Structural Analysis and Optimal Design for Water Tube Panel in an Alkali Recovery Boiler

Alkali recovery aiming at recovering NaOH is the best available technology in China's pulp and paper industry;an alkali recovery boiler is a popular one among all alkali recovery units. For the purpose of designing the most reasonable tube-panel of an evaporator in a 1500 t/d alkali recovery boiler, a total of 8 kinds of cases are put forward for finite element analysis. The modeling, meshing and calculation are carried out for each case. The stress values and their distribution rules are revealed in this paper. The slotting size for the water tubes panel is analyzed by using the optimum design module of ANSYS. After all cases are compared with each other, the optimal one is developed and exemplified in conclusion.

锅炉制造火焰矫正工艺分析

在国家制造业蓬勃发展的背景下,锅炉制造工艺突飞猛进。钢结构焊接是制造重点之一,不仅能够提高锅炉整体的稳定性,而且对锅炉生产质量的提升至关重要。若钢结构发生变形,可能导致严重的安全隐患,因此需要采用合理方式进行改善。火焰矫正是目前最常见的方式,通过矫正能够让锅炉整体性能更加稳定。为分析锅炉制造火焰矫正工艺,首先阐述锅炉钢结构焊接变形的原因及火焰矫正的具体施工方式。其次,结合某锅炉的结构设计,对火焰矫正工艺进行详细分析。最后,探讨加热温度和热矫正工艺模拟试验,助力行业发展。

固体蓄热电锅炉对流管束优化设计研究

针对现有固体蓄热电锅炉换热效率较低、锅炉房占地面积大的不足,主要对新型固体蓄热电锅炉的对流管束部分进行优化,将对流管束蓄热体进行系统分析。考虑资金的时间价值,从技术经济动态角度进行分析,将系统的费用通过费用现值法折现至初期,以系统寿命期内的成本折现值最小为目标,以对流管束物理结构与热量守恒为约束构建数学模型,对该模型提出求解方法以及算法的程序说明。最终通过优化固体蓄热电锅炉的对流管束直径、管间距和长度这三个自变量,在满足采暖热负荷的情况下,使寿命周期内的成本折现值达到最小。

工业锅炉炉膛可视化监测系统研究

工业锅炉是重要的工业加热设备,一般分为蒸汽锅炉和燃煤锅炉。工业锅炉炉膛又叫燃烧室,主要作用是组织燃料燃烧所需的空间,承担着炉膛内交换热量的重任,确保锅炉出口烟气的温度冷却到受热面允许的程度。工业锅炉在运行过程中,燃烧情况是影响工业锅炉运行的重要监视对象之一。燃烧不稳定不仅会导致锅炉的热效率降低,产生噪声以及污染物,严重还会引发炉膛灭火以及炉膛爆炸等安全事件。近些年我国工业迅速发展,工业锅炉在能源等行业的使用愈加增多。加强对工业锅炉炉膛燃烧情况监测是应对能源匮乏现状,提升企业经济效益的重要手段。分析了工业锅炉的概念及炉膛结构,介绍了可视化监测系统的构成及价值,并从整体架构、硬件以及软件设计三方面介绍工业锅炉炉膛可视化监测系统,旨在为工业锅炉的运行优化提供设计参考。

循环流化床锅炉(CFB)系统流程模拟

以某石化项目450 t/h超高压循环流化床锅炉系统为对象,采用Thermoflex软件建模并对其进行变工况分析,通过与锅炉厂提供的实际数据进行对比,验证了该流程模拟的准确性。利用该模型进行了不同煤种工况对系统的影响因素分析,研究结果可为该锅炉系统设计和设备选型提供理论依据,对该项目动力站实际生产运行提供指导。

350 MW超临界火电机组直流锅炉冲管临时管道设计与运用

新建火力发电厂锅炉过热器、再热器以及相关管道在制造、运输、安装过程中,管道中残留氧化皮,焊渣灰污等杂物,此类杂物会影响蒸汽品质,严重时堵塞过热器、再热器,引起超温爆管,另外,杂物进入汽轮机,还会损伤叶片,卡涩主汽门、中联门等,造成事故。为了能够清理这些杂物,需要用高温高压蒸汽吹扫这些管道,从而将杂物带走。文章设计方案采用一段冲管和降压冲管相结合的方式进行冲管,系统简单实用,实施后有效解决了施工工期紧、场地狭窄等难题,顺利完成了管道蒸汽冲洗工作。

石化废液焚烧锅炉的设计研究

介绍和分析了一种石化废液焚烧锅炉的总体设计方案及技术特点,以及控制燃烧稳定、降低污染物二噁英排放、防止尾部积灰等关键技术。

用于硫回收装置的废热锅炉设计

随着炼油厂和煤化工项目的增多,含H2S和SO2等有害气体的尾气排放量也增多。为减少尾气中的硫含量和合理利用硫回收中产生的热量,往往会增加硫回收装置并在硫回收装置中设置废热锅炉。本文从选材、结构设计和强度计算三个方面,阐述了一种卧式火管废热锅炉在硫回收项目中的设计特点。

碱回收炉溜槽冷却系统工艺安全研究

通过对碱回收炉溜槽冷却系统工艺安全的研究,分别从正常运行、非正常状态下,对溜槽存在的安全风险进行分析,重点探讨了多工况时,溜槽冷却系统的工艺安全设计,从而能够最大可能避免因溜槽冷却系统故障而造成的安全事故。

基于多物理场的电磁锅炉加热器结构优化设计

为了获得最大换热效率的电磁锅炉加热器结构,选取加热器加热棒的直径、均布直径、均布角度,非金属外壳内壁直径及非金属外壳壁厚5个参数为设计参数,采用基于多物理场耦合计算,并利用基于响应面模型和遗传算法对加热器的多个设计参数进行了优化设计分析,得到了效率最高的结构参数,优化后的加热器换热效率达到了97.8%,比原型加热器结构换热效率提升了5.8%。

基于DOE的卷烟工业燃气锅炉节能优化分析

燃气锅炉是卷烟工业中常用的动力能源设备,为卷烟生产过程提供饱和蒸汽.在锅炉运行中需要消耗大量能源,如何降低锅炉的能源消耗是卷烟厂节能减排的关键.气汽比是衡量锅炉运行效能的重要指标,因此,针对锅炉气汽比的现状,通过综合分析和现场论证,确定了锅炉汽气比的主要影响因素,采用实验设计法(DOE)对锅炉运行参数进行优化,并对其效果进行了验证.结果表明,采取相应措施后,气汽比同比减少7.7%,其稳定性也得到了提升.

热源厂锅炉辅助风机自动控制系统的应用研究

以某热源厂1号锅炉辅助风机为研究对象,对引风机和鼓风机进行自动化控制系统改造,并对运行逻辑进行设计。将改造后的辅助风机自动控制系统应用于该热源厂当中,对应用效果和节能经济性进行分析。

谷电储能供暖系统优化设计方法

为应对北方清洁供暖,本文提出了一种谷电储能供暖系统,旨在充分利用地热能和储能技术的优势,满足冬季清洁供暖。首先,对该系统进行了介绍。然后,针对该系统提出了一种优化设计方法,在系统满足建筑在典型年的逐时热负荷要求的基础上,以典型年的年化总成本(包括年化初始成本和年化运行成本)为目标函数,进而通过求解最小目标函数对各设备容量进行优化设计。其中,在典型年的年化运行成本计算中,将所采用的系统运行策略进行了详细介绍。最后,以北方地区某多层办公建筑冬季供暖为例进行计算。在未采用优化设计方法前,系统所需的年化总成本为84.26万元,而采用该方法后,该系统所需的最小年化总成本为61.90万元。经过优化设计后,地源热泵机组额定制热量、蓄热水箱体积以及电锅炉额定制热量的最佳容量分别为1276369 W、1022 m^(3)和2604791 W。本文提出的综合能源复合系统及其优化设计方法为北方地区提供了清洁供暖的选择,对我国能源转型具有重要意义。

锅炉和压力容器上安全阀的整定压强分析

对锅炉和压力容器上安全阀的整定压强进行深入探讨,首先阐述安全阀的工作原理和整定压强的定义,同时研究计算整定压强的方法及影响整定压强的因素。其次,详细讨论压力容器和锅炉设计压强与整定压强的关系,并且通过相关试验揭示正确选择整定压强的重要性及错误选择可能带来的问题。最后,提出安全阀整定压强的检测与安全阀的维护校验方法,并探讨处理不合格安全阀的方式,为保证压力设备安全运行提供理论依据。

燃煤电厂循环流化床锅炉渣库粉尘防治措施探讨

循环流化床锅炉采用的是工业化程度最高的洁净煤燃烧技术,具有热效率高、电耗低、连续运行能力强的特点。文章针对锅炉渣库粉尘防治处理问题进行研究,以某电厂HG-1065/17.5-L.MG44循环流化床锅炉为例,阐述锅炉底渣处理现状,介绍了袋式除尘器滤料的选择,以及渣库除尘系统的设计方案和应用效果。渣库粉尘问题不仅影响锅炉生产效率,还会造成环境污染,采用渣库除尘系统可有效防治粉尘问题,具有良好的经济、社会和技术效益。

高参数垃圾焚烧余热锅炉过热器控温防腐分析

为了解决垃圾焚烧锅炉过热器易腐蚀爆管的痛点问题,以某机械式炉排锅炉及配套余热锅炉为研究对象,分析主蒸汽参数和热负荷对过热器防腐控温设计的影响,得到不同主蒸汽参数、垃圾低位热值和处理量下过热器入口烟温、主蒸汽温度和减温水量的变化范围。计算结果表明:MCR工况下,过热器入口理论最小烟温随着主蒸汽参数提升而增加,4.0 MPa/400℃参数下,其值为465℃,对于13 MPa/430℃(炉内再热)参数下,其值为620℃,高于13.5 MPa/450℃(炉外再热),存在较高的高温腐蚀风险。

设计市场学主轴:从设计产业化到上市产业链战略设计体系建构

目的为建构设计市场学与产业化战略设计体系,揭示设计学促进生产力发展的创新本质,提升设计在产业链中的战略级价值与地位,破解企业产品打造、品牌塑造、业绩增长、融资上市等核心难题,驱动“政·企·学”融合创新升级。方法基于设计学与金融科技、经济管理等学科以及“农·工·商”等产业融合进行研究,凝练28年“产·学·研”实践探索与学术理论研究成果,通过调研提炼与应用验证,建构设计产业化核心体系。结论基于设计市场学原理、设计产业化战略理论,提出并阐明了“上市产业链、上市沸腾器、产业·企业IPO战略设计、产业战略标准‘芯片’、星云战略设计与资源系统”的核心概念与内涵,总结了“以终为始、领域细分、科技聚核、文化铸魂、集群创孵”战略设计原理,升级了“顶层战略标准制定、科技产品创新打造、文化品牌设计塑造、产业创孵平台建构”战略设计方法,构建了“设计市场学-产业化-上市链-IPO战略-标准”理论与实践体系,对探索“政产学研科教文”全域融合创新发展具有导向性意义与战略级价值。

“锅炉原理”课程虚拟实验设计

锅炉原理课程是能源与动力工程类专业的主要专业课之一,其庞大的锅炉动力设备以及操作的危险性极强使得该课程实验设置难度极大。虚拟实验不同于传统灌输式的知识获取途径,它为学生提供了身临其境的实操机会,增强学生学习体验,能提高课程教学效果。文章以“锅炉原理”课程为例,应用虚拟现实技术建立设计了不同锅炉类型、系统与运行工况实验,通过正常参数调整、系统设备启动以及锅炉事故等八个模块,把锅炉原理课程知识点融入各系统的虚拟实验操作之中,更好满足工科学校对学生专业能力培养的要求。

双水箱蓄热供暖系统容积优化研究

为了研究双水箱蓄热供暖系统的水箱体积对系统的影响,基于包头某办公建筑研究双水箱蓄热供暖系统的性能。利用TRNSYSY仿真软件建立双水箱蓄热供暖系统仿真模型,通过误差分析验证了模型的正确性。基于建立的仿真模型以系统的经济性和室内热舒适性为优化指标,对系统进行优化。结果表明:在此实验条件下,集热器面积与水箱总体积不变,集热水箱与供暖水箱体积比为1.5时系统性能最优,此时系统与优化前相比较太阳能保证率增加2.35%,辅助热源的能耗降低15.02%。

面向CCUS-EOR的纯氧燃烧循环流化床锅炉设计

取消常规循环流化床(CFB)富氧燃烧系统中的烟气再循环装置,转为纯氧燃烧,有望降低机组整体运行能耗和CO_(2)捕集成本。纯氧燃烧将带来热负荷分布不均和极小烟气量下流化困难等问题,因此要针对炉内流态和受热面布置等进行全新锅炉设计。采取在密相区布置埋管受热面解决局部超温问题;同时应用独特的“下宽上窄”炉膛结构设计、降低床料粒度、增大一次风率等方法应对物料流化困难。基于CFB流动和传热理论,建立了纯氧燃烧CFB锅炉传热计算方法,并据此完成了130 t/h超高压纯氧燃烧CFB锅炉的概念性设计,给出了锅炉炉膛、埋管蒸发受热面、埋管过热器、旋风分离器、返料阀及尾部烟道省煤器的基本结构和整体布置方案。分析表明,该新型纯氧燃烧CFB锅炉能够较好解决高氧浓度燃烧带来的热负荷分布不均和极小烟气量下流化困难等问题,设计锅炉热效率可达94.83%,出口烟气中CO_(2)和H2O体积分数分别为57.1%和38.4%,可为未来开发面向碳捕集、利用与封存(CCUS)-强化采油(EOR)的纯氧燃烧CFB锅炉技术和工程实践奠定基础。