梯级热源双压余热锅炉热力学特性优化

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1、中图分类号：TK11+5论文编号：2017302162UDC：密级：公开硕士学位论文梯级热源双压余热锅炉热力学特性优化作者姓名：黄博学科名称：动力工程研究方向：冶金过程系统节能学习单位：华北理工大学学制:2.5年提交日期：2017年12月4日申请学位类别：工程硕士导师姓名：王子兵教授单位：华北理工大学冶金与能源学院王建虎高工单位：河北钢铁集团唐山钢铁有限公司论文评阅人：王洪利教授单位：华北理工大学冶金与能源学院王洪军高工单位：河北钢铁集团唐山钢铁有限公司论文答辩日期：2018年3月4日答辩委员会主席：刘恩辉高工关键词：梯级热源；双压余热锅炉；热力学特性；仿真平台唐山华北理工大学2018年

2、3月OptimizationofThermodynamicPropertiesofCascadeHeatSourceDoublePressureWasteHeatBoilerDissertationSubmittedtoNorthChinaUniversityofScienceandTechnologyinpartialfulfillmentoftherequirementforthedegreeofMasterofEngineeringbyHuangBo(PowerEngineering)ProfessorWangZibingSupervisor:WangJianhuMarch,201

3、8独创性说明本人郑重声明：所呈交的论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写的研究成果，也不包含为获得华北理工大学以外其他教育机构的学位或证书所使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中做了明确的说明并表示了谢意。论文作者签名：日期：2018年3月8日关于论文使用授权的说明本人完全了解华北理工大学有关保留、使用学位论文的规定，即：已获学位的研究生必须按学校规定提交学位论文，学校有权保留、送交论文的复印件，允许论文被查阅和借阅；学校可以将学位论文的全部或部分内容采用影印、缩印

4、或编入有关数据库进行公开、检索和交流。作者和导师同意论文公开及网上交流的时间：自授予学位之日起自年月日起作者签名：导师签名：签字日期：2018年3月8日签字日期：2018年3月8日摘要摘要梯级热源双压余热锅炉是实现环冷机废气余热梯级利用的核心设备。锅炉的传热和蒸汽热力学特性对蒸汽做功能力有重要影响。已投产的余热发电系统受到烧结矿生产率、原料条件、操作方法等工艺要素变化频繁的制约，普遍存在着余热资源回收率较低、机组发电量不足等问题。以钢铁厂指定结构的梯级热源双压余热锅炉为研究对象，使用热量㶲作为衡量蒸汽做功能力的评价标准，对锅炉的传热过程进行描述。以蒸汽热量㶲最大作为优化目标，对余热锅炉的

5、变工况热力学特性进行研究及过程优化。研究热废气温度、流量和蒸汽压力组合对余热锅炉传热与蒸汽热力学参数间的协同关系，得到余热锅炉传热与蒸汽热力学特性的协同规律。优化后的蒸汽做功能力比优化前提高了3.561%。使用“热源分配系数”的概念来描述余热锅炉热废气进口的热量分配情况。热源分配系数越大，热废气温度越高，越有利于蒸汽总㶲的提高。利用VisualStudio2015编程软件搭建锅炉计算平台，计算结果与原有数据的相对误差在5%以内。研究结果明确了梯级热源双压余热锅炉传热与蒸汽热力学特性的协同规律，优化了主副汽压力、热废气进口间热量分配、热废气区间温度组合等参数。研究结果对完善梯级热源双压余热

6、锅炉的运行理论和优化余热发电系统的调节有重要的参考价值。图40幅；表9个；参57篇。关键词：梯级热源；双压余热锅炉；热力学特性；仿真平台分类号：TK11+5-I-华北理工大学硕士学位论文AbstractCascadeheatsourcedoublepressurewasteheatboileristhecoreequipmenttorealizecascadeexhaustgaswasteheatcascadeutilization.Thewasteheatpowergenerationsystem,whichhasbeenputintoproduction,hastheproblemo

7、flowrecoveryrateofwasteheatresourcesandlessgeneratingcapacityoftheunit.Theseproblemsarefrequentlycausedbychangesinthetechnologicalfactorssuchassinterproductivity,rawmaterialconditions,andoperatingmethods.Takingthecasca