燃煤电站锅炉结渣的研究及预防开题报告.doc

南京工程学院毕业设计开题报告 课 题 名 称：燃煤电站锅炉结渣的研究及预防 学 生 姓 名：周琳周 学 生 学 号：240112441 学 生 班 级：K热动111 指 导 教 师：陈明 所 在 系 部：能源与动力工程 专 业 名 称：热能与动力工程 南京工程学院2015年 2月 21日说 明1根据南京工程学院毕业设计(论文)工作管理规定，学生必须撰写毕业设计（论文）开题报告，由指导教师签署意见、教研室审查，系教学主任批准后实施。2开题报告是毕业设计（论文）答辩委员会对学生答辩资格审查的依据材料之一。学生应当在毕业设计（论文）工作前期内完成，开题报告不合格者不得参加答辩。3毕业设计开题报告各项内容要实事求是，逐条认真填写。其中的文字表达要明确、严谨，语言通顺，外来语要同时用原文和中文表达。第一次出现缩写词，须注出全称。4本报告中，由学生本人撰写的对课题和研究工作的分析及描述，应不少于2000字，没有经过整理归纳，缺乏个人见解仅仅从网上下载材料拼凑而成的开题报告按不合格论。5开题报告检查原则上在第24周完成，各系完成毕业设计开题检查后，应写一份开题情况总结报告。毕业设计(论文)开题报告学生姓名周琳周学 号240112441专 业热能与动力工程指导教师姓名陈明职 称所在系部能源与动力工程课题来源D.自拟课题课题性质毕业设计课题名称燃煤电站锅炉结渣的研究及预防毕业设计的内容和意义毕业设计内容：通过查阅各种文献资料，掌握燃煤的特性指标以及结渣特性指标，并能对各种结渣特性指标进行系统分析。针对各种不同的受热面布置方式，对结渣受布置方式影响的程度进行讨论；并对锅炉结渣的机理进行深入的分析；最后提出预防锅炉结渣所采取的主要措施。毕业设计的意义：燃煤锅炉的炉膛结渣(亦称结焦)、对流受热面的积灰与低温腐蚀是屡见不鲜的。结渣属于粘结性灰污，其带来的危害性通常要比松散性灰污严重得多。当锅炉发生结渣时，由于灰污具有比金属壁大得多的热阻，因而降低了传热效果，增加了锅炉排烟损失，使锅炉效率降低，且增加了通风电耗。同时，由于结渣且有局部性，因而影响到受热面内部汽水正常工作。严重的结渣将堵塞烟气通道及炉膛排渣口和使汽水管过热爆管，破坏设备连续运行。大的渣块掉下，则可能砸坏冷灰斗。结渣也加剧了金属的腐蚀。为清除结渣有时不得不停炉.为防止结渣，也迫使一些锅炉长期在低负荷下运行。因此，结渣严重影响锅炉的可用率、出力及安全性。带来巨大的经济损失。我国近年来，由于电站用煤品种多变，劣质煤的大量使用，锅炉结渣情况日益突出。通过对我国电站调查表明，有相当数量的锅炉存在不同程度的结渣。由此，不仅造成了经济上的损失，也加剧了我国电力不足的矛盾。如何消除和防止锅炉受热面结渣已成为我国锅炉工作者的一大任务。因此，为了进一步向锅炉设计、运行和添加剂等方面提供选用的认识，消除或减轻受热面结渣，提高锅炉可用率、经济性和安全性，节约能源，加强受热面结渣机理的研究是很有必要和很有现实意义的。 文献综述能源问题已成为世界各国所关注得重大问题，我国用于发电、工业生产和生活取暖等锅炉得煤耗量要占总开采量得一半以上。为了保证锅炉工作安全可靠和节约能源，当今锅炉工作者得重点应着眼于锅炉的烟气侧，即锅炉受热面外部工作过程 结渣、积灰、腐蚀和磨损。而力求消除和减轻灰渣污染与金属磨蚀，是研究锅炉受热面外部工作的主要任务。1、分析结渣的大体原因以及研究结渣的依据综合分析国内外关于炉内结渣的研究工作，大致分3个研究方向，即燃料特性、锅炉结构和运行方式。同一个煤种在不同形式的锅炉上结渣程度是有差别的。设计锅炉时炉膛容积热负荷、截面热负荷与燃烧器区域热负荷等参数选取不当，即使灰熔点高的煤种也会引起结渣。锅炉运行方式对结渣影响也很大，对四角切园燃烧方式来说，各角配风不均匀也会对锅炉结渣造成很大的影响。经常出现在同一电厂燃用相同的煤种，同型的两台锅炉的结渣程度不同，其主要原因很可能是运行方式有差别。以上三者相互影响，使结渣问题复杂化，而三者中，对燃料特性的研究又是锅炉设计和运行的主要依据。2、 处理结渣问题的切入点与理论方法 对易结渣煤质的判别，一直受到许多学者的关注，并提出了许多的判别指数和判别方法。从大的方面来分，主要分为灰熔点型结渣指数法、灰成分型结渣指数法、灰粘度型结渣指数法、特种方法和综合判别方法。在锅炉运行中，如何准确监测炉内结渣积灰的程度和发展趋势，并根据积灰结渣的状况和运行需要，及时有效地采取吹灰清渣措施，即维持受热面的正常状况，又节约吹灰介质和降低烟尘排放显得十分重要。因此，为大型电厂锅炉研究和开发基于在线监测参数、直接或间接地诊断炉内积灰结渣的在线监测诊断技术，指导优化清渣吹灰是十分必要的。近年来一些工业发达国家十分重视燃煤电厂锅炉结渣积灰在线监测和优化吹灰技术的开发与应用，已经在某些大型燃煤电厂锅炉上进行了示范实施，取得提高锅炉安全经济运行的效果。这些系统从功能上大致可以分为两 文献综述类，一类针对炉膛水冷壁的灰污监测，另一类针对对流和半流受热面的灰污监测。3、理论研究的成果及应用 加拿大滑铁卢大学开发了专门针对炉膛结渣的监测系统。该系统在炉膛水冷壁的易结渣部位安装了圆盘式热流计，这些热流计分为两类:一类是清洁热流计，另一类是灰污热流计。清洁热流计装有压缩空气吹扫装置，保持热流计表面没有灰污沉积，用来测量锅炉受热面能够接受到的火焰辐射热流。灰污热流汁和水冷壁一样遭到沾污，用来测量锅炉受热面实际吸收的热流。灰污热流计的输出信号取决于两个因素的作用，一个是炉膛火焰的辐射热流，另一个是热流计表面的灰污沉积。前者随着锅炉负荷、燃烧器摆角、烟气再循环量、过量空气系数等运行参数的调整而变化。清洁热流计的信号，为过滤掉这些与灰污沉积无关的变化，提供了一个参考值，通过比较脏热流计和清洁热流汁的信号，可以判断出水冷壁的灰污程度。锅炉结渣不但增加了锅炉受热面的传热阻力，使受热面传热恶化、煤耗增加、降低锅炉的热经济性，还可能造成烟气通道的堵塞，影响了锅炉的安全运行，严重时会发生设备损坏、人身伤害事故。本文将从实际角度出发从燃料特性方面，研究了结渣机理，包括煤中矿物质在加热过程中的理化特性、灰熔融特性、灰成分对结渣的影响、结渣形成的过程和锅炉结构，温度场、速度场和运行对结渣的影响以及主要从机理上对结渣进行研究，论述判断结渣的方法及防止结渣的方法。对研究如何减小以及降低结渣效率方面贡献点力量。参考文献：1、炉和换热器的积灰、结渣磨损和腐蚀的防止原理与计算M.科学技术出版社.2、锅炉煤质特性和混煤燃烧的应用研究D东南大学硕士学位论文 19973、冯俊凯，沈幼庭. 锅炉原理及计算M. 第二版.北京:科学出版社，1992.4、叶江明. 电厂锅炉原理及设备M. 第二版. 中国电力出版社，20075、张永涛. 锅炉设备及系统M. 中国电力出版社，1998.6、陈学俊，陈听宽.锅炉原理，北京:机械工业出版社，19817、范从振主编.电厂锅炉原理，北京:水利电力出版社，19848、秦裕琨. 炉内传热(第二版). 北京: 机械工业出版社，1992 9、冯俊凯，沈幼庭. 锅炉原理及计算M. 第二版.北京:科学出版社，1992.研究内容 1、 结渣的危害性2、 本课题国内外研究现状及结渣的诊断与监控现状3、 结渣机理探讨4、 控制炉内结渣过程的主要因素5、 锅炉结渣的其他原因6、 防止炉内结渣的措施7、 锅炉受热面结渣的预测方法研究计划第1周 收集相关资料，学习相关理论知识第2周 英文资料翻译第3周 完成开题报告第4周 查阅大量关于锅炉结渣的文献第5周 对锅炉结渣的特性指标进行分析第6周 对锅炉结渣的特性指标进行分析第7周 受热面布置、燃烧区的动力场以及燃煤特性等对结渣的影响分析第8周 受热面布置、燃烧区的动力场以及燃煤特性等对结渣的影响分析第9周 进行锅炉结渣预防的研究第10周 进行锅炉结渣实例分析第11周 撰写毕业论文第12周 撰写毕业论文第13周 进行毕业论文的修改第14周 毕业设计答辩准备第15周 论文定稿并修改第16周 整理装订论文，准备答辩特色与创新 锅炉结渣是个很复杂的物理化学过程,它涉及煤的燃烧、炉内传热、传质、煤的潜在结渣倾向、煤灰粒子在炉内运动以及煤灰与管壁间的粘附等复杂过程,至今还没有能定量描述结渣过程的数学模型。所以根据研究结果数据从一些模型来讨论结渣机理，从而使得论题的研究可以另辟蹊径，完整的将结渣剖析展示。指导教师意 见 指导教师签名： 年 月 日 教研室意见系部意见主任签名： 年 月 日 教学主任签名： 年 月 日