锅炉课程设计文档格式.docx
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前言
《锅炉原理》是一门涉及基础理论面较广，而专业实践性较强的课程。
该课程的教学必须有相应的实践教学环节相配合，而课程设计就是让学生全面运用所学的锅炉原理知识设计一台锅炉，因此，它是《锅炉原理》课程理论联系实际的重要教学环节。
它对加强学生的能力培养起着重要的作用。
本设计说明书详细的记录了锅炉本体各受热面的结构特征和工作过程，内容包括锅炉受热面，锅炉炉膛的辐射传热及计算。
对流受热面的传热及计算，锅炉受热面的布置原理和热力计算，受热面外部工作过程，锅炉蒸汽参数的变化特性与调节空气动力计算等。
由于知识掌握程度有限以及三周的设计时间对于我们难免有些仓促，此次设计一定存在一些错误和遗漏。
第一章锅炉课程设计任务书
1.1引言
锅炉课程设计是巩固我们理论知识和提高实践能力的重要环节。
它不仅使我们对锅炉原理课程的知识得以巩固、充实和提高掌握了锅炉机组的热力计算方法，学会使用锅炉机组热力计算标准方法，并具有综合考虑锅炉机组设计与布置的初步能力而且培养了我们查阅资料，合理选择和分析数据的能力，培养了我们严肃认真和负责的态度。
我国的锅炉目前以煤为主要燃料。
锅炉的结构设计和参数的设计与选择以及煤种的选择与应用等都将会对燃料效率、锅炉安全经济运行水平以及环境污染等问题有影响。
因为在锅炉设计中对锅炉的性能、结构、经济性和可靠性等方面进行各种计算，尤其是热力计算作为主要和基础的计算，为锅炉的其他计算，如水和空气动力计算、烟气阻力计算、强度计算等提供相关的重要的基础数据。
1.2锅炉设计参数
（1）锅炉额定蒸发量：
D〃sh=1913t/h
（2）过热蒸汽压力:
P〃sh=25.4MPa（表压）
（3）过热蒸汽温度:
t〃sh=571℃
（４）再热蒸汽流量：
Ｄrh=1586t/h
（5）再热蒸汽入口压力：
p＇rh=4.35MPa（表压）
（6）再热蒸汽入口温度：
t＇rh=310℃
（8）再热蒸汽出口压力：
p＂rh=4.16MPa（表压）
（9）再热蒸汽入口温度：
t＂rh=569℃
（10）给水温度:
t〃fw=282℃
（11）给水压力：
p〃fw=29.35MPa
（12）周围环境温度：
tca=20℃
（13）排烟温度假定值：
ϑexg=126℃
1.3燃料特性;
（1）燃料名称：
丰广褐煤
（2）煤的收到基成分：
（%）：
Car=35.28Har=3.24Oar=12.54Nar=1.04Sar=0.16Aar=25.74Mar=22.00
（3）煤的干燥无灰基挥发分：
Vdaf=55.00%
（4）煤的低位发热值：
Qnet,ar=13410kJ/kg
（5）灰熔点：
DT、ST、FT>
1500℃
600MW机组锅炉设计计算原始参数
序号
名称
符号
单位
计算公式或数据来源
结果
1
额定蒸发量
Dsh'
'
t/h
给定
1913
2
过热蒸汽压力
psh'
MPa
给定，表压
25.4
3
过热蒸汽温度
tsh'
℃
571
4
再热蒸汽流量
Drh'
1586
5
再热蒸汽入口压力
prh'
4.35
6
再热蒸汽入口温度
trh'
310
7
再热蒸汽出口压力
4.16
8
再热蒸汽出口温度
596
9
给水压力
pfw
29.35
10
给水温度
tfw
282
11
周围环境温度
tca
20
12
锅炉燃煤特性
（1）碳收到基质量百分比
Car
%
35.28
（2）氢收到基质量百分比
Har
3.24
（3）氧收到基质量百分比
Oar
12.54
（4）氮收到基质量百分比
Nar
1.04
（5）硫收到基质量百分比
Sar
0.16
（6）灰分收到基质量百分比
Aar
25.74
（7）水分收到基质量百分比
Mar
22.00
（8）挥发分干燥无灰基质量百分比
Vdaf
55.00
（9）燃料收到基低位发热量
Qnet,ar
kJ/kg
13410
第二章煤的元素分析数据校核和煤种判别
2.1煤的元素分析数据校核和煤种判别：
表4-1燃料的数据校核和煤种判别
名称
元素之和
—
％
Car+Har+Oar+Nar+Sar+Aar+Mar
100
元素之和正确否？
正确
高位发热量（经验公式）
Qgr,ar
339Car+1256Har-109（Oar-Sar）
14680
低位发热量（经验公式）
Q'
net,ar
Qgr,ar-r（0.09Har+0.01Mar）
13401
经验公式值和给定值之差
⊿Qnet,ar
net,ar-Qnet,ar
-9
误差判别
│⊿Qnet,ar│<
800
煤的折算因子
red
4190/Qnet,ar
0.312
折算灰分
Ared,ar
red×
8.04
折算水分
Mred,ar
6.87
折算硫分
Sred,ar
0.05
煤的灰分特性判断
Ared,ar<
4%
高灰分煤
Mred,ar<
8%
低水分煤
Sred,ar<
0.2%
低硫分煤
2.2炉整体的外型——选Π型布置
选择Π形布置的理由如下：
（1）锅炉排烟口在下方送、引风机及除尘器等设备均可布置在地面，锅炉结构和厂房较低，烟囱也建在地面上；
（2）对流竖井中，烟气下行流动便于清灰，具有自身除尘的能力；
（3）各受热面易于布置成逆流的方式，以加强对流换热；
（4）机炉之间的连接管道不长。
2.3受热面的布置
在炉膛内壁面，全部布置水冷壁受热面，其他受热面的布置主要受蒸汽参数、锅炉容量和燃料性质的影响。
本锅炉为中压参数，汽化吸热较少，加热吸热和过热吸热较多。
为使炉膛出口烟温降到要求的值，保护水平烟道的对流受热面，在水平烟道内布置高、低温对流过热器。
前后隔墙省煤器采用膜式水冷壁结构。
设置省煤器时，根据锅炉的参数，省煤器出口工质状态选用非沸腾式的。
热风温度=350，理应采用二级布置空气预热器。
在省煤器的烟道转弯处，设置落灰斗，由于转弯处离心力的作用，颗粒较大的灰粒顺落灰斗下降，有利于防止回转式空气预热器的堵灰，减轻除尘设备的负担。
2.4汽水系统
按锅炉热力系统的设计要求，该锅炉的汽水系统的流程设计如下：
（1）过热蒸汽系统的流程
汽包——顶棚式过热器——低温对流过热器——一级喷水减温——高温对流过热器——汽轮机
（2）水系统的流程
给水泵——低温级省煤器——高温级省煤器——汽包——下降管——下联箱——水冷壁——上联箱——汽包。
第三章燃料燃烧计算
3.1燃烧产物计算
（1）理论烟气量及理论烟气容积
（2）空气平衡表及烟气特性表
根据该锅炉的燃料属优质燃料，可选取炉膛出口过量空气系数α’’1=1.2，选取各受热面烟道的漏风系数，然后列出空气平衡表，如表4•1。
根据上述计算出的数据，又选取炉渣份额后计算得飞灰份额αfh=0.9，计算表4•2列出各项，此表为烟气特性表。
炉膛，凝渣管
高温对流过热器
低温对流过热器
二级省煤器
二级空气预热器
一级省煤器
一级空气预热器
进口α′
1.20
1.23
1.26
1.28
1.31
1.33
漏风⊿α
0.05
0.03
0.02
出口α″
1.36
表4•2空气平衡表
表4-2理论空气量和理论烟气量计算
名称
理论空气量
Vo
Nm3/kg
0.0889×
（Car+0.375×
Sar）+0.265×
Har－0.0333×
3.583
理论氮气容积
VoN2
0.79×
V0+0.008×
Nar
2.839
三原子气体RO2的容积
VRO2
0.01866×
（Car+0.375×
Sar）
0.659
理论水蒸汽容积
V0H2O
0.111×
Har+0.0124×
Mar+0.0161×
V0
0.690
理论烟气容积
Vog
VoN2+VoH2O+VRO2
4.188
（3）烟气焓温表
表4-4烟气焓温表
温度（℃）
理论烟气焓I0g（kJ/kg）
理论空气焓I0a（kJ/kg）
飞灰的焓Ifa（kJ/kg）
烟气的焓Ig=I0g+（α-1）I0a+Ifa（kJ/kg）
α=1.15
α=1.19
α=1.23
Ig
ΔIg
100
584.6
473.0
19.8
694.3
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