220t锅炉课程设计220th煤粉锅炉热力设计.docx
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220t锅炉课程设计220th煤粉锅炉热力设计
锅炉课程设计
课题名称：
220t∕h煤粉锅炉热力设计
专业、班级：
热能与动力工程、热动Ill
一、设计题目：
220t∕h煤粉锅炉热力设计
二、原始资料：
1锅炉额定蒸发量：
De二220t∕h=220×103kg/h
2给水温度：
tει-215OC
3过热蒸汽温度：
t孑540°C
4过热蒸汽压力：
psr=9.8MPa
5制粉系统：
中间仓储式（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°C
9
表1∙7新汶烟煤煤质分析数据
元素成分（％）
收到基低位量
（kJ∕k
g）
「•燥
无灰基挥发分
Vdar
（%）
空气干燥基水Mad
（%）
BTM
法可
磨性系数
Kkm
灰熔点
水
分
灰
分
碳
氢
氧
氮
硫
变形
温度
DT
CC）
软化
温度
ST
CC）
熔化温度FT（^C
）
Mar
Aar
Car
Har
Oar
Nar
Sar
6
1&8
60
4.1
6.8
1.4
2.9
25140
40
2
1.4
1200
>1500
表2-8燃烧计算表
序号
项目需称
符号
单位
计算公式及数据
结果
1
理论空气量
Vo
Nm‘吨
0.0889（C+0.375S”）+02653Oiit
5.22587
7875
2
理论氮容积
%
Nm^
N0
0.8
100F
4.15164
3521
3
RO2容
积
VROl
Nm^
C£
1.866j+0.7j
100100
1.1399
4
理论干烟
气容积
Nm^
Vθ∙2∕V^
5.29154
3521
5
理论水蒸汽容积
Vo
VH20
11」2;÷1∙24j^θ+1∙6i乩y（^fe-O.oikg∕k
g）
0.61363
6634
6
飞灰份额
ath
査表2-4
0.8
三.空代平衡量及焙温表
表2-9烟气特征表
序
号
项目斜称
符号
单位
炉膛，
屏凝渣
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
漏风系数
∆α
0.05
0.025
0.025
0.02
0.05
0.02
0.05
2
受热面出口过量空气系数
a"
—
1.2
1.225
1.25
1.27
1.32
1.34
1.39
3
烟道平均
过量空气
系数
CIPJ
—
1.2
1.2125
1.2375
1.26
1.295
1.33
1.365
4
干烟气容
积
VGy
m9∕kg
6.3367
19096
6.40204
257
6.53268
9517
6.65027
1769
6.83317
7494
7.01608
322
7.19898
8946
5
水蒸气容
积
VH20
m3∕kg
0.6304
63961
0.63151
5668
0.63361
9084
0.63551
2159
0.63845
6941
0.64140
1723
0.64434
6505
6
烟气总容
积
Vy
m9∕kg
6.9671
83057
7.03355
8238
7.16630
8601
7.28578
3927
7.47163
4435
7.65748
4943
7.84333
5451
7
R02容积
份额
rRO2
—
6.3367
19096
6.40204
257
6.53268
9517
6.65027
1769
6.83317
7494
7.01608
322
7.19898
8946
8
水蒸气容
积份额
rH20
—
0.6304
63961
0.63151
5668
0.63361
9084
0.63551
2159
0.63845
6941
0.64140
1723
0.64434
6505
9
三原子气
体和水蒸汽溶剂总
份额
r
—
6.9671
83057
7.03355
8238
7.16630
8601
7.28578
3927
7.47163
4435
7.65748
4943
7.84333
5451
10
容枳飞灰
浓度
g∕m3
21.586
91666
21.3832
0249
20.9870
9508
20.6429
3994
20.1294
6148
19.6409
1358
19.1755
1544
续表
11
烟气质量
m7
kg/kg
9.0019
95806
9.0873
08262
9.2579
33175
9.4114
95596
9.6503
70474
9.8892
45351
10.128
12023
12
质量飞灰
浓度
Uy
kg,∕kg
1.3539
00169
1.3667
31163
1.3923
93149
1.4154
88938
1.4514
15719
1.4873
42501
1.5232
69282
（2）烟气焙、空气J
含、蒸汽焙的计算:
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焙，并列成表格作为温焙表。
具体见下表。
表2-10烟气烙温表（用于炉膛、屏式过热器.高温过热器计算）
烟气或空气温
理论烟气焙hMOy（kj∕kg）
理论空气焰hθk（kj∕kg）
理论烟气焰增（每IOOOC）
Δh*0y
炉膛.屏.凝渣管
髙温过热器
αF.2
αrr=1.225
hy
∆hy
hy
∆hy
度O
（OC）
400
3450.024073
2831.171598
——
4376.258393
—
4141.18168
3
—
927.0455394
1174.3680
89
1109.285308
500
4377.069613
3575.284348
5550.626482
5250.46699
1
1132.44391
1385.9110
22
1318.86743
600
5509.513522
4336.119908
6936.537504
6569.33442
2
795.6190693
1054.3112
56
985.8741396
700
6305.132592
5112.580843
7990.84876
7555.20856
1
997.3341993
1258.9466
76
1190.289836
800
7302.466791
5900.643226
9249.795436
8745.49839
7
1012.61697
1279.4378
68
1208.800661
900
8315.083761
6701.247717
10529.2333
9954.29905
7
1031.762734
1303.8440
44
1230.550748
1000
9346.846495
7511.15427
11833.07735
11184.8498
1
1045.848456
1322.5576
75
1247.991127
1100
10392.69495
8334.700364
13155.63502
12432.8409
3
1058.360233
1334.0728
21
1261.330894
1200
11451.05518
9163.263301
14489.70784
13694.1718
3
1072.273153
1394.3478
37
1284.518773
1300
12523.32834
10003.63672
15884.05568
14978.6906
1078.761606
1459.0277
91
1300.920464
1400
13602.08994
10849.96764
17343.08347
16279.6110
6
1088.880501
1445.9305
67
1308.311625
1500
14690.97044
11700.21797
18789.01404
17587.9226
9
1097.48691
1340.8748
01
1301.127087
1600
15788.45735
12557.15743
20129.88884
18889.0197
8
1108.504633
1516.3942
08
1337.374805
1700
16896.96199
13416.6053
21646.28305
20226.4245
8
1107.66357
1397.6158
56
1318.857091
1800
18004.62556
14276.36673
23043.8989
21545.2816
7
1116.587485
1465.1004
51
1339.084172
1900
19121.21304
15148.93156
24508.99936
22884.3658
4
1119.205547
1447.5094
78
1338.459069
2000
20240.41859
16020.45121
25956.50883
24222.8249
1
1129.726849
1433.5149
28
1346.739638
2100
21370.14544
16899.39161
27390.02376
25569.5645
5
1126.788206
1422.2209
26
1342.198016
2200
22496.93364
17776.55521
28812.24469
26911.7625
7
——
—
—
表2-11烟气焙温表（用于低温过热器.高温省煤气的计算）
烟气或空气温
理论烟气焰hAOy（kj∕kg）
理论空气焰h'0k（kj∕kg）
理论烟气焰增（每100°C）
∆hθy
低温过热器
高温省煤器
度O
（OC）
αrr=1.25
O…二1.27
hy
∆hy
hy
∆hy
300
2548.415239
2104.408761
—
3114.177909
—
3156.26608
厂
3
—
901.6088345
1097.7830
63
1112.31832
100
3450.024073
2831.171598
4211.960973
4268.58440
厂
D
927.0455394
1127.8881
27
1142.770382
500
4377.069613
3575.284348
5339.8491
5411.35478
7
1132.44391
1337.8883
19
1353.105031
600
5509.513522
4336.119908
6677.737419
6764.45981
7
795.6190693
1005.2856
63
1020.814882
700
6305.132592
5112.580843
7683.023082
7785.27469
9
997.3341993
1209.9913
95
1225.752643
800
7302.466791
5900.643226
8893.014478
9011.02734
2
—
—
—
表2-12烟气温焙表（用于高温空预器、低温省煤气的计算）
烟气或空气温度0
（°C）
理论烟气焰hAOy（kj∕kg）
理论空气焙h'0k（kj∕kg）
理论烟气焙增（每100°C）
Δh*0y
高温空预器
低温省煤器
arr=l.32
O…二1.34
hy
∆hy
hy
∆hy
100
824.1517506
692.063007
—
1057.764233
—
1071.60549
3
—
849.239897
1086.4888
Ol
1100.486837
200
1673.391648
1391.964831
2144.253033
2172.09233
875.0235914
1117.2334
89
1131.482368
300
2548.415239
2104.408761
3261.486523
3303.57469
8
901.6088345
1148.6564
62
1163.191719
IOO
3450.024073
2831.171598
4410.142985
4466.76641
7
927.0455394
1179.9760
2
1194.858275
500
4377.069613
3575.284348
5590.119001
5661.62469
1
1132.44391
1391.1468
09
1406.3635
600
5509.513522
4336.119908
6981.265813
7067.98821
1
—
—
—
表2-13烟气焙温表（用于低温空预器计算）
烟气或空气温度0
（oC）
理论烟气焙
hθy（kj∕kg）
理论空气焙hθk（kj∕kg）
理论烟气焙增（每
IOOOC）Δh^0y
低温空预器
O^r=1.39
hy
∆hy
100
824.1517506
692.063007
—
1106.208643
—
849.239897
1135.481928
200
1673.391648
1391.964831
2241.690572
875.0235914
1167.104564
300
2548.415239
2104.408761
3408.795136
901.6088345
1199.529861
400
3450.024073
2831.171598
4608.324996
927.0455394
1232.063912
500
4377.069613
3575.284348
5840.388909
1132.44391
1444.405298
600
5509.513522
4336.119908
7284.794206
—
—
2.4锅炉热平衡及燃料消耗量计算
计算锅炉输入热量，包括燃料的收到基低位发热量，燃料物理显热、外来热源加热空气时带入的
热崑
各项热损失，包括化学不完全燃烧热损失q3和机械不完全燃烧热损失q4,锅炉散热损失q5,灰
渣热物理损失q6,排烟热损失q2°具体数据见锅炉热平衡及燃料消耗量计算表2-14.
表2-14锅炉热平衡及燃烧消耗量计算
序号
名称
符号
单位
公式
结果
1
锅炉输入热量
Qr
kj/kg
式（2-8）Qr^Qra.net
25140.000
2
排烟温度
9V-J-
°C
先估后算
125.000
3
排烟焙
h”
kj/kg
査熔温表用插值法求
1036.462
4
冷空气温度
βc
取用
20.000
L
□
理论冷空气焰
hZ
kj/kg
h0ιιc=（Ct）⅛V°
138.413
6
化学未完全燃烧损失
qs
CC
取用
0.500
7
机械未完全燃烧损失
Ql
%
取用
1.500
8
排烟处过量空气系数
a”
查表2-9即低温空预器出口过量空气过量系数
1.390
9
排烟损失
q：
CC
（IOO-Ql）（hjj>∙-aPzhOU）/Qr
3.307
10
散热损失
Qs
%
取用
0.500
11
灰渣损失
Qe
%
式（2-13）
0.000
12
锅炉总损失
Σ.
%
qz+qs+qi+qo+qG
5.807
13
锅炉热效率
n
%
Ioo-Eq
94.193
14
保热系数
Φ
l-q≡∕（∏÷qs）
0.995
15
过热蒸汽焙
h"tl
kj/kg
查附录B-6、B-7,高温过热器出口参数p=9.9Mpa（査表1-6）,口I（TC
3475.400
16
给水温度
t5≡
ic
给左
215.000
17
给水焰
h°
kj/kg
查附录B-6、B-7,低温省煤器入口参数p=10.78Mpa（查表1-6）,t=215iC
924.150
18
锅炉实际负荷
D
kg/h
220000.000
19
锅炉有效利用热
Q
kj/h
D=（h"κ-h5≡）
561275000.000
20
实际燃料消耗量
B
kg/h
100*Q∕（∏Qr）
23702.478
21
计算燃料消耗量
BJ
kg/h
B（I-Qi/100）
23346.940
第三章炉膛热力计算
表37炉膛的结构数据
序号
名称
符号
单位
公式
结果
1
前墙总面积
Aq
2
m
7.68[（1.395+0.905）+3.995/2]+
22.176x（5.888+2×1.276）
219.62
2
侧墙总而积
2Ac
2
m
AI=6912+3.995）X1.762×O.5
Aq二5・126x12.976
二〔5・126+（6.912-0.896-1.76）]×1・106X0.5
24c4=（6.912-0.896-1.76）×0.334y4rs=[（6.912-0.896-1.76）+3.39]×0.86×0.5
Ac6=6∙974x3.39
AC~Ac∖+Aci+ACi+Aca+Acs+Ac6
218.48
3
后墙总面积
扎
2
m
7.68[（1.395+0.905）+3.995/21+12.976×（5.888+2×l.276）+7.68×2.032
157.74
4
喷燃器及门孔而积
2
m
6
5
炉顶而积
AU
2
m
7.68（3.39+0.869）-2χO.5×0.896×0.896
32.11
6
炉膛与屏的交界而积
AC
2
m
（6.974÷0.225+0.334）×7.68
65.61
7
炉墙总面积
AI
2
m
Afc+2Ac+Au+Au+A：
693.56
8
炉膛截
面面积
Aa
2
m
6.912×7.68-0.8962×2
51.479
9
水冷壁管外径
d
nυn
60
10
水冷壁
管节距
S
mm
64
11
管子至墙中心距
e
min
O
12
水冷壁角系数
XSL
0.98
13
炉顶角系数
Xs
0.98
14
出口烟窗角系
妆
XYC
1
15
炉膛容积
Vj.
m
AC×7.68+（7.68+5.888）X0.896×0.5×（22.176+12.976）
1052.6
16
冷灰斗二等分平面到出口烟窗中心
距离
Hl
m
19.846
17
冷灰斗二等分平面到炉顶的距离
HO
m
23.938
18
冷灰斗二等分平面到燃烧器中心距离
H.
m
4.962
19
炉膛总有效辐射受热面积
AU
2
m
O-98×（AI-A3-ArC）+A：
675.12
20
炉膛水冷程度
X
SUJAI
0.97
21
炉膛有效辐射层厚度
S
m
3.6×yt∕AI
5.466
表3-9炉膛校核热力计算
序号
名称
符号
单位
公式
结果
1
炉膛出口过量空气系数
anl
査表1-5漏风系数和过量空气系数
1.200
2
炉膛漏风系数
Aal
査表1-5漏风系数和过量空气系数
0.050
3
制粉系统漏风系数
^ClZF
查表1-5漏风系数和过量空气系数
0.100
4
热风温度
txt
eC
先估后校核
270.000
5
理论热风焰
W
kj∣kg
查温焙表
1890.67
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