)的主要目標(biāo)之一，它的實(shí)際趨勢(shì)就是作為一種燃料，特別是服務(wù)于電力先遣隊(duì)蒸汽業(yè)，以滿足國(guó)家能源的供應(yīng)。 古巴在殘?jiān)闹圃熘锌蓳碛幸粋€(gè)能量源，相當(dāng)于它總能量消耗的30％。從傳統(tǒng)意義上說(shuō)，甘蔗渣適用于低效率的鍋爐，那些參考了燃料胞和馬蹄鐵的鍋爐設(shè)計(jì)就是典型的以甘蔗渣作為燃燒燃料的。在這些鍋爐中，甘蔗渣通過(guò)斜槽由重力進(jìn)給或堆成堆進(jìn)行燃燒?，F(xiàn)在甘蔗渣是在延展加煤機(jī)里燃燒代替了在堆積典型方法中的噴射引擎燃燒室，這樣改善了燃燒效率，此外，附加傳熱表面的使用，起到了空氣加熱器和節(jié)約裝置等作用。還有使燃燒堆的溫度降到 200℃以下，經(jīng)過(guò)這些改進(jìn)后，鍋爐的效率可以增加到 70％ 甘蔗是一種有很大莖稈的植物，一般高 25m，只有莖的那部分用于制糖，其他所有部分，如葉、根等都是無(wú)用之物，在處理過(guò)程中被去除的，以前制糖作坊里湯汁是把植物的 莖在卷壓機(jī)里經(jīng)過(guò)研磨和擠壓而提取得到的。哈爾濱工業(yè)大學(xué) 本科 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 2 通常它是一種有可變成份、連結(jié)性和熱值的生物型燃料，這些特性要依賴氣候、植物生長(zhǎng)的土壤的類(lèi)型、植物的種類(lèi)、加工工藝，生產(chǎn)的數(shù)量及生產(chǎn)效率。 這個(gè)實(shí)驗(yàn)是在古巴兩個(gè)不同的制糖廠，選取三臺(tái)鍋爐進(jìn)行的。表格 1表示了這些設(shè)備的主要的熱表面的詳細(xì)縮圖。鍋爐的總高度和深度分別是 ，它的寬度是 8 m。它的主要特性是正常產(chǎn)生 45 t/h的蒸汽壓力需要消耗大約 22 t/h的甘蔗渣同時(shí)會(huì)產(chǎn)生壓力是 320℃有過(guò)熱蒸汽甘蔗渣通過(guò)五個(gè)斜道進(jìn)入鍋爐燃燒表面 ，并依靠機(jī)械散撥。那些大多數(shù)特性為又輕又小的甘蔗渣碎片，將懸浮燃盡。同時(shí)燃料的大塊部分將被撥散到固定壁爐的窄床上。用于測(cè)試的燃料分析為 ％的碳， ％的氫 ,％的氧 0％的氮 , 0％的硫 , 4％的灰分。所有分析樣品的甘蔗渣的濕氣成份從 48％到 52％。 根據(jù)推薦應(yīng)用于液體和固體燃料 ASME和 GOST兩種方法，做了 60多次實(shí)驗(yàn)。每次測(cè)試包含三個(gè)階段，即：預(yù)備段，測(cè)量段和實(shí)驗(yàn)分析。按照標(biāo)準(zhǔn)程序，進(jìn)行一次實(shí)驗(yàn)至少要在鍋爐啟動(dòng)后等待 24小時(shí)和清除底層灰后兩小時(shí)，灰垢存在于燃料氣管 U型轉(zhuǎn) 彎處（看圖 1中 13），還有測(cè)試前的熱傳遞表面。在開(kāi)始這項(xiàng)測(cè)試前，鍋爐應(yīng)該達(dá)到并至少保持八小時(shí)的穩(wěn)定狀態(tài)。燃料的斜槽和固定壁爐在開(kāi)始前也要被清理 1個(gè)小時(shí)，并且延展給煤機(jī)的轉(zhuǎn)速是固定的。一些盤(pán)子也應(yīng)當(dāng)被放在合適的位置，以便廢物的收集，還有飛灰的濕刷也應(yīng)當(dāng)被清理妥當(dāng)。 鍋爐的測(cè)量段和實(shí)驗(yàn)分析將在后來(lái)的九小時(shí)里進(jìn)行。前四個(gè)小時(shí)專注于每 15分鐘測(cè)試所有鍋爐的參數(shù)。每半個(gè)小時(shí)，就確定一次氣體成分 (O2,CO, and CO2)和決定濕度和灰分的甘蔗渣。表面溫度也是每個(gè) 15分鐘用水冷吸力高溫計(jì)測(cè)出。取樣和測(cè)量處如圖 1所示 實(shí)驗(yàn)室工作開(kāi)始于所有不同位置（灰底、灰垢、網(wǎng)刷）的廢料收集。在接下來(lái)的五小時(shí)里，來(lái)自飛灰和網(wǎng)刷的甘蔗渣和固體樣品的濕度和灰分將被分析出來(lái)。當(dāng)所有的數(shù)據(jù)被收集后，就開(kāi)始進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析來(lái)確定每個(gè)參數(shù)的的平均偏差。如果不能保持穩(wěn)定狀態(tài)，那末這個(gè)實(shí)驗(yàn)就得被丟棄。 眾所周知，鍋爐的全效率可以通過(guò)直接和間接兩種方法得到。甘蔗渣消哈爾濱工業(yè)大學(xué) 本科 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 3 耗量的直接方法中， B，總是被認(rèn)為有很多錯(cuò)誤的源頭。由于這個(gè)原因，在現(xiàn)代研究中，效率總是通過(guò)間接的方法測(cè)量出的。一般來(lái)說(shuō)，這種方法將鍋爐的效率與不同的熱損失聯(lián)系成一個(gè)等式： ? （％） =100 iq? （ 1） 這里的 iq? = 2345q q q q? ? ? 。在這個(gè)等式中， 2q 代表廢氣熱損失， 3q 和 4q分別代表化學(xué)和固定碳的損失， 5q 是鍋爐外墻傳導(dǎo)熱損失，為了量化熱損失，將會(huì)用到下面的公式 [2]： 2q （％） = 41100( )( )Pqeg b ea QII? ?? （ 2） 這里的 egI 和 eaI 分別是廢氣和過(guò)量空氣焓。 4．廢熱回收策略 RETAL型鍋爐適應(yīng)使用研磨煤作為燃料的德國(guó)模式。 過(guò)了若干年，這種鍋爐被重新設(shè)計(jì)改造，主要是根據(jù)燃料類(lèi)型的變化修改燃燒系統(tǒng)。然而，優(yōu)化廢熱回收計(jì)劃的研究還沒(méi)有明確的嘗試過(guò)。正是由于這個(gè)原因，目前的調(diào)查其旨在明確大多數(shù)合適的低溫?zé)醾鬟f表面的合成物，無(wú)論是從熱力角度還是從經(jīng)濟(jì)方面都能獲得優(yōu)化的廢熱回收策略。 人們已經(jīng)注意到不熱損失關(guān)系到廢氣，因?yàn)樗鼈兡軌蜻_(dá)到在燃料中總能量的30％，為了獲得廢氣溫度的最佳值，就很必要利用額外的熱傳遞表面如節(jié)約裝置、空氣加熱器、甘蔗渣干燥機(jī)，或者是它們幾個(gè)的組裝物。然而，另外的新的原理增加了鍋爐的投資和操作費(fèi)用，因此這也是建立最佳 溫度的重要所在。 隨著目前實(shí)驗(yàn)的調(diào)查研究，一個(gè)確定甘蔗渣鍋爐熱效率的方法已經(jīng)建立了，配合 ASME和 GOST測(cè)試系列號(hào) 來(lái) 評(píng)估特殊燃料和類(lèi)型的鍋爐， ASME和 GOST兩種方法的缺點(diǎn)是需要消耗大量的時(shí)間和投資，包括每個(gè)測(cè)試的參與人員。由于這個(gè)原因，一項(xiàng)特殊當(dāng)然投入致力于優(yōu)化測(cè)試本身和鍋爐操作Ahlstrom 公司的方形分離器緊湊型設(shè)計(jì)推出之后，立即引起了廣泛的重視 +人們對(duì)該技術(shù)一直持觀望態(tài)度。但經(jīng)過(guò) 5年的多臺(tái)鍋爐運(yùn)行實(shí)踐，已被人們哈爾濱工業(yè)大學(xué) 本科 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 4 所接受．其標(biāo)志為：在 1999年 5月第 l5唇國(guó)際流化床燃燒會(huì)議上．該專利持有人 Timo榮獲唯一的 ASME發(fā)生回料系統(tǒng)結(jié)焦的問(wèn)題，也耒發(fā)生旋風(fēng)蔚內(nèi)磨損問(wèn)題，充分顯示了其優(yōu)越性。這樣，高溫絕熱型旋風(fēng)分離循環(huán)床的優(yōu)點(diǎn)得以繼續(xù)發(fā)揮，缺點(diǎn)則基本被克服。當(dāng)然，任何一種設(shè)計(jì)都難以盡善盡美， Fw 式水 (汽 )冷旋風(fēng)分離器的問(wèn)題是制造工藝復(fù)雜．生產(chǎn)成本過(guò)高，缺乏市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力．這使其商業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力下降，通用性和推廣價(jià)值受到了限制 能源和環(huán)境是經(jīng)濟(jì)發(fā)展甚至人類(lèi)生存的首要問(wèn)題 工業(yè)鍋爐既是高耗能設(shè)備 ,又是主要環(huán)境污染源之一 從保護(hù)環(huán)境和合理 !充分利用能源的角度 ,對(duì)于容量小而分布面廣的工業(yè)鍋爐 ,燃用輕油和天然氣等優(yōu)質(zhì)能源是 合理的 ,這也是世界各發(fā)達(dá)國(guó)家走的道路 但國(guó)際油價(jià)畸形上漲 ,我國(guó)油氣資源短缺 ,從國(guó)家能源安全考慮 ,煤的清潔燃燒技術(shù)用于工業(yè)鍋爐是我們必須面對(duì)的課題 在工業(yè)鍋爐上應(yīng)用這些技術(shù)有許多與大型動(dòng)力和發(fā)電鍋爐不同的特殊問(wèn)題 我們只有清楚地了解各種技術(shù)的特點(diǎn) ,正確評(píng)價(jià)它們節(jié)能與環(huán)保方面的效果 ,才能正確運(yùn)用 ,取得預(yù)期的效果 2 如何評(píng)價(jià)煤的清潔燃燒技術(shù)正確評(píng)價(jià)一種燃燒技術(shù)應(yīng)從社會(huì)總體上看它的能源有效利用率 ,全面看它對(duì)環(huán)境的污染 (浪費(fèi)能源也是污染環(huán)境 ),這主要是 : 能源利用方面 (1)燃燒效率 :鍋爐熱效率高低不能確切說(shuō)明燃燒技 術(shù)的優(yōu)劣 ,因?yàn)檫€有排煙溫度 !鍋爐漏風(fēng)和保溫狀況等與燃燒技術(shù)無(wú)關(guān)的因素影響鍋爐熱效率 燃燒效率 G=100q3q4 %q3,q4分別為化學(xué)不完全燃燒損失和機(jī)械不完全燃燒損失 燃燒效率才是評(píng)價(jià)燃燒技術(shù)的主要依據(jù) (2)燃燒對(duì)鍋爐其他熱損失的影響 :其一是燃燒必需的最小爐膛過(guò)量空氣系數(shù)對(duì)排煙損失的影響 ,在相同的鍋爐漏風(fēng)和排煙溫度下 ,爐膛過(guò)量空氣系數(shù)越小 ,排煙損失越小 。其二是排渣溫度與落渣份額對(duì)灰渣物理熱損失的影響 ,排