1.技术路线:
①前期准备工作
该种新型生物质锅炉主要燃烧农村地区易采集到的生物质材料,如木材、树枝、秸秆、稻壳、麦草等,我们需要将这些燃料采集过来,在实验室中研磨充分,粒径达到可燃的程度后(用一定目数的滤网筛漏),再进行燃料的技术路线(参见图8),其中成分基准测量同煤的工业分析方法,燃烧热值的计算可采用氧弹实验进行测定。然后根据锅炉的系统结构画出供暖系统的平面布置图。
图8燃料的技术路线
②中期理论计算工作
初步测试运行锅炉,观察炉膛尺寸和热水量是否设计合理,并计算出锅炉的下列基本特性参数:
额定热功率:用来表征供热锅炉容量的大小,采用下式计算:
式中:G ——热水锅炉每小时供给用户的热水流量,t/h;
, ——锅炉进、出热水的比焓,KJ/kg。
热水参数:指热水的压力和热水的温度(锅炉进、出热水)。
锅炉的热效率:锅炉每小时有效利用于生产热水的热量占输入锅炉全部热 量的百分数,采用下式计算:
③系统设计工作
图9生物质锅炉运行系统图
参看锅炉系统图(图9),该锅炉初始工作时,管内充满空气,阀门m、l、k关闭,阀门o、p、n打开,循环水泵b运行,热水的流动路线为a→b→c→d→e→①→②→g(d→f→③→④→h)→j→n→o→p,系统工作一段时间后,补水膨胀箱中听不到“噗噗噗”的水声时(空气全部由排气管排出),排气完成后,关闭阀门o、p、n,打开阀门m、l、k,循环回路由开式锅炉供暖系统变为闭式锅炉供暖系统循环。在锅炉自动排气的同时,改变各个阀门开闭还可智能的调节各支管的压力,记录压力表的数据。
④后期优化投试工作:
(1)根据项目前期调试运行测量的数据对其进行优化改良后,将这种新型锅炉投试到我省农村地区,在运行的过程中,观察和记录锅炉的各项参数,结合农村地区的实际耗能情况和供暖的效果,做出锅炉的性能分析报告。
(2)针对运行过程中存在的问题提出解决方案,查阅参考文献,对装置进行进一步改良优化。最后跟据统计的所有实验数据,结合实际情况,总结经验和结论。撰写一至两篇学术论文,提交结题报告。
2.拟解决的问题:
① 针对生物质锅炉燃料成分复杂的问题,本项目需对其进行实验测量分析以及查找相关资料,得出各种化学成分基准。
② 针对生物质锅炉结构复杂的问题,本项目通过对其进行运行测试,对结构加以优化和改善,提高燃烧的热效率和对供暖热水量的利用率,使锅炉更加的经济和简单。
③ 针对农村地区生物质锅炉操作麻烦且不安全的问题,本项目将生物质锅炉系统进行开闭式自由切换的创新设计,从而既解决了开式系统水质易受污染的缺点,也避免了人工排气存在的操作危险。
3.预期成果:
①申请一项发明专利。(初审已合格)
②做出该种锅炉的性能分析报告。
③将该种新型生物质锅炉初步投试于我省农村地区。
④撰写一至两篇学术论文。
(七)项目研究进度安排
1.2019年4月-8月
①生物质锅炉系统的结构尺寸和空间特性的测量计算,画出系统平面图。
②完成生物质燃料的成分基准测量分析,做出燃料的焓温表。
③完成锅炉的燃烧计算、热力计算和通风计算。
④通过计算的数据将生物质燃料和其他燃料进行各方面的对比,得出燃用生物质的优势具体在哪些方面。
2.2019年9月-12月
①锅炉的初期调试和运行,根据方案进行实验,统计分析实验数据,发现在其中存在的问题,对锅炉进行优化和改善。
②测量锅炉运行的各项指标,全面提升锅炉运行的稳定性和安全性。
3.2020年1月-4月
①将该种新型锅炉供暖系统初步投试于农村地区,观察供暖效果,提出建议,对锅炉进行进一步的改良和优化。
②根据统计的所有实验数据,总结经验和结论。撰写一至两篇学术论文,提交结题报告。
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