本科畢業(yè)設(shè)計(jì)開(kāi)題報(bào)告

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1、河北聯(lián)合大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)開(kāi)題報(bào)告題目：加熱爐氣化冷卻余熱螺桿膨脹發(fā)電系統(tǒng)設(shè)計(jì)學(xué)院：冶金與能源學(xué)院專(zhuān)業(yè)：熱能與動(dòng)力工程班級(jí)：09熱01姓名：唐爽學(xué)號(hào)：200906030120指導(dǎo)教師：鐘曉暉2013年3月18日一、選題背景?螺桿膨脹動(dòng)力機(jī)主要是利用工業(yè)中的蒸汽、熱水、熱液或汽液兩相流體等動(dòng)力源，將熱能轉(zhuǎn)換為動(dòng)力，驅(qū)動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電，或直接驅(qū)動(dòng)風(fēng)機(jī)、水泵、壓縮機(jī)、攪拌機(jī)、磨煤機(jī)、制粉機(jī)等機(jī)械設(shè)備，替代電動(dòng)機(jī)，或替代大型制冷機(jī)的膨脹閥等回收動(dòng)力，廣泛應(yīng)用于電力、化工、石油、冶金、礦山、輕工等工業(yè)領(lǐng)域?？苫?/p>

2、收工業(yè)生產(chǎn)中產(chǎn)生的余熱、廢熱和能量梯級(jí)變化中的節(jié)流損失，沒(méi)有燃燒一次能源發(fā)電所帶來(lái)的粉塵污染和其他環(huán)境污染，有顯著改善環(huán)境質(zhì)量、提高社會(huì)整體環(huán)保水平的重要作用。我國(guó)對(duì)螺桿膨脹動(dòng)力機(jī)的技術(shù)與世界發(fā)達(dá)國(guó)家同時(shí)期開(kāi)始研究，1983年著手工業(yè)余熱回收發(fā)電研究，現(xiàn)已完成汽液兩相全流螺桿膨脹機(jī)的科研成果，先后經(jīng)國(guó)家、部委及省市立項(xiàng)進(jìn)行過(guò)小試、中試、大試，并分別通過(guò)驗(yàn)收鑒定，專(zhuān)家們認(rèn)同該技術(shù)屬?lài)?guó)內(nèi)首創(chuàng)，達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平，是國(guó)家經(jīng)貿(mào)委推薦列入“九五”節(jié)能改造示范工程和重點(diǎn)推廣應(yīng)用項(xiàng)目。?螺桿膨脹動(dòng)力機(jī)在國(guó)內(nèi)一些企

3、業(yè)也得到成功地使用，如江蘇南通天生港發(fā)電廠、山東勝利發(fā)電廠、江蘇觀音山發(fā)電廠等。還有河南長(zhǎng)城鋁業(yè)利用鍋爐連排水驅(qū)動(dòng)灰渣泵；江蘇南通唐閘熱電廠利用汽機(jī)抽氣驅(qū)動(dòng)給水泵（尾汽進(jìn)入除氧器）；泰國(guó)MKF造紙公司、黑龍江七臺(tái)河水泥廠利用工業(yè)飽和蒸汽差壓發(fā)電（尾汽進(jìn)入除氧器）等等。在鋼鐵企業(yè)中,由于加熱爐爐底普遍采用氣化冷卻,冷卻過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生大量的飽和蒸汽富余。原富余蒸汽采用與企業(yè)熱力管網(wǎng)并網(wǎng)合理利用，由于管網(wǎng)壓力及加熱爐所產(chǎn)蒸汽的壓力經(jīng)常波動(dòng)，并網(wǎng)使用效果極差，所以致使加熱爐汽化蒸汽大量放散，造成環(huán)境的噪音及

4、熱污染，并浪費(fèi)了大量的有效能源。當(dāng)采用螺桿膨脹動(dòng)力機(jī),就可利用板加熱爐富余熱蒸汽進(jìn)行發(fā)電，發(fā)電后的排汽可排到工廠除氧器加熱利用，或取暖等利用，以達(dá)到節(jié)能、發(fā)電、創(chuàng)造效益、保護(hù)環(huán)境的目的。余熱蒸汽全部通過(guò)螺桿膨脹動(dòng)力機(jī)做功發(fā)電，做功后的蒸汽送除氧、供熱和采暖用，其它排放或冷凝回收。利用螺桿膨脹動(dòng)力蒸汽壓差發(fā)電技術(shù)方案科學(xué)合理、可行。該方案有效的挖掘企業(yè)自身內(nèi)部的節(jié)能潛力，為國(guó)家節(jié)省了寶貴的能源，并為鋼鐵企業(yè)做了示范推廣應(yīng)用作用。螺桿膨脹動(dòng)力發(fā)電系統(tǒng)不僅適用于飽和蒸汽，還可適用于汽水（液）兩相、熱水（

5、液），這是汽輪機(jī)無(wú)法具有的特性。市場(chǎng)前景十分看好。二、設(shè)計(jì)方案2.1理論依據(jù)通過(guò)對(duì)企業(yè)實(shí)例的分析、理解，對(duì)加熱爐汽化冷卻和螺桿膨脹動(dòng)力機(jī)的結(jié)構(gòu)及運(yùn)行等有了深入的了解，作為此次畢業(yè)設(shè)計(jì)的依據(jù)。2.2研究?jī)?nèi)容(1)對(duì)玉田某軋鋼廠的余熱源進(jìn)行統(tǒng)計(jì)；(2)針對(duì)軋鋼廠加熱爐氣化冷卻系統(tǒng)余熱情況設(shè)計(jì)螺桿膨脹發(fā)電系統(tǒng)；(3)發(fā)電系統(tǒng)冷凝損失進(jìn)行回收，利用熱泵提質(zhì)后進(jìn)一步利用有機(jī)工質(zhì)螺桿機(jī)組進(jìn)行發(fā)電；(4)對(duì)螺桿膨脹余熱發(fā)電系統(tǒng)進(jìn)行經(jīng)濟(jì)性分析，計(jì)算投資回收周期。2.3方法手段理論和實(shí)際相結(jié)合，分析計(jì)算主要通過(guò)圖書(shū)

6、查詢(xún)和網(wǎng)上瀏覽，設(shè)計(jì)、計(jì)算后列表圖。2.4預(yù)期達(dá)到的目標(biāo)根據(jù)所學(xué)基礎(chǔ)理論和專(zhuān)業(yè)知識(shí)，結(jié)合企業(yè)實(shí)際情況，掌握螺桿膨脹余熱發(fā)電系統(tǒng)設(shè)計(jì)方法、步驟，掌握分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力，為將來(lái)從事企業(yè)余熱回收的設(shè)計(jì)工作和施工和有關(guān)應(yīng)用科學(xué)的研究及技術(shù)開(kāi)發(fā)等工作，奠定可靠的基礎(chǔ)。一、進(jìn)度安排第1周?chē)?guó)義軋鋼廠實(shí)習(xí)第2周開(kāi)題及撰寫(xiě)開(kāi)題報(bào)告第3周開(kāi)題及撰寫(xiě)開(kāi)題報(bào)告第4周開(kāi)題報(bào)告答辯第5周對(duì)玉田某軋鋼廠的余熱源進(jìn)行統(tǒng)計(jì)第6周對(duì)玉田某軋鋼廠的余熱源進(jìn)行統(tǒng)計(jì)第7周設(shè)計(jì)螺桿膨脹發(fā)電系統(tǒng)第8周設(shè)計(jì)螺桿膨脹發(fā)電系統(tǒng)第9周中期檢查第

7、10周利用熱泵提質(zhì)后進(jìn)一步利用有機(jī)工質(zhì)螺桿機(jī)組進(jìn)行發(fā)電第11周利用熱泵提質(zhì)后進(jìn)一步利用有機(jī)工質(zhì)螺桿機(jī)組進(jìn)行發(fā)電第12周經(jīng)濟(jì)性分析，計(jì)算投資回收周期第13周繪制螺桿膨脹動(dòng)力機(jī)第14周繪制熱泵圖第15周外文翻譯第16周設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)整理，答辯一、參考文獻(xiàn)[1]黃翔超.有機(jī)工質(zhì)雙循環(huán)螺桿膨脹機(jī)系統(tǒng)研究[D].天津:天津大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院，2006[2]胡亮光,龐風(fēng)標(biāo),王之安等.中低溫能源全流發(fā)電螺桿膨脹機(jī)的性能及實(shí)驗(yàn)研究[J].工程熱物理學(xué)報(bào),1989,10(4):354~356[3]王曉玲，利用螺桿膨脹動(dòng)力

8、機(jī)回收蒸汽余熱發(fā)電.廣州化工,2010,38(7)：199~200[4]曹濱斌,李惟毅.螺桿膨脹機(jī)雙循環(huán)低溫余熱回收系統(tǒng)分析[J].天津大學(xué)學(xué)報(bào),2010,43(04):310~314[5]曹武,劉凱.螺桿膨脹動(dòng)力機(jī)技術(shù)的探討[J].煤氣與熱力,2005,13(08)：69~71[6]胡亮光,龐風(fēng)彪,王之安,等.中低溫能源全流發(fā)電螺桿膨脹機(jī)的性能及實(shí)驗(yàn)研究[J].工程熱物理學(xué)報(bào),1989,11(04)：353~356[7]NaokiHayakawa,YoshitsuyuWakazo