46MW陆用增压工业锅炉设计研究

【摘要】：锅炉是重要的工业动力设备,与常压锅炉相比增压锅炉具有体积小、质量轻、节能环保的优点,因此具有很好的工业应用前景。 本文以设计46MW陆用工业增压燃气热水锅炉为目标,提出适合陆地工业用的设计方案：启动时使用罗茨风机供增压空气,锅炉以30%负荷启动,烟气能完全推动涡轮增压器后关闭罗茨风机。再对增压锅炉热力性能进行理论分析得到如下结论：炉膛容积热负荷、增压比、锅炉负荷相互间近似正比关系；对流传热系数随增压比增加而大幅提高；宜将锅炉经常运行的高负荷工况设为增压机组功率平衡点。 使用《锅炉机组热力计算标准方法》对46MW增压燃气热水锅炉进行了热工计算,首次绘制了陆用工业增压锅炉生产图纸,并进行了强度校核。 采用FLUENT软件建立了增压锅炉对流换热管束简化模型,选用N-S方程组和Realizable湍流模型描述烟气在管内流动过程,对烟气的对流换热进行三维数值模拟,得到不同增压比下对流管束出口烟气温度,再计算得到对流传热系数。模拟得到的对流传热系数与前人的实验数据误差很小,均与增压比近似成正比关系,证实模拟的可行性,而本文73年标准方法计算数据与模拟及实验数据相比,误差随增压比增大而升高,增压比3时,误差约8.5%,证明73年标准分方法用于工业增压锅炉热工计算基本适用。