锅炉课程设计说明书.docx
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锅炉课程设计说明书
姓名：
孙海龙
班级：
热动06-2班
学号：
0607126232
指导教师：
魏祥瑞
锅炉课程设计说明书
目录
绪论设计目的及基本资料 4
一、锅炉课程设计的目的 4
二、锅炉校核计算主要内容 4
三、整体校核热力计算过程顺序 4
四、热力校核计算基本资参数 4
五、燃料特性 5
第一章辅助计算 6
1.1锅炉的空气量计算 7
1.2燃料燃烧计算 7
第二章炉膛校核热力计算 12
2.1校核热力计算步骤 12
2.2炉膛顶棚辐射受热面吸热量及工质焓增的计算
16
第三章、对流受热面的热力计算
17
3.1对流受热面计算步骤 17
3.2屏式过热器热力计算 17
第四章凝渣管的传热计算 22
4.1凝渣管结构及计算主要特点 22
4.2凝渣管的传热计算 22
第五章过热器的传热计算 22
5.1高温过热器结构及传热计算 22
5.2低温过热器结构及传热计算 26
第六章省煤器和空气预热器传热计算 29
6.1高温省煤器结构及传热计算 29
6.2高温空气预热器结构及传热计算 32
6.3低温省煤器结构及传热计算 36
6.4低温空气预热器结构及传热计算 38
第七章锅炉热力计算误差检查 41
附表 43
附图 49
结束语 61
参考文献 63
锅炉课程设计说明书
设计题目：
220t/h燃煤锅炉
绪论
一、锅炉课程设计的目的
锅炉课程设计《锅炉原理》课程的重要教学实践环节。
通过课程设计来达到以下目的：
对锅炉原理课程的知识得以巩固、充实和提高；掌握锅炉机组的热力计算方法，学会使用热力计算标准方法,并具有综合考虑锅炉机组设计与布置的初步能力；培养对工程技术问题的严肃认真和负责的态度。
二、锅炉校核计算主要内容
1、锅炉辅助设计：
这部分计算的目的是为后面受热面的热力计算提供必要的基本计算数据或图表。
2、受热面热力计算：
其中包含为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等的主要数据。
三、整体校核热力计算过程顺序
1、列出热力计算的主要原始数据，包括锅炉的主要参数和燃料特性参数。
2、根据燃料、燃烧方式及锅炉结构布置特点，进行锅炉通道空气量平衡计算。
3、理论工况下（a＝1）的燃烧计算。
4、计算锅炉通道内烟气的特性参数。
5、绘制烟气温焓表。
6、锅炉热平衡计算和燃料消耗量的估算。
7、锅炉炉膛热力计算。
8、按烟气流向对各个受热面依次进行热力计算。
9、锅炉整体计算误差的校验。
10、编制主要计算误差的校验。
11、设计分析及结论。
四、热力校核计算基本资参数
1）锅炉额定蒸汽量De=220t/h
2）给水温度：
tGS=215℃
3）过热蒸汽温度：
tGR=540℃
4）过热蒸汽压力（表压）PGR=9.8MPa
5）制粉系统：
中间储仓式（热空气作干燥剂、钢球筒式磨煤机）
6）燃烧方式：
四角切圆燃烧
7）排渣方式：
固态
8）环境温度：
20℃
9）蒸汽流程：
一次喷水减温二次喷水减温
↓↓
汽包→顶棚管→低温对流过热器→屏式过热器→高温对流过热器冷段→高温对流过热器热段→汽轮机
10）烟气流程：
炉膛→屏式过热器→高温对流过热器→低温对流过热器→高
温省煤器→高温空预器→低温省煤器→低温空预器
五、燃料特性：
（1）燃料名称：
平顶山烟煤
（2）煤的收到基成分
水分
灰分
碳
氢
氧
氮
硫
收到基低位
发热量
干燥无灰
基挥发分
空气干燥
基水分
可磨性
系数
变形温度
软
化
温
度
融化温度
15.0
23
48.3
3.3
8.6
0．8
1.0
18645
41
3.1
1.6
1230
1280
1340
漏风系数和过量空气系数
序号
名称
漏风系数
符号
出口过量空气系数
符号
结果
1
制粉系统
0．1
△
2
炉膛
0．05
△
1．2
3
屏、凝渣管
0
△
1．2
4
高温过热器
0．0025
△
1.225
5
低温过热器
0．025
△
1.250
6
高温省煤器
0．02
△
1.270
7
高温空气预热器
0．05
△
1.320
8
低温省煤器
0．02
△
1.340
9
低温预热器
0.05
△
1.390
（3）确定锅炉的基本结构
采用单锅筒∏型布置，上升烟道为燃烧室及凝渣管。
水平烟道布置两级悬挂对流过热器。
布置两级省煤器及两级管式空气预热器。
整个炉膛全部布满水冷壁，炉膛出口凝渣管簇由锅炉后墙水冷壁延伸而成，在炉膛出口处采用由后墙水冷壁延伸构成的折焰角，以使烟气更好的充满炉膛。
采用光管水冷壁。
对流过热器分两级布置，由悬挂式蛇形管束组成，在两级之间有锅炉自制冷凝水喷水减温装置，由进入锅炉的给水来冷却饱和蒸汽制成凝结水，回收凝结放热量后再进入省煤器。
省煤器和空气预热器采用两级配合布置，以节省受热面，减少钢材消耗量。
锅炉采用四根集中下降管，分别供水给12组水冷壁系统。
燃烧方式采用四角布置的直流燃烧器。
根据煤的特性选用中速磨煤机的负压直吹系统次风
图1.1锅炉本体结构简图
第一章、辅助计算
1、1锅炉的空气量计算
在负压下工作的锅炉机组，炉外的冷空气不断漏入炉膛和烟道内，致使炉膛和烟道各处的空气量、烟气量、温度和焓值相应的发生变化。
对于炉膛和烟道各处实际空气量的计算称为锅炉的空气平衡量、在锅炉热力计算中，常用过量空气系数来说明炉膛和烟道的实际空气量。
锅炉空气量平衡见表1
1、2燃料燃烧计算
1）燃烧计算：
需计算出理论空气量、理论氮容积、RO2容积、理论干烟气容积、理论水蒸汽容积等。
计算结果见表
表1-1燃烧计算表
序号
项目名称
符号
数值
单位（标准状况下）
计算公式及数据
结果
1
理论空气量
V0
6.0346
m3/kg
0.0889（Car+0.375Sar）+0.265Har-0.0333Oar
6.06116575
2
理论氮容积
V0N2
4.7746
m3/kg
0.8*Nar/100+0.79V0
4.795520943
3
R02容积
VRO2
1.0895
m3/kg
1.866*Car/100+0.7*Sar/100
1.09511
4
理论干烟气容积
V0gy
5.8641
m3/kg
V0N2+VRO2
5.890630943
5
理论水蒸气容积
V0H2O
0.5955
m3/kg
11.1*Har/100+1.24*Mar/100+1.61dkV0
0.595084769
6
飞灰份额
αfh
查表2-4
0.92
dk
0.01
kg/kg
2）烟气特性计算：
需要计算出各受热面的烟道平均过量空气系数。
干烟气容积、水蒸汽容积，烟气总容积、RO2容积份额、三原子气体和水蒸汽容积总份额、容积飞灰浓度、烟
气质量、质量飞灰浓度等。
具体计算见表1-2
烟气特性表
序号
项目名称
符号
单位（标准状况下）
炉膛，屏凝渣管
高过
低过
高温省煤器
高温空预器
低温省煤器
低温空预器
1
受热面出口过量空气系数（查表1-5）
α"
_
1.2
1.225
1.25
1.27
1.32
1.34
1.39
2
烟道平均过量空气系数
αpj
_
1.2
1.2125
1.2375
1.26
1.295
1.33
1.365
3
干烟气容积V0gy+（αpj-1）v0
Vgy
m3/kg
7.0714
7.1468
7.2973
7.4334
7.6447
7.8908
8.0671
4
水蒸气容积V0H2O+0.0161（αpj-1）V0
VH2O
m3/kg
0.6149
0.6161
0.6186
0.6207
0.62415
0.6275
0.6309
5
烟气总容积Vgy+VH2O
Vy
m3/kg
7.6863
7.7629
7.9159
8.0545
8.2688
8.4834
8.6926
6
RO2容积份额VRO2/VY
rRO2
_
0.1418
0.1404
0.1376
0.1353
0.1318
0.1290
0.12054
7
水蒸气容积份额VH2O/Vy
rH2O
_
0.0801
0.0793
0.0782
0.0771
0.0755
0.0739
0.0726
8
三原子气体和水蒸汽溶剂总份额rRO2+rH20
r
_
0.2218
0.2198
0.2158
0.2124
0.2073
0.2024
0.1979
9
容积飞灰浓度10Aarαfh/Vy
μν
g/m3
30.64
30.34
29.75
29.24
28.48
27.763
27.075
10
烟气质量1-Aar/100+1.306αpjV0
my
kg/kg
10.201
10.301
10.492
10.67
10.95
11.226
11.502
11
质量飞灰浓度αfhAar/（100my）
μy
kg/kg
0.0231
0.0229
0.0224
0.0221
0.02156
0.021
0.0205
续表
12
煤的
折算
灰分
g/MJ
4178（αfhAar/Qar,net）
4.34
3）烟气焓、空气焓、蒸汽焓的计算：
炉膛、屏式过热器、高温过热器、低温过热器、高温省煤器、高温空气预热器、低温省煤器、低温空气预热器等所在烟气区域的烟气在不同温度下的焓，并列成表格作为温焓表。
具体见表1-3、1-4、1-5、1-6
对在锅炉受热面的各个部位的蒸汽或者空气的焓值进行计算，列成表格，作为温焓表。
具体见下表
1-3烟气焓温表—用于炉膛、屏、高过的计算
烟气或空气温度
（℃）
理论烟气焓（kj/kg）
理论空气焓（
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