1、 1 本 科 毕 业 设 计 开 题 报 告 题目： 220t/h 锅炉掺烧 50%焦炉 煤气的改造及直流燃烧器的设计 系别： 热能与动力工程 2010 年 3 月 22 日 2 姓名 学号 指导教师 专业 热能与动力 工程 拟用论文题目 220t/h 锅炉掺烧 50%焦炉煤气的改造工程及直流燃烧器设计 预 计 结 果 本设计为燃煤电厂掺烧焦炉煤气的热力计算和燃烧器改造， 该设计最终必 须完成整个系统的改造，提出一个自己的改造方案，并进行比较，编制系统图 和系统使用说明书。最终提交开题报告、设计说明书和图纸等。 可 行 性 研 究 及 基 本 工 作 思 路 焦炉煤气是钢铁企业炼焦过程中的副产
2、物，组分比较复杂，且随原料煤的 质量差异而变化，同时也与焦炉的操作条件等有关。尽管影响焦炉煤气组分的 因素较多，但焦炉煤气中的氢气组分含量始终保持在较高水平，体积分数超过 50 %。其主要成分是氢、甲烷及其它碳氢化合物，焦炉煤气发热量约为 7942 KJ/Nm 3，焦炉煤气着火温度 300-600，是锅炉点火和助燃的理想燃料。 可行性研究： （1） 、焦炉煤气的主要成分是氢、甲烷及其它碳氢化合物，焦炉煤气发热 量约为 1672018810 KJ/Nm 3，发热量较高，是锅炉点火和助燃的理想燃料。 （2） 、从燃烧状况来看 ，煤燃烧过程需要较大的空间 ，由于燃气的燃烧 速度快 ，较易燃尽 ，燃煤
3、锅炉的炉膛可以适合燃气燃烧。由于煤完全燃烧需 要的过剩空气系数为 1.3-1.5， 而燃气完全燃烧需要的过剩空气系数为 1.05-1.1， 因此大量掺烧燃气燃烧时产生的烟气量比煤燃烧时的烟气量不会增 加很多 ，掺烧燃气燃烧后产生的烟气完全可以通过原有的烟道顺利排出。 （3） 、由于燃煤锅炉炉膛内的传热是靠焦炭粒灰粒和三原子气体辐射完成 的 ，而燃烧掺烧燃气炉膛内主要的辐射成分是三原子气体和碳粒子 ，因此燃 煤锅炉改掺烧燃气后 ，会改善炉膛内的辐射传热。 （4） 、从锅炉管束的状况来看 ，高温烟气主要以对流方式进行放热 ，改 掺烧燃气后 ，锅炉管束的传热系数与原燃煤锅炉基本相同 ，传热量也基本一
4、 样 ，因此不会影响传热效果。 （5） 、焦化厂在炼焦生产中，每炼成 1 吨焦炭，常产生约 300350 Nm3 焦炉煤气，消耗 1. 21. 3 t 煤。这些煤气炼焦回炉用去约 50 %，剩余部分 则排入大气。如果将该部分煤气用来掺烧，则能够回收大部分的焦炉煤气，并 产生一定的经济效益和环境效益。 基本工作思路： 本次课题重点研究煤粉锅炉掺烧焦炉煤气的计算及技术研究，由于焦炉煤 气中含有大量的氢气及甲烷，燃烧后将产生大量的水蒸汽。焦炉煤气是无色有 毒的气体，焦炉煤气含氢气多，燃烧速度快，火焰短。所以煤粉炉掺烧，有一 定的技术难度。 3 所以本设计重点在于解决以下几个问题： 1、 如何在煤粉锅
5、炉设置一个焦炉煤气燃烧器， 并合理布置风机使焦炉煤气 能够顺利点火燃烧，并保证焦炉煤气的燃烧稳定、安全、高效进行，达到理想 的效果？ 2、焦炉煤气中含有大量的氢气和甲烷，两者体积分数超过 60%-70%，燃烧 后将产生大量的水，这部分水分蒸发会带走大量的热量，影响锅炉的热效率， 这些水分在炉膛中与各种矿物成分反应形成还原性气氛，腐蚀受热面的管子， 甚至造成爆管。所以，本设计中如何解决这些问题？ 3、因为焦炉煤气有毒，在运输和燃烧中如何保证安全？ 论 文 工 作 计 划 1. 第 13 周：选题，毕业实习； 2. 第 45 周：文献检索、阅读、整理，做出开题报告； 3. 第 68 周：完成设计计
6、算； 4. 第 914 周：完成设计工程绘图； 5. 第 1517 周：毕业设计、论文撰写时间； 指 导 教 师 评 语 评语： 4 文献检索一：用自己的话完整地写文献检索一：用自己的话完整地写出出一种或以上有效的检索方法一种或以上有效的检索方法 文献检索方法： 1. 利用互联网找到焦炉煤气的产生和性质等。 2. 在图书馆借阅锅炉设计手册、设计规范。 3. 利用内蒙古科技大学图书馆的中文电子期刊（cnki 数据库）查找相关文献。 . 文献检索二：简要记下文献检索工作的原始过程文献检索二：简要记下文献检索工作的原始过程 1. 登录互连网(http:/)，输入“焦炉煤气” 、 “燃气燃烧器”等进 行检索，查出相关的资料，在这些资料中找到自己所需的资料，进行下载、打 印、归纳。 2. 在图书馆借得电厂锅炉原理及设备书，参考设计手册，查阅所需资料。 3. 登录内蒙古科技大学图书馆主页（http:/ ，找到中文电 子期刊 cnki 中国期刊全文数据库，在主页上输入“焦炉煤气” 、
