水煤浆锅炉上喷淋水洗法烟气余热回收设备技术研究

摘要

能源问题逐渐成为制约我国经济和社会持续、快速发展的主要的因素之一，提高能源利用效率最可行的手段之一就是节能。煤占我国能源消耗70％左右，燃煤锅炉约占80%，因此必须大力发展高效节能的燃煤工业锅炉。由于水煤浆具有节能和环保的双重特点，为此选择研究水煤浆锅炉的烟气节能问题。　　采用热量衡算方法，对比以煤、石油和天然气为燃料的工业锅炉烟气余热回收价值，以含煤浓度为65％的水煤浆为例，将其排烟温度从195℃降低到55℃排放，计算分析的结果表明：余热回收可使热效率提高的幅度高达17.4％，超过了油锅炉烟气余热回收的价值。　　研究分析了工业锅炉传统设计规定的高温排烟的时代原因，指出现在低温排烟的技术经济问题。在此基础上提出了水煤浆工业锅炉烟气水洗法回收的新工艺与新设备。其原理为采用大孔上喷淋再细化部分回流的水洗法回收烟气中的显热与潜热，得到的高温热污水，通过二次换热器得到清洁热水。　　本文以6t/h的水煤浆锅炉设计了烟气余热回收的传热传质装置为例，重点研究了大孔向上喷淋再细化系统图，优化得到了喷水孔直径、水滴再细化筛网的目数、高度、倾斜角度等结构的最优化，并得到优化条件下水滴粒径分布公式。还采用CFD软件FLUENT进行数值模拟优化研究了水平段与竖直段拐弯处的均布导流板的结构。　　初步研究结果表明，在二次换热器传热面旋液流态化新技术的配套支持下，水煤浆锅炉烟气余热高回收率设备不仅技术上是可行的，而且在经济是可以有较好效益的。

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第一章 绪论

1.1我国能源结构以及节能潜力分析

1.2国内外水煤浆的研究与应用

1.3我国高温烟气余热回收研究和利用现状

第二章 水煤浆锅炉烟气余热回收潜力研究

2.1排烟温度的设定根据及实际使用中偏高的主要原因

2.2排烟热损失的计算

2.3现有锅炉排烟温度设计值应该与时俱进

第3章 工业锅炉烟气热量回收技术述评

3.1锅炉烟气余热回收现状

3.2水煤浆锅炉烟气分析

3.3凝结换热

3.4对流传质理论

3.5单个水滴的传质传热分析

第四章 水煤浆锅炉上喷淋水洗法烟气余热回收设备的技术原理

4.1技术路线

4.2喷淋系统的实验

4.3测定单个液柱喷淋的水滴粒径分布公式

4.4单个水滴的运动分析

4.5喷淋系统

4.6烟气均布板的设计

第5章 研究小结与展望

参考文献

发表的学术论文等研究成果

附录

致谢