余熱鍋爐研究與設(shè)計

前言

目前，節(jié)能減排已經(jīng)成為中國政府宏觀調(diào)控的重點內(nèi)容，“十一五”期間，為了實現(xiàn)單位GDP能耗比“十五"末期降低20％，污染物排放降低10％的約束性目標(biāo)，全面貫徹落實《國民經(jīng)濟(jì)和社會發(fā)展第十一個五年規(guī)劃綱要》，根據(jù)《節(jié)能中長期專項規(guī)劃》，國家制定的《“十一五”十大重點節(jié)能工程實施意見》將“余熱余壓利用工程”列為重點節(jié)能工程之一。國家《促進(jìn)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整暫行規(guī)定》、《產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整指導(dǎo)目錄》把余熱發(fā)電列入產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整政策鼓勵類項目，明確此類項目按照國家有關(guān)投資管理規(guī)定進(jìn)行備案，各金融機(jī)構(gòu)應(yīng)按照信貸原則提供信貸支持。因此，節(jié)能減排是我國經(jīng)濟(jì)和社會發(fā)展的一項長遠(yuǎn)戰(zhàn)略方針，也是一項極為緊迫的任務(wù)?；厥沼酂岚l(fā)電、提供動力和供應(yīng)熱能、降低能耗對我國實現(xiàn)節(jié)能減排、環(huán)保發(fā)展戰(zhàn)略具有重要的現(xiàn)實意義。余熱鍋爐是余熱利用的重要組成部分和主要手段之一。如何解決余熱鍋爐設(shè)計中的關(guān)鍵技術(shù)，更好地滿足工業(yè)過程生產(chǎn)工藝革新的需要，是當(dāng)前我們熱能工程和動力工作者面臨的現(xiàn)實課題。雖然在國家節(jié)能減排政策的鼓勵和推動下，余熱鍋爐在余熱發(fā)電、提供動力、供應(yīng)熱能方面取得了前所未有的進(jìn)步，但是因工業(yè)過程中的生產(chǎn)方法、生產(chǎn)工藝、生產(chǎn)設(shè)備以及原料、燃料條件千變?nèi)f化，如熱負(fù)荷不穩(wěn)定，生產(chǎn)的周期性，熱源波動劇烈，煙氣中含塵量大、腐蝕性強(qiáng)，灰塵粘結(jié)、磨損和堵塞，受安裝空間的限制等難題，這些難題過去很少被系統(tǒng)地研究過，給余熱利用帶來很多困難。以上就是本書寫作的背景。編寫本書的主要目的在于全面貫徹國家節(jié)能減排戰(zhàn)略思想，為落實我國工業(yè)過程中的重大裝備，特別是為能源、電力、鋼鐵、石化、冶金、建材等高耗能工業(yè)過程的節(jié)能減排任務(wù)提供重要的技術(shù)支撐；同時，在新的形勢下總結(jié)國、內(nèi)外余熱鍋爐技術(shù)的最新研究成果，滿足從事余熱鍋爐技術(shù)設(shè)計人員的實際需要。

內(nèi)容概要

　　《余熱鍋爐研究與設(shè)計》以技術(shù)研究支撐工程設(shè)計，按照余熱資源特性核查與標(biāo)定、余熱發(fā)電系統(tǒng)優(yōu)化、余熱鍋爐參數(shù)優(yōu)化、余熱鍋爐本體結(jié)構(gòu)設(shè)計、本體設(shè)計計算、計算機(jī)輔助設(shè)計及計算、余熱鍋爐外部工作特性研究與設(shè)計等環(huán)節(jié)進(jìn)行全面系統(tǒng)地論述，力求做到按照系統(tǒng)工程的觀點表現(xiàn)余熱利用全過程的核心技術(shù)和關(guān)鍵技術(shù)，同時在余熱鍋爐結(jié)構(gòu)設(shè)計和計算時注重關(guān)鍵參數(shù)的物理意義，即考慮數(shù)學(xué)計算的理論依據(jù)，又和具體工程應(yīng)用的生產(chǎn)實際相結(jié)合，更為可取的是余熱鍋、爐的相關(guān)設(shè)計計算均以工程實例給出，方便技術(shù)人員使用，從而使《余熱鍋爐研究與設(shè)計》滿足系統(tǒng)性、科學(xué)性、實用性的目標(biāo)。

書籍目錄

第一章 余熱利用技術(shù)第一節(jié) 概述一、余熱資源分類二、余熱利用方法三、余熱利用特點四、余熱利用技術(shù)發(fā)展戰(zhàn)略第二節(jié) 余熱利用政策與法規(guī)一、余熱利用潛力二、余熱利用背景三、國家政策與法規(guī)第三節(jié) 余熱利用現(xiàn)狀和技術(shù)研究進(jìn)展一、余熱利用現(xiàn)狀二、余熱利用技術(shù)研究進(jìn)展三、余熱利用技術(shù)應(yīng)用進(jìn)展四、電站鍋爐排煙余熱利用技術(shù)五、我國余熱利用研究和技術(shù)存在的問題和建議第四節(jié) 余熱資源特性一、余熱資源特性核查二、余熱資源特性的標(biāo)定第二章 余熱鍋爐關(guān)鍵技術(shù)研究第一節(jié) 余熱發(fā)電技術(shù)一、余熱發(fā)電系統(tǒng)二、余熱發(fā)電系統(tǒng)及參數(shù)優(yōu)化三、純低溫余熱鍋爐參數(shù)確定及優(yōu)化第二節(jié) 余熱鍋爐研究路線一、余熱鍋爐技術(shù)創(chuàng)新二、余熱鍋爐關(guān)鍵技術(shù)研究第三節(jié) 氣固兩相流的數(shù)值模擬一、氣固兩相流簡介二、氣固兩相流動原理三、氣固兩相流的數(shù)值模擬四、數(shù)值模擬的工程應(yīng)用及示例第四節(jié) 余熱鍋爐試驗研究平臺一、煙塵物理和化學(xué)特性研究平臺二、傳熱和阻力特性實驗研究平臺三、積灰和清灰技術(shù)?；瘜嶒炑芯科脚_四、磨損和積灰特性實體實驗研究平臺五、低溫腐蝕實驗研究平臺第五節(jié) 新型余熱發(fā)電技術(shù)一、低沸點有機(jī)工質(zhì)循環(huán)余熱發(fā)電技術(shù)二、其他余熱發(fā)電技術(shù)第三章 余熱鍋爐結(jié)構(gòu)設(shè)計第一節(jié) 余熱鍋爐整體結(jié)構(gòu)一、余熱鍋爐分類二、余熱鍋爐結(jié)構(gòu)設(shè)計原則三、輻射冷卻室結(jié)構(gòu)設(shè)計四、對流受熱面結(jié)構(gòu)設(shè)計第二節(jié) 鍋筒及其內(nèi)部結(jié)構(gòu)一、鍋筒及其支承方式二、鍋筒的外部裝置三、一次分離元件的結(jié)構(gòu)和計算四、二次分離元件的結(jié)構(gòu)和計算五、蒸汽的污染與凈化六、分段蒸發(fā)系統(tǒng)七、鍋筒內(nèi)部輔助裝置第三節(jié) 余熱鍋爐補(bǔ)燃設(shè)計及結(jié)構(gòu)一、補(bǔ)燃條件及作用二、余熱鍋爐補(bǔ)燃結(jié)構(gòu)及裝置三、補(bǔ)燃對循環(huán)系統(tǒng)的影響第四節(jié) 通流結(jié)構(gòu)設(shè)計及優(yōu)化一、通流結(jié)構(gòu)數(shù)值模擬優(yōu)化二、通流結(jié)構(gòu)數(shù)值模擬實例第五節(jié) 余熱鍋爐爐墻一、爐墻作用二、爐墻結(jié)構(gòu)三、爐墻材料四、余熱鍋爐爐墻設(shè)計第六節(jié) 余熱鍋爐構(gòu)架一、鍋爐構(gòu)架作用二、鍋爐構(gòu)架結(jié)構(gòu)三、鍋爐構(gòu)架材料四、余熱鍋爐構(gòu)架設(shè)計第四章 余熱鍋爐本體設(shè)計計算第一節(jié) 熱力計算一、煙氣的容積和焓二、鍋爐的熱平衡三、輻射冷卻室換熱計算四、對流受熱面計算五、輻射放熱系數(shù)的計算六、受熱面污染系數(shù)和熱有效系數(shù)的計算七、平均溫壓的計算八、關(guān)于余熱鍋爐熱力計算方法的若干建議九、余熱鍋爐計算實例第二節(jié) 余熱鍋爐煙道通風(fēng)阻力的計算一、余熱鍋爐煙道通風(fēng)阻力的分類二、摩擦阻力的計算三、局部阻力的計算四、煙氣沖刷管束通風(fēng)阻力的計算五、煙道的自通風(fēng)六、設(shè)計修正七、余熱鍋爐煙風(fēng)阻力計算實例第三節(jié) 水循環(huán)計算一、水循環(huán)概述二、流動阻力三、自然循環(huán)四、強(qiáng)制循環(huán)五、循環(huán)可靠性檢驗六、算例第四節(jié) 受壓元件強(qiáng)度計算一、防脆斷安全設(shè)計準(zhǔn)則二、強(qiáng)度計算理論基礎(chǔ)三、強(qiáng)度計算基本參數(shù)的選取四、承受內(nèi)壓力的圓筒形元件的強(qiáng)度計算五、帶有拉撐件的平板強(qiáng)度計算六、其他受壓元件的強(qiáng)度計算七、計算實例第五節(jié) 具有相變換熱的余熱利用一、煙氣相變換熱余熱利用技術(shù)的產(chǎn)生與發(fā)展二、煙氣相變換熱的原理三、相變換熱余熱利用技術(shù)的應(yīng)用四、冷凝式鍋爐的設(shè)計五、冷凝式鍋爐存在的問題及其發(fā)展前景第五章 余熱鍋爐計算機(jī)輔助設(shè)計及計算軟件第一節(jié) 計算機(jī)輔助設(shè)計一、輔助設(shè)計概念二、計算機(jī)繪圖三、設(shè)計計算一體化四、輔助設(shè)備實例第二節(jié) 計算機(jī)輔助計算一、計算機(jī)輔助計算概念二、計算機(jī)輔助熱力計算三、計算機(jī)輔助阻力計算四、計算機(jī)輔助水循環(huán)計算五、計算機(jī)輔助強(qiáng)度計算第六章 余熱鍋爐外部工作特性研究與設(shè)計第一節(jié) 余熱鍋爐外部工作特性一、積灰特性二、磨損特性三、腐蝕特性四、外部工作特性設(shè)計第二節(jié) 煙塵分離技術(shù)及設(shè)備一、煙塵分離技術(shù)二、煙塵分離設(shè)備第三節(jié) 清灰除灰技術(shù)及設(shè)備一、清灰技術(shù)及設(shè)備二、除灰設(shè)備參考文獻(xiàn)

章節(jié)摘錄

插圖：近年來，我國經(jīng)濟(jì)快速增長，各項建設(shè)取得巨大成就，但也付出了巨大的資源和環(huán)境代價，經(jīng)濟(jì)發(fā)展與資源環(huán)境的矛盾日趨尖銳，群眾對環(huán)境污染問題反應(yīng)強(qiáng)烈。為了解決這些矛盾，實現(xiàn)經(jīng)濟(jì)又好又快發(fā)展，《中華人民共和國國民經(jīng)濟(jì)和社會發(fā)展第十一個五年規(guī)劃綱要》提出了“十一五”期間單位國內(nèi)生產(chǎn)總值能耗降低20％左右，主要污染物排放總量減少10％的約束性指標(biāo)。堅持開發(fā)節(jié)約并重、節(jié)約優(yōu)先，按照減量化、再利用、資源化的原則，在資源開采、生產(chǎn)消耗、廢物產(chǎn)生、消費等環(huán)節(jié)，逐步建立全社會的資源循環(huán)利用體系。這是貫徹落實科學(xué)發(fā)展觀、構(gòu)建社會主義和諧社會戰(zhàn)略思想的重大舉措，也是加快建設(shè)資源節(jié)約型、環(huán)境友好型社會的迫切需要。而余熱資源作為繼煤、石油、天然氣、水力之后的第五大常規(guī)能源，儲量豐富且存在于各行業(yè)的生產(chǎn)過程中，特別是在鋼鐵、化工、建材、機(jī)械、輕工和食品等行業(yè)存在著量大面廣的余熱資源。因此，充分利用余熱資源是實現(xiàn)節(jié)能減排的主要內(nèi)容和手段之一。自20世紀(jì)40年代開始，國外就開始了余熱利用技術(shù)研究。經(jīng)過多年的發(fā)展，高溫余熱利用技術(shù)已日趨成熟，其中以下幾種應(yīng)用廣泛，具有代表性。（一）低熱值煤氣燃?xì)廨啓C(jī)技術(shù)低熱值煤氣燃?xì)廨啓C(jī)技術(shù)實際是一種燃?xì)庖徽羝?lián)合循環(huán)發(fā)電技術(shù)。首先，將高爐煤氣等低熱值煤氣和空氣壓縮到（1.5 ～2.2 ）MPa，經(jīng)燃燒室燃燒，高溫高壓煙氣直接通過燃?xì)廨啓C(jī)膨脹做功并帶動發(fā)電機(jī)發(fā)電。然后，燃?xì)馔钙脚懦鰺煔猓ㄒ话慵s500℃）經(jīng)余熱鍋爐產(chǎn)出中壓蒸汽帶動蒸汽輪機(jī)發(fā)電，從而完成聯(lián)合循環(huán)發(fā)電。該技術(shù)充分利用了鋼鐵企業(yè)高爐等副產(chǎn)煤氣，最大可能地提高能源利用效率，使得熱電轉(zhuǎn)換效率從朗肯循環(huán)的30％～38％提高到45％，不僅提高了鋼鐵廠供電的可靠性，降低用電成本，對節(jié)能、環(huán)保、提高全廠經(jīng)濟(jì)效益等都起到良好的作用。（二）轉(zhuǎn)爐負(fù)能煉鋼技術(shù)轉(zhuǎn)爐負(fù)能煉鋼是指冶煉過程中產(chǎn)生的爐氣經(jīng)凈化處理后回收利用，回收的能量大于消耗的能量，實現(xiàn)轉(zhuǎn)爐工序能耗負(fù)值化，集成了轉(zhuǎn)爐煙氣節(jié)能、環(huán)保綜合利用的特點。通常，煉鋼廠通過改造風(fēng)機(jī)來降低電耗，通過改進(jìn)煉鋼技術(shù)來增加煤氣和蒸汽回收量，從而降低氧氣、電及其他能源介質(zhì)的消耗量已實現(xiàn)負(fù)能煉鋼。

編輯推薦

《余熱鍋爐研究與設(shè)計》是由中國標(biāo)準(zhǔn)出版社出版的。

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