论文总字数：17971字

摘 要

我国电力供应的主要来源是燃煤发电，但燃煤锅炉运行中普遍存在排烟温度较高的问题，该问题导致锅炉的排烟过程中有大量的余热损失，降低了锅炉热效率。因此，为有效利用燃煤锅炉尾部烟气的余热，提高机组运行经济性，必须实施烟气余热回收项目。本课题设计的烟气冷却器用于回收锅炉烟气的余热并用于加热凝结水。

本文根据660MW燃煤锅炉装置的尾部烟气工艺参数，对换热器设计参数进行计算（包括换热系数、流体阻力、各部件尺寸大小等），选出换热管材质，设计满足该工段超低排放工艺要求的水热媒烟气冷却系统。

设计依照DL5000-2000《火力发电厂设计技术规程》等标准，完成后合理分析此方案的经济效益，给出相应的工艺流程图、设备图等图纸。

关键词：烟气冷却器 烟气余热回收 翅片管

Design of Smoke Gas Cooling System for 660MW Unit

Abstract

The main sources of electricity supply in our country is coal-fired power.But the problem of higher exhaust gas temperature is prevalent in the operation of coal-fired boilers.The problem caused a large amount of waste heat loss during the exhaust process of the boiler, which reduced the boiler thermal efficiency.Therefore, in order to effectively utilize the waste heat of the flue gas of the coal-fired boiler and improve the economic efficiency of the unit. It is necessary to implement the flue gas waste heat recovery project.The flue gas cooler designed for this purpose is used to recover the waste heat from the boiler flue gas and to heat the condensate.

According to the tail flue gas parameters of the 660MW coal-fired boiler, the design parameters of the heat exchanger are calculated (including the heat transfer coefficient, fluid resistance, the size of each component, etc.).Selected heat transfer tube material, and designed to meet the requirements of the ultra-low emission process requirements of the water heat medium flue gas cooling system.

Design in accordance with the DL5000-2000 "thermal power plant design technical regulations" and other standards.After the completion of a reasonable analysis of the economic benefits of this program, and given the corresponding process flow chart, equipment drawings and other drawings.

Key words: Low temperature economizer; Flue gas recovery; Finned tube

目 录

摘 要 I

Abstract II

第一章 绪论 6

1.1课题研究背景及意义 6

1.1.1课题研究背景 6

1.1.2烟气冷却器的作用 6

1.2烟气冷却器的研究现状和应用现状 7

1.2.1烟气冷却器的研究现状 7

1.2.2翅片管式热管换热器 7

1.2.3H型翅片管的结构及应用 7

1.3“超低排放” 8

1.3.1“超低排放”的提出背景 8

1.3.2“超低排放”的发展过程 9

1.4本论文的研究内容和主要工作 9

第二章 烟气冷却器设计 10

2.1设计数据 10

2.2 系统热力设计工艺流程 10

2.3烟气冷却器的传热设计计算 11

2.3.1热负荷计算 11

2.3.2 H型翅片管选型 11

2.3.3迎风面积和迎风风速 11

2.3.4管外换热系数计算 12

2.3.5 翅片效率ηf的计算 13

2.3.6 以基管外表面为基准的管外换热系数ho 14

2.3.7 管内换热系数 14

2.3.8 计算传热系数Uo(以基管外表面为基准) 15

2.3.9 换热器的传热温差△T 16

2.3.10 传热面积的计算（以基管外表面为基准） 16

2.4烟气冷却器的阻力计算 18

2.5烟气冷却器的强度校核 21

第三章 节能效益及造价分析 23

3.1 回收烟气热功率 23

3.2 凝结水的水流量 23

3.3 THA工况节煤量 23

3.4 净节煤量 24

3.5 节能效益汇总表 24

3.6 整套冷却系统造价估算 24

第五章 总结 26

参考文献 26

致 谢 29

第一章 绪论

1.1课题研究背景及意义

1.1.1课题研究背景

自从第二次工业革命之后，电力成了人们生活的必须能源，也成了一个国家经济发展程度的主要衡量指标之一。随着需求量的增加，再加上电力行业的技术革新，我国的全国发电量于2016年突破了6万亿千瓦时，增长速度更是较2015年的0.3%提升到了5.6%。根据2月28日国家统计局发布的全国能源生产数据观察，在实体经济回暖的前期下，全国用电需求量反弹，但从反映该经济情况的重要指标发电量来看，去年全年大幅度提升，在这其中，火力发电占了主导地位，并实现了全年增速由负转正的改变。

在此背景下，燃煤锅炉的排烟余热将成为了不可忽视的一种能源，火电厂锅炉各项热损失中最大的就是排烟损失，所排烟气热量占了锅炉总热损失的70％ 一80％。根据统计，许多我国的火力发电厂普遍存在锅炉排烟温度都较多超过设计值的问题。如何有效的减少排烟热损失，充分利用排烟余热，有重要经济意义。

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