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摘 要

目前我国能源消耗问题比较严重，如何降低能源消耗并且利用能源成为迫在眉睫的问题。就企业锅炉生产为例，通常的问题都是锅炉排出去的烟温太高，导致的问题是热损失太大。本文研究的食品企业低温省煤器主要从降低排烟温度出发，减少热损失，以提高锅炉的效率。

本次设计背景是某企业具备5台锅炉，其中1#为35t/h锅炉，2#-5#为20t/h锅炉。首先查阅文献，了解低温省煤器的作用，国内外发展状况；然后通过热力计算，得到烟气的数据，计算得出35t/h锅炉省煤器的实际烟气量为86360.2为Nm³/h，20t/h锅炉的实际烟气量为49348.7Nm³/h。同时考虑到低温腐蚀问题，计算了本次设计省煤器的酸露点。然后进行结构设计，选定管子直径42mm，管子厚度5.5mm，翅片厚度3mm，节距25mm等参数，之后进行结构的热力计算，验证设计的省煤器结构是否满足要求。接着进行传热计算，计算出口水温等参数，计算的35t/h锅炉省煤器为29℃，20t/h锅炉省煤器为23℃。最后再进行阻力方面的计算，计算结果为35t/h锅炉省煤器为412.6Pa，20t/h锅炉为449.5Pa。最后本文还进行了本次设计的经济性分析，介绍了主要附属选型，算得年节省煤量约为88.2万元，设备耗费约为61.77万元。最后得出结论本次设计经济性好，基本达到节能环保的目标。

关键词：低温省煤器 经济性 酸露点 节能 余热回收

Design of low temperature economizer in food enterprises

Abstract

At present, the problem of energy consumption in China is quite serious. How to reduce energy consumption and use energy becomes an urgent problem. Taking the boiler production as an example, the common problem is that the flue gas temperature discharged from the boiler is too high, which leads to the problem of too large heat loss. In this paper, the low-temperature economizer of food enterprises is mainly to reduce the exhaust gas temperature, reduce the heat loss and improve the efficiency of the boiler.

The design background is that an enterprise has 5 boilers, including 1# 35 t/h boiler and 2#-5# 20 t/h boiler. First of all, consult the literature to understand the role of low-temperature economizer and the development status at home and abroad; then through thermal calculation, get the flue gas data, and calculate the actual flue gas volume of 35 t/h boiler economizer is 86360.2 Nm³ / h, and the actual flue gas volume of 20 t/h Boiler is 49348.7 Nm³/h. In consideration of low temperature corrosion, the acid dew point of the economizer is calculated. Then the structural design is carried out, and the parameters such as the diameter of the pipe 42 mm, the thickness of the pipe 5.5mm, the thickness of the fins 3mm, and the pitch 25 mm are selected. The calculated economizer of 35 t/h boiler is 29 ℃, and the economizer of 20 t/h boiler is 23 ℃. Finally, the calculation of resistance is carried out. The results show that the economizer of 35 t/h boiler is 412.6 Pa, and the economizer of 20t/h boiler is 449.5 Pa. Finally, this paper also analyzes the economy of this design, introduces the main accessory selection, and calculates that the annual coal saving is about 882000 yuan, and the equipment consumption is about 617700 yuan. Finally, the conclusion is drawn that the design is economical and basically achieves the goal of energy conservation and environmental protection.

Key word：low temperature economizer；economy；acid dew point；energy conservation；waste heat recovery

目 录

摘 要 I

Abstract II

目 录 III

第一章 绪 论 1

1.1 研究背景 1

1.1.1 能源现状 1

1.1.2 能源现状分析 1

1.1.3 余热回收利用 2

1.1.4 余热回收利用的意义 2

1.2 低温省煤器简介及国内外研究进展 2

1.2.1 低温省煤器的简介 2

1.2.2 低温省煤器的国内外研究进展 2

1.3 低温省煤器的常见问题及解决措施 3

1.4 本文研究意义及主要内容 4

1.4.1 研究意义 4

1.4.2 研究主要内容 5

第二章 低温省煤器的设计方案 7

2.1 低温省煤器方案设计 7

2.2 燃烧特性和燃烧计算 9

2.2.1 燃烧特性 9

2.2.2 理论烟气当量计算 10

2.2.3 实际烟气当量的计算 12

2.2.4 实际烟气成分计算 13

2.3 酸露点计算 14

2.4 本章小结 16

第三章 低温省煤器的设计计算 17

3.1设计思路 17

3.2 设计原理 18

3.2.1 换热计算 18

3.2.2 烟气侧及工质侧阻力计算 19

3.3 结构设计 20

3.4 传热设计 23

3.5 阻力计算 27

本章小结 30

第四章 经济性分析 31

4.1 主要附属设备 31

4.2 节煤量计算 31

4.3 设备耗费及经济评价 32

结 论 34

参考文献 35

致 谢 38

第一章 绪 论

1.1 研究背景

1.1.1 能源现状

能源指的是可以提供能量的资源,是指可以直接获得或通过后期加工、转换而获取有用能的各类资源,这其中就包括了石油、煤炭、天然气、水能、风能、核能、太阳能、地热能、生物质能等等一次能源和热力、电力、成品油等二次能源,以及其他可再生能源和新能源^[1]。由于中国是人口大国,所以人均能源资源拥有量在世界上一直处于较低水平,一系列的能源问题是因为能源的大量使用,比如全球变暖、大气污染等都在对我们的生活产生或大或小的影响^[2]。

近年来，因为能源在我国经济增长过程中起到的重要作用，从而使得我国经济保持持续增长^[25]。这中间煤炭资源起主要作用，是因为中国的能源拥有量少且人口众多。在我国，能源消费形式主要是煤炭，而我国对煤炭利用效率不高，这就造成了高消耗、低使用率的问题，同时还污染环境。这就要求我国大力发展风力发电、水力发电、核力发电、太阳能等可再生能源，从而减少常规化石能源带来的污染和危害。

1.1.2 能源现状分析

（1）能源利用率低

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