锅炉电算课程设计哈工大满分版.docx
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锅炉电算课程设计哈工大满分版
HarbinInstituteofTechnology
课程设计说明书(论文)
课程名称:
锅炉电算
设计题目:
锅炉电算课程设计
院系:
能源科学与工程学院
班级:
1002101
设计者:
高展
学号:
1100200125
指导教师:
陈力哲刘欢鹏
设计时间:
2013.12.16—2014.1.3
哈尔滨工业大学课程设计任务书
姓名:
高展院(系):
能源科学与工程学院
专业:
热能与动力工程班号:
1002101
任务起至日期:
2013年12月16日至2014年1月3日
课程设计题目:
锅炉电算课程设计
已知技术参数和设计要求:
锅炉额定蒸发量:
D=75t/h
炉型:
75t/h为煤粉炉
其他参数:
过热器出口蒸汽压力:
MPa(表压)
过热器出口蒸汽温度:
℃
给水温度:
℃;
排烟温度:
℃;
冷空气温度:
℃;
预热器出口温度:
℃;
排污率:
%
设计煤种:
烟煤
代码
Car
Har
Oar
Nar
Sar
Aar
War
Var
Qnet,ar
(kJ/kg)
A12
45.77
3.34
5.43
0.83
1.12
34.30
9.21
31.22
19859
工作量:
(1)手写热力计算程序草稿,程序变量说明表各一份。
(2)课程设计报告。
内容包括:
1 设计题目;
2 主要设计参数;
3 工作量;
4 工作计划安排;
5 计算机编程源程序,正确的计算结果,以*.doc文档打印一份上交;
(3)电子文件。
包括:
1 计算机编程源文件*.cpp;
2 正确的计算结果的txt或xls;
3 源程序的可执行*.exe;
4 程序变量说明表;
5 课程设计说明书(论文)的.doc文件。
工作计划安排:
2013.12.16—2013.12.21:
燃烧产物容积计算;空气平衡和焓温表计算;锅炉热平衡和燃料消耗量计算;炉膛结构尺寸计算;炉膛热力计算;凝渣管结构计算;凝渣管热力计算;计算机程序设计框图;热力计算程序草稿。
2013.12.21—2014.01.03:
上午计算机编程上机调试,下午进行程序设计。
2014.01.03:
答辩
同组设计者及分工:
个人独立完成。
指导教师签字___________________
年月日
教研室主任意见:
教研室主任签字___________________
年月日
*注:
此任务书由课程设计指导教师填写。
1.计算机编程源程序
#include
#include
#include
#include
#definePI3.14159265
usingnamespacestd;
classCoal{
public:
doubleC_ar,H_ar,O_ar,N_ar,S_ar;//燃料特性
doubleM_ar,A_ar,Q_arnet,V_daf;
doubleV0_k,V_RO2,V0_N2,V0_H2O,V0_y,a_fh,G_fh,A_zh;//理论空气量及燃烧产物容积
public:
Coal(doubleIN[9])
{
C_ar=IN[0];H_ar=IN[1];O_ar=IN[2];N_ar=IN[3];S_ar=IN[4];
M_ar=IN[5];A_ar=IN[6];Q_arnet=IN[7];V_daf=IN[8];
V0_k=0.0889*(C_ar+0.375*S_ar)+0.265*H_ar-0.0333*O_ar;
V_RO2=0.01866*(C_ar+0.375*S_ar);
V0_N2=0.008*N_ar+0.79*V0_k;
V0_H2O=0.111*H_ar+0.0124*M_ar+0.0161*V0_k;
V0_y=V_RO2+V0_N2+V0_H2O;
a_fh=0.95;
G_fh=a_fh*A_ar/100;
A_zh=10000*A_ar/Q_arnet;
}
};
classFume{
public:
doublea_in,a_louf,a_out,a_pj;//过量空气系数
doubleV_H2O,V_y,r_H2O,r_RO2,r_q,G_y,u_fh;//烟气特性参数
public:
voidFume1(Coal&A,doublea,doublealf)
{
a_in=a;a_louf=alf;a_out=a_in+alf;
if(a_in==1.1){a_pj=1.2;}
else{a_pj=(a_in+a_out)/2;}
V_H2O=A.V0_H2O+0.0161*(a_pj-1)*A.V0_k;
V_y=A.V0_y+1.0161*(a_pj-1)*A.V0_k;
r_H2O=V_H2O/V_y;
r_RO2=A.V_RO2/V_y;
r_q=r_H2O+r_RO2;
G_y=1-A.A_ar/100+1.306*a_pj*A.V0_k;
u_fh=A.A_ar*A.a_fh/100/G_y;
}
};
voidBuild_HanWenbiao(Coal&A,doubleI0_k[25],doublea_out[7],doubleI_y[7][25]);
doubleGet_I_k(double&t);
doubleGet_I_y(double&t,intn);
doubleGet_t(double&I_y,intn);
doubleI_y[7][25],I0_k[25];
intmain()
{
doublea_in[7]={1.1,1.2,1.215,1.23,1.25,1.28,1.3};
doublea_louf[7]={0.1,0.015,0.015,0.02,0.03,0.02,0.03};
doublea_out[7];
for(inti=0;i<7;i++){a_out[i]=a_in[i]+a_louf[i];}
doubleD,p_gr,p_gs,p_gt,t_gr,t_gs,t_py,t_lk,t_rk,p_pw;
doubleShuru[9];
ifstreamin;//文件输入读取数据
ofstreamout;
stringS;
in.open("1100200125_shuru.txt",fstream:
:
in);
out.open("1100200125_shuchu.txt",fstream:
:
out);
in>>S>>D>>S>>p_gr>>S>>p_gs>>S>>p_gt
>>S>>t_gr>>S>>t_gs>>S>>t_py
>>S>>t_lk>>S>>t_rk>>S>>p_pw;
for(inti=0;i<9;i++){in>>S>>Shuru[i];}
CoalA02(Shuru);//生成煤种特性
FumeF02[7];//生成烟气特性
for(inti=0;i<7;i++){F02[i].Fume1(A02,a_in[i],a_louf[i]);}
out<<"\n\t\t\t\t2013锅炉课程设计\t"
<<"\n\n\t\t\t1100200125高展1002101";
out<<"\n\n\t*表1理论空气量及燃烧产物容积*\n\n";//输出表1理论空气量及燃烧产物容积
out<<"理论空气容积V_0_k\t"<<<"\n三原子气体容积V_RO2\t"<<<"\n理论氮气容积V_0_N2\t"<<<"\n理论水蒸气容积V_0_H2O\t"<<<"\n理论烟气容积V_0_y\t"<<<"\n烟气中飞灰质量浓度G_fh\t"<<<"\n煤的折算灰分A_zh\t"<out<<"\n\n\t*表2烟气特性*\n\n"//输出表2烟气特性
<<"\t\t\t炉膛\t\t高过\t\t低过\t\t高省\t\t高空\t\t低省\t\t低空\n"
<<"漏风系数\t\t";
for(inti=0;i<7;i++){out<out<<"\n出口处过量空气系数\t";
for(inti=0;i<7;i++){out<out<<"\n平均过量空气系数\t";
for(inti=0;i<7;i++){out<out<<"\n水的容积\t\t";
for(inti=0;i<7;i++){out<out<<"\n烟气容积\t\t";
for(inti=0;i<7;i++){out<out<<"\n水的容积份额\t\t";
for(inti=0;i<7;i++){out<out<<"\nRO2的容积份额\t\t";
for(inti=0;i<7;i++){out<out<<"\n三原子气体总容积份额\t";
for(inti=0;i<7;i++){out<out<<"\n烟气质量G_y\t\t";
for(inti=0;i<7;i++){out<out<<"\n飞灰浓度u_fh\t\t";
for(inti=0;i<7;i++){out<
Build_HanWenbiao(A02,I0_k,a_out,I_y);//建立焓温表
out<<"\n\n\t*表3烟气焓温表*\n\n";//输出表3焓温表
out<<"烟温\t理论空焓\t炉膛出口\t高过出口\t低过出口\t高省出口\t高空出口\t低省出口\t低空出口\t\n";
for(inti=0;i<25;i++)
{
out<<(i+1)*100<<"\t"<for(intj=0;j<7;j++){out<out<<"\n";
}
//热平衡及燃料消耗量计算
doubleq_gt=1.5,q_qt=0,q_lq=0.7,q_hz=0;//数据查表得
doublea_py=a_out[6];
doubleI_py=Get_I_y(t_py,6);
doubleI_lk=Get_I_k(t_lk);
doubleq_py;
q_py=(I_py-a_py*I_lk)*(100-q_gt)/A02.Q_arnet;
doubleeta=100-q_py-q_qt-q_gt-q_lq-q_hz;
doublept[2]={3,4},It_gr[2]={3410.1,3398};
doubleI_gr=(p_gr+0.1-pt[0])*(It_gr[1]-It_gr[0])+It_gr[0];
doublepp[2]={4,5},Ip_s[2]={721.17,721.72};
doubleI_gs=(p_gs+0.1-pp[0])*(Ip_s[1]-Ip_s[0])+Ip_s[0];
doublepb[2]={4,5},Ib_bh[2]={1087.2,1154.2};
doubleI_bh=(p_gt+0.1-pb[0])*(Ib_bh[1]-Ib_bh[0])+Ib_bh[0];
doubleQ_gl=D/3.6*(I_gr-I_gs)+p_pw*D/3.6*(I_bh-I_gs)/100;
doubleB=100*Q_gl/(eta*A02.Q_arnet);
doubleB_j=B*(1-q_gt/100);
doublea_louf_f=0.04;
doubleI_rk=Get_I_k(t_rk);
doubleQ_ky=(a_in[0]-a_louf_f)*(I_rk-I_lk);
doubleq_ky=100*Q_ky/A02.Q_arnet;
doublefai_br=eta/(eta+q_lq);
out<<"\n\n\t*表4热平衡及燃料消耗量计算表*\n\n";//输出表4热平衡及燃料消耗量计算表
out<<"排烟温度t_py\t\t"<<<"\n排烟焓I_py\t\t"<<<"\n冷空气温度t_lk\t\t"<<<"\n冷空焓I_lk\t\t"<<<"\n冷空气温度t_rk\t\t"<<<"\n热空气焓I_rk\t\t"<<<"\n排烟热损失q_py\t\t"<<<"\n化学热损失q_qt\t\t"<<<"\n机械热损失q_gt\t\t"<<<"\n散热损失q_lq\t\t"<<<"\n灰渣热损失q_hz\t\t"<<<"\n锅炉效率eta\t\t"<<<"\n锅炉负荷D\t\t"<<<"\n有效利用热Q_gl\t\t"<<<"\n燃料消耗量B\t\t"<
<<"\n计算燃料消耗量Bj\t"<<<"\n空吸与燃放比q_ky\t"<<<"\n保热系数fai_br\t\t"<//炉膛尺寸计算
doubleq_F,q_V,h_nz1,l_x,l_zy,r_s,r_x,r_d,l_hd,r_hd;
in>>S>>q_F>>S>>q_V>>S>>h_nz1
>>S>>l_x>>S>>l_zy>>S>>r_s>>S>>r_x
>>S>>r_d>>S>>l_hd>>S>>r_hd;
doubleF=B_j*A02.Q_arnet/q_F;
doublea=sqrt(F);intn=a*1000/80;
a=n*0.08;
doublel_dp=a-l_zy-l_x*cos(r_x*PI/180.0);
doublel_nz=a-l_dp;
doubleh_dp=h_nz1+l_dp*tan(r_d*PI/180.0);
doubleh_zy=l_zy*tan(r_x*PI/180.0);
doubleh_zy2=l_nz*tan(r_x*PI/180.0);
doublel_dz=0.5*(a+l_hd);
doubleh_hd=0.5*(a-l_hd)*tan(r_hd*PI/180.0);
doublel_hx=0.5*h_hd/sin(r_hd*PI/180.0);
doubleV_l=B_j*A02.Q_arnet/q_V;
doubleF_c=V_l/a;
doubleh_lz=(F_c-0.5*(h_nz1+h_dp)*l_dp-(l_dp+a)*h_zy2*0.5-(a+l_dz)*h_hd*0.25)/a;
doubleh_ck=0.5*(h_nz1+l_x*sin(r_x*PI/180.0))+h_zy+h_lz+0.5*h_hd;
doubleF_q=(h_dp+h_zy2+h_lz+l_hx+l_dz*0.5)*a;
doubleF_h=(l_zy/cos(r_x/180.0*PI)+h_lz+l_hx+l_dz*0.5)*a;
doubleF_ck=(h_nz1+(l_nz-l_zy)/cos(r_x/180.0*PI))*a;
doubleF_d=l_dp*a/cos(r_d/180.0*PI);
doubleF_l=2*F_c+F_q+F_h+F_ck+F_d;
doubleH_l=h_dp+h_zy2+h_lz+h_hd*0.5;
out<<"\n\n\t\t*表5炉膛结构尺寸*\n\n"//输出表5炉膛结构尺寸
<<"炉膛截面热负荷q_F\t\t\t"<<<"\n炉膛容积热负荷q_V\t\t\t"<<<"\n第一根凝渣管高h_nz1\t\t\t"<<<"\n折焰角前端到第一排凝渣管斜管段长l_x\t"<<<"\n折焰角宽度l_zy\t\t\t\t"<<<"\n折焰角上倾角度r_s\t\t\t"<<<"\n折焰角下倾角度r_x\t\t\t"<<<"\n顶棚倾角r_d\t\t\t\t"<<<"\n冷灰斗底口宽度l_hd\t\t\t"<<<"\n冷灰斗倾角r_hd\t\t\t\t"<<<"\n炉膛截面积F\t\t\t\t"<<<"\n炉膛宽度a\t\t\t\t"<<<"\n顶棚宽度l_dp\t\t\t\t"<<<"\n凝渣管与炉墙距离l_nz\t\t\t"<<<"\n顶棚高度h_dp\t\t\t\t"<<<"\n折焰角下高度h_zy\t\t\t"<<<"\n折焰角上高度h_zy2\t\t\t"<<<"\n冷灰斗中部宽度l_dz\t\t\t"<<<"\n冷灰斗高度h_hd\t\t\t\t"<<<"\n冷灰斗斜边长度的一半l_hx\t\t"<<<"\n炉膛容积V_l\t\t\t\t"<<<"\n炉膛中部高度h_lz\t\t\t"<<<"\n出口窗中心到灰斗中心高h_ck\t\t"<<<"\n侧墙面积F_c\t\t\t\t"<<<"\n前墙面积F_q\t\t\t\t"<<<"\n后墙面积F_h\t\t\t\t"<<<"\n顶棚面积F_d\t\t\t\t"<<<"\n出口窗面积F_ck\t\t\t\t"<<<"\n炉膛总面积F_l\t\t\t\t"<<<"\n炉膛总高H_l\t\t\t\t"<//炉膛受热面计算
doubles_s=0.080,s_nz=4*s_s;
intn_cq=a/s_s;
intn_qh=a/s_s-2;
intn_nz1=a/s_nz-1,n_nz=n_nz1*3;
intn_lx=4;
intn_zy=n_qh-3*n_nz1-n_lx;
doublex_1=0.95,x_2=0.75,x_3=0.95;
doubleF_1=F_c*2+F_q+F_h;
doubleF_2=F_d;
doubleF_3=F_ck;
doubleF_r;in>>S>>F_r;
doubleH=(F_1-F_r)*x_1+F_2*x_2+F_3*x_3;
doublek_sai=0.45;
doublefai_pj=k_sai*(H/(F_1+F_2+F_3));
doubles_yx_lt=3.6*V_l/F_l;
doubleh_r2;in>>S>>h_r2;
doublex_r=h_r2/H_l;
doublex_h=x_r+0;
out<<"\n\n\t\t*表6炉膛受热面*\n\n"//输出表6炉膛受热面
<<"侧墙水冷壁管数n_cq\t\t\t"<<<"\n前后墙水冷壁管数n_qh\t\t\t"<<<"\n折焰角水冷壁管数n_zy\t\t\t"<<<"\n联箱管数n_lx\t\t\t\t"<<<"\n凝渣管管数n_nz\t\t\t\t"<<<"\n总水冷壁有效辐射面积H\t\t\t"<<<"\n水冷壁受热面平均热有效系数fai_pj\t"<<<"\n烟气辐射层有效厚度s_yx_lt\t\t"<<<"\n燃烧器中心高度h_r2\t\t\t"<<<"\n燃烧器相对高度x_r\t\t\t"<<<"\n火焰中心相对高度x_h\t\t\t"<//炉膛传热计算
doubleQ_k=(a_in[0]-a_louf_f)*I_rk+(a_louf[0]+a_louf_f)*I_lk;
doubleQ_a=A02.Q_arnet*(100-q_qt-q_gt)/(100-q_gt)+Q_k;
doublet_a=Get_t(Q_a,0);
doubleT_a=t_a+273.15;
doublet_l,T_l,I_l;
doubleV_c,p_y,d_fh=16,k_q,k_fh,k_jt=0.51,k,a_h,a_l;
doubleM,t_l2=980,T_l2=t_l2+273.15;
boolflag;
do{
t_l=t_l2;I_l=Get_I_y(t_l,0),T_l=t_l+273.15;
V_c=(Q_a-I_l)/(t_a-t_l);
p_y=F02[0].G_y/F02[0].V_y;
k_q=10.2*((0.78+1.6*F02[0].r_H2O)/sqrt(10.2*0.1013*F02[0].r_q*s_yx_lt)-0.1)*(1-0.37*T_l/1000);
k_fh=43850*p_y/pow(T_l*d_fh,2.0/3);
k=k_q*F02[0].r_q+k_fh*F02[0].u_fh+k_jt;
a_h=1-exp(-1*k*0.1013*s_yx_lt);
a_l=a_h/(a_h+(1-a_h)*fai_pj);
M=0.59-0.5*x_h;
T_l2=T_a/(M*(pow(5.67E-11*fai_pj*F_l*a_l*T_a*T_a*T_a/(fai_br*B_j*V_c),0.6))+1);
t_l2=T_l2-273.15;
flag=fabs(T_l2-T_l)>=0.1;
}while(flag);
doubleQ_f=fai_br*(Q_a-