加热炉余热锅炉设计软件的开发

论文摘要

钢铁厂的加热炉是大型的耗能设备,其能耗约占整个轧制过程的60%,而加热炉烟气经尾部空气换热器后的排出温度一般为450～500℃,烟气余热存在较大的回收价值,回收这部分烟气的余热将对降低加热炉乃至整个轧钢过程能耗起到重要的作用。本文采用余热锅炉来回收加热炉尾部经空气换热器后烟气的余热,余热锅炉视实际生产要求既可以生产热水也可以生产蒸汽。本文对加热炉余热锅炉的结构进行了分析并建立了热力计算、水循环计算的数学模型及图形输出的三维模型,确立了程序的开发框图,采用Visual Basic6.0与Excel、Access混合编程以及基于Solid Edge的二次开发技术,开发了一套可视化余热锅炉设计软件。软件主要分为工艺计算和三维图形输出两部分,工艺计算可实现火管式热水余热锅炉的热力设计计算和热力校核计算以及烟道式余热锅炉的热力设计计算、热力校核计算、水自然循环计算和强制循环计算；三维图形输出是基于ActiveX Automation技术对SolidEdge进行了二次开发,并自动读取工艺计算结构数据生成余热锅炉的三维图形。软件功能主要包括数据库的新建、打开、保存、另存为功能；余热锅炉热力计算、水循环计算以及三维图形的输出功能；工艺计算结果的输出功能以及附加的功能如水和水蒸气的性质计算、烟气的性质计算以及三维模块化设计等。工艺计算结果是以Excel表格形式直观形象地反映给用户,计算结果主要包括热力及水循环计算的各种参数。利用该软件对某加热炉余热锅炉进行了热力及水循环计算,并将计算结果与实际的运行参数进行分析比较,验证了本软件的正确性和可靠性。由工艺计算结构数据自动生成了余热锅炉三维图形,验证了三维设计的可行性。利用该软件进行了不同热工参数、结构参数以及操作参数下的热力及水循环计算,对相应的计算结果数据进行了分析,并研究了热工参数、结构参数和操作参数对系统参数的影响,以此为依据可实现加热炉余热锅炉的优化设计。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 目录
• 第1章 绪论
• 1.1 概述
• 1.1.1 加热炉节能技术
• 1.1.2 余热锅炉简介
• 1.1.3 余热锅炉在钢铁企业余热回收中的作用
• 1.2 问题的提出
• 1.3 课题研究的意义
• 1.4 课题研究主要内容
• 第2章 加热炉余热锅炉结构分析及模型的建立
• 2.1 加热炉余热锅炉结构分析
• 2.1.1 火管式余热锅炉热力系统结构
• 2.1.2 烟道式余热锅炉热力系统结构
• 2.1.3 烟道式余热锅炉水循环系统结构
• 2.2 加热炉余热锅炉数学模型的建立
• 2.2.1 热力计算数学模型的建立
• 2.2.2 水循环计算模型的建立
• 2.2.3 三维图形输出模型的建立
• 2.2.3.1 零件环境下模型的建立
• 2.2.3.2 装配环境下模型的建立
• 第3章 加热炉余热锅炉软件开发理论基础
• 3.1 热力计算理论基础
• 3.1.1 热力计算步骤
• 3.1.2 热力计算基本概念和主要公式
• 3.2 水循环计算理论基础
• 3.2.1 水循环计算步骤
• 3.2.2 水循环计算基本概念和主要公式
• 3.2.2.1 流量特性参数
• 3.2.2.2 管内工质压降计算
• 3.2.2.3 汽化点位置判断及压降计算
• 3.3 三维图形绘制的方法及基本操作
• 3.3.1 二次开发技术
• 3.3.2 图形绘制基本操作
• 3.4 数据库开发技术
• 第4章 加热炉余热锅炉设计软件的开发
• 4.1 软件开发工具
• 4.2 软件开发总体思路
• 4.2.1 软件的功能
• 4.2.2 软件的总体结构
• 4.3 软件开发基本方法
• 4.3.1 程序开发框图
• 4.3.2 界面设计
• 4.3.3 模块化设计
• 4.3.4 软件整合
• 第5章 余热锅炉设计软件计算实例及结果分析
• 5.1 计算实例
• 5.1.1 火管式热力设计计算实例
• 5.1.2 烟道式热力计算实例
• 5.1.3 烟道式水循环计算实例
• 5.1.4 三维图形输出实例
• 5.2 结果分析
• 5.2.1 热力系统结果分析
• 5.2.2 水循环系统结果分析
• 第6章 结论
• 参考文献
• 致谢