工業(yè)增壓鍋爐試驗(yàn)臺(tái)設(shè)計(jì)與研究.pdf

1、增壓鍋爐是將壓力為0.2～0.4MPa的空氣送入爐膛內(nèi)燃燒，使燃燒得以增強(qiáng)的鍋爐，與常壓鍋爐相比具有重量輕、體積小、經(jīng)濟(jì)性和可靠性高等優(yōu)點(diǎn)，在大型艦船的動(dòng)力系統(tǒng)等方面得到了廣泛應(yīng)用。但另一方面，增壓鍋爐啟動(dòng)時(shí)需由蒸汽推動(dòng)輔助汽輪機(jī)并通過(guò)減速器帶動(dòng)壓氣機(jī)工作，造成系統(tǒng)復(fù)雜，成本高昂，因此限制了增壓鍋爐的工業(yè)應(yīng)用。
　　本文在此背景下提出研發(fā)新型工業(yè)增壓鍋爐，擬采用羅茨風(fēng)機(jī)和廣泛應(yīng)用于車(chē)船、工程機(jī)械的小型渦輪增壓器，由羅茨風(fēng)機(jī)提供助燃

2、風(fēng)，燃燒生成的煙氣推動(dòng)渦輪機(jī)做功，從而帶動(dòng)壓氣機(jī)輸送增壓空氣，實(shí)現(xiàn)增壓鍋爐的低負(fù)荷啟動(dòng)。該方案降低了系統(tǒng)成本，一旦可行將極大地推廣工業(yè)增壓鍋爐的應(yīng)用。但是車(chē)用渦輪增壓器的啟動(dòng)、其與羅茨風(fēng)機(jī)、增壓鍋爐的匹配，是該方案能否實(shí)施的關(guān)鍵問(wèn)題。目前鮮有相關(guān)研究。
　　本文主要任務(wù)是設(shè)計(jì)基于該方案的新型工業(yè)增壓鍋爐試驗(yàn)臺(tái)。該試驗(yàn)臺(tái)主要用于驗(yàn)證羅茨風(fēng)機(jī)啟動(dòng)方案的可行性，并試驗(yàn)研究渦輪增壓器與增壓鍋爐的匹配性能。試驗(yàn)臺(tái)的設(shè)計(jì)主要分為機(jī)械設(shè)備和測(cè)控

3、系統(tǒng)兩個(gè)部分。設(shè)計(jì)機(jī)械設(shè)備時(shí)其進(jìn)出口之間需滿(mǎn)足流量守恒，整個(gè)試驗(yàn)臺(tái)需滿(mǎn)足能量守恒。先完成整個(gè)試驗(yàn)臺(tái)的熱工計(jì)算，選擇適當(dāng)型號(hào)的渦輪增壓器，再根據(jù)熱力計(jì)算完成了燃燒器、爐膛的設(shè)計(jì)和制造，以及羅茨風(fēng)機(jī)選型。設(shè)計(jì)測(cè)控系統(tǒng)時(shí)，確定了試驗(yàn)臺(tái)的控制要求和流程，設(shè)計(jì)了PLC及測(cè)控系統(tǒng)的基本構(gòu)成和方案，進(jìn)行控制的設(shè)計(jì)，包括空燃比調(diào)節(jié)、下位機(jī)設(shè)計(jì)等，確定了試驗(yàn)臺(tái)測(cè)控系統(tǒng)信號(hào)采集的元器件和設(shè)備，完成試驗(yàn)臺(tái)的總裝以及測(cè)控布線(xiàn)。最后對(duì)試驗(yàn)臺(tái)在各工況下進(jìn)行調(diào)試，初