基于vb的煤粉炉热力计算的软件设计.docx

基于vb的煤粉炉热力计算的软件设计.docx

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基于vb的煤粉炉热力计算的软件设计

1前言

1.1绪论

锅炉作为火力发电厂的三大主要设备之一,它的运行的安全性、经济性直接关系到电厂运行的效益.因此,锅炉设计就显得十分重要,它要确保锅炉正常顺利运行,能够合理高效的利用原料,而锅炉热力计算是又是锅炉设计中必须进行的计算之一.所以,锅炉热力计算的准确性就更加重要了.过去,锅炉设计一般采用手工方法计算,既费时间,有保证精度,亦不便于多个方案的比较.为解决手工计算存在的弊端,近几年,先后有一些单位开发了锅炉热力计算程序,实现了用计算机进行锅炉热力计算.在毕业设计中,我们也尝试采用这种方式.

本次毕业设计的内容是利用VB语言编写程序代替人工进行锅炉炉膛热力计算.设计的目的在于熟悉锅炉的结构布置,能够系统掌握炉膛热力计算的思路及计算方法,并且能够将所学的专业知识与计算机语言结合起来;了解当前锅炉设计的基本方向;它的意义在于利用计算机这个快速,精确的工具将人从重复,繁琐的计算中解放出来,代替人脑进行设计计算.鉴于VisualBasic编程迅速、简捷等特点,经与辅导老师李莹老师协商后,决定采用VisualBasic来完成本次毕业设计.由于我们是初学,对VisualBasic的使用未达到精通,因此难免出现一些不足之处,望老师给与纠正和指导.

1.2专业前景

1.2.1锅炉发展方向

如今大容量、高参数的锅炉的要求，使锅炉向流化床燃烧方式发展。

硫化床燃烧方式的气体动力学基础是固体物料的流态化。

所谓固体物料的流态化，是指固体颗粒在流动着的流体混合后，能像流体那样自由流动的现象。

流化床燃烧方式就是燃料颗粒在大于临界风速（由固定转化为流化床的风速）的空气流速作用下，在流化床上呈流化状态的燃烧方式。

采用流化床燃烧方式的锅炉称为流化床锅炉。

流化床燃烧是本世纪60年代发展起来的新型燃烧技术，30多年来发展很快，应用范围已从中、小型的工业锅炉发展到较大型的电站锅炉；硫化床燃烧技术本身也由第一代的鼓泡硫化床发展到第二代的循环硫化床。

碾碎成细小颗粒的燃料从前墙用给煤机通过给煤口送入床内，床内布置有倾斜的埋管蒸发受热面，空气由风室通过床下的布风板送入床层，将燃料颗粒吹起的燃料颗粒上升到一定高度，在重力作用下又会落下，再由空气吹起上升，然后又落下，如此反复上升、落下，好像水在沸腾时的状态一样，固体颗粒层也膨胀起来，此时固体颗粒便进入流化状态，因此流化床锅炉又称沸腾炉。

循环流化床锅炉的技术特点

1、燃料适应性广

由于大量灰粒子的稳定循环，新加入循环流化床锅炉的燃料（煤）将只占床料的很小份额。

由于循环流化床的特殊流体动力特性，使其中的质量和热量交换非常充分。

这就为新加入燃料的预热、着火创造了十分有利的条件。

而未燃尽的煤粒子通过多次循环既可增加其炉内停留时间又可多次参与床层中剧烈的质量和热量交换，十分有利于其燃尽。

这就使循环流化床锅炉不仅可高效燃用烟煤、褐煤等易燃煤种，同样可高效燃用无烟煤等难燃煤种，还可高效燃用各种低热值、高灰分或高水分的矸石、固体垃圾等废弃物。

2、截面热强度高

同样由于流化床中剧烈的质量和热量交换，不仅使燃烧过程能在较小截面内完成，还使炉膛内床层和烟气流与水冷壁之间的传热效率也大大增加。

这就使循环流化床锅炉的炉膛截面和容积可小于同容量的链条炉，沸腾床锅炉甚至煤粉炉。

这一点对现有锅炉的改造尤其具有现实意义。

3、污染物排放少

可利用脱硫剂进行炉内高效脱硫是循环流化床锅的突出优点。

常用的脱硫剂是石灰石。

通常循环流化床锅炉的床温保持在800-1000oC之间，过高可能因床内产生焦、渣块而破坏正常流化工况，过低则难以保证必要的燃烧温度。

而这一区间正是脱硫反应效率最高的温度区间。

因而在适当的钙硫比和石灰石粒度下，可获得高达80%--90%的脱硫率。

同样由于较低的燃烧温度，加以分级送风，使循环流化床锅炉燃烧时产生的氮氧化物也远低于煤粉炉。

这样，燃煤循环流化床锅炉的二氧化硫和氮氧化物排放量都远低于不加烟气脱硫的煤粉炉，可轻易地控制到低于标准允许排放量的水平。

4、锅炉负荷适应性好

循环流化床锅炉中床料绝大部分是高温循环灰，这就为新加入燃料的迅速着火和燃烧提供了稳定的热源。

因而循环流化床锅炉的负荷可以很低，如额定负荷的30%左右，无需辅助的液体燃料，也不会发生煤粉炉难于保持正常燃烧甚至熄火的情况。

由于同样原因，循环流化床锅炉能够适应负荷的快速变化。

5、燃料制备系统相对简单

循环流化床锅炉无需煤粉炉的复杂的制粉系统，只需简单的干燥及破碎装置即可满足燃烧要求。

另一方面，与循环流化床锅炉相比，链条炉虽一般不需燃料制备装置，但其燃烧效率一般很低。

为保证燃料在链条炉排上的高效燃烧，燃料颗粒必须很均匀，这样的燃料制备装置同样会比循环流化床锅炉的复杂。

6、若干缺点或问题

在具有众多优点的同时，循环流化床锅炉也有一些缺点或问题。

主要是：

烟-风系统阻力较高，风机用电量大。

这是因为送风系统的布风板及床层远大于煤粉炉及链条炉的送风阻力，而烟气系统中又增加了气固分离器的阻力。

受热面磨损问题比较严重，可能成为影响锅炉长期连续运行的重要原因。

这是因为烟气流中含尘浓度很高，因而可能对炉膛水冷壁和气固分离器造成严重磨损。

若分离器效率不高或运行不正常，还将引起对流受热面的严重磨损。

对辅助设备要求较高。

某些辅助设备，如冷渣器或高压风机的性能或运行问题都可能严重影响锅炉的正常安全运行。

上述问题在循环流化床锅炉的发展过程中大多已经得到较好的解决。

如适当的炉膛设计可完全避免水冷壁的磨损；正确选择和设计分离器，既可保证很高的分离效率也能避免自身的磨损；而冷渣器和高压风机等主要辅助设备随着循环流化床锅炉的发展，也都有了成熟的产品。

风机问题则是单就烟-风系统阻力而言。

如果考虑到煤粉炉需要复杂的制粉系统而链条炉效率低且无脱硫效果，则风机用电量的少量增加是完全可以接受的。

循环床锅炉大型化的技术发展趋势可以归纳如下：

（1）容量扩大。

目前，世界上单台循环流化床锅炉机组的容量最大已达到250MW，

300MW容量等级的机组马上很快也要投入商业运行。

（2）高燃烧效率。

对于难燃煤种，总的技术趋势是将床温提高到900℃，增加

炉膛有效高度，延长一次停留时间，适当提高循环倍率。

（3）型分离器及布置方式。

对于分离器的研究，最主要的任务是优化分离器的

布置方式，同时开发紧凑型分离装置，即非圆截面，可与水冷壁整装的新型分离器.

（4）回送装置型式趋同。

循环流化床锅炉的循环物料回送装置也称回料阀、返料阀等，是循环床的关键部件之一。

既要使物料稳定持续的返回炉膛，又要隔绝炉膛与分离器间的压差。

在循环流化床开发初期，回送装置种类繁多，目前则以U阀为主，尽管各个制造厂商冠以不同的名称，实际多为U阀之变种。

（5）控制N2O生成。

N2O低温燃烧时生成率高，而高温燃烧时解离率高。

燃烧氮转化生成N2O的过程主要发生在密相区初始燃烧阶段。

因而采用密相区徽欠氧燃烧方式，可提高NZO还原为氮气的解离率，从而控制N2O生成。

（6）发展超临界参数循环流化床锅炉。

据掌握的资料，各个循环流化床生产制造厂家均未生产过超临界参数的循环流化床锅炉。

未来5～10年内，300～600MW容量等级的循环流化床锅炉将从生产车间走向商业运行，为进一步提高机组效率，循环流化床锅炉有向超临界参数发展的需要。

（7）应用新的防磨和耐火材料。

内置翼墙和管屏的防磨覆层材料的性能直接关系到循环流化床锅炉运行的可靠性和可用率水平以及运行维修成本等，密相区和分离器内壁的耐火材料衬层同样也需要有良好的抗腐蚀性能。

与其这方面的需求会促进相应材料技术的发展。

新材料的应用会大大改善大型循环流化床锅炉的负荷调节幅度和调节能力。

我国发电用煤的品质普遍不高，低热值燃料约占原煤产量的10％～20％。

同时，我国煤矿开采多年，矿区堆剩有大量的劣质煤、环石、煤泥等劣质燃料。

在燃用的燃料方面，循环流化床锅炉具有比较明显的优势。

与此同时，燃煤电厂对环境造成的污染也日趋突出。

对现有的循环流化床锅炉技术而言，可以通过精心设计和恰当的调整使上述两种污染物的排放达到新的标准。

大型循环流化床锅炉可以在燃烧过程中控制NOx和SOx的排放，以对NOx的控制为例，其控制能力通常认为要好于CFS技术对NOx的控制能力，但还是明显低于尾部脱硝技术对NOx的控制能力。

这意味着在现有环保政策下，大型循环流化床技术同其它燃烧型式的电站锅炉相比具有优势。

1.2.2我国火电技术发展发向

火电技术发展动向为：

a.研制600MW甚至1000MW等级的超临界压力机组，研制300、600MW空冷机组以及超高参数、亚临界参数的200、300MW高效供热式机组。

b.建设大型坑口、路口电厂，变输煤为输电，逐步改变“西煤东送”“北煤南运”的局面。

c.强化煤电的环境保护，发展洁净燃煤技术。

建立200∽300MW级循环流化床锅炉的示范性电站；完成15MW增压流化床锅炉联合循环PFBC-CC中试工程，建设100MWPFBC-CC实验机组。

d.大力发展中间负荷机组，适应电网调峰需要。

力争2000年前，大容量燃气-燃汽联合循环发电在我国开始起步，大量兴建抽水蓄能电站和调峰火电厂。

e.发电能源多样化，适当发展核电和新能源将进口部分天然气、液化气，作为国内发电资源的一个补充。

在偏远地区和有条件的农村发展风能、太阳能等新能源发电。

f.进一步提高火电自动化水平，实现自动测量控制及单元机组集控值班。

2正文

2.1VisualBasic语言介绍

MicrosoftVisualBasic是Microsoft公司最成功的开发工具，是可视化的、面向对象的、采用事件驱动方式的结构化高级程序设计语言,是一套完全独立的开发系统，它提供了开发MicrosoftWindows（R）应用程序的最迅速、最简捷的方法。

“Visual”指的是开发图形用户界面（GUI）的方法，它不需编写大量代码去描述界面元素的外观和位置，而只要把预先建立的对象拖放到屏幕上，VisualBasic会自动将对象的程序代码和数据生成并封装起来。

而“Basic”则指的是BASIC（BeginnersAll-PurposeSymbolitInstructionCode）语言，一种在计算技术发展历史上应用的最为广泛的语言。

VisualBasic是在原有BASIC语言的基础上进一步发展，至今包含了数百条语句、函数及关键词，其中很多和WindowsGUI有直接关系。

VisualBasic,在世界拥有数以百万计的用户.他之所以受到人们的青睐,原因是多方面的,但主要的有两点,一是功能强大,二是容易掌握.VisualBasic的出现,打破了Windows应用程序的开发有专业的C程序员一统天下的局面,即使非专业人员也能胜任,并可在最短的时间内开发出质量高,界面好的应用程序.不论是MicrosoftWindows应用程序的资深专业开发人员还是初学者，VisualBasic都为他们提供了整套工具，以方便开发应用程序：

1）据访问特性允许对包括MicrosoftSQLServer和其他企业数据库在内的大部分数据库格式建立数据库和前端应用程序。

2）有了ActiveX（TM）技术就可使用其他应用程序提供的功能，例如MicrosoftWord字处理器，MicrosoftExcel电子数据表格及其他Windows应用程序。

甚至可直接使用VBP或VBE创建的应用程序和对象。

3）Internet能力强大，使得在应用程序内很容易通过Internet访问文档和应用程序。

4）已完成的应用程序是真正.exe的文件，提供运行时的可自由发布的动态链接库（DLL）。

随着版本的提高,VisualBasic的功能也越来越强大.在推出6.0版时,VisualBasic在数据访问,控件,语言,向导及Intenet支持等方面增加了许多