毕业设计（论文）-乌海市某小区区域锅炉房设计.doc

本科生毕业设计说明书题 目：乌海市某小区区域锅炉房设计 学生姓名：学 号：专 业： 建筑环境与设备工程班 级：指导教师：101内蒙古科技大学毕业设计说明书摘 要随着现代技术和经济的发展，以及节约能源和保护环境的迫切要求，锅炉设备已广泛应用于现代工业的各个部门，成为国民经济的的重要热工设备之一，日益得到重视和发展。根据目前我国燃料的使用程度，煤的使用仍然占大部分，燃油燃气锅炉虽然发展很快，但由于其建设的经济条件、设计经验相对来说比较不成熟，再者其所用燃料的输送问题很难解决及成本价格太高，故燃煤锅炉仍是将来的主流趋势。燃煤锅炉房初投资小，经济实用性强，做燃煤锅炉房的设计有现实意义。本设计为乌海市某小区区域锅炉房设计，整个设计力求设备选型准确合理、工艺流程布置顺畅、经济技术合理、燃料消耗低、初投资小。根据锅炉房设计的基本要求和原则进行热负荷计算、设备选型和工艺布置。其供水温度为95，回水温度为70，采暖负荷为10.368MW。锅炉房采用单层布置。该设计使用四台锅炉，其型号为DZL240-10/95/70-AIII。关键词：燃煤锅炉； 区域锅炉房； 热水锅炉； 燃料消耗内蒙古科技大学毕业设计说明书AbstractWith the modern technology and economy development, the urgent demand for economizing energy and protecting environment, heating equipment has already become one of the most important departments of the national economy, which is developing well and also paid more attention day after day.According to the current fuel usage in China, coal use remains the larger portion, the fuel gas boiler Suiranfazhan Henkuai, Danyouyuqi Jianshe economic conditions, Sheji Jingyanxiangdui Laiyuebijiao immature, addition of fuel delivery problems its Yong Hen difficult to resolve and cost price is too high, so coal-fired boilers is still the main trend of the future. The initial investment of small coal-fired boiler, economic practicability, coal-fired boiler house to do the design of practical significance.The design for the Wuhai of a area boiler process design, equipment selection of the design sought to exact a reasonable process layout of smooth, economic and technological reasonable, low fuel consumption, a small initial investment. According to a basic boiler design requirements and principles of heat load calculation, equipment selection and process layout.The supplying waters temperature is 95 centigrades .The retuining waters temperature is 70 centigrades. Thermal load of heating is 9.6MW. There is one floor in this boiler room.This design selectes four boilers, which type is DZL240-10/95/70-AIII.Key words: Coal-fired boiler； regional boiler room； hot water boiler； fuel consumption内蒙古科技大学毕业设计说明书目 录摘 要IAbstractII第一章 绪 论11.1 设计概况11.2 国内现状11.2.1 我国能源结构形式及现状11.3 燃煤锅炉的发展及面临的现状21.3.1 燃煤锅炉的发展21.3.2 燃煤锅炉面临的两大现状31.3.3 燃煤锅炉的节能技术改造41.3.4 燃煤锅炉的减排技术4第二章 热负荷的确定及锅炉选型52.1 原始资料：52.1.1 热负荷采暖面积52.1.2 煤质资料52.1.3 水质资料52.1.4 气象资料52.2 热负荷计算62.2.1 最大计算热负荷Qmax62.2.2 采暖平均热负荷Qpj62.2.3 采暖年热负荷Qn72.3 供热方式与介质的确定72.4 锅炉类型及台数确定72.4.1 锅炉容量的确定72.4.2 燃烧设备的选择82.4.3 锅炉台数的确定原则82.5 锅炉类型的选择92.5.1 应能满足供热介质参量的要求9第三章 燃烧热平衡计算103.1 燃烧热平衡计算103.1.1 燃烧过程中的漏风系数及过量空气系数103.1.2 理论空气消耗量及烟气理论、实际体积113.1.3 各受热面烟道中的烟气特性133.1.4 焓温表133.1.5 锅炉热平衡及燃料消耗量计算(每台锅炉)143.2 省煤器的热力计算153.3 省煤器的校核计算173.3.1 省煤器进出口实际烟气容积173.3.2 省煤器所需传热面积计算173.4 空气预热器的热力计算19第四章 送引风系统的设备选择计算224.1 风烟道设计要点224.2 锅炉鼓、引风机的选择应符合下列要求224.3 送风系统的设计234.3.1 送风量的设计计算234.3.2 风道断面的确定244.3.3 风道阻力计算244.4 引风系统设计294.4.1 排烟量设计计算294.4.2 烟道布置及其断面尺寸的确定294.4.3 烟道阻力计算324.5 烟囱的计算394.5.1 烟囱的出口直径（内径）394.5.2 烟囱底部直径（内径）394.5.3 烟囱阻力计算404.5.4 烟囱引力计算404.5.5 锅炉烟道总阻力41第五章 水处理设备的选择及热网补给水系统435.1 水处理方案的确定435.1.1 热水锅炉对给水水质的要求435.1.2 水质处理方案的确定435.2 除氧方式的选择455.3 设计要求465.4 热网循环水量及循环水泵的选择计算465.4.1 循环水量及循环水泵的选择计算465.4.2 循环水泵的选择475.5 热网补给水量及补给水泵的选择495.5.1 热网补给水量的确定495.5.2 补水泵的选择计算495.6 固定床逆流钠离子交换器计算515.6.1 钠离子交换器计算525.6.2 软化水箱体积计算535.7 再生液制备系统及计算545.7.1 系统及设备545.7.2 盐液制备设备的计算和盐液泵的选择545.8 管道、附件及阀门的选择计算565.8.1 供回水系统主要管道管径的选择计算565.8.2 分集水器的分类及型号选择585.8.3 除污器595.8.4 主要阀门的选择595.8.5 设计中应注意的问题60第六章 除尘设备的选择616.1 烟气量计算616.2 烟气分散度616.3 烟气含尘浓度616.4 除尘器型号的选择61第七章 运煤除渣系统的设计及设备计算627.1 运煤系统的设计计算627.1.1 锅炉房最大小时耗煤量 B627.1.2 锅炉房最冷月昼夜平均耗煤量B627.1.3 锅炉房最冷月耗煤量637.1.4 锅炉房年耗煤量637.2 运煤系统的选择637.2.1 锅炉房运煤方式的选择637.2.2 埋刮板输送机637.2.3 炉前储煤斗体积647.2.4 煤场面积的计算657.2.5 运煤系统附属设备的选择667.3 除渣系统的设计计算677.3.1 灰渣总量计算687.3.2 灰渣场面积68第八章 锅炉房总体设计和布置708.1 工艺条件708.1.1 锅炉房的组成和布置原则：708.1.2 锅炉间及辅机的工艺布置：718.2 锅炉房外形的确定738.2.1 锅炉房总体方案的确定：738.2.2 锅炉房建筑面积的确定：738.3 锅炉房工艺对其它专业设计要求748.3.1 建筑专业748.3.2 电气专业758.3.3 热控专业768.3.4 给排水专业778.3.5 环保专业78结论79致谢80参考文献81附录-1 锅炉房主要设备表82附录-2 外文文献84 内蒙古科技大学毕业设计说明书第一章 绪 论1.1 设计概况本次设计的题目为乌海市某小区区域锅炉房设计，乌海市地处我国西北部地区，属于温带季风气候，具有冬冷夏热，四季分明的气候特点。本次设计只需考虑采暖需求， 满足人们的生活采暖需求即可。1.2 国内现状1.2.1 我国能源结构形式及现状我国能源结构呈现出以下主要特征：（1）以煤为主的能源结构从总量看，我国、煤炭资源、是有资源和天然气资源分别局世界第1位、第2位、第12位和第24位。我国煤炭资源总量为5.6万亿吨，其中已探明储量为1万亿吨，占世界总储量的11%，（石油占2.4%，天然气占1.2%）。从人均可采储量看，仅相当于世界水平的1/2.据专家分析，我国石油天气资源短缺，人均水资源相对不足，煤炭是保障国家能源安全最重要的资源。（2）能源结构不断优化1997年煤炭进入买房市场后库存持续上升的势头基本得到歇制，煤炭消费比重由1990年76.2%下降到2000年的61.3%。一次能源生产中石油。天然气和水电等清洁能源所占比重由1990年的19%、2%和4.8%上升为2000年的20.94%、3.3%和9.64%，新能源和可再生能源也得到了迅速发展。我国能源资源的基本特点（富煤、贫油、少气）决定了煤炭在一次能源中的重要地位。建国以来，煤炭在一次能源生产和消费中的比例长期70%以上，2001年全国开采量近13亿吨。专家预测，据有关部门预测，到2005年，全国一次能源生产量为12.3亿吨标准煤，其中煤炭为7.85亿吨标准煤（折合11亿吨原煤），仍占63.8%。在21世纪前30年内，煤炭在我国一次能源结构中仍将占主导地位。在21世纪前50年内，世界能源的发展趋势仍将以化石燃料为主。随着石油、天然气资源的日渐短缺和洁净煤技术的进一步发展，煤炭的重要性和地位还会逐渐提升。根据我国资源状况和煤炭在能源生产及消费结构中的比例，以煤炭为主体的能源结构在相当长一段时间内不会改变。我国煤炭资源总量为56万亿吨，其中已探明储量为1万亿吨，占世界总储量的11%，（石油占2.4%，天然气占1.2%）。煤炭是我国最安全、最经济、最可靠的能源。我国煤炭资源总量远远超过石油和天然气资源；随着高新技术的推广应用，煤炭生产成本正在并将继续降低；洁净煤技术已取得重大突破，这都将使煤炭成为廉价、洁净、可靠的能源。 目前，世界石油价格居高不下，煤炭的成本优势更加明显。1999年我国石油净进口量为4000万吨，2005年进口7000万吨（花费200亿美元以上）。据预测，到2020年我国石油供需缺口将更大，全靠进口不仅动用大笔外汇，而且受制于人，加大了能源安全供应的隐患。因此，以煤炭液化生产的液体燃料和用水煤浆替代石油将是必然的趋势。从这个意义上讲，煤炭在未来我国国民经济中的地位将更为重要。1.3 燃煤锅炉的发展及面临的现状1.3.1 燃煤锅炉的发展我国是世界上生产和使用工业锅炉最多的国家。到目前，全国持有各级锅炉制造许可证的企业超过1000家；在用工业锅炉装机总量约5533万台，年产蒸汽19061万蒸吨。我国还是煤炭生产大国。受特殊燃料结构影响，我国工业锅炉用燃料主要是煤，每年要消耗全国原煤产量的约13。近十几年来，由于受国家环保政策影响及大型油气田的开发，我国能源结构发生了一些变化。工业锅炉产品结构也随之发生变化，燃油燃气锅炉所占比例由1991年不足6提高到2001年的15以上；电热锅炉开始出现，少量燃生物质燃料的锅炉也投入使用；燃煤锅炉按容量所占比例，由1991年的90降至2001年的81。但是，我国总的能源特征是“富煤、少油、有气”，煤炭因其储量大和价格相对稳定，预计在本世纪前50年内仍将在我国一次能源构成中占主导地位。因此，我国燃煤锅炉仍将以工业锅炉为主导产品。1.3.2 燃煤锅炉面临的两大现状近期 ,国际、 国内宏观经济形势发生了较大变化 ,我国经济发展呈现出增速明显放缓的趋势 ,能源紧张已经成为不争的事实。煤炭作为我国的第一能源 ,关乎国计民生 ,煤炭供应也出现了相对紧张的局面。2002 年2008 年 ,我国煤炭产量以每年2亿吨的速度增长 , “十二五” 期间 ,我国的煤炭行业将有一轮大的调整 ,产业布局会发生重大变化。根据申银万国证券对山西铁路、 公路出省煤炭统计显示 ,到9月份 ,山西每个月铁路外调煤炭量同比下降幅度接近 20 % ,公路外调量下降的幅度超过 20 % ,到 2010 年 ,山西省的合法矿井总数将在现有的基础上压减到1500 座 ,压减比例达到50 %。同时 ,由于燃煤工业锅炉是我国 SO2 及烟尘污染最主要的污染源 ,控制燃煤工业锅炉 SO2 及烟尘污染 ,对控制我国大气环境污染具有极其重要的意义。作为燃煤大国 ,中国 SO2 排放量连续多年超过2000万t ,居世界首位 ,致使我国酸雨和SO2 污染日趋严重。电厂锅炉和燃煤工业锅炉SO2 排放量约占全国 SO2 排放量的 70 % ,是影响我国城市空气环境质量和形成酸雨主要污染源。已有约60 %的城市环境空气中 SO2 年平均浓度超过国家 环境空气质量标准 的二级标准值或日均浓度超过三级标准值。由于近几年 ,城市管理意识不断加强 ,城市治理改造力度不断加大 ,许多具有严重污染性的工厂纷纷停产或迁往郊外 ,因而各种燃煤锅炉对城市的污染显得更加突出。目前 ,我国的燃煤锅炉数量众多 ,现有中、 小型燃煤锅炉30多万台 ,每年耗煤量占我国原煤产量的1/4 ,且大多数工业锅炉仍处于能耗高、 浪费大、 环境污染严重的生产状态。在能源危机与环境污染的两大现状下 , 节能和环保是我们当前面临的两大课题。1.3.3 燃煤锅炉的节能技术改造工业锅炉型式各异, 主要是层燃锅炉 (正传链条炉排锅炉多达总数的 60% 以上) , 它们的热效率普遍较低, 低于80%者居大多数, 高效、低污染、宽煤种的循环流化床锅炉为数很少。由于种种原因, 如结构设计不合理, 制造质量不良, 辅机配套不协调, 可用的煤种与设计的煤种不符, 运行操作不当等, 都会造成锅炉出力不足、热效率低下和输出参数不合格等问题, 结果是能源消耗量过大, 甚至不能满足生产要求。对于半新以下的锅炉, 采取技术改造措施解决问题, 经济合理; 对于接近寿命期的锅炉, 则以更新为佳; 究竟采取何种措施, 应遵守技术先进、方案成熟、经济合理的原则。由于我国锅炉的以上问题比较普遍,所以, 节能潜力很大, 约达 4 000 万t 标准煤。由于在用的工业锅炉正转链条炉排锅炉居多数, 当前推广应用的节能改造技术, 大部分是针对正转链条炉排锅炉的。各种技改措施： 1 给煤装置改造；2 燃烧系统改造；3 炉拱改造；4 锅炉辅机节能改造；5 层燃锅炉改造成循环流化床锅炉；6 旧锅炉更新；7 控制系统改造。1.3.4 燃煤锅炉的减排技术由于大多数工业锅炉运行效率低于出厂效率,而产品设计效率又低于国际水平, 因此具有巨大的减排潜力。主要的减排技术包括：1 燃料预处理；2 锅炉的合理运行；3 改造和完善锅炉的燃烧系统；4 采用高效清洁燃烧技术。第二章 热负荷的确定及锅炉选型2.1 原始资料：2.1.1 热负荷采暖面积热负荷采暖面积：150000 m2采暖方式：直接取自锅炉房的95/70热水供暖。采暖热负荷Q= 10.368 MW 建筑物最大高度H=24 m热网作用半径R=1000 m2.1.2 煤质资料选用类烟煤 辽宁抚顺Cy=55.82 Hy=4.95 Oy=8.77 Ny=1.04 Sy=0.51 Wy=12.20 Ay=16.71 Vy=46.04 Qdwy=22.38MJ/kg2.1.3 水质资料总硬度H=5mge/L 总碱度A=4.7 mge/L暂时硬度H=4.7 mge/L 永久硬度H=0.3 mge/L溶解氧= 0.21 mge/L 溶解固形物=10mg/L PH值=8.32.1.4 气象资料 大气压力 冬季 89.733kPa 夏季 88.137 kPa室外计算温度冬季采暖室外计算温度：-12.9采暖期室外平均温度： -3.4采暖总天数： 180天主导风向 N W 西北风最大冻土深度 乌海市 178cm2.2 热负荷计算采暖热负荷是指满足一定条件的建筑物或设备所需容量的多少。按热媒种类的不同热负荷可分为蒸汽负荷、热水负荷；按热负荷性质的不同可分为季节性热负荷、常年性热负荷。本设计为热水负荷及季节性负荷。2.2.1 最大计算热负荷Qmax = kW (2-1) 锅炉习题实验及课程设计P182式中 -热水管网的热损失系数，取用1.08 -采暖热负荷同时使用系数，取用1.0 -采暖最大热负荷,10.368MW 所以 =1.081.010368 (2-2) =11197kW2.2.2 采暖平均热负荷Qpj= kW (2-3)锅炉习题实验及课程设计P182式中 1-采暖系数，可按式 求出1 = =0.71 (2-4)式中tw ，tpj -室外采暖计算温度和采暖室外平均温度，分别为-12.9和-3.4tn-采暖室内计算温度，取20=0.7110368=7361 kW (2-5)2.2.3 采暖年热负荷Qn年热负荷是计算年燃料耗量的依据，也是技术经济比较的一个依据。全年热负荷可根据平均热负荷和全年使用小时数进行计算。= kW (2-6)锅炉习题实验及课程设计P183 式中 16，8-每天按两班工作制计算采暖小时数和值班采暖小时数 N1-采暖天数，为180天 -值班期间室内保持+5时的平均采暖热负荷 = (2-7) = 0.47 (2-8) =0.4710368=4872kW (2-9)=161807361+81804872=28.22106 kW2.3 供热方式与介质的确定 由于热水采暖管网热损失小，不存在跑、冒、漏、滴现象，安全可靠；且采暖期室内温度波动小，卫生条件好，可靠性高，负荷适应性强，调节性能好，运行管理方便；供热半径大，有利于实现集中供热，且本设计中只有采暖热负荷，所以考虑用热水采暖。2.4 锅炉类型及台数确定2.4.1 锅炉容量的确定本设计主要用于采暖，其介质是热水，供水温度95，回水温度70，且经过计算知道最大热负荷为11.197MW，确定锅炉总额定功率为12.6MW。锅炉台数一般不宜少于2台,宜采用2-3台。新建锅炉房不宜超过5台,改、扩建时总台数不宜超过7台;民用建筑内的锅炉房,锅炉台数不宜超过4台。而计算出平均热负荷为7.361MW,故选用4台2.8MW的锅炉,总的装机容量为12.6MW大于锅炉房最大热负荷,而3台单台锅炉的容量又恰好等于平均热负荷,这样可以使3台锅炉大部分时间在额定负荷下工作,而另一台在最冷时作为高峰锅炉,同时，热负荷小于5.6MW时运行一台锅炉，在5.6-8.4MW之间运行3台，大于8.4MW时候运行4台锅炉，这样可以起到调节负荷的目的，从而节约了能源。2.4.2 燃烧设备的选择集中供热的大中型燃煤锅炉,应按当地长期供应的煤种选择炉型。并宜选择链条炉排、带分层燃烧装置、带膜式水冷壁的水管锅炉或水火管锅炉。结焦性强的煤种及碎焦不应采用链条炉排。居民区、风景名胜区和其他环境保护区不应选择煤粉锅炉,居民区不宜选择循环流化床锅炉。本设计选用辽宁抚顺AIII类烟煤，其Ay=16.71,Vy=46.04,Qydw=22.38MJ/kg。链条炉和往复炉均合适。但考虑到链条炉具有许多的优点，如，燃料在链条炉下，自上而下翻滚，新燃料落在已燃烧的炽热料层上，着火自下而上；高温烟气对上部煤层有强烈的干燥作用，着火条件非常好；再加上链条炉排片有较强烈的拨火作用，燃尽条件非常好。故本设计选用链条炉。当然，链条炉也有一定的缺点，如：活动炉排在拨火时，其头部不断与炽热的焦炭接触，又无冷却条件，经常烧损，漏煤较严重；又由于炉排作往复运动，则密封较困难，易引起漏风。2.4.3 锅炉台数的确定原则1锅炉台数应按所有运行锅炉在额定功率工作时能满足锅炉最大计算热负荷的原则来确定。2应有较高的热效率，并应使锅炉的热负荷、台数和其它性能均能有效地适应热负荷变化的需要。热负荷大小及其发展趋势与选择锅炉容量、台数有极大的关系。热负荷大者，单台锅炉的容量应较大，如近期内热负荷可能有较大增长，也可选用较大容量的锅炉。将发展负荷考虑进去，如考虑远期负荷的增长，则可在锅炉的发展端留有安装扩建锅炉的富裕位置或者在总图上留有空地。3锅炉台数应根据热负荷的高度、锅炉的检修和改建时总数不超过7台。4以生产热负荷为主或常年供热的锅炉房，可以设置一台备用锅炉；以采暖通风和生活热负荷为主的锅炉房一般不设备用锅炉。5参考以上锅炉台数确定原则及热负荷计算结果，平均热负荷7.361MW适合4台2.8MW锅炉使用，在要求不太高时可用4台，即4台锅炉也能维持平均热负荷，故选用4台2.8MW锅炉，无备用炉。2.5 锅炉类型的选择2.5.1 应能满足供热介质参量的要求1.热水锅炉炉水温的选择由热用户所要求的供暖系统方式决定。2.为方便设计、安装、运行和维护，同一锅炉房应采用同一型号、相同热介质的锅炉。当选用不同锅炉时，不宜超过两种，采暖锅炉房一般宜采用热水锅炉；当有通风热负荷时特别注意对热水温度的要求，可选用蒸汽锅炉。采暖热水锅炉，当有通风热负荷时特别注意对热水用交换器或蒸汽锅炉。采暖热水交换器中的蒸汽由喷射器产生。采暖热负荷较大的锅炉房且生产用蒸汽压力较低时，可选用高温热水锅炉，用高温热水通过蒸汽发生器来产生蒸汽，也可在同一锅炉房内同时设置蒸汽锅炉和热水锅炉。 所采用的锅炉应有较高的热效率和较低的基建投资、运行费用，并能经济而有效地适应热负荷的变化。鉴于上述情况，本设计采用4台上海工业锅炉厂生产的DZL240-10/95/70-AIII型热水锅炉，供水温度95，回水温度70，设计热效率78%，外形尺寸:640027003500mm，额定工作压力：1.0Mpa，总受热面积108.7m2。 工业锅炉房常用设备手册P193。第三章 燃烧热平衡计算锅炉的校核热力计算是对一台已经设计好的锅炉进行的。锅炉的负荷变化、燃用煤质变化，以及给水温度改变，合称为锅炉的变工况。锅炉在变工况下运行时（例如煤种变化），其过热汽温、再热汽温、各受热面进、出口的烟气温度、介质温度（包括热风温度和排烟温度）、锅炉效率、燃料消耗量以及空气和烟气的流量和速度等都要发生改变而偏离设计值。校核热力计算的任务就是通过热力计算，定量地确定这些新的数值。在进行校核热力计算时，锅炉受热面的结构是已知的，锅炉烟气和内部介质的中间温度、排烟温度、预热器出口空气温度有时甚至是过热汽温等则是未知的。为完成计算，需要利用迭代计算的方法逐步接近待计算值。为了进行校核热力计算，必须提供锅炉的图纸和有关燃烧设备、各受热面和烟风道的结构和尺寸的资料，并给出在校核工况下的锅炉参数、燃料性质和给水温度。3.1 燃烧热平衡计算表3-1锅炉燃料本锅炉的设计燃料为辽宁抚顺AIII类烟煤，其元素成分与特性如下：应用基成分（%）CyHyOySyNyAyWy55.824.958.770.511.0416.7112.20可燃基挥发份Vy=46.04%应用基低位发热量Qydw=22380 KJ/Kg3.1.1 燃烧过程中的漏风系数及过量空气系数表3-2漏风系数及过量空气系数表本表数据取自实用供热空调设计手册进口过量空气系数漏风系数出口过量空气系数炉膛1.500.101.60锅炉管束1.650.101.75省煤器1.750.101.85空气预热器1.850.051.9防渣管1.601.63.1.2 理论空气消耗量及烟气理论、实际体积(1)理论空气量锅炉及锅炉房设备P42=0.251 (3-1) =0.251=5.9 m3/kg(2)三原子气体体积 锅炉习题实验及课程设计P72 (3-2) =0.01866 (55.82+0.3750.51)=1.05 m3/kg(3)的理论体积 锅炉习题实验及课程设计P72= (3-3)=0.795.9+0.0081.04=4.67 m3/kg(4)理论水蒸汽体积 = (3-4) =0.1114.95+0.012412.20+0.01615.9=0.80 m3/kg(5)烟气中水蒸汽的实际体积=+0.0161 (-1) (3-5)=0.80+0.01615.9 (1.5-1)= 0.85 m3/kg(6)理论烟气量 锅炉及锅炉房设备P45= (3-6)=6.32 m3/kg (7)实际空气量 = （链条炉排=1.31.6，=1.5） (3-7)=1.55.9 =8.85 m3/kg (8)实际烟气量 =+ (-1) (3-8)=5.5+ (1.5-1) 5.0=8.25 m3/kg表3-3理论空气量、理论烟气容积本表数据取自工业锅炉房实用设计手册序号名称符号单位计算公式或依据带入数据数值1理论空气量Nm3/kg0.251=0.2515.92三原子气体容积Nm3/kg0.01866(Cy+0.375Sy)=0.01866 (55.82+0.3750.51)1.053理论氮气容积Nm3/kg0.79 +0.8Ny/100=0.795.9+0.0081.044.674理论水蒸汽容积Nm3/kg0.111Hy+0.0124Wy+0.0161=0.1114.95+0.012412.20+0.01615.90.805理论烟气容积Nm3/kg=0.24822380/1000+0.776.323.1.3 各受热面烟道中的烟气特性表3-4各受热面烟道中烟气特性表本表数据取自工业锅炉房实用设计手册序号名称符号单位计算公式炉膛与防渣管锅炉管束省煤器空气预热器1平均过量空气系数（）/21.601.701.801.8752实际水蒸汽容积Nm3/kg+0.0161( -1)0.860.870.880.883烟气总容积VyNm3/kg + +( -1) 10.1210.7211.3211.764RO2容积份额/Vy0.100.100.090.095H2O容积份额/Vy0.0850.0810.0770.0756三原子气体容积份额rq +0.1850.1810.1670.1653.1.4 焓温表表35烟气焓温表烟气温度VRO21.05m3/kgVN2=4.67m3/kgVH2O=0.8 m3/kgIy kJ/kgIco2Ico2Vco2IN2IN2VN2IH2OIH2OVH2O3+5+712345678100170179130607151121907200357375260121430424318323005595873921831463370278840077281152724616265013773500994104466431017956364781Iy kJ/kgVk=5.9 m3/kgIy=Iy+(a-1)Iko3+5+7IkIk(V(k)I炉（a=1.55）I管（a=1.7）I省（a=1.8）I空（a=1.875）89101112131490713277913351452153015891832266156926952930308732052788403237840964453469048693773542319855326012633165714781684403670017606801083133.1.5 锅炉热平衡及燃料消耗量计算(每台锅炉)表3-6单台锅炉热平衡及燃料消耗量本表数据取自工业锅炉房实用设计手册序号名称符号单位计算公式或依据带入数据数值1燃料低位发热量KJ/Kg设计给定22380223802冷空气温度设计给定(2030)30303冷空气理论焓KJ/Kg (ctlk)表3-5插值5.939.62344排烟温度设计给定1701705排烟的焓KJ/Kg根据tpy=1700C ，apy=1.9在表3-5插值275327536固体不完全燃烧热损失%查教材表3-4取81212127气体不完全燃烧热损失%查教材表3-4取0.52.01.01.08排烟热损失%100(Ipy-I0lk)(1-q4/100)/ =（2753-1.875234）（100-12）/223809.19散热损失%查教材表3-7,P73212.110灰渣漏煤比选取0.80.811灰渣的焓KJ/Kg查教材表2-15,thz=6000C56056012灰渣物理热损失%()Ay/ =0.856016.71/223800.3313锅炉总热损失%q2+q3+q4+q5+q6=9.1+1.0+12+2.1+0.3324.5314锅炉热效率%100-q=100-24.5375.4715供水温度tgs0C给 定959516回水温度ths0C给 定707017锅炉排污率pw%取 用5518锅炉每小时循环水量Gt/h2528.425101.1419锅炉每小时有效吸热量KJ/hG(i-i)103=101.14（398.08-293.06）10310.6210620每小时燃料消耗量BKg/hQgl/( gl)=10.62106/(2238075.47%)62921计算燃料消耗量Kg/hB(1-q4/100)=629（1-12/100）55422保热系数1-q5/(gl +q5)=1-2.1/（75.47+2.1）0.9733.2 省煤器的热力计算序号名称符号单位计算公式或依据数值1进口烟温锅炉管束出口烟温3582进口烟焓KJ/kg5641.783出口烟温先假定，后校核3002502004出口烟焓KJ/kg46903888.530875烟气侧放热量KJ/kg948.851728.712508.576进口水温解析除氧1057进口水焓KJ/kg查表4408出口水温近似值1261521779平均烟温32930427910条件传热系数Kw/m2.查教材线算图7260.02440.02360.023011修正系数查教材线算图7260.9951.0001.00512传热系数KKw/m2.=0.02440.9950.02430.02360.023113最大温压23220618114最小温压1951459515平均温压21317413316传热量KJ/kg99578959117出口烟温作图法（图31）287 图3-1所示 3.3 省煤器的校核计算在本设计中，锅炉配有省煤器，由于烟温的变化，需要对省煤器进行校核。3.3.1 省煤器进出口实际烟气容积进口：= +1.0161（-1） (3-9)=6.32+1.0161 (1.75-1) 5.9= 10.82 m3/kg式中， -为省煤器进口过量空气系数1.75，出口：= +1.0161（-1） (3-10)=6.32+1.0161 (1.85-1) 5.9= 11.42 m3/kg3.3.2 省煤器所需传热面积计算1）传热温差 流经省煤器的烟气从上而下，水流自下而上，呈逆流式布置， t=(tmax-tmin)/ln(tmax/tmin) (3-11) =(350-84.30)-(170-70)/ (350-84.30)/ (170-70) =169.08 0C 2）烟气流速选用76方型铸铁鳞片省煤器，每根长2.0m烟道流通截面积0.12m2，受热面面积2.95 m2，烟气平均温度；=(350+170)/2=2600C (3-12)若初选省煤器为40根，以横4纵10布置，则烟气流速whx=Vy(+273)/(273F53600) (3-13) =5548.25 (260+273)/(273536000.12) =4.13 m/s3）传热系数 K= (3-14)式中 -烟气温度修正系数，查图7-24，取0.98 -铸铁鳞片省煤器传热系数，查图7-24，取0.02218所以 K=0.022180.98=0.02174)省煤器所需传热面积由省煤器所需传热量 = (3-15) 得 H= =5542742.02 /0.0217/169.08/3600 = 115.015）校核计算已知每根2.0m长的方型铸铁鳞片的饿受热面面积为2.95，所需管子数；N=H/2.95=115.01/2.95=38.99 根 与初选40根相差不多，本设计原计划不变，以横4纵10布置。3.4 空气预热器的热力计算序号名称符号单位计算公式或依据数值1进口烟温省煤器出口烟温2872进口烟焓KJ/kg4652.683出口烟温先假定，后校核1801701604出口烟焓KJ/kg1258.381100.22962.065平均空气量与理论空气量之比1.456热空气出口焓KJ/kg2558.912666872761.187热空气出口温度查温焓表（表35）1721781858烟气放热量KJ/kg3370.593527.113663.839平均烟温233.5228.5223.510空气横向冲刷错列管束放热系数Kw/m2.查教材线算图7-120.07100.07200.072711修正系数CcZ210,查图7121.0Cs查图7121.2Cw1.012空气侧对流放热系数Kw/m2.0.08520.08640.087213利用系数0.7014传热系数KKw/m2.0.02070.02070.020715最大温小温差11510910218逆流平均温差132.5124.511619计算参数P0.4160.4550