高爐煤氣余熱鍋爐水動力計算分析及軟件開發(fā)

【摘要】：高爐煤氣是冶金工業(yè)煉鐵生產(chǎn)中產(chǎn)生的副產(chǎn)能源，也是高爐生產(chǎn)所需的主要能源之一。當(dāng)前高爐煤氣的排煙溫度在700℃左右，煙氣的余熱存在著較大的回收價值，謀求余熱的有效利用成為了必然。高爐煤氣余熱鍋爐水動力計算的目的是為余熱鍋爐設(shè)計或循環(huán)系統(tǒng)變動較大改裝的余熱鍋爐來確定最佳的回路結(jié)構(gòu)，校核蒸發(fā)受熱面的可靠性，并提出可靠性的措施。水動力計算的主要內(nèi)容包括確定循環(huán)倍率、循環(huán)流量、循環(huán)回路的各種壓差及可靠性指標(biāo)等。 通過對高爐煤氣余熱鍋爐具體結(jié)構(gòu)特點和自然水循環(huán)的過程進(jìn)行分析研究，建立了該余熱鍋爐水動力計算數(shù)學(xué)模型，進(jìn)而確定了各管段系統(tǒng)的計算方法和非線性方程組求解具體過程。在此基礎(chǔ)上，使用面向?qū)ο蟮木幊陶Z言C++，并采用Visual Studio2010可視化編程軟件和Excel2007混合編程，利用Automation技術(shù)將計算數(shù)據(jù)導(dǎo)入到Excel2007中，并用Matlab2008對數(shù)據(jù)結(jié)果進(jìn)行處理。軟件的功能主要包括數(shù)據(jù)庫的新建、打開文件功能；水動力計算功能；計算結(jié)果的輸出功能以及內(nèi)嵌的水和水蒸氣性質(zhì)的計算功能。計算結(jié)果是以Excel表格形式保存在用戶的數(shù)據(jù)庫中，更能直接形象的反應(yīng)給用戶以便查看和分析。 以有文獻(xiàn)的鍋爐水動力計算算例進(jìn)行校核計算，驗證了本軟件的可靠性和準(zhǔn)確性。進(jìn)一步以該高爐煤氣余熱鍋爐為例，利用本軟件對其進(jìn)行了水動力計算和分析，得到了操作參數(shù)和結(jié)構(gòu)參數(shù)對該高爐煤氣余熱鍋爐水動力特性的影響，所得結(jié)果為高爐煤氣余熱鍋爐系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計提供了良好的依據(jù)。 【關(guān)鍵詞】：高爐煤氣 余熱鍋爐 水動力計算 水循環(huán) VC編程
【學(xué)位授予單位】：江蘇科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號】：TK229.929
【目錄】：

• 摘要6-7
• Abstract7-9
• 目錄9-11
• CONTENTS11-13
• 第1章 緒論13-19
• 1.1 前言13-14
• 1.2 本課題研究的背景及意義14
• 1.3 本課題國內(nèi)、外研究現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢14-17
• 1.3.1 國內(nèi)、外余熱鍋爐的研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢14-15
• 1.3.2 水動力研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢15-16
• 1.3.3 國、內(nèi)外水動力計算軟件開發(fā)的現(xiàn)狀16-17
• 1.4 本文主要研究內(nèi)容17-19
• 第2章 鍋爐水循環(huán)計算理論及基本計算公式的建立19-41
• 2.1 流動特性參數(shù)19-21
• 2.2 開始沸騰點的計算21-22
• 2.3 管內(nèi)工質(zhì)壓降的計算22-27
• 2.3.1 單相流體的壓降計算22-23
• 2.3.2 汽液兩相流體的壓降計23-27
• 2.4 水平蛇形管壓降計算27-28
• 2.5 節(jié)流孔板的壓降計算28-29
• 2.6 水和水蒸氣的熱物性參數(shù)29-37
• 2.7 水循環(huán)可靠性的校驗37-40
• 2.7.1 水循環(huán)停滯及其校驗37-38
• 2.7.2 循環(huán)倒流及其校驗38-40
• 2.8 改善水循環(huán)措施40
• 2.9 本章總結(jié)40-41
• 第3章 高爐煤氣余熱鍋爐結(jié)構(gòu)及水動力計算數(shù)學(xué)模型構(gòu)建41-55
• 3.1 高爐煤氣余熱鍋爐結(jié)構(gòu)及工作原理41-42
• 3.2 基本方程式42-45
• 3.3 數(shù)學(xué)模型建立45-52
• 3.3.1 壓差法原理45-46
• 3.3.2 沉降室數(shù)學(xué)模型46-47
• 3.3.3 對流室 I 數(shù)學(xué)模型47-51
• 3.3.4 對流室 II 數(shù)學(xué)模型51-52
• 3.4 數(shù)學(xué)模型的求解52-54
• 3.5 本章小結(jié)54-55
• 第4章 高爐煤氣余熱鍋爐水循環(huán)計算軟件的設(shè)計55-67
• 4.1 軟件開發(fā)工具55-56
• 4.2 軟件開發(fā)總體思路56-57
• 4.2.1 軟件功能的設(shè)計56
• 4.2.2 軟件的總體結(jié)構(gòu)56-57
• 4.3 程序計算基本工作57-58
• 4.4 程序計算過程及流程圖58-61
• 4.5 軟件應(yīng)用61-65
• 4.5.1 軟件啟動界面61
• 4.5.2 軟件界面操作61-64
• 4.5.3 數(shù)據(jù)存儲與結(jié)構(gòu)輸出64-65
• 4.6 軟件的驗證65-66
• 4.7 本章總結(jié)66-67
• 第5章 高爐煤氣余熱鍋爐系統(tǒng)特性分析67-87
• 5.1 高爐煤氣余熱鍋爐系統(tǒng)水動力計算實例67-69
• 5.2 對流室Ⅰ特性分析69-82
• 5.2.1 汽包壓力對水循環(huán)特性的影響70-72
• 5.2.2 給水溫度對水循環(huán)特性的影響72-74
• 5.2.3 熱負(fù)荷對水循環(huán)特性的影響74-81
• 5.2.4 結(jié)構(gòu)參數(shù)對水循環(huán)特性的影響81-82
• 5.3 高爐煤氣余熱鍋爐系統(tǒng)沉降室特性分析82-84
• 5.4 對流室Ⅱ特性分析84-86
• 5.5 本章小結(jié)86-87
• 總結(jié)與展望87-91
• 總結(jié)87-88
• 展望88-91
• 符號表91-95
• 參考文獻(xiàn)95-99
• 致謝99

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