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-
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