增压锅炉用余热锅炉热力性能研究

摘要

在船舶动力系统中增压锅炉是提供整个船舶的动力来源,增压锅炉的排烟温度较高造成很大的能源浪费,设计利用增压锅炉烟气的余热锅炉对于增加船舶动力能源具有很大意义。利用增压锅炉烟气的余热锅炉设计的难点在于余热锅炉的变工况性。由于船舶保持不同航速锅炉负荷变化较大,余热锅炉设计时要考虑多个工作点的正常运行。校核计算是在锅炉制造前研究其运行的主要方式。本文介绍了增压锅炉余热回收系统的原理,研究了余热锅炉结构设计和热力计算方法,完成了余热锅炉各主要工况的校核计算,并进行热力参数分析。
　　通过对所研制余热锅炉校核计算得出的主要结论有:随着工况变大余热锅炉蒸汽产量、节点温差呈线性增加。低工况产生的饱和蒸汽压力较低,随着负荷增加而增加,在46.5％工况以上能够达到设计值1.57MPa。饱和蒸汽压力的这一特点对锅炉烟温和余热利用率等参数影响较大。蒸发器后烟温随工况增加而增加,在低工况段增速较大,在高工况段增速较低。在低工况段整个锅炉的余热利用率随负荷增加有较快增加,在高工况段随负荷增加余热利用率有缓慢的降低。根据余热锅炉尾部受热面产生酸露点腐蚀的研究,利用增压锅炉烟气的余热锅炉最低排烟温度为150℃,余热锅炉在20%工况下运行排烟温度为150℃,所以余热锅炉在20%以上工况才能作为工作工况长期运行。
　　在校核计算研究基础上通过受热面结构优化提出适合不同环境下的不同炉型,并分别进行了热力计算,并对热力参数进行比较分析。由于变工况余热锅炉设计时很难找到同时满足高低工况要求的平衡点,提出了用变受热面余热锅炉炉型来接收变工况烟气。

目录

封面

声明

中文摘要

英文摘要

目录

第一章 绪论

1.1增压锅炉余热回收背景

1.2余热锅炉技术国内外现状

1.3余热锅炉计算方法研究现状

1.4本文主要研究内容

第二章 增压锅炉余热回收工作原理

2.1 增压锅炉工作原理

2.2 增压锅炉系统构成

2.3 增压锅炉装置组成

2.4 增压锅炉装置热力循环

2.5 余热烟气接收装置

2.6 加入余热回收的热力循环

2.7 本章小结

第三章 余热锅炉结构研究

3.1 其他余热锅炉结构布置

3.2 增压锅炉用余热锅炉结构布置

3.3卧式布置和立式布置比较

3.4 本章小结

第四章 余热锅炉热力计算

4.1 热力计算方法研究

4.2 多工况校核计算

4.3本章小结

第五章 热力性能参数变化规律研究

5.1 余热锅炉入口参数、蒸汽产量变化规律

5.2余热锅炉蒸发器烟气参数变化规律

5.3 余热锅炉经济器烟气参数研究

5.4 余热锅炉效率变化研究

5.5本章小结

第六章 舰船余热锅炉设计的比较与分析

6.1 利用两台增压锅炉烟气的余热锅炉

6.2 按30%工况设计余热锅炉

6.3 变受热面余热锅炉接收变工况烟气

6.4余热锅炉回收舰船燃气轮机余热

6.5 本章小结

结论

致谢

参考文献

附录 攻读硕士期间发表论文