贵州大学热动专业锅炉原理课程设计书

键入文字热能与动力工程专业锅炉原理课程设计设计题目： 220t/h 煤粉锅炉热力设计学院：电气工程学院专业：热能与动力工程年级： 2012 级学号：学生姓名：指导教师：龚德鸿键入文字目 录绪论及基本资料 1一、锅炉课程设计的目的 1二、锅炉课程设计热力计算方法 1三、课程设计应完成的工作 1四、课程设计进程安排 2五、锅炉校核计算主要内容 2六、锅炉课程设计应提供的必备资料 3七、整体校核热力计算过程顺序 3八、热力校核计算基本资参数 3九、燃料特性： 4十、漏风系数和过量空气系数如下表： 5十一、确定锅炉的基本结构 6第一章、辅助计算 71.1 锅炉的空气量计算 71.2 燃料燃烧计算 7第二章、炉膛校核热力计算 132.1 校核热力计算步骤： 132.2 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键入文字3.1 对流受热面计算步骤： 173.2 屏式过热器热力计算： 183.3 凝渣管的热力计算： 213.4 高温过热器的热力计算： 223.5 低温过热器的结构及热力计算： 243.6 省煤器和空气预热器 26第四章 锅炉热力计算误差检查 36心得体会 39参考文献 40第 1 页绪论及基本资料一、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、锅炉课程设计热力计算方法根据计算任务的不同，可分为设计（结构）热力计算和校核热力计算两种。设计热力计算：进行设计新锅炉时的热力计算称为设计热力计算，简称设计计算。设计热力计算的任务时，在锅炉容量和参数、燃料性质以及某些受热面边界处的水、汽、风、烟温度给定的情况下，选定合理的路子结构和尺寸，并计算出各个受热面积的数值，同时也为锅炉其他一些计算提供必要的原始资料。校核热力计算：校核热力计算的任务是在锅炉容量和参数、燃料性质、锅炉各部结构和尺寸已知的情况下，确定各受热面边界处的水、汽、风、烟温度以及风、烟流经各受热面时的速度和锅炉效率、燃料消耗量等。校核热力计算可帮助人们正确 0 制定出提高锅炉安全经济运行水平和改造锅炉的合理措施，同时也为锅炉的其他计算，如锅炉通风计算、强度计算以及水动力计算等提供有关的基础数据。设计计算与校核计算在计算方法上是相同的，计算时所依据的传热原理、公式和图表也都是相同的，仅计算任务和所求数据不同。一般来说，对已有的锅炉进行改造估算时常用校核热力计算，设计制造新锅炉时用设计热力计算。但随着人们对锅炉认识的不断加深，已积累了相当多的成熟经验。因此，在设计制造新锅炉时，也多是先将锅炉结构等初步布置好，然后以校核热力计算的方法来进行修正，并不直接采用设计热力计算了。所以，掌握好校核热力计算方法是非常重要的。第 2 页三、课程设计应完成的工作1对给定高压煤粉锅炉，确认该锅炉的运行条件与各主要运行参数； 2确定该锅炉整体结构布置原理与汽水流程特点；3确定该锅炉炉膛及各主受热面与附加受热面的结构设计特点；4校核给定燃煤的元素分析数据并判别煤种；5核实锅炉校核热力计算必须的原始数据；6进行额定负荷下燃用给定燃料的锅炉的校核热力计算；7绘制锅炉的总图；8 编写课程设计说明书。四、课程设计进程安排序号 设计各阶段名称日期、周次1发放设计任务书，交待设计要求，说明收资方向和方式。学生收资。7 月 6 日2介绍锅炉热力设计的意义和方法，开始阅读指定的参考文献，做读书笔记。7 月 7 日3介绍 220t/h 锅炉的结构特点和系统特点，开始进行给定设计参数的热力计算。7 月 8 日4 锅炉的设计参数及受热面形式。 7 月 9 日5空气、烟气的容积及温-焓计算。锅炉热平衡计算。炉膛传热。7 月 10 日6 各对流受热面的热力计算 7 月 13 日7 各对流受热面的热力计算锅炉总体热平衡校核。 7 月 14 日8 锅炉总体热平衡校核。 7 月 15 日9 手绘 1 号锅炉总图（纵剖视图）图纸。 7 月 16 日10 提交文本，小型答辩。 。 7 月 17 日第 3 页五、锅炉校核计算主要内容1、锅炉辅助设计计算：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。六、锅炉课程设计应提供的必备资料1、课程设计任务及其要求；2、给定的燃料及其特性；3、锅炉的主要参数，如锅炉蒸发量、给水的压力和温度、过热蒸汽和再热蒸汽的主要参数等；4、锅炉概况，如锅炉结构的基本特点、制粉设备及其系统、燃烧及排渣方式以及连续排污量等；5、锅炉结构简图、烟气和汽水系统流程简图、受热面和烟道主要尺寸等。七、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（a1）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。第 4 页八、热力校核计算基本资参数1、锅炉蒸发量：D=220t/h2、过热蒸汽出口压力：Pgr=9.8Mpa3、过热蒸汽出口温度：tgr=5404、给水温度：tgs=2155、给水压力：Pgs=11.3Mpa6、汽包工作压力：Pgt=10.8Mpa7、排污率：P=1%8、环境温度：209、制粉系统：中间储仓式（热空气作干燥剂、钢球筒式磨煤机，热风送粉）10、燃烧方式：四角切圆燃烧11、排渣方式：固态12、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13、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九、燃料特性：（1 ） .煤种及其成分由课程设计指导书可知选用京西无烟煤煤的成分如下表：表 1-1序号 项目 单位 煤种 1第 5 页1 收到基碳 Car % 63.522 收到基氢 Har % 2.093 收到基氧 Oar % 1.024 收到基氮 Nar % 0.925 收到基硫 Sar % 0.696 收到基灰份 Aar % 23.767 收到基水份 Mar % 8.08 空气干燥基水份 Mad % 2.259 干燥无灰基挥发份 Vdaf % 7.3510 可磨性系数 HGI 5511 收到基低位发热量 Qnet,ar kJ/kg 2308212 灰变形温度 DT 110513 灰软化温度 ST 150014 灰半球温度 HT 150015 灰流动温度 FT 1500（2 ） 、煤的各元素成分的校核Mar+Aar+Car+Har+Oar+Nar+Sar=8.0%+23.76+63.52%+2.09%+1.02%+0.92%+0.69%=1十、漏风系数和过量空气系数如下表：表 1-2非额定负荷时漏风系数 出口过量空气系数 “序号 名称额定负荷时漏风系数e 符号 计算公式 结果入口过量空气系数 符号 计算公式 结果1制粉系统漏风系数 zf0.1 - - - - - - -2 炉膛 0.05 1 e（De/D) 0.05 “ 1 1.23第 6 页3 屏、凝渣管 0 pn 0 pn=“1 pn“ pn+pn 1.234 高温过热器 0.025 gg 0.025 gg=“pn gg“ ggg g 1.265 低温过热器 0.025 dg 0.025 dg=“gg dg“ dgd g 1.286 高温省煤器 0.02 ss 0.02 ss=“dg ss“ sss s 1.317 高温空预器 0.05 sk 0.05 sk=“ss sk“ sks k 1.378 低温省煤器 0.02 xs 0.02 xs=“sk xs“ xss k 1.409 低温空预器 0.05 ske(De/D) 0.5 其中：De 为锅炉额定符合；D 为锅炉实际负荷0.05 xk=“xs xk“ xkx k“ 1.46十一、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第 7 页图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