工业锅炉整机节能与环保的研究

摘要

工业锅炉当前存在着热效率低、烟尘排放量高两大技术难题。这除了与运行技术有关、供应燃料与设计煤种不合适外，还与工业锅炉的设计有着直接的关系。因此，工业锅炉整机如何提高热效率、节约能源，如何降低烟尘排放浓度、减少污染物对大气的污染，是目前工业锅炉的重大研究课题，是摆在工业锅炉研究人员面前重要而又艰巨的任务。　　中国工业锅炉以层状燃烧为主，燃料大多数为煤炭，并且以链条炉排为主导地位，其产量占工业锅炉总台数的52.7％、占总容量的59％，其次为往复炉排，分别占总台数地21％和总容量的17％。针对我国工业锅炉现状，本文作者对工业锅炉热效率低、烟尘排放量高的影响因素进行研究，从工业锅炉炉内燃煤的燃烧过程、炉内结构形状、炉内空气动力场入手，深入分析了工业锅炉炉膛、影响燃料燃烧的炉拱、影响炉内降尘的折烟墙、二次风等进行了分析研究，找出了合适的炉内结构形状、前后拱对炉排的遮盖面积以及后拱对水平的倾斜角度和合适的炉内“V”型截头炉底，这对改进炉内燃料燃烧、提高工业锅炉热效率、降低锅炉初始排尘浓度，对工业锅炉新产品的设计开发和效率低运行的工业锅炉改造提供了理论依据，这对工业锅炉整机节能与环保具有较为现实的意义，对新锅炉的设计和旧锅炉的改造具有较好的经济效益、社会效益以及社会环境效益。　　本文还对我国工业锅炉多数存在燃烧煤种与设计煤种不符的情况，对工业锅炉进行了动力配煤研究，利用多目标规划的基本原理，建立了动力配煤方案的多目标规划模型，利用计算机对动力配煤方案进行了优化，使煤质互补以适应工业锅炉各种燃烧设备对煤质的要求，达到提高燃烧效率和减少污染物排放的目的，同时对工业锅炉实施动力配煤的经济和环境效益进行了综合评价。　　本课题的研究符合社会可持续发展的规律、符合工业锅炉节能与环保的发展方向，具有一定的理论与实践意义。

目录

文摘

英文文摘

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第一章绪论

1.1课题研究背景

1.1.1我国能源现状及特点

1.1.2我国工业锅炉现状及发展趋势

1.2课题研究的目的、内容和方法

第二章国内外工业锅炉整机节能与环保措施评述

2.1优化炉拱技术

2.1.1关于炉拱的理论

2.1.2炉拱技术应用实例

2.2洁净煤技术

2.2.1洗煤技术

2.2.2型煤燃烧技术

2.3其它措施

2.4各种技术措施评判

第三章工业锅炉炉内燃烧过程的规律性研究

3.1链条炉的燃烧过程及其特点

3.2焦炭的燃烧

3.2.1焦碳的燃烧过程

3.2.2焦炭燃烧速度及其影响因素

3.2.3煤的燃烧区特性

3.2.4碳粒的燃烧时间

3.3强化燃烧的途径

3.3.1燃烧三要素

3.3.2完全燃烧的条件

3.3.3强化燃烧的途径

第四章工业锅炉整机节能与环保的措施研究

4.1冷态空气动力场利用的可行性

4.2炉内空气动力场对燃烧的影响

4.3炉内空气动力场的影响因素

4.3.1炉内燃烧过程的流动特性分析

4.3.2炉膛的影响

4.3.3炉拱的影响

4.3.4折焰墙的影响

4.3.5二次风的影响

4.4工业锅炉整机节能与环保的措施

4.4.1增加炉拱对炉排的遮盖面积

4.4.2采用多级可拆式耐火砖成型拱

4.4.3将炉膛设计成燃烧室与燃烬室两部分

4.4.4采用倾斜式折焰墙

4.4.5采用V形截头炉底

4.4.6使燃烧室出口截面小、燃烬室中流通截面大

4.4.7对流管束间，使烟气多次折返，有利于炉内除尘

4.5节能环保综合效益评价

第五章动力配煤

5.1动力配煤及其重要意义

5.1.1动力配煤的提出

5.1.2动力配煤的优越性及其重要意义

5.2国内外动力配煤发展概况

5.2.1国内动力配煤发展现状及展望

5.2.2国外动力配煤发展情况

5.2.3动力配煤技术发展现状

5.3动力配煤的煤质参数及其线性可加性研究

5.3.1动力配煤主要煤质指标的确定

5.3.2动力配煤主要煤质参数的线性可加性研究

5.4动力配煤数学模型的建立及其求解

5.4.1现有动力配煤数学模型存在的问题

5.4.2目标函数的确定

5.4.3约束条件的选取

5.4.4模型的建立

5.4.5模型的求解

5.4.6模型的应用

5.5动力配煤综合效益评述

5.5.1动力配煤的经济效益

5.5.2动力配煤的环境效益

第六章本文总结

参考文献

致谢