论文总字数：33170字

摘 要

近几年，世界工业有机废水排量巨大，所以工业有机废水焚烧所产生的余热资源同样也含量巨大，但利用率却很低，对环境造成了不可磨灭的影响，也造成能源经济上的浪费。而余热锅炉是高效处理余热资源的关键性技术，因此本文通过查阅大量文献，结合国内外最新研究资料。首先对余热资源烟气进行成分分析，标定物性参数，总结影响因素算出可回收余热19.925MW。然后将余热资源热力计算与物性参数计算公式结合，运用电子计算机模拟运行计算出余热资源回收量等各项所需的数值参数，根据其特点设计出其最适合的自清灰角式余热焚烧锅炉，设计出换热面积为602.3 m²，实际放热量15295.29 kW，管束总阻力为268.9 Pa的余热锅炉。并选择出了该余热锅炉的最合适的辅助设备：Y4-73-14型单板叶片锅炉引风机和脉冲激波吹灰器。最后，对余热资源回收锅炉进行了投资预算与经济性分析，该锅炉投资能实现年净利润约三千万元，最终计算得出该余热锅炉不仅仅能解决节能环保问题，而且经济效益显著。

关键词：有机废液 焚烧处置 余热利用 余热锅炉

Design of waste heat recovery boiler for industrial organic waste liquid incineration system

Abstract

In recent years, the world's industrial organic wastewater discharge is huge, so the waste heat resources generated by the incineration of industrial organic wastewater are also huge, but the utilization rate is very low, which has an indelible impact on the environment and also causes waste in energy economy. The waste heat boiler is the key technology of high-efficiency treatment of waste heat resources, so this paper through consulting a large number of literature, combined with the latest research data at home and abroad. Firstly, the components of the waste heat resource flue gas were analyzed, the physical parameters were calibrated, and the influencing factors were summarized to calculate the recoverable waste heat of 19.925MW. Then, the thermal calculation of waste heat resource is combined with the calculation formula of physical parameters, using the computer to simulate the operation and calculate the required numerical parameters of waste heat resource recovery, and according to its characteristics, the most suitable self-cleaning angle waste heat incineration boiler is designed, with the heat exchange area of 602.3 m², the actual heat release of 15295.29 kW, and the total resistance of the tube bundle of 268.9 Pa. The most suitable auxiliary equipment of the HRSG is selected: Y4-73-14 single plate blade boiler induced draft fan and pulse shock wave soot blower. According to the investment budget and economic analysis of HRSG, the annual net profit of HRSG is about 30 million yuan. The last calculation shows that HRSG can not only solve the problems of energy conservation and environmental protection, but also has excellent economic benefits.

Key Words: Organic waste liquid; Waste water incineration; Waste heat utilization; Waste heat boiler

目 录

摘 要 I

Abstract III

第一章 绪论 1

1.1 概述 1

1.2 余热资源的研究现状 1

1.2.1 余热资源的分类 1

1.2.2 余热资源的利用方法 2

1.2.3 余热资源的用途 3

1.3 工业有机废液处置技术国内外研究进展 3

1.3.1 工业有机废液生产情况及其危害 3

1.3.2 生物处理法 4

1.3.3 高级氧化法 4

1.3.4 焚烧法 5

1.4 废水焚烧余热锅炉 5

1.4.1 废水焚烧余热锅炉技术 5

1.4.2 焚烧法余热锅炉问题分析 6

1.5 本文研究工作 7

1.5.1 本文研究意义 7

1.5.2 本文研究内容 7

第二章 余热资源热力计算 9

2.1 余热锅炉设计 9

2.1.1 余热锅炉设计方案 9

2.1.2 余热锅炉设计参数 11

2.2 烟气余热量标定 11

2.2.1 各类物性参数计算 11

2.2.2 余热锅炉烟气成分 12

2.2.4 相关物性参数汇总 12

2.2.3 烟气焓值计算 14

2.2.4 可回收余热的计算 14

2.2.5 生产蒸汽的情况 14

2.3 蒸汽侧参数标定 15

2.3.1 蒸汽侧换热系数 15

2.3.2 计算热流密度及热阻 16

2.4 本章小结 16

第三章 工业废水余热锅炉结构设计与计算 19

3.1 烟道布置与设计计算 19

3.2 受热面的几何特性计算表 21

3.3 蒸发受热面的热力计算 21

3.3.1 受热面基本方程 21

3.3.2 热力计算公式 22

3.3.3 阻力计算公式 25

3.4 计算结果汇总 26

3.5 本章小结 35

第四章 余热锅炉配套设备选型及经济性分析 37

4.1 引风机的选型 37

4.1.1 引风机参数计算 37

4.1.2 引风机的选型 37

4.2 吹灰器的选择 38

4.2.1 各类吹灰技术 38

4.2.2 脉冲激波吹灰器的技术优势 39

4.3 余热锅炉的经济性分析 39

4.3.1 设备投资估算 39

4.3.2 经济节能效益评估 40

结 论 43

参考文献 45

致 谢 49

第一章 绪论

1.1 概述

自此我国工业工艺水平飞速提高以来，工业产值也有所提高，国民生活水平进入到一个新的阶段；与此同时，也带来了新的问题。产业生产的废水和城市居民的家庭污水排放量急剧增加。根据统计，从造纸、皮革、食品产业排出的平均工业废水达到2300 mg/L以上。如果直接被释放排放掉，会给动物和植物的生活环境造成不可磨灭的影响。

相关统计数据显示，我国一次能源的利用率仅为30％左右，其中各种余热的回收率仅为34.9％左右^[1]，因此余热回收成为了节能减排，提高能源利用率的一个非常重要的手段。在生产中大约有百分之六十至七十的能源是被排放浪费掉，所以通过对余热能源的回收再利用可以极大的降低能源的不合理消耗，这项技术的成功将带领我国在能源使用上提高一个新的台阶。另外，在现在社会中经济效益成为了一项重要的指标，在工业快速发展的今天，工业生产量与能源消耗量巨大，但是经济效率并不高，余热回收利用的使用将会大大的节约人力成本，降低生产成本，极大的提高经济效益，改善人民生活条件等待。

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