论文总字数：29088字

摘 要

我国浮法玻璃生产线主要存在能耗高、熔窑能源利用率低和产品质量差等问题。在玻璃生产过程中排放了大量400~600℃的高温烟气，而这些高温烟气没有得到充分利用。本课题结合国家节能减排的大政方针，利用废气余热产生蒸汽发电，不仅提高了系统的热效率，还减少了大气污染的排放，减少了温室效应。

本课题为工业应用方面的设计，主要是设计一台余热锅炉，用来回收玻璃炉窑的废弃余热，从而达到节能减排的设计。

设计余热锅炉时，除了整体布置外，首先必须进行热力计算。热力计算的任务是在给定的烟气及蒸汽参数下，确定锅炉各部件的尺寸及产气量，选择辅助设备。热平衡计算前首先需要制作烟气的焓温表以方便计算时查找。再利用能量守恒原理计算工质蒸发量。紧接着便是过热器、蒸发器以及省煤器的结构热力计算。

关键词：余热利用 余热锅炉 过热器 蒸发器 省煤器

600t/d Glass Furnace Of Waste Heat Boiler Design

Abstract

The main energy consumption of float glass production in China have some problems,such as high energy consumption,low energy utilization rate and poor quality of products.During the process of glass production,a large number of high temperature gas at 400 to 600℃ is emitted.Obviously,we do not take full advantage of these high temperature gas.This topic combined with the national energy-saving emission reduction policies,make the most of waste heat to product steam then make steam promote turbine and generate electricity.We can improve the thermal efficiency of the system,and on the other hand,it can reduce the emissions of air pollutants and reduce the greenhouse effect.

This design is industrial,the main task is design a waste heat boiler,which is used to recycle the waste heat of the glass furnace,so as to achieve the purpose of energy-saving emission reduction.

When design the waste heat boiler,in addition to the overall layout,you must first make thermodynamic calculation.Thermodynamic calculation’s task is to determine the size of various parts of the boiler and steam production according to the given flue gas and steam parameters,and select the auxiliary equipment.Before the Thermal equilibrium calculation,the production of the enthalpy of the flue gas temperature table should be made in order to find out conveniently.Then,calculate the boiler heat loss and evaporation of refrigerant through the principle of conservation of energy.Last is the structural thermodynamic calculation of the super heater,evaporator and economizer.

Key Words: Waste heat recovery; Waste heat boiler; Evaporation; Super heater;

Economizer

目 录

摘要 I

Abstract II

第一章 绪论 1

1.1、前言 1

1.2、国内外现状 1

1.2.1我国玻璃炉窑余热回收现状 1

1.2.2国内余热回收的现状 2

1.2.3国外余热回收现状 2

1.3、玻璃炉窑余热回收利用技术 2

1.3.1余热资源利用技术 2

1.3.2全氧燃烧气体技术 3

1.3.3玻璃炉窑的余热利用 3

1.3.4玻璃炉窑的炉体保温技术 3

1.4、余热锅炉 4

1.4.1余热锅炉的形式与特点 4

1.4.2锅炉烟气余热回收 4

1.4.3余热锅炉的积灰与腐蚀 6

1.5、未来发展状况 7

1.6、结论 7

1.7、本课题的相关设计内容 7

1.7.1、课题内容 8

1.7.2、采取的研究步骤 8

第二章 余热锅炉计算设计说明书 9

2.1原始数据 9

2.2烟气焓温表 9

2.3烟气物性参数 10

2.4 蒸发量计算 12

2.5热平衡计算 13

2.6 过热器设计 14

2.6.1原始数据 14

2.6.2 结构设计 15

2.6.3管子排布 16

2.6.4烟气换热系数 17

2.6.5蒸汽换热系数 19

2.6.6总传热系数及管排数 20

2.6.7流动阻力计算 20

2.7蒸发器设计 22

2.7.1原始数据 22

2.7.2结构设计 22

2.7.3管子排布 24

2.7.4烟气换热系数 25

2.7.5管内换热系数 26

2.7.6总传热系数及管排数 27

2.7.7流动阻力计算 28

2.8省煤器设计 29

2.8.1原始数据 29

2.8.2结构设计 30

2.8.3管子排布 31

2.8.4烟气换热系数 33

2.8.5管内换热系数 34

2.8.6总传热系数及管排数 35

2.8.7流动阻力计算 36

2.9 汽包设计 37

结语 39

参考文献 40

致谢 42

第一章 绪论

1.1、前言

近年来，全球乃至全世界均遭遇严峻的能源危机，我国在十一五期间，先后发布了《节能减排综合性工作方案》、《可再生能源中长期发展规划》、《中国应对气候变化国家方案》，一方面要求可再生能源的大力发展，另一方面又要建设重点节能工程。玻璃熔窑是一种大量耗费能源的设备, 它所耗费的能量占玻璃工业总能耗的百分之七十到八十, 想最大限度的减少玻璃行业的能源消耗, 提高玻璃熔窑的能源利用率既高效又有效的^[1]。目前我国平板玻璃工业约有160余条浮法玻璃生产线，产量为4.54亿箱，占有全球产量的40％。通过和国际先进水平比较，我国存在的主要问题有能源消耗高、较低的能源利用率和产品质量差等。“十二五”规划中明确指出，在节能减排方面我国主要有着能源利用率偏低的问题，余热回收作为节能能减排的有效方式之一，需要大力推广并且提高能源利用率。我国的余热资源及其丰富而且存在于各行业生产过程中，尤其是在钢铁、建材、机械、食品和轻工等行业存在着数量庞大的余热资源，被认为是第五大常规能源。因此，企业充分利用余热资源是可以有效大达到节能减排目标的主要方式和内容之一。同时，节约能源也是减少能源消耗，降低污染物排放的有效方式，对于可持续发展和保护环境有着积极的作用^[2]。

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