鍋爐的燃燒室與煙道設(shè)計(jì)

鍋爐的燃燒室與煙道設(shè)計(jì)匯報(bào)人：2024-01-22燃燒室設(shè)計(jì)基礎(chǔ)煙道設(shè)計(jì)基礎(chǔ)燃燒室與煙道匹配設(shè)計(jì)材料選擇與強(qiáng)度校核熱工測量與控制技術(shù)應(yīng)用優(yōu)化設(shè)計(jì)與節(jié)能減排措施contents目錄01燃燒室設(shè)計(jì)基礎(chǔ)燃燒室應(yīng)提供足夠的空氣和適當(dāng)?shù)臏囟龋_保燃料完全燃燒，提高鍋爐效率。保證燃料完全燃燒減少污染物排放適應(yīng)不同燃料通過優(yōu)化燃燒室設(shè)計(jì)，降低氮氧化物、硫氧化物等污染物的排放，滿足環(huán)保要求。燃燒室應(yīng)能適應(yīng)不同種類和品質(zhì)的燃料，保證鍋爐的穩(wěn)定運(yùn)行。030201燃燒室功能及要求適用于燃煤鍋爐，采用煤粉噴入技術(shù)，具有燃燒效率高、污染物排放低等優(yōu)點(diǎn)。煤粉燃燒室適用于燃油鍋爐，通過噴油嘴將燃油噴入燃燒室，與空氣混合后點(diǎn)燃。油燃燒室適用于燃?xì)忮仩t，燃?xì)馀c空氣在燃燒室內(nèi)混合后點(diǎn)燃，具有燃燒穩(wěn)定、易于控制等優(yōu)點(diǎn)。氣體燃燒室燃燒室類型與結(jié)構(gòu)包括燃料的成分、熱值、揮發(fā)分、灰分等，直接影響燃燒室的設(shè)計(jì)和運(yùn)行。燃料在燃燒室內(nèi)的燃燒過程可分為著火、燃燒和燃盡三個(gè)階段，需要合理控制空氣量、溫度和停留時(shí)間等參數(shù)，以實(shí)現(xiàn)高效低污染燃燒。燃料特性及燃燒過程燃燒過程燃料特性02煙道設(shè)計(jì)基礎(chǔ)煙道功能耐高溫、耐腐蝕良好的密封性合理的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)煙道功能及要求引導(dǎo)煙氣從鍋爐燃燒室排出，確保煙氣流動的順暢和穩(wěn)定，同時(shí)減少熱損失和污染物排放。煙道連接處需保證良好的密封性，防止煙氣泄漏。煙道內(nèi)煙氣溫度較高，且含有腐蝕性氣體，因此煙道材料需具備耐高溫、耐腐蝕的特性。煙道結(jié)構(gòu)應(yīng)設(shè)計(jì)合理，以減小流動阻力、降低能耗。自然排煙道利用自然風(fēng)壓或熱壓作用使煙氣排出，結(jié)構(gòu)簡單，適用于小型鍋爐或煙氣溫度較高的場合。煙道類型根據(jù)鍋爐類型、煙氣特性及排放要求，煙道可分為自然排煙道和機(jī)械排煙道兩種類型。機(jī)械排煙道通過風(fēng)機(jī)等機(jī)械設(shè)備強(qiáng)制排出煙氣，適用于大型鍋爐或煙氣排放要求較高的場合。機(jī)械排煙道可進(jìn)一步分為單級和多級排煙道，以滿足不同需求。煙道類型與結(jié)構(gòu)煙氣在煙道內(nèi)的流動遵循流體動力學(xué)原理，其流動狀態(tài)受到煙道結(jié)構(gòu)、煙氣溫度、壓力等多種因素的影響。在煙道設(shè)計(jì)中，需充分考慮這些因素，以確保煙氣流動的順暢和穩(wěn)定。煙氣流動特性煙道阻力是指煙氣在煙道內(nèi)流動時(shí)遇到的阻力，包括沿程阻力和局部阻力。沿程阻力與煙道長度、煙氣粘度等因素有關(guān)，而局部阻力則與煙道結(jié)構(gòu)、彎頭、閥門等局部構(gòu)件有關(guān)。在煙道設(shè)計(jì)中，需對阻力進(jìn)行準(zhǔn)確計(jì)算，以確保鍋爐的正常運(yùn)行和能效。阻力計(jì)算煙氣流動特性及阻力計(jì)算03燃燒室與煙道匹配設(shè)計(jì)

燃燒室出口煙氣參數(shù)確定煙氣溫度根據(jù)鍋爐熱效率、燃料種類和過量空氣系數(shù)等參數(shù)，計(jì)算燃燒室出口煙氣溫度。煙氣成分分析燃料燃燒產(chǎn)生的煙氣成分，包括CO2、H2O、N2、O2、SO2等，為后續(xù)煙道設(shè)計(jì)提供依據(jù)。煙氣流量根據(jù)鍋爐負(fù)荷、過量空氣系數(shù)和煙氣溫度等參數(shù)，計(jì)算燃燒室出口煙氣流量。根據(jù)煙氣流動特性和空間布局要求，選擇合適的煙道截面形狀，如圓形、矩形等。煙道截面形狀根據(jù)煙氣流量和允許流速，計(jì)算煙道截面面積。煙道截面面積根據(jù)煙道截面面積和形狀，確定煙道的寬度、高度或直徑等尺寸。煙道截面尺寸煙道截面尺寸計(jì)算通過合理設(shè)計(jì)煙道截面尺寸和布置方式，控制煙氣流速在合適范圍內(nèi)，以保證煙氣流動的穩(wěn)定性和減少阻力損失。煙氣流速根據(jù)鍋爐負(fù)荷、燃料種類和過量空氣系數(shù)等參數(shù)，計(jì)算煙道壓降，并通過優(yōu)化煙道結(jié)構(gòu)和布置方式等措施，降低壓降，提高鍋爐效率。壓降控制分析煙道中的局部阻力和沿程阻力，通過合理設(shè)計(jì)煙道結(jié)構(gòu)和采取減阻措施，降低煙氣阻力，提高鍋爐經(jīng)濟(jì)性。煙氣阻力煙氣流速與壓降控制04材料選擇與強(qiáng)度校核燃燒室材料必須能夠承受高溫環(huán)境，通常選擇具有高熔點(diǎn)和良好熱穩(wěn)定性的金屬材料，如不銹鋼、耐熱鋼等。耐高溫性能在高溫下，材料容易與氧氣發(fā)生反應(yīng)導(dǎo)致氧化，因此燃燒室材料需要具有良好的抗氧化性能，以減少氧化層對材料性能的影響?？寡趸阅苋紵也牧闲枰哂辛己玫膶?dǎo)熱性能，以便將熱量快速傳遞給鍋爐內(nèi)的水或蒸汽，提高鍋爐效率。良好的導(dǎo)熱性燃燒室材料選擇及要求03良好的密封性煙道材料需要具有良好的密封性能，以防止煙氣泄漏和污染環(huán)境。01耐腐蝕性煙道中的煙氣含有多種腐蝕性物質(zhì)，因此煙道材料需要具有良好的耐腐蝕性，以防止材料損壞和泄漏。02高溫穩(wěn)定性煙道材料需要能夠承受高溫?zé)煔獾臎_刷和熱量傳遞，保持穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)和性能。煙道材料選擇及要求有限元分析01利用有限元分析軟件對燃燒室和煙道的結(jié)構(gòu)進(jìn)行建模和分析，計(jì)算其在各種工況下的應(yīng)力、變形等參數(shù)，以評估其結(jié)構(gòu)強(qiáng)度是否符合要求。實(shí)驗(yàn)測試02通過實(shí)驗(yàn)手段對燃燒室和煙道的樣品進(jìn)行壓力測試、高溫測試等，以驗(yàn)證其在實(shí)際工況下的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度和穩(wěn)定性。經(jīng)驗(yàn)公式法03根據(jù)經(jīng)驗(yàn)公式和工程實(shí)踐，對燃燒室和煙道的結(jié)構(gòu)尺寸、壁厚等進(jìn)行計(jì)算和校核，以確保其滿足強(qiáng)度要求。結(jié)構(gòu)強(qiáng)度校核方法05熱工測量與控制技術(shù)應(yīng)用紅外測溫技術(shù)利用紅外輻射原理，通過測量物體輻射的紅外能量來確定溫度。溫度控制技術(shù)應(yīng)用采用PID控制算法，根據(jù)設(shè)定溫度與實(shí)際溫度的偏差，自動調(diào)節(jié)燃料量、送風(fēng)量等參數(shù)，實(shí)現(xiàn)溫度的穩(wěn)定控制。熱電偶測溫技術(shù)利用熱電偶原理，通過測量溫度梯度產(chǎn)生的熱電勢來確定溫度。溫度測量與控制技術(shù)應(yīng)用123利用壓力傳感器將壓力轉(zhuǎn)換為電信號進(jìn)行測量。壓力傳感器測量技術(shù)將壓力信號轉(zhuǎn)換為標(biāo)準(zhǔn)信號輸出，便于遠(yuǎn)程傳輸和集中控制。壓力變送器測量技術(shù)通過壓力調(diào)節(jié)閥等控制元件，根據(jù)設(shè)定壓力與實(shí)際壓力的偏差，自動調(diào)節(jié)進(jìn)氣量或排氣量，保持燃燒室壓力穩(wěn)定。壓力控制技術(shù)應(yīng)用壓力測量與控制技術(shù)應(yīng)用采用孔板流量計(jì)、渦街流量計(jì)等流量計(jì)對氣體或液體流量進(jìn)行測量。流量計(jì)測量技術(shù)通過調(diào)節(jié)閥或變頻器等控制元件，根據(jù)設(shè)定流量與實(shí)際流量的偏差，自動調(diào)節(jié)燃料量或送風(fēng)量，實(shí)現(xiàn)流量的穩(wěn)定控制。同時(shí)，結(jié)合鍋爐負(fù)荷變化，實(shí)現(xiàn)燃燒過程的優(yōu)化調(diào)整。流量控制技術(shù)應(yīng)用流量測量與控制技術(shù)應(yīng)用06優(yōu)化設(shè)計(jì)與節(jié)能減排措施燃燒室形狀優(yōu)化采用合理的燃燒室形狀，如圓形或橢圓形，以減少燃燒死角和熱損失，提高燃燒效率。燃燒器布置優(yōu)化根據(jù)燃料特性和鍋爐負(fù)荷要求，合理布置燃燒器，使燃料與空氣充分混合，提高燃燒速度和效率。空氣動力場優(yōu)化通過調(diào)整送風(fēng)方式、風(fēng)量和風(fēng)速等參數(shù)，優(yōu)化燃燒室內(nèi)的空氣動力場，使燃料在最佳條件下燃燒。提高燃燒效率的優(yōu)化設(shè)計(jì)煙氣再循環(huán)技術(shù)將部分煙氣返回燃燒室，降低燃燒溫度和氧氣濃度，從而減少氮氧化物生成。除塵脫硫脫硝技術(shù)在煙道中設(shè)置除塵器、脫硫裝置和脫硝裝置，去除煙氣中的顆粒物、二氧化硫和氮氧化物等污染物。低氮燃燒技術(shù)采用低氮燃燒器、分級燃燒等技術(shù)，降低燃燒過程中的氮氧化物生成量。降低污染物排放的優(yōu)化設(shè)計(jì)高效低氮燃燒器應(yīng)用某電廠采用高效低氮燃燒器后，鍋爐熱效率提高了3%，氮氧化物排放降低了50%。