300MW锅炉燃烧系统设计.doc

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1、xx大学本科毕业设计（论文）开题报告题 目 300MW级电厂锅炉燃烧系统设计 指 导 教 师 院（系、部） 机械工程学院 专 业 班 级 热能09-1 学 号 姓 名 日 期 2013年3月25日 一、 选题的来源，目的，意义和研究现状 选题来源：电力工业是国民经济的先锋，火力发电是电力生产的主要部分。而锅炉又是电力生产的源头，锅炉的燃烧系统对于锅炉安全，经济运行影响很大。本课题结合我在河南华润电力古城有限公司实习期间所接触的设备，对该厂锅炉燃烧系统设备进行了详细分析，并对煤粉的燃烧技术进行研究，以保证锅炉安全经济运行。选题的目的和意义：对于大型火力发电机组，在系统组成与结构一定时，通过对燃烧

2、系统的设计，提高电厂煤粉锅炉的燃烧系统的运行水平，对火力发电机组节能降耗，降低发电成本具有重要意义。研究现状：燃烧系统的目的是使燃料充分燃烧，为锅炉部分提供足够的可交换热量。煤燃烧新技术的研究与开发主要是围绕改善燃烧过程，提高燃烧效率和降低污染物生成与排放几方面来进行的。经过几十年的研究与发展，我国工程燃烧技术和应用水平得到了显著提高，许多先进的燃烧技术和装置先后应用与生产实际，并取得了良好的经济和环保效益。例如电站煤粉锅炉采用的火焰稳定船式燃烧器，煤粉浓淡燃烧器，二次风双调节旋流燃烧器等，均具有改善煤粉燃烧稳定性，提高燃烧效率，以及降低污染物排放的明显效果。自二十世纪七十年代石油危机之后，燃

3、煤机组得以迅速发展。煤粉燃烧优化技术也得到迅速发展，国内外学者也取得较大进步。我国西安热工研究院研究开发除了锅炉燃烧优化系统，清华大学开发了OCP3系统，东南大学开发了BCOS-2000/2.0系统，浙江大学开发了基于Internet/Intranet的燃烧优化指导系统。清华大学OCP3系统采用神经网络模型和非线性寻优技术，指导锅炉燃烧调整，并且采用了模型自修正技术，以实现锅炉燃烧优化的闭环控制，采用该系统后可以提高锅炉燃烧效率0.5%1.0%，减少NOx排放10%20%。锅炉点火装置主要是在锅炉机组启动时，用它来点燃主燃烧器的煤粉气流。此外，当锅炉机组在低负荷运行，或者当燃煤质量变差，炉膛温

4、度降低，危及煤粉气流的稳定，炉内火焰发生脉动以致于有熄火危险时，也用点火装置来稳定着火和燃烧，同时也可作为辅助燃烧的一种手段。现代大，中型煤粉炉常采用过渡燃料的点火装置，可分为气油煤粉的三级点火和油煤粉的二级点火系统两种。三级点火系统是用点火器点燃着火能量最小的气体燃料，再点燃雾化的燃料油，最后点燃主燃烧器的煤粉气流。二级点火系统则采用一种过渡燃料燃料油，即用点火器点燃燃料油，再点燃主燃烧器中的煤粉气流。点火装置中的点火器都采用电器点火器，常用的电器点火器有电火花点火器，电弧点火器和高能点火器三种。如果煤粉锅炉装有煤粉预燃室，就可以用点火器点燃装在煤粉预燃室燃烧器中的小油枪喷射出来的雾状油，再

5、点燃煤粉燃烧器中的煤粉气流，待着火燃烧形成炽热火炬后再去点燃主燃烧器的煤粉气流。燃用煤粉的锅炉由煤粉制备系统供应合格的煤粉。煤粉制备系统可以分为直吹式和中间储仓式两种。所谓直吹式系统，指煤粉经磨煤机磨成后直接吹入炉膛燃烧；而中间储仓式制粉系统，是将磨好的煤粉先储存在煤粉仓中，然后再根据锅炉运行负荷的需要，从煤粉仓经过给粉机送入炉膛燃烧。燃烧过程是典型的复杂过程，燃烧过程的控制一直是专家学者们研究的重点。归纳起来，燃烧过程的非线性特征主要有两点：一是动态特性随操作条件变化，二是大时间滞后。目前提出了锅炉智能模糊燃烧控制策略，对于锅炉的稳定运行有很大的实际效果。二、 研究方案及预期结果主要研究内容

6、：300MW级电厂锅炉的燃烧系统主要解决的问题：燃料的选择，制粉系统的设计与选型，燃烧设备的设计，锅炉燃烧系统的热力计算，锅炉燃烧系统的经济性分析相关理论：流体力学，传热学、工程热力学、工程力学，机械设计等部分相关知识。技术路线：第一步：系统设计初参数选择;第二步：确定燃料种类，性质；第三步：进行制粉系统的设计，设备选型；第四步：炉膛的结构设计计算；第五步：煤粉燃烧器及点火装置的选型；第六步：其它设备的选型；第七步：燃烧系统的控制系统介绍；第八步：整个锅炉燃烧系统的布置分析；第九步：系统经济性分析计算；第十步：绘制系统图。论文框架：1、目录2、中英文摘要3、绪论4、电厂锅炉燃烧系统的现状5、燃

7、烧产物和燃烧热平衡的计算6、制粉系统的结构设计及选型7、锅炉炉膛的设计8、燃烧设备的选型9、经济性分析10、结论11、参考文献12、外文资料译文预期结果：（1）设计出能保证锅炉安全，经济运行的燃烧系统（2）使用CAD制图软件作出实验系统图；（3）完成设计说明书。（12万字）三、研究进度根据课题的研究现状和资料收集进度，拟对本课题做如下计划: 第一周第二周：毕业实习；第三周：完成毕业实习报告，选题、收集资料，明确研究范围、内容，并完成开题报告； 第四周：系统设计方案，原理介绍； 第五周第七周：进行燃料的设计选择及热平衡分析；第八周：300MW级电厂锅炉制粉系统的选型设计；第九周：锅炉炉膛设计计算

8、；第十周：煤粉燃烧器选型设计；第十一周：点火装置的选型设计；第十二周：其它系统装置的选型；第十三周：系统安装布置；第十四周：系统经济性分析；第十五周：完成系统图绘制；第十六周：整理材料、打印、装订、上交论文，并准备答辩； 第十七周：毕业论文答辩。四、主要参考文献1汪军，马启良，张振东.工程燃烧学.北京:中国电力出版社,2008.2容銮恩，.燃煤锅炉机组.北京中国电力出版社，1998.3肖兵，毛宗源.燃烧控制器的理论与应用.北京：国防工业出版社.2004.74叶江明.电厂锅炉原理及设备.北京:中国电力出版社,2010.5徐国璋等.中国电力百科全书火力发电卷，北京：中国电力出版社，1996.6Kh

9、avkin Y. Combustion fundamentals of fire. Academic Press, London,19957孙学信.燃煤锅炉燃烧试验技术与方法,北京：中国电力出版社，2000.8河南省电力公司编.火电工程调试技术手册锅炉卷，北京:中国电力出版社，2003.9张习鹏，范江河，2300MW机组锅炉运行规程，河南华润电力古城有限公司企业标准，2006. 10中国动力工程学会主编，火力发电技术设备技术手册，北京：机械工业出版社，1999.11西安热工研究院.燃煤锅炉燃烧调整试验方法.北京：水利电力出版社，1974.12林宗虎，徐通模.实用锅炉手册.北京：化学工业出版社，1999.13朱宝山主编，锅炉安全手册.北京:中国电力出版社，2001.14电力工业常用设备手册.北京：中国电力出版社，2001.15陈树义，章丽玲.燃料燃烧及燃烧装置.北京：冶金工业出版社，1985.16Borghi R. Combustion and flames-chemical and physical principles. Editions Technip,Pairs,1998.五、指导教师意见指导教师签字：