锅炉课设表格.docx
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锅炉课设表格
太原电力高等专科学校
锅炉课程设计报告书
题目锅炉课程设计
系别：
动力工程系
专业：
火电厂集控运行
班级:
集控1138班
姓名:
学号：
指导老师:
杜海玲
一、锅炉课程设计的目的
锅炉课程设计是“锅炉原理”课程的重要教学实践性环节。
通过课程设计应达到以下目的：
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《锅炉机组热力计算标准方法》，并具有综合考虑锅炉机组设计与布置的初步能力；培养学生查阅资料、合理选择和分析数据的能力；培养学生对工程技术问题的严肃认真和负责态度。
二、已知条件
Car=Har=Oar=Nar=
Sar=Aar=
=Vdaf=
Qydw=
三、计算任务
通过热力计算求出锅炉在额定负荷和正常运行工况下的主要工作参数，如效率、各段受热面内工质的参数（主要是工质温度和焓）、烟道内烟气的温度、减温水等。
表1-5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
△
α"
3
屏、凝渣管
0
△
4
高温过热器
0．0025
△
5
低温过热器
0．025
△
6
高温省煤器
0．02
△
7
高温空气预热器
0．05
△
8
低温省煤器
0．02
△
9
低温预热器
0.05
△
表2-8燃烧计算表
序号
项目名称
符号
单位（标准状况下）
计算公式及数据
结果
1
理论空气量
V0
m3/kg
0.0889（Car+0.375Sar）+0.265Har-0.0333Oar
2
理论氮容积
V0N2
m3/kg
0.8*Nar/100+0.79V0
3
R02容积
VRO2
m3/kg
1.866*Car/100+0.7*Sar/100
4
理论干烟气容积
V0gy
m3/kg
V0N2+VRO2
5
理论水蒸气容积
V0H2O
m3/kg
11.1*Har/100+1.24*Mar/100+1.61dkV0
6
飞灰份额
αfh
查表2-4
表2-9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"
_
2
烟道平均过量空气系数
αpj
_
3
干烟气容积V0gy+（αpj-1）v0
Vgy
m3/kg
4
水蒸气容积V0H2O+0.0161（αpj-1）V0
VH2O
m3/kg
5
烟气总容积Vgy+VH2O
Vy
m3/kg
6
RO2容积份额VRO2/VY
rRO2
_
7
水蒸气容积份额VH2O/Vy
rH2O
_
8
三原子气体和水蒸汽溶剂总份额rRO2+rH20
r
_
9
容积飞灰浓度10Aarαfh/Vy
μν
g/m3
10
烟气质量1-Aar/100+1.306αpjV0
my
kg/kg
11
质量飞灰浓度αfhAar/（100my）
μy
kg/kg
表2-10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（kj/kg）
理论烟气焓增（kj/kg）
炉膛、屏，凝渣管
高温过热器
α"=1.20
α"=1.225
hy
△hy
hy
△hy
400
--
--
--
500
600
700
800
900
1000
1100
1200
1300
1400
1500
1600
1700
1800
1900
2000
2100
2200
表2-11烟气焓温表—用于低温过热器、高温省煤器的计算
烟气或空气温度
（℃）
理论烟气焓（kj/kg）
理论空气焓
（kj/kg）
理论烟气焓增
（kj/kg）
低温过热器
高温省煤器
α"=1.25
α"=1.27
hy
△hy
hy
△hy
300
一
一
一
400
500
600
700
800
表2-12烟气焓温表—用于高温空预器、低温省煤器的计算
烟气或空气温度
（℃）
理论烟气焓（kj/kg）
理论空气焓（
）
理论烟气焓增
（kj/kg）
高温空预器
低温省煤器
=1.32
=1.34
hy
△hy
hy
△hy
100
-
-
-
200
300
400
500
600
表2-13烟气焓温表—用于低温空预器的计算
烟气或空气温度
（℃）
理论烟气焓（kj/kg）
理论空气焓
（kj/kg）
理论烟气焓增
（kj/kg）
低温空预器
=1.39
hy
△hy
100
一
一
200
300
400
500
600
表2-14热平衡及燃料消耗量计算
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≌Q
2
排烟温度
Θpy
℃
先估后算
3
排烟焓
hpy
kJ/kg
查焓温表用插值法求
4
冷空气温度
tlk
℃
取用
20
5
理论冷空气焓
h0lk
kJ/kg
h0lk=（ct）kV0
6
化学未完全燃烧损失
q3
%
取用
0.5
7
机械未完全燃烧损失
q4
%
取用
1.5
8
排烟处过量空气系数
αpy
查表2-9即低温空预器出口过量空气过量系数
9
排烟损失
q2
%
（100-q4）（hpy-αpyh0lk）/Qr
10
散热损失
q5
%
取用
0.5
11
灰渣损失
q6
%
式（2-13）
12
锅炉总损失
∑q
%
q2+q3+q4+q5+q6
13
锅炉热效率
η
%
100-∑q
14
保热系数
φ
1-q5/（η+q5）
15
过热蒸汽焓
h"gg
kJ/kg
查附录B-6、B-7，高温过热器出口参数p=9.9Mpa（查表1-6），t=540℃
16
给水温度
tgs
℃
给定
215
17
给水焓
hgs
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=215℃
18
锅炉实际负荷
D
Kg/h
18
锅炉有效利用热
Q
kJ/h
Dgr（h"gg-hgs）
19
实际燃料消耗量
B
kg/h
100*Q/（ηQr）
20
计算燃料消耗量
Bj
kg/h
B（1-q4/100）
表3-1炉膛的结构数据
序号
名称
符号
单位
结果
1
前墙总面积
Aq
m²
219.62
2
侧墙总面积
2Ac
m²
218.48
3
后墙总面积
Ah
m²
157.74
4
喷燃气及门孔面积
Ayc
m²
6
5
炉顶面积
Ald
m²
32.11
6
炉膛与屏交界面积
A2
m²
65.61
7
炉墙总面积
A1
m²
693.56
8
炉膛截面面积
AA
m²
51.479
9
水冷壁管外径
d
mm
60
10
水冷壁管节距
S
mm
64
11
管子至墙中心距
e
mm
0
12
水冷壁角系数
Xsl
0.98
13
炉顶角系数
Xld
0.98
14
出口烟囱角系数
Xyc
1
15
炉膛容积
V1
m³
1052.6
16
冷灰二等分平面到出口烟囱中心线的距离
H1
m
19.846
17
冷灰二等分平面到炉的距离
H0
m
23.938
18
冷灰二等分平面到燃烧器中心线距离
Hr
m
4.962
19
炉膛总有效辐射受热面
Alz
m²
675.12
20
炉膛水冷程度
X
0.97
21
炉膛有效辐射层厚度
S
M
5.446
表3-9炉膛热力校核计算
序号
名称
符号
单位
公式
结果
1
炉膛出口过量空气系数
α"1
查表1-5漏风系数和过量空气系数
2
炉膛漏风系数
Δα1
查表1-5漏风系数和过量空气系数
3
制粉系统漏风系数
Δαzf
查表1-5漏风系数和过量空气系数
4
热风温度
trk
℃
先估后算
5
理论热风焓
h0rk
kJ/kg
查温焓表
6
理论冷风焓
h0lk
kJ/kg
查表2-14锅炉热平衡及燃料消耗量计算
7
空气带入炉膛热量
Qk
kJ/kg
（α"1-Δα1-Δαzf）h0rh+（Δα1+Δαzf）*h0lk
8
对应于每千克燃料送入炉膛的热量
Ql
kJ/kg
Qr*（1-（（q3+q6）/（100-q4）））+Qk
9
理论燃烧温度
φ0
℃
查温焓表
10
理论燃烧绝对温度
T0
K
φ0+273
11
火焰中心相对高度系数
X
hr/Hl+Δx（其中hr=4962,hl=22176-4092+1762,Δx=0）
12
系数M
M
A-BX
注：
A，B取值查表3-5，表3-6
13
炉膛出口烟气温度
φ"1
℃
先估后算注：
T"1=φ"1+273
炉膛出口烟气绝对温度
T"1
kJ/kg
14
炉膛出口烟气焓
h"gl
kJ/（kg℃）
查温焓表
15
烟气平均热容量
Vc
kJ/（kg℃）
（Q1-h"gl）/（φ0-φ"1）
16
水冷壁污染系数
ξsl
查表3-4水冷壁灰污系数
17
水冷壁角系数
Xsl
查表3-1炉膛结构数据
18
水冷壁热有效系数
ψsl
ξsl*Xsl
19
屏、炉交界面的污染系数
ξyc
βξsl（β取0.98）
20
屏、炉交界面的角系数
Xyc
取用
1
21
屏、炉交界面的热有效系数
ψyc
ξyc*Xyc
22
燃烧器及门孔的热有效系数
ψr
未敷设水冷壁
23
平均热有效系数
ψpj
（ψsl*A+ψyc*A2+ψr*Ayc）/A1其中A=Aq+2*Ac+Ah+Ald-Ayc
24
炉膛有效辐射层厚度
s
m
查表3-1炉膛结构数据
25
炉膛内压力
p
Mpa
0.1
26
水蒸气容积份额
rH20
查表2-9烟气特征表
27
三原子气体和水蒸气容积总份额
r
查表2-9烟气特征表
28
三原子气体辐射减弱系数
kq
1/（m·Mpa）
10.2*（（0.78+1.6*rH20）/sqrt（10.2*γ*ps）-0.1）*（1-0.37*T"1/1000）
29
烟气质量飞灰浓度
μy
kg/m³
查表2-9烟气特征表
30
灰粒平均直径
dh
μm
查附录B-1筒式钢球磨球机（通常取13μm）
31
灰粒辐射减弱系数
kh
1/（m·Mpa）
55900/POUWER（T"1²*dh²,1/3）注：
dh单位为μm
32
燃料种类修正系数
x1
对低反应的燃料（无烟煤、半无烟煤、贫煤等）x1=1;
对高反应的燃料（烟煤、褐煤、泥煤、页岩、木柴等）x1=0.5
33
燃烧方法修正系数
x2
对室燃炉x2=0.1对层燃炉x2=0.03
34
煤粉火焰辐射减弱系数
k
1/（m·Mpa）
kq*r+kh*μy+10*x1*x2
35
火焰黑度
αh
1-e-kps
36
炉膛黑度
αl
αh/（αh+（1-αh）*ψsl）
37
炉膛出口烟气温度（计算值）
φ"1
℃
TO/（M*（3600*σ0α1ψpj*A1*T30/φ*Bj*Vc）^0.6+1）-273。
注：
σ0=5.67*10-11W/（m2·k4）Bj单位为kg/h
38
计算误差
Δφ
℃
φ"1-φ"1（估）（允许误差±100℃）
39
炉膛出口烟气焓
h"y1
kJ/kg
查焓温表，φ"1按计算值
40
炉膛有效热辐射放热量
Qfl
kJ/kg
Φ（Q1-h"yl）
41
辐射受热面平均热负荷
qs
W/m²
Bj*Qfl/（3.6*ALZ）
42
炉膛截面热强度
qA
W/m²
Bj*Qr/（3.6*AA）
43
炉膛容积热强度
qV
W/m²
Bj*Qr/（3.6*V1）
表3-10炉膛顶棚辐射受热面吸热量及工质焓增的计算
序号
名称
符号
单位
公式
结果
1
顶棚管径
d
㎜
38
2
节距
S
㎜
47.5
3
排数
n
158
4
顶棚管角系数
x
查《标准》线算图1（即附录A-1）
0.98
5
顶棚面积
Ald
㎡
32.11
6
蒸汽流通面积
Alt
㎡
158*（3.14*0.032²）/4
0.112
7
炉膛顶棚热负荷分配不均系数
ηh
查《标准》线算图11（即附录A-6）
（对本炉型：
x=h/H0=H0/H0=23938/23938）
8
炉膛顶棚总辐射吸热量
Qld
kj/h
3.6*ηh*qs*Ald
9
减温水总量
Djw
kg/h
先估后校
10
炉膛顶棚蒸汽流量
Dld
kg/h
D-Djw
11
炉膛顶棚蒸汽焓增
Δhld
kj/kg
Qld/Dld
12
炉膛顶棚进口蒸汽焓
h'ld
kj/kg
查附录B-6、B-7
注：
蒸汽参数——汽包压力对应的干饱和蒸汽
13
炉膛顶棚出口蒸汽焓
h"ld
kj/kg
h'ld+Δhld
14
炉膛顶棚出口蒸汽温度
t"ld
℃
查附录B-6、B-7
表4-5屏的结构数据计算表
序号
名称
符号
单位
结果
1
管子外径
d
mm
Φ42*5
2
屏的片数
Z
12
3
每片屏的管子排数
n
40
4
屏的深度
L
m
2.076
5
屏的平均高度
h
m
7.4
6
一片屏的平面面积
Ap
m²
13.5
7
屏的横向节距
S1
mm
591
8
比值
σ1
14.1
9
屏的纵向节距
S2
mm
46
10
比值
σ2
1.09
11
屏的角系数
X1
0.98
12
屏的计算受热面积
Apj
m²
317
13
屏区顶棚面积
Adp
m²
15.6
14
屏区两侧水冷壁面积
Asl
m²
30.1
15
屏区附加受热面面积
Apfj
m²
45.7
16
烟气进屏流通面积
A'p
m²
58.8
17
烟气出屏流通面积
A"p
m²
50
18
烟气平均流通面积
Ay
m²
54
19
蒸汽流通面积
Ah
m²
0.097
20
烟气有效辐射层厚度
s
m
0.779
21
屏区进口烟窗面积
A'ch
m²
65.61
22
屏区出口烟窗面积
A"ch
m²
49.34
表4-6屏的热力计算
序号
名称
符号
单位
公式
结果
1
烟气进屏温度
θ'p
℃
查表3-9炉膛校核热力计算即炉膛出口烟气温度Θ"1
2
烟气进屏焓
h'yp
kJ/kg
查表3-9炉膛校核热力计算即炉膛出口烟气焓h"y1
3
烟气出屏温度
θ"p
℃
先估后算
4
烟气出屏焓
h"yp
kJ/kg
查焓温表
5
烟气平均温度
Θpj
℃
（Θ'p+Θ"p）/2
6
屏区附加受热面对流吸热量
Qdpfj
kJ/kg
先估后算
7
屏的对流吸热量
Qdp
kJ/kg
φ*（h'yp-h"yp+Δα*h0lk）-Qdpfj
8
炉膛与屏相互换热系数
β
查附录A-15
9
炉膛出口烟囱的沿高度热负荷分配系数
ηyc
查《标准》线算图11（即附录A-6）（x=h/H0=H1/H0=19845/23938）
10
炉膛出口烟囱射入屏区的炉膛辐射热量
Q'fp
kJ/kg
β*ηyc*φ*（Q1-h'yp）*A'ch/Slz
11
屏间烟气有效辐射层厚度
s
m
查表4-5屏的结构数据表
12
屏间烟气压力
p
Mpa
0.1
13
水蒸气容积份额
ΥH2O
查表2-9烟气特性表
14
三原子气体辐射减弱系数
kq
1/（m·Mpa）
10.2*（（（0.78+1.6*ΥH2O）/sqrt（10.2*Υ*p*s））-0.1）*（1-0.37*Tpj/1000）
15
三原子气体和水蒸气容积总份额
r
kg/m³
查表2-9烟气特性表
16
灰粒的辐射减弱系数
kh
1/（m·Mpa）
55900/power（（Θpj+273）^2*dh^2,1/3）
注：
dh单位为μm
17
烟气质量飞灰浓度
μy
kg/m³
查表2-9烟气特性表
18
烟气的辐射减弱系数
k
1/（m·Mpa）
kq*r+kh*μy
19
屏区烟气黑度
α
1-e-kps
20
屏进口对出口的角系数
x
sqrt（（L/s1）^2+1）-L/s1
注：
s1单位为m
21
燃料种类修正系数
ξτ
取用
22
屏出口烟囱面积
A"p
m²
查表4-5屏的结构数据计算
23
炉膛及屏间烟气向屏后受热面的辐射热量
Q"fp
kJ/kg
（Q'fp*（1-α）*x）/β+（б0*α*Ach*T4pj*ξr）/（Bj/3600）
注：
σ0=5.67*10-11W/（M²·K4）
24
屏区吸收的炉膛辐射热
Qfpq
kJ/kg
Q'fp-Q"fp
25
屏区附加受热面吸收额辐射热量
Qfpfj
kJ/kg
Qfpq*（Apfj/（Apj+Apfj））
26
屏区水冷壁吸收的辐射热量
Qfpsl
kJ/kg
Qfpq*（Asl/（Apj+Apfj））
27
屏区顶棚吸收的辐射热量
Qfpld
kJ/kg
Qfpq*（Adp/（Apj+Apfj））
28
屏吸收的辐射热量
Qfp
kJ/kg
Qfpq-Qfpfj
29
屏吸收的总热量
Qp
kJ/kg
Qdp+Qfp
第一级减温水喷水焓
hjw
kJ/kg
查焓温表130摄氏度
30
第一级减温水喷水量
Djw1
kg/h
取用
31
第二级减温水喷水量
Djw2
kg/h
取用
32
屏中蒸汽流量
Dp
kg/h
D-Djw2
33
蒸汽进屏温度
t'p
℃
先估后算
34
蒸汽进屏焓
h'p
kJ/kg
查附录B-6、B-7,按计算负荷下进屏p=10.49Mpa
35
蒸汽出屏焓
h"p
kJ/kg
h'p+Bj*Qp/Dp
36
蒸汽出屏温度
t"p
℃
查附录B-6、B-7,按计算负荷下出屏p=10.20Mpa
37
屏内蒸汽平均温度
tpj
℃
（t'p+t"p）/2
38
平均传热温差
Δt1
℃
Θpj-tpj
39
屏内蒸汽平均比体积
m³/kg
查附录B-6、B-7,按计算负荷下进出口压力平均值ppj=10.345Mpa
（查表1-6）及tpj
40
屏内蒸汽流速
ωq
m/s
（Dp*ν）/（3600*Alt）
41
管壁对蒸汽的放热系数
α2
W/（m²·℃）
α2=Cdα0
查《标准》线算图15（附录A-10）
42
烟气流速
ωy
m/s
（Bj*Vj/（3600*Ay））*（1+Θpj/273）（其中Vy见表2-9）
43
烟气侧对流放热系数
αd
W/（m²·℃）
αd=α0CzCsCw查《标准》线算图12（附录A-7）
44
灰污系数
ε
（m²·℃）/W
查附录A-14曲线2（吹灰）
45
管壁灰污层温度
tbb
℃
tpj+（（ε+1/α2）*Bj*Qp）/（3.6*Apj）
46
辐射放热系数
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