掺烧酒精废液锅炉的设计

掺烧酒精废液锅炉的设计

论文摘要

生产酒精后排出的酒精废液属于高浓度的有机废水,COD含量很高,如果处理不当会对环境造成很大的污染。目前已有多种处理酒精废液的方法,但大多都不能完全解决环境污染问题,本文对酒精废液进行了分析研究,提出了采用锅炉焚烧法把酒精废液中的有机污染物完全烧掉。这样做,不但实现废液的零排放,而且酒精废液作为燃料烧掉,节约了能源,而灰渣可以作为钾肥,这对酒精生产企业将产生较好的经济效益和社会环境效益。 研究开发燃用酒精废液的锅炉,不同于一般的锅炉,需要从酒精废液的特性出发,考虑它的粘度、入炉浓度、燃烧特性和产生烟气的传热特性。经所设计锅炉的热力计算,通过热平衡分析和合理的受热面布置,求出了锅炉的热效率为77.2%。在锅炉的热力计算中,由于烟气的成分特殊,它与各受热面间的换热也不同于一般燃煤锅炉,各种系数的选取与常规锅炉也有差别。 本文对常规锅炉的燃烧设备进行了分析讨论,提出焚烧酒精废液需要引入流化床,在流化床内黑液自上而下喷淋。在炉内四面水冷壁墙上各布置有黑液喷枪,酒精废液由喷枪向下喷入炉膛,在下落的过程中黑液遇到高温烟气和流化床料迅速预热、蒸发、燃烧和燃烬。在炉膛底部,顺列布置有许多小风帽,形成流化床。当锅炉运行时,高速一次风从风帽的小孔喷出,吹动流化床上的床料,成为流化状态,使炉膛成了一个物料内循环。流化床料是一个比较大的蓄热体,它在对入炉酒精废液的加热中起到了较为关键的作用。这两种燃烧方式的配合既延长了酒精废液在炉膛内的停留时间,又加速了其加热、蒸发和燃烧的速度,有利于酒精废液的燃烬,提高了锅炉的热效率。 该锅炉设计还重点讨论了二次风的布置及作用。在喷枪燃烧器上中下三层布置有二次风,比例为1:1:1,二次风搅拌炉内气体使之混合,使炉内烟气产生旋涡,延长悬浮的飞灰及飞灰可燃物在炉内的行程,使飞灰及飞灰可燃物进一步降低。它的合理使用可以使飞灰量减少,使飞灰可燃物降低。另外对悬浮可燃物供给部分空气,有利于提

论文目录

  • 摘要
  • Abstract
  • 符号说明
  • 第一章 绪论
  • 1.1 锅炉设计背景
  • 1.2 酒精废液的处理方法
  • 1.2.1 原液农灌法
  • 1.2.2 厌氧+农灌法
  • 1.2.3 厌氧+好氧+物化法
  • 1.2.4 生化法
  • 1.2.5 锅炉焚烧法
  • 1.3 酒精废液锅炉的发展状况及应用前景
  • 第二章 酒精废液的特性
  • 2.1 酒精废液的成份分析及特点
  • 2.2 酒精废液的燃烧特性
  • 2.2.1 水分
  • 2.2.2 干燥无灰基挥发分含量
  • 2.2.3 灰分及其焦结性
  • 2.2.4 硫的含量及影响
  • 第三章 酒精废液锅炉的热力计算及受热面布置
  • 3.1 酒精废液的燃烧产物
  • 3.2 热平衡计算
  • 3.3 各受热面的吸热量分配及整体布置
  • 3.3.1 吸热量分配
  • 3.3.2 燃烧设备的选择
  • 3.3.3 受热面的总体布置
  • 3.4 炉膛内传热计算
  • 3.4.1 炉膛容积的决定
  • 3.4.2 炉膛形状和尺寸的决定
  • 3.4.3 炉膛传热计算
  • 3.5 对流受热面的传热计算
  • 3.6 热力计算汇总表
  • 第四章 组织燃烧设计
  • 4.1 燃烧方式的具体选择
  • 4.2 黑液喷枪的工作原理及布置方式
  • 4.3 流化床燃烧
  • 4.4 燃烧室的设计布置
  • 4.4.1 断面热负荷的影响
  • 4.4.2 流化床的设计对燃烧的影响
  • 4.4.3 二次风布置对燃烧的影响
  • 4.5 锅炉给料及掺烧
  • 4.6 燃烧室采用的防护措施
  • 第五章 锅炉结构布置
  • 5.1 锅炉的整体布置
  • 5.2 锅炉的主要性能点
  • 5.3 锅炉基本尺寸
  • 5.4 锅炉水容积
  • 5.5 锅炉受压元件材料及规格
  • 5.6 锅炉主要部件结构
  • 5.6.1 锅筒
  • 5.6.1.1 锅筒结构简介
  • 5.6.1.2 水位
  • 5.6.1.3 锅筒的固定
  • 5.6.2 锅筒内部装置
  • 5.6.2.1 旋风分离器
  • 5.6.2.2 波形板分离器
  • 5.6.2.3 顶部匀汽孔板分离器
  • 5.6.2.4 连续排污
  • 5.6.2.5 加药管
  • 5.6.2.6 紧急放水
  • 5.6.2.6 定期排污
  • 5.6.3 燃烧室及水冷壁
  • 5.6.3.1 结构
  • 5.6.3.2 循环回路
  • 5.6.3.3 水冷壁固定
  • 5.6.4 对流管束
  • 5.6.5 过热器
  • 5.6.6 汽温调节
  • 5.6.7 省煤器
  • 5.6.8 空气预热器
  • 5.6.9 钢结构
  • 5.6.10 流化床及一次风室
  • 5.6.11 给煤与稻壳给料系统
  • 5.6.12 平台、扶梯
  • 5.6.13 护板
  • 5.6.14 锅炉范围内管路
  • 5.6.15 一、二次风系统
  • 5.6.16 热风管道
  • 5.6.17 流化床点火装置
  • 5.6.18 炉墙
  • 5.6.19 吹灰器的布置
  • 第六章 酒精废液锅炉的运行调试
  • 6.1 锅炉流化床温的控制
  • 6.2 二次风的正确使用
  • 6.3 料层压差和炉膛压差的控制
  • 6.4 床料颗粒对传热的影响及粒径的确定
  • 6.5 冷态流化试验
  • 6.6 酒精废液喷淋方式及投入时间的选择
  • 第七章 放灰装置与灰渣综合利用
  • 7.1 放灰装置
  • 7.2 灰渣综合利用
  • 第八章 总结
  • 参考文献
  • 致谢
  • 相关论文文献

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