设计说明书-《锅炉房实用设计手册》.doc

封面锅炉与锅炉房设备课程设计 热能与动力工程系空调制冷专业目录第1章 原始资料11.1 热负荷资料11.2 煤质资料11.3 水质资料11.4 气象与地质资料21.5 工作班次2第2章 锅炉型号和台数的选择32.1 热负荷计算32.1.1 计算热负荷32.1.2 平均热负荷32.1.3 全年热负荷32.2 锅炉台数确定原则42.3 锅炉类型的选择52.3.1 应能满足供热介质参量的要求52.3.2 应能有效地燃烧所采用的燃料52.3.3 其它5第3章 燃烧热平衡计算73.1 燃烧过程中烟道各处过量空气系数及各受热面的漏风系数73.2 理论、实际空气量及理论、实际烟气量计算73.3 各受热面烟道中的烟气特性83.4 烟气温焓表93.5 锅炉热平衡及燃料消耗量计算9第四章 炉膛热力计算及尺寸确定参考文献50致谢51附录52千万不要删除行尾的分节符，此行不会被打印。在目录上点右键“更新域”，然后“更新整个目录”。打印前，不要忘记把上面“Abstract”这一行后加一空行第1章 原始资料1.1 热负荷资料表1-1热负荷资料热负荷种类耗汽量（t/h）凝结水回收率（%）最大平均生产热负荷17.012.240采暖热负荷12.895通风热负荷5.690生活热负荷3.20.4801.2 煤质资料辽宁抚顺烟煤：=55.82%,=4.95 %, =8.77%，= 1.04 %， = 0.51 %，= 16.71%，=12.20 %，= 46.04%，= 22.38kJ/kg1.3 水质资料总硬度 H0 3.6mmol/L；非碳酸盐硬度HBT 1.6mmol/L；碳酸盐硬度HT 2.0mmol/L；总碱度A 2.3mmol/L；PH值 8.4；溶解氧 9mg/L；溶解固形物 426mg/L；夏季最低水温 20；冬季最低水温 5；供水压力 0.6 MPa；悬浮物及含油量极微，忽略不计。1.4 气象与地质资料海拔高度 0 m；冬季采暖室外计算温度 -13；冬季通风室外计算温度 -10；采暖期室外平均温度 -9.8；采暖室内计算温度 18-22；采暖天数 174天；夏季通风室外计算温度 27；年主导风向 SW；大气压力 冬季 99.40KPa； 夏季 97.79KPa；平均风速 冬季 4.2m/s； 夏季 3.5m/s。 1.5 工作班次三班制全年工作306天。双击上一行的“1”“2”试试，J(本行不会被打印，请自行删除)第二章锅炉型号和台数的选择1.6 热负荷计算1.6.1 计算热负荷= (+) （2-1）式中 -锅炉房自耗热量和管网损失系数，取1.1；、-分别为采暖、通风、生产和生活负荷同时使用系数，分别取1、0.9、0.8、0.5； 1.6.2 平均热负荷 采暖平均热负荷 （2-2）通风平均热负荷 （2-3）生产平均热负荷 生活平均热负荷 全年平均热负荷 （2-4）1.6.3 全年热负荷 （2-5） （2-6） （2-7） （2-8） （2-9）式中 ，-分别为采暖、通风、生产及生活的平均热负荷，；，-分别为采暖、通风天数和全年工作天数；-非工作班时保温用热负荷，；S-每昼夜工作班数；1.7 锅炉台数确定原则根据热负荷计算，锅炉最大热负荷36.344t/h，确定锅炉总额定功率为20t/h可选范围： 2台20t/h 锅炉台数的确定原则: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。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。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。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。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36.344t/h适合2台20t/h锅炉使用，在非供暖期可用1台，即1台锅炉也能维持平均热负荷，故选用2台20t/h锅炉，无备用炉。结论：选用2台20t/h锅炉。1.8 锅炉类型的选择1.8.1 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。1.8.2 应能有效地燃烧所采用的燃料锅炉燃烧方式的选择，应根据采用的煤种和锅炉所适应的煤种范围，综合考虑以下要求；（1） 对煤种的适应性好；（2） 对负荷的适应性和压力性较好；（3） 除烟效果好；（4） 劳动强度低。1.8.3 其它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2台杭州生产的SHS20-2.5/400-A型蒸汽锅炉，额定工作压力：2.5MPa，蒸汽出口温度为400，给水温度20，热空气温度340，排烟温度160，辐射受热面104.65,对流受热面286，过热器受热面58，省煤器受热面268，空预器受热面350炉膛容积85，炉排有效面积20.4，锅炉效率76.1%，外形尺寸14.57.811.3,金属重量126t。第2章 燃烧热平衡计算2.1 燃烧过程中烟道各处过量空气系数及各受热面的漏风系数表3-1烟道各处过量空气系数及各受热面的漏风系数锅炉受热面过量空气系数漏风系数入口出口炉膛1.51.60.1防渣管1.61.60蒸汽过热器1.61.650.05锅炉管束1.651.750.1省煤器1.751.850.1空气预热器1.851.900.052.2 理论、实际空气量及理论、实际烟气量计算（1）理论空气量 （2-10）（2）三原子气体体积 （2-11）（3）的理论体积 （2-12）（4） 理论水蒸气体积 （2-13）三、燃烧产物计算（一） 理论空气量及=1时的燃烧产物计算1理论空气量VkONm3/kg0.0889(Cy+0.375Sy)+0.265Hy-0.033Oy6.0022氮气理论容积VN20Nm3/kg0.79V0+0.008Ny4.7503三原子气体容积VR02Nm3/kg0.01866(Cy+0.375Sy)1.0454水蒸气理论容积VH2O0Nm3/kg0.111Hy+0.0124Wy+0.0161Vo0.797（5） 烟气中水蒸气的实际体积 （2-14）（6）理论烟气量 （2-15）（7）实际空气量 （2-16）（8）实际烟气量 （2-17）3.3 烟气特性表烟 气 特 性 表序号名称及公式符号单位炉膛对流过热器主省煤器空气预热器受热面漏风系数0.050 0.050 0.030 0.150 1烟道出口过量空气系数a1.600 1.650 1.850 1.900 2烟道出口平均空气系数apj1.550 1.625 1.800 1.875 3干烟气容积VgyNm3/kg9.096 9.539 9.072 9.064 5水蒸气容积VH2ONm3/kg0.851 0.858 0.875 0.882 6烟气总容积VyNm3/kg9.946 10.396 9.946 9.946 7RO2占烟气容积份额rRO20.1051 0.1005 0.1051 0.1051 8H2O占烟气容积份额rH2O0.0855 0.0825 0.0879 0.1051 9RO2+H2O的容积份额rn0.1906 0.1830 0.1930 0.1937 10烟气质量Gykg/kg0.8329 13.6555 15.0364 15.6282 11飞灰浓度,fh取0.90uhkg/kg0.1806 0.0110 0.0100 0.0096 2.3 烟气温焓表见附录。2.4 锅炉热平衡及燃料消耗量计算表3-3锅炉热平衡及燃料消耗量计算表序号项 目符 号单 位计算公式或数值来源数值结果1燃料低位发热量给定22380.002冷空气温度0C给定303冷空气理论比焓228.7964排烟温度假定1605排烟比焓按，查烟气焓温表2176.956机械不完全燃烧热损失%查教材3-4表0.87化学完全燃烧热损失%查锅炉房实用设计手册表2-45选取0.58散热损失%查教材表3-6选取1.59排烟热损失%6.6111锅炉总热损失%9.4112锅炉热效率%90.5913过热蒸汽比焓查图3240.7014饱和水比焓查水蒸气表961.9615给水比焓查表84.5116锅炉有效利用热6312400017燃料消耗量3113.5418计算燃料消耗量3088.6319保热系数0.985炉膛尺寸计算 炉膛结构尺寸计算序 号名 称符 号单 位计算公式或数据来源结 果1外形尺寸 长am3.20 宽bm2.50 高cm9.18 2侧墙面积A1据图5-14计算29.38 A2据图5-14计算22.95 A3据图5-14计算29.38 A4据图5-14计算22.95 3Ac104.65 4炉膛出口烟窗面积Ach据图5-14计算2.50 5炉顶包覆面积Ald据图5-14计算8.00 6燃烧器面积Ar据图5-14计算1.80 7前后侧墙水冷壁角系数x按膜式水冷壁选取1.00 8炉顶角系数xld选取1.000 9炉膛出口烟窗处角系数xch选取1.00 10整个炉膛的平均角系数xpj(2Acx+Achxch+Aldxld )/ (2Ac+Ach+Alq ) 1.000 炉膛自由容积的水冷壁面积Azy(Ac-Ar)-Ach+Ald 108.35 炉膛容积Vlm3Aca73.44 炉膛的自由容积Vzym3Vl73.44 自由容积的辐射层有效厚度Szy3.6Vzh/Azy2.44 11炉膛的辐射层有效厚度S3.6Vl/A12.44 12燃烧器中心线的高度hrm据图5-14计算3.800 13炉膛高度Hlm据图5-14计算9.180 14燃烧器相对高度hr/hlhr/Hl0.41 15火焰中心相对高度xlhr/Hl+x,x为查取为00.41 系数MM=A-Bx，A=0.56,B=0.50.445 炉 膛 热 力 计 算序 号名 称符 号单 位计算公式或数据来源结 果1热空气温度trk假定340.00 2理论热空气焓HrkkJ/kg查焓温表591.59 6炉膛漏风系数al由烟气特性表得0.05 7制粉系统漏风系数azf选用0.06 8冷空气温度tlk给定30.00 9理论冷空气焓HlkkJ/kg差焓温表38.60 10入炉热量QnetKj/KgQnet22380.00 11空预器出口过量空气系数kyal-(al+azf)1.49 12空气带入炉内热量QkkJ/kgkyHrk+(al+azf)Hlk885.72 131kg燃料带入炉内的热量QlkJ/kgQr(100-q3-q4-q6)/(100-q4)+Qk23152.91 14理论燃烧温度a查烟气焓温表1476.72 15炉膛出口烟温l假定1050.00 16炉膛出口烟气焓HlkJ/kg查焓温表17100.00 17烟气的平均热容量VcpjkJ/(kg)（Ql-Hl)/(a-l)14.18 18水蒸气容积份额rH2O查烟气特性表0.06784 19三原子气体容积份额rn查烟气特性表0.1758 20乘积pnsmMpaprns0.042 21三原子气体辐射减弱系数ky1/（mMpa)选取3.60 22乘积kyrn1/（mMpa)kyrn0.63 23灰粒的辐射减弱系数kh1/（mMpa)选取0.86 24乘积khh1/（mMpa)khh0.01 25焦碳粒子辐射减弱系数kj1/（mMpa)取用10.00 26无因次量x1按参考文献选取0.50 27无因次量x2按参考文献选取0.10 28半发光火焰辐射减弱系数k1/（mMpa)kyrn+khh+kjx1x21.14 29乘积kpskps0.27 30炉膛火焰有效黑度ahy1-e-kps0.24 31乘积pnszymMpaprnszy0.042 32自由容积的火焰有效黑度azy1-e-kps0.24 33炉墙总面积AlqAzy+Ald116.35 34前后侧墙水冷壁的沾污系数查表0.45 35炉顶包覆管沾污系数ld查表0.45 36前后侧墙水冷壁的热有效系数x0.45 37炉顶包覆管的热有效系数ldldxld0.45 38平均热有效系数pj(Aq+Ah+2(Ac-Ar/2-Apq,c)+ld(Ald-Apq,ld)+pAqp+Apq,czpq+ldApq,ldzpq+chAch)/Alq0.45 39炉膛黑度alahy/(ahy+(1-ahy)pj)0.41 40炉膛出口烟温lTa/(M(20.410-8alAlpjTa3 /(BjVCpj)0.6+1)-2731063.32 41炉膛出口烟气焓HlkJ/kg查焓温表16580.00 42炉膛辐射吸热量QflkJ/kg(Ql-Il)6474.32 43炉膛断面积热强度qAW/BQyd/(3.6Al)228080.55 44炉膛断面积热强度qVW/m3BQyd/(3.6Vl)263559.75 45炉内平均辐射热强度qpjlW/BjQfl/(3600Alq)47740.13 46炉顶辐射吸热分布系数ld选取0.64 47炉顶管角系数xld选取1.000 48炉顶辐射有效面积Afldxld*Ald8.00 49炉顶总辐射吸热量QfldkJ/kg3.6qpjlAfldld/Bj284.90 70炉膛出口烟温校核ll(假定值）-l（计算值）13.32 千万不要删除行尾的分节符，此行不会被打印。“结论”以前的所有正文内容都要编写在此行之前。致谢参考文献1 航天工业部第七设计研究院编工业锅炉房设计手册（第二版）中国建筑工业出版社，1986年9月；2 锅炉房实用设计手册（第二版）机械工业出版社，2003年2月；3 冯俊凯、沈幼庭主编锅炉原理及计算（第二版）科学出版社，1992年7月；4 林宗虎、徐通模主编实用锅炉手册（第一版）化学工业出版社，1996年6月；5 江红辉主编，周斌、田正渠副主编工业锅炉技术大全（第一版）科学普及出版社，1990年12月；6 丁崇功主编，夏喜英主审工业锅炉房设备（第一版）机械工业出版社，2005年11月；7 李培元、王蒙聚、宋建华、黄纪生编低压锅炉水质处理（第二版）湖北科学技术出版社，1992年5月；8 机械工业部设计研究院、王秉铨主编.工业炉设计手册（第二版）.机械工业出版社，2004年7月；9 刘庆山主编，李建民、唐志文编锅炉与压力容器安装工程（第一版）中国建筑工业出版社，2006年4月；10 沈阳电力高等专科学校、杨庆柏编热工过程控制仪表中国电力出版社，1998年11月。11 中小型热电联产工程设计手册编写组编中小型热电联产工程设计手册中国电力出版社，2006年10月。不要自己写，要利用word来自动生成。详情请看最后一页附录附录1 烟气温焓表()IIIII1234567891011121314151002003004005006007008009001000110012001300140015001703575597729941225146217051952220424582717297732393503122.4257.04402.48555.84715.68882.001052.641227.61405.441586.881769.761956.242143.442332.082522.1613026039252766480494810941242139215441697185320092166396.50793.001195.601607.352025.202452.202891.403336.703788.104245.604709.205175.855651.656127.456606.301513044