DZL型工業(yè)鍋爐空氣動力場的研究及設計.pdf

1、本文對中國目前能源的現狀及工業(yè)鍋爐存在的問題進行了分析、研究,提出了當前工業(yè)鍋爐普遍存在熱效率低,排塵濃度高的突出技術問題。
　　 如何解決上述問題,如何節(jié)能減排,如何做到低碳燃燒?這是擺在我們政府和專業(yè)技術人員面前艱巨而又緊迫的任務。
　　 目前,工業(yè)鍋爐節(jié)能減排的途徑大體有以下幾種:一是增加鍋爐尾部受熱面,降低排煙溫度,提高鍋爐熱效率;二是配置高效除塵器,降低鍋爐排塵濃度;三是改進鍋爐結構,提高燃燒效率,降低鍋爐初始

2、排塵濃度。若采用第一種措施增加尾部受熱面,可以提高鍋爐熱效率,但鋼材耗量增加,并且還不能解決排塵濃度高的問題,而且排煙溫度過低會導致尾部受熱面的低溫腐蝕;配置高效除塵器則可以降低排塵濃度,減少污染,但技術難度大、成本高,并不能提高鍋爐熱效率;如從爐內結構入手,可以使爐內燃燒強化,不但可以提高鍋爐熱效率,而且可以降低鍋爐初始排塵濃度,有利于節(jié)能和減排。
　　 本文以一臺DZL1.4-0.7/95/70-AⅠ型熱水鍋爐為實驗設備,從

3、爐內空氣動力場的試驗研究入手。在冷態(tài)下利用七孔探針測試出燃燒室出口折煙墻傾角為0°、30°、45°時的爐膛空氣速度矢量值,進而利用Lagrange二次差值對其進行優(yōu)化細分,得到折煙墻傾角為27°～35°(間隔1°)時的速度矢量值,然后利用Excel的數組功能計算出不同折煙墻傾角時各個點的旋度值及每種傾角下旋度模的和,將其輸入Origin數據處理軟件中,得到不同傾角時的旋度模的和的曲線,最后利用MATLAB三維繪圖程序調用Excel中的爐

4、膛空氣速度矢量值,繪制出不同折煙墻傾角時燃燒室和燃燼室的空氣動力場圖。將爐膛內不同折煙墻傾角時的三維空氣動力場圖和旋度模的和的曲線圖進行分析、比較,最后得出結論:將原鍋爐燃燒室出口水平折煙墻改為左高右低的傾斜式折煙墻,且傾角為27°～29°時,鍋爐內部煙氣擾動最強烈,煙氣在爐內流動路線最長,這有利于飛灰可燃物的進一步燃燼和飛灰的進一步沉降,有利于工業(yè)鍋爐的節(jié)能和環(huán)保。
　　 本次研究在不增加鋼材耗量及其他成本的情況下,減少了工業(yè)

5、鍋爐的制造工時,降低了機械不完全燃燒熱損失和化學不完全燃燒熱損失,提高了鍋爐熱效率,降低了工業(yè)鍋爐的初始排塵濃度,減少了煙塵對大氣的污染,有利于工業(yè)鍋爐的節(jié)能減排。上述研究為新鍋爐的設計和舊工業(yè)鍋爐的改造提供了參考數據,將會創(chuàng)造較好的經濟效益、社會效益,以及社會環(huán)境效益。
　　 根據上述試驗研究,設計了一臺DZL1.4-0.7/95/70-AⅠ型熱水鍋爐,并完成了該鍋爐的本體設計和本體圖紙繪制,完成了該鍋爐的熱力計算和強度計算,

6、編寫了設計說明書、安裝說明書、使用說明書。根據前面爐內空氣動力場的試驗研究,所設計鍋爐采用傾角為28°的傾斜式折煙墻,延長了煙氣在爐內的停留時間,使得煙氣中的飛灰可燃物進一步燃燼;在對流管束間設計多道擋煙墻,煙塵在多次折返的對流管束中靠離心力和慣性力進一步沉降,進一步降低了工業(yè)鍋爐的初始排塵濃度;該熱水鍋爐的水循環(huán)采用強制與自然并聯的循環(huán)方式,兼有強制循環(huán)與自然循環(huán)的優(yōu)點,停爐便于保護。該鍋爐與1.4MW的SZL,型水管鍋爐及DZL型水