420th一次中间再热煤粉锅炉大学本科方案设计书Word文档格式.docx
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十四、主省煤器设计和热力计算------------------------51
十五、空气预热器热力计算----------------------------53
十六、热力计算数据的修正和计算结果汇总--------------56
十七、热力计算结果数据分析---------------------------------------58
附加内容--------------------------------------------61
参考文献--------------------------------------------61
420t/h一次中间再热煤粉锅炉
前言
一、课程设计内容与要求：
主要内容：
1.根据给定锅炉的结构布置与尺寸，计算该锅炉燃用现在给定的煤种后的各项运行参数；
2.根据计算结果分析运行中可能会出现的问题，并提出相应的处理措施。
基本要求：
1.所有计算均采用列表形式，各误差应符合热力计算要求[1][2][3]，计算中必须采用国际单位。
2.对说明书与计算列表中各数据与公式应注明其来源，例如：
根据假设（并在何处进行了检验）；
根据给定的数据；
根据参考资料[x]（Page:
YY）选取等。
3.与本次热力计算或与本变工况计算有关的结构计算工程需列表计算，与本次热力计算无关的结构设计计算可以不做也不用列表。
4.制图符合制图规范，说明书条理清楚，并按要求装订成册。
5.每人独立完成设计任务，并进行答辩。
二、课程设计的目的
课程设计是实践性教案的主要环节之一，通过锅炉课程设计应达到以下目的
（1）掌握设计计算的基本原理和方法，提高实际设计计算的能力
（2）加深领会计算的基本理论和深化所学的理论知识
（3）为下一步学习锅炉运行等专业知识提供理论基础
三、课程设计的简况
锅炉课程设计一般选题与锅炉的热力计算，就其计算范围可分为局部热力计算和整体热力计算。
局部热力计算，多联系生产现场某一具体问题，如提高锅炉出口蒸汽温度，提高锅炉的出力，计算炉膛出口温度，防止锅炉炉膛结渣等。
这些问题的计算往往要求学生具有一定实际生产知识，针对问题提出明确的结论及相应合理建议。
整体热力计算，一般是校核整台锅炉各处的热工参数和运行指标。
这类选题的重点是检查学生对计算原理和方法掌握的程度，培养学生实际计算的能力。
同事，也要求学生在计算之后能进行必要的理论分析和提出合理建议。
整体校核热力计算的主要部分：
1锅炉辅助设计计算，这部分目的是为了后面的受热面的热力计算提供必要的基本计算据据或图表。
2受热面热力计算，其中包括热力计算提供结构数据的各受热面的结构计算。
3计算数据的分析，这部分内容往往是鉴定设计质量、考核学生专业知识水平的主要依据。
二、设计资料：
（一）、设计题目：
（二）、原始资料
1.锅炉蒸发量420t/h
2.再热蒸汽流量350t/h
3.给水温度235℃
4.给水压力15.6MPa
5.过热蒸汽温度540℃
6.过热蒸汽压力13.7MPa
7.再热蒸汽（进）温度330℃
8.再热蒸汽（出）温度540℃
9.再热蒸汽（进）压力2.5MPa
10.再热蒸汽（出）压力2.3MPa
※注：
以上压力为表压。
11.周围环境温度20℃
12.燃料特性
Car
（%）
Har
Oar
Nar
Sar
Aar
War
Vdaf
Qar，net
（kj/kg）
DT
（℃）
ST
FT
50.58
3.79
4.65
1.49
2.17
22.63
14.69
28.10
20400
1200
12400
1290
13.制粉系统中间储仓式,热风送粉,筒式钢球磨煤机
14.汽包工作压力15.2MPa（表压）
提示数据:
排烟温度假定值=117℃；
热空气温度假定值=320℃
三锅炉整体布置得确定
（一）、锅炉整体的外型——选п形布置
选择п形布置的理由如下：
（1）锅炉排烟口在下方,送、引风机及电除尘器等设备均可以布置在地面，锅炉结构和厂房较低，烟囱也可以建造在地面上；
（2）在对流竖井中,烟气向下流动,便于清灰,具有自身除灰的能力；
（3）各受热面易于布置成逆流方式,以加强对流换热；
（4）汽机、锅炉之间连接管道不长。
（二）、受热面的布置
在锅炉炉膛内侧，全部布置膜式水冷壁受热面，其他受热面的布置主要考虑蒸汽参数、锅炉容量和燃料性质的影响。
本锅炉为超高压锅炉，汽化吸热较小，加热吸热和过热吸热相应较大。
为使锅炉炉膛出口排烟温度降低至要求的数值，避免水平烟道内的对流受热面超温和结焦，从而保护对流受热面，除在水平烟道内布置对流过热热器外，还在炉膛内上方布置全辐射式的前屏过热器，炉膛出口布置半辐射式的后屏过热器。
为减少前、后屏过热器中的传热温差，在炉顶及水平烟道的两侧墙，竖井烟道的两侧墙和后墙均布置包覆过热器。
为减少热偏差，节约金属材料量，再热器采用二级再热方式，其中高温再热器对流过热器后的水平烟道，低温再热器布置在尾部烟井。
为了再热汽温的调节，使负荷在100%～75%之间变化时，再热器出口汽温保持不变，尾部烟井的上部由隔墙省煤器分隔成两个烟道，主烟道设置低温再热器，旁路烟道设置旁路省煤器，前、后隔墙省煤器采用膜式结构，在旁路省煤器下方的45°
管上装有20块烟气挡板用于再热汽温的粗调。
在烟气调节挡板的下方烟井设置主省煤器。
根据锅炉的参数，省煤器出口工质状态选用非沸腾式的。
热风温度要求较高，采用两台￠6.7m受热面旋转的回转式空气预热器，安装于9M平台上，属炉外布置，其具有结构紧凑、节约材料、维护方便的特点。
在主省煤器的烟道转弯处下部，设置落灰斗，在转弯处离心力的作用下，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，减轻除尘设备及引风机的负荷。
锅炉整体布置如图一所示。
（三）、锅炉汽水系统
按超高压大容量锅炉热力系统设计要求，该锅炉汽水系统的流程设计如下：
1过热蒸汽系统的流程
汽包顶棚过热器进口集箱炉顶及尾包覆过热器管系
悬吊管过热器管系
尾部包覆过热器后集箱
尾部左右侧包覆过热器下后集箱
悬吊管过热器出口集箱
尾部左右侧包覆过热器后上
尾部左右侧包覆过热器管系（上升）
集箱尾部左右侧后包覆过热器管系（下降）尾部左右侧包覆过热器下前集箱
水平烟道左右侧前包覆过热器管系（上升）水平烟道左右侧前上包覆
过热器集箱前屏过热器后屏过热器对流过热器进口集箱对流过热器管系对流过热器出口集箱集汽汽箱汽轮机高压缸。
2水系统的流程
给水主省煤器进口集箱主省煤器管系主省煤器出口集箱
前隔墙省煤器进口集箱前隔墙省煤器管系
隔墙省煤器出集箱
后隔墙省煤器进口集箱后隔墙省煤器管系
墙省煤器出集箱旁路省煤器进口集箱旁路省煤器管系
旁路省煤器出口集箱省煤器引水管汽包下降管
水冷壁下联箱左右侧墙水冷壁水冷壁上联箱汽包
前后侧墙水冷壁
3再热蒸汽系统的流程
汽轮机低温再热器进口集箱低温再热器管系低温再热器出口集箱高温再热器进口集箱高温再热器管系高温再热器出口集箱再热器集汽集箱汽轮机中压缸。
（四）、锅炉总体简况
锅炉为单汽包，自然循环煤粉炉，呈∏形布置，适应露天。
汽包中心标高为42300mm，布置在炉前距水冷壁中心线2660mm处。
采用4根￠419×
36mm大直径下降管。
炉膛由密封良好的￠60×
6mm鳍片管膜式水冷壁组成，炉膛截面深×
宽=8840×
9600mm，宽深比为1.085，近似正方形。
燃烧器呈四角大小双切圆布置。
炉膛上部出口处，沿炉膛宽度方向布置6片前屏过热器，横向节距为1350mm,其后布置14片后屏过热器，横向节距为630mm。
高温对流过热器布置在后屏过热器之后，位于折焰角的斜坡上，低温过热器由侧墙包覆管、后墙包覆管以及炉顶包覆管组成。
再热器分高、低温两组，分别置于水平烟道以及尾部竖烟井。
全部受热面采用悬吊和支承相结合的方式。
竖烟井深度7500mm，其上部由隔墙旁路省煤器管分隔成两个烟道，主烟道和旁路烟道，相应设置低温再热器和旁路省煤器。
低温再热器受热面载荷通过悬吊管由炉顶钢架承重，受热面向下膨胀。
省煤器由旁路省煤器、隔墙省煤器和置于竖烟井下部的主省煤器三部分组成。
旁路省煤器以及隔墙省煤器为悬吊式，主省煤器则由三根钢架支承，搁置在水泥构架梁上。
两台回转式空气预热器直接安置在9m运转层上，由水平烟道连接，置于尾部竖烟井的后侧。
锅炉烟井周围有管子包裹，采用重力载荷小、厚度薄的敷管炉墙，除尾部空气预热器、烟风道、灰斗及主省煤器外，锅炉的全部受热面载荷均悬吊在炉顶钢梁上，受热面均作向下自由膨胀，炉顶钢架通过K1、K2、K3、K4混凝土构架把负荷传递到锅炉基础上。
锅炉气温调节，主蒸汽采用一、二级喷水减温，再热蒸汽采用烟气挡板，作升温调节，挡板布置在旁路省煤器下方的倾斜45°
管上。
此外，在高温再热器进口处设有事故喷水装置，作为不得已时的降温调节措施。
当锅炉负荷在75%～100%内运行时，上述的调温装置可以维持过热蒸汽、再热蒸汽出口温度在额定值。
另外，在低温再热器出口还设有微量喷水调节，以配合烟气挡板的调温。
本锅炉按固态除渣设计，采用带有粗破碎机的刮板式机械除渣装置。
水冷系统
炉膛四周水冷壁管全部采用ø
60×
6mm的鳍片管制成密闭的膜式水冷壁。
水冷系统主要是由大直径下降管、分配集箱及其支管、水冷壁上升管、汽水引出管、上下集箱、汽包组成循环回路。
炉水由汽包经4根ø
419×
36mm大直径下降管及其下端的分配集箱，以及44根分配支管均匀地进入14只下集箱，然后分14个循环回路上升，经上集箱和46根汽水引出管进入汽包。
在汽包中汽水混合物经内部装置分离清洗，干净蒸汽被引入到过热器中，分离下来的水和省煤器来的给水混合一起，再进入大直径下降管，进行周而复始的循环。
整个水冷壁管，以及敷设其上的炉墙，均通过上集箱上的吊杆，悬吊在炉顶钢架上，受热面作向下自由膨胀。
水冷壁上设有人孔、看火孔、吹灰孔、打焦孔、防爆门孔、点火孔、测量孔等。
后墙水冷壁上部由分叉管分
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