多台燃气锅炉并联烟道的设计研究

论文摘要

目前的锅炉房工艺设计中,燃煤锅炉一般采用并联烟道,而燃气锅炉都是一台锅炉对应一个烟囱,这与燃煤锅炉和燃气锅炉克服烟道阻力的方式不同有关。在平衡通风的燃煤锅炉中,是由引风机和烟囱共同作用来克服炉膛出口到烟囱出口这一段的阻力,引风机所提供的动力大小与燃煤锅炉的燃烧工况无关;燃气锅炉则由燃烧器燃烧所提供的压力和烟囱抽力来克服所有的阻力。多台燃气锅炉使用并联烟道连接时,当维持烟道正常流动所需的最小压力改变时,可能导致烟道阻力不平衡,影响燃烧工况,进而影响锅炉的出力和使锅炉偏离正常工况。本文就是针对这种现状,分析其原因,提出解决的措施。本文选择三台额定负荷为7MW的燃气锅炉,并对每一台锅炉假定了5个工况点。计算了燃气锅炉在不同工况下的燃料消耗量和排烟量。确定了烟道的连接方式和几何尺寸,并且对烟囱进行了设计。为了验证用数值模拟方法确定截面平均压力的可行性,将理论计算值与模拟计算值进行了对比。对锅炉负荷分配方案进行了优化组合,使其能更接近锅炉实际运行情况。用模拟的方法得出锅炉在不同负荷分配方案下烟气正常流动所需的最小排烟压力,计算了锅炉在不同负荷分配方案下实际的排烟压力。用数学处理手段得出这个压差与锅炉负荷的关系式,根据此关系式得出阀门的阻力特性数学表达式。通过对并联烟道阻力特性的研究,为燃气锅炉并联烟道的设计提供了解决手段。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 课题来源及研究的目的和意义
• 1.2 国内外在该方向的研究现状及分析
• 1.3 本课题的主要研究内容
• 第2章 燃气锅炉并联烟道的设计
• 2.1 燃气锅炉及燃料的确定
• 2.1.1 燃气锅炉的选择
• 2.1.2 燃料的选择
• 2.2 燃气燃烧计算
• 2.2.1 燃气发热量确定
• 2.2.2 燃烧所需空气量计算
• 2.2.3 理论烟气量和实际烟气量计算
• 2.3 锅炉的燃料消耗量和排烟量
• 2.3.1 锅炉燃料消耗量的计算
• 2.3.2 锅炉的排烟量
• 2.4 锅炉房的布置
• 2.5 烟道几何尺寸的确定
• 2.6 锅炉烟囱设计
• 2.7 本章小结
• 第3章 并联烟道的压力分析
• 3.1 并联烟道模拟的理论基础
• 3.1.1 并联烟道紊流基本方程
• 3.1.2 紊流数值模拟方法
• 3.1.3 并联烟道模拟紊流模型的选择
• 3.2 模拟计算方法的验证
• 3.2.1 管段阻力的理论计算
• 3.2.2 管段阻力的模拟计算
• 3.2.3 两种计算值的对比及误差分析
• 3.3 锅炉负荷分配方案
• 3.3.1 锅炉负荷初步分配方案
• 3.3.2 不同负荷分配方案模拟及分析
• 3.3.3 锅炉负荷分配方案的确定
• 3.4 锅炉排烟压力下烟道压力工况
• 3.4.1 不同工况下锅炉排烟压力
• 3.4.2 烟道烟气正常流动所需的最小压力
• 3.4.3 并联烟道压力工况分析
• 3.5 本章小结
• 第4章 并联烟道阀门的阻力特性
• 4.1 并联烟道阀门前后压差的数学表达式
• 4.2 阀门阻力特性数学表达式
• 4.3 本章小结
• 结论
• 参考文献
• 致谢