110吨每小时燃煤层燃炉设计docx

  链条炉是一种在工业锅炉中使用广泛的机械化程度较高的层燃炉。煤在链条炉排的前部开始燃烧并在尾部燃尽，这样的话燃烧效率比较高。而且链条转到下方时能在风的作用下降低温度，从而保护炉排片不被损坏。链条炉不仅燃烧工况较为稳定，而且热效率比较高，运行和操作都十分便捷，不用非常高的劳动强度，并且烟尘排放浓度也较低。链条炉的优点包括几个维度。它的结构非常合理，各部件设备的制造工艺最简单，运行时操作较为方便。又因为链条炉极少出现故障，则它的安全可靠性比较高，在检修时成本也较低。这些性能优点使新型的链条炉排所配锅炉的机械不完全燃烧热损失和排烟热损失都很小，则锅炉的热效率比现有同类型锅炉高。本设计是110t/h燃煤层燃炉设计，考虑到层燃炉中链条炉较为普遍的使用，则进行110t/h燃煤链条炉设计，包括燃料与燃烧计算、锅炉热平衡计算、锅炉炉膛、防渣管、过热器、锅炉管束等设备的热力计算。在热力计算中，利用先假设后校核，逐次逼近法，进行计算，同时确定炉体及相关部件的尺寸和各个受热面面积及布置形式。在设计当中，查阅了许多有关链条锅炉方面的资料，这种锅炉在现代工业发展中被普遍运用，而且技术越来越成熟，所以为本课题的链条锅炉设计提供了很大的帮助，

  能源是当今社会持续健康发展中的一个重要问题。中国是世界上最大的煤炭生产商和消费国。目前，煤炭的一次能源主要消费量约为76%，预计今后还将继续上升，84%的煤直接用于燃烧，但其效率相比来说较低。此外，由于没有效的技术条件来控制燃烧产生的空气污染物，所以公司直接用的煤中煤的燃烧效率较低，是选择高效、低污染的燃煤技术的当务之急。从低档到高档锅炉，从简单到复杂，跟着社会生产力的发展和锅炉参数的逐步的提升和工业生产活动的能力，锅炉结构和锅炉技术获得了很大的改进和发展。工业锅炉是我国火力发电的主要设备。它们用途广泛，需求量大。近年来，我国的工业锅炉设计和制造技术也得到了迅速发展。当今社会所需要的工业锅炉是高效率、低消耗、低污染的工业锅炉，层燃炉是一种具备高效、低污染的特点的清洁燃烧技术型锅炉。其优点是燃烧稳定，燃料适应性广，煤料不需要预处理，负荷调节性能好，建设周期相对较短，投资省，因此在国内石油、化工、轻工、中小型热电联产等企业大范围的应用作为能源、动力设备。层燃炉是通过煤斗由加煤机送至炉中。大部分煤在炉内燃烧，小部分煤粉均匀吹入炉内形成悬浮燃烧。

  改革开放以来，电力工业作为国民经济的重要基础产业，其改革和发展是非常成功的，具备极其重大的历史意义。在过去的30年里，中国电力工业的发展创造了世界电力发展史上的奇迹：装机容量现已超过4亿千瓦。此外，中国的发电装机容量仍以每年新增9000万千瓦的速度增长着。从当初发电装机容量仅仅是美国的五分之一发展到现在已达到美国的七成以上，差距快速地缩小着。

  我国电能的质量在电力总量迅速增长的同时也得到明显的提高。电力结构的持续优化以及电力工业装备和技术水平比肩世界大国是最终的原因。刚刚改革开放时，中国的火电机组只有少量200兆瓦的。而现在，300兆瓦或者以上的大型机组已达到百分之七十，600兆瓦及以上的高效且清洁的机组是目前新建项目的主要机型，将来要发展数百万千瓦级超超临界压力机组。

  电力产业常常被提到的就是环境保护问题，现今我国已在电力节能环保方面获得一定的成果。在2014年，6000千瓦及以上电厂供电标准煤耗率得到一定的改善，电网输电线路损失率也显而易见地下降，这使我国与发达国家之间的差距拉近。烟气脱硫脱硝机组大量投运，二氧化硫和烟尘的排放量显著下降。此外，火力发电行业关于节能减排的法规和标准也日益完善，烟气减排这一目标将慢慢实现。

  电力生产得到发展进步的同时，我国电网的发展也是世界电力历史上的一大奇迹，是目前世界上总规模最大的。从改革开放前23万千米的输电线多万千米。电力工业能有今天的成就，靠的正是改革开放政策。改革开放以来，电力行业改革发展，大力推动电力建设，积极调整结构，加强企业经营管理，使电力发展方式得以转变，电力供应达到前所未有的高度。

  改革开放三十年以来，中国的能源电力方面有许多重要成就，发电装机容量、用电量和电网规模都是排在世界第一。但是由于中国庞大的人口基数，人均装机水平远远不及发达国家。同时能源安全、电力供应、环境污染以及气体排放是我国电力产业面临的主体问题，现今主要以化石能源为主的传统能源发展方式不可能有长远发展，所以必须要低碳清洁发展。在未来的发展中，能源开发将作为一种清洁的替代方案来实施，能源消费最好以电能消费为主。

  现今世界上正通过发展清洁能源和智能电网进行着新一轮的能源变革。只有贯彻科学发展观，转变电力发展方式和推动能源生产利用方式改革才能解决一些矛盾和问题。建立大型发电厂、建设大型机组、采用高参数和环保节水技术能提高发电效率、降低发电成本和减少环境污染。

  而电力产业中，锅炉是其中一环不可缺少的部分。中国的锅炉行业没有崛起和衰落，而是一个与人类共存并在中国且持续不断的发展的永恒行业。改革开放以后，锅炉行业随经济的加快速度进行发展也产生了巨大的效应，那就是在全国范围内锅炉制造企业增加了近一半，同时独立研发的新一代产品接近发达国家的水平。在经济发展时代，锅炉不可或缺，其未来的发展很值得研究。

  工业锅炉是主要的热能设备。工业锅炉不单单是电厂锅炉。近些年来，中国电厂锅炉行业发展迅速。首先，生产大幅度的增加，行业的生产能力迅速增加。目前，全行业的生产能力超过8000万千瓦，达到了国内能源产业的建设需求的同时还进入了国际市场。

  锅炉的选型与锅炉的稳定运行紧密关联，必须对不一样的煤采取具体措施，以确保锅炉安全稳定运行。由于炉排内的煤燃烧相对容易控制和调整，电站锅炉的运行较简单，为了控制锅炉的效率，根据不同煤种调整链条炉排的工作速度是很重要的。对于高挥发分煤，链条炉排工作速度快，因挥发分高，易燃烧，炉排运行速度加快，保证了锅炉运行参数。降低了煤的挥发分，降低炉排的速度，能够保证燃尽了无烟煤等高热量煤。煤粉等挥发份高，为了使无烟煤尽可能燃烧，一般来说，链条锅炉负荷低，引风机功率小，运行时容易操作。建议采用微负压技术，如果存在断火、结焦、正压条件，可适当处理，但不长时间使用正压助燃，但对环境有害。链条锅炉的主要结构分为燃烧室和尾部烟道，燃烧室很小，炉排底部吹热风，燃烧室拱起，燃烧室内有管束拉出，主要是降低烟流速度，防止飞灰颗粒附着在管壁上。空气预热器和省煤器设置在烟道尾部，一般为一层两层。而且由于安全系数很小，可选用比较便宜的材料，安全性能较低的材料要求，使电站锅炉的运行更轻松。工业锅炉的运行参数通常能满足工业过程的要求，因此设计和运行参数较低，压强一般为20-30个大气压，温度在300至400℃之间。电站锅炉运行参数相比来说较低，这就是为什么链条锅炉能够存在的原因，目前大多数链条炉都存在于独立的工业区，它的应用背景普遍。

  燃料种类对锅炉的发展过程很重要，影响着炉膛和燃烧设备。因此，为了适应不一样燃料的燃烧特点，各种炉型应运而生，同时要保证燃烧效率，实习能源节约。最好能够降低锅炉排烟中的污染物也是炉膛和燃烧设备的一大技术改进要求。早些年前，我国采用固定炉排的锅壳锅炉，在加煤和除渣要消耗大量人力手工操作，燃料使用成本比较高的优质煤和木柴。直到直水管锅炉的出现，机械化炉排开始被发电厂采用，链条炉排被广泛应用。

  链条炉是一种层燃炉，机械化程度较高，在工业锅炉中使用广泛。链条炉排在减速器作用下，煤在炉排前部开始燃烧并在尾部燃尽，与固定炉排相比燃烧效率得到提高。而且链条转到下方时能在风的作用下降低温度，从而保护炉排片不被损坏。链条炉不仅燃烧工况较为稳定，而且热效率比较高，运行和操作都十分便捷，不用非常高的劳动强度，并且烟尘排放浓度也较低。链条炉排是单面着火的，燃料不会在运行时发生自身扰动，燃料层沿炉排长度方向有极为明显的分区。运行时一般会用“二次风”，使燃料中的可燃物和飞灰可燃物得到充分燃烧。然而，它的着火条件相对较差，并且需要人工拨火，所以水分大、灰分多、结焦性强的煤不适合在其中使用。它还有另一个缺点是金属耗量大。

  链条炉的优点包括几个维度。如结构符合常理，设备制造工艺简单且成本低，操作便捷，极少出现故障，有较高的安全可靠性，检修时费用较低。这些性能优点使新型的链条炉排所配锅炉的机械不完全燃烧热损失和排烟热损失都很小，则锅炉的热效率比现有同类型锅炉高。

  为了评估性能和改进设计，锅炉经常进行热平衡测试。由有效利用能量直接计算锅炉热效率的方法称为正平衡。锅炉的热效率和锅炉辅机消耗的能量直接影响着锅炉的实际效益。单位质量或单位体积的燃料完全燃烧时所需的空气量称为理论空气量。生产的全部过程中，在炉内燃料与氧气接触越多则燃烧越充分，因此实际送入炉内的空气量总是大于理论空气量。虽然送入过量的空气可以使不完全燃烧热损失减少，但是产生了较多热能后会增加其废热损失，同时也会使硫氧化物腐蚀和氮氧化物的形成增多。为解决这一矛盾，现今应研究并改进燃烧技术，同时尽量在空气过量较少的情况下完成炉内燃料的充分燃烧。

  在我国生产生活中，工业锅炉占了重要地位。目前，轻纺和化学工业是工业生产中用热较大的部门。在未来，轻纺、能源、建材、建筑、化学、冶金、交通运输和军工等行业仍将是工业锅炉的主要市场。

  目前中国工业锅炉行业的发展前途良好。虽然近年来中国工业发展速度相比之前减缓了不少，但是下游市场需求仍对其有较高的需求。使用清洁燃料以及拥有高效、节能、低污染洁净燃烧技术的工业锅炉广受欢迎，新型锅炉总体市场依旧可观。

  随着环保政策的逐步深化，国家实行的煤改清洁能源政策得到进一步推广，因此传统工业锅炉的销量有所增加。中国作为世界上锅炉生产和使用最多的国家，在今年我国的工业锅炉行业发展前途良好，新型锅炉总体市场依旧不错。像循环流化床锅炉等采用清洁燃烧技术的锅炉发展迅速，而燃气锅炉也会有很大的进步空间。其中特别是燃用生活垃圾和生物质的锅炉，在解决垃圾的同时实现生产，是可持续发展的体现，市场潜力巨大。随着电力工业改革和发展，也拓宽了蓄热式电热锅炉系统的市场。

  在未来，国民经济的发展速度和投资规模会对工业锅炉商品市场发展造成不小的影响，除此之外能源政策和节能、环保要求也会对其产生一定的制约。而且显而易见，今后大中城市的小容量燃煤锅炉的比例会一下子就下降，锅炉及相关领域节能环保、新能源利用与信息化融合是未来锅炉行业的重中之重。今后锅炉行业企业要通过研发，转型，整合，创新等方式，形成一批应用前景良好的且具有自主知识产权或综合创新特色的新技术和新产品，为中国工业锅炉行业的可持续发展提供强有力的技术支持。

  本毕业设计是对锅炉原理课程理论知识的应用，以110t/h燃煤层燃炉为设计对象，特别阐述锅炉本体的设计和制造，进行了锅炉及各部件详尽热力计算和结构设计计算。本文设计内容是通过初始参数和所选煤种的参数来计算设计炉膛、防渣管、过热器、锅炉管束、省煤器和空气预热器的结构，并对所设计出来的结构可以进行热力计算校核。

  结构设计即通过初始参数来确定各部件结构的受热面积，再对此进行估算，大致得出各部件的结构尺寸。校核热力计算是已知锅炉容量和参数的情况下，结合燃料的性质和锅炉各部件结构尺寸来确定部件出口入口或受热面边界的水、汽、烟的温度和风烟流经各部件的速度。用这些参数与合理范围的参数作对比，逐步逼近并处于合理范围，再反推回结构尺寸设计，最终确定合理的范围内所对应的结构尺寸。

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