初步设计说明书-29(2011.04.13).doc

空气预热器设计说明书(ZGF1005.A.KYRQ.00)设计单位: 自贡市电站锅炉辅机厂设 计 人：设计 杨庆松审核 张光礼审定 张家鹏设计时间: 二一年五月（本资料为自贡市电站锅炉辅机厂所有，未经许可，不得提供给第三方或复制。）空气预热器设计说明书(ZGF1005.A.KYRQ.00)一、 设计的基本工艺参数（攀钢设计院提供）：1. 热介质：烟气a) 成份：CO2 3.7%CO 4.1%O2 12.7%N2 70%H2 O 9.9%S 0.4%b) 烟气流量：29000Nm3/hc) 烟气进口温度：300350；烟气出口温度150d) 烟气含尘浓度：55g/ Nm3 ，90%小于200微米2. 冷却介质：a)空气（初始温度按夏季最不利条件取35）b)空气量：26347 Nm3/hc)空气进口温度：35d) 空气出口温度：1802303. 冷却方式：强制空冷（鼓风机强制鼓入。鼓风机铭牌风量39000m3/h）4. 带重力沉降分离系统5. 换热器阻力：200Pa二、 设计计算：1. 基础数据：a) 介质：热媒烟气：成份见前工艺参数冷媒空气b) 温度：烟气：进口温度t料1=300350（取325） 出口温度t料2150（取150）空气：初始温度t气1=30出口温度t气2=225c) 烟气流量：29000Nm3/h。2. 热量计算：a) 烟气平均密度：查化工工艺设计手册P2268页CO2密度：1.976 /m3O2密度： 1.426/m3N2密度： 1.251/m3H2 O密度：0.804/m3平均密度=1.97619.8%+1.4261.7%+1.25170%+0.8048%=1.356/m3另加粉尘0.055/m3烟气实际平均密度=1.42/m3。b) 烟气平均比热：（高温烟气加水蒸汽混合物）查其平均比热为：0.356Kcal/。c) 烟汽冷却所需冷量：Q总=0.3561.4229000（325-150）=2565514Kcal/h。d) 平均温差计算： tm= 本换热器分为上下两段。设：上段烟气进口温度为325，烟气出口温度为225，空气出口温度为220，空气进口温度为130；下段烟气进口温度为225，烟气出口温度为150，空气出口温度为130，空气进口温度为35。经计算，上下两段对数平均温差分别为：tm1=100，tm2=104.7。取tm=100。e) 总K值（传热系数）的确定：经计算并参考同类设备使用经验数据，取K=35Kcal/h。f) 换热面积计算：F总=Q/Ktm =2565514（104.735）=700因为冷却循环方式为紊流，则取使用系数为1.04，上下两段的换热面积均为364。g) 换热管选用382.52000焊接型翅片管1524根/段：换热管按正三角形排列，间距为81，24排64列布管范围：17105200（设备内空尺寸17106183）迎风面积：1.952.0=3.9风速校核：取鼓风机铭牌风量39000 m3/h，风速为2.78m/s，流量为3.33/s。通风阻力：120H2O(计算过程略)三、 设备结构设计：1.换热管：（见前文所述）2.排列方式：换热管按前文所述，换热器本体分为上、下两段串联使用。3.材质选用：根据工艺条件和国家相关材质标准及经验，进气室、侧板、背板、上和下管板均采用Q345R材质。翅片式换热管材质采用0Cr18Ni9(304)。4.进风室结构设计：进风口风速经计算为16.99m/s。进风室为天圆地方结构，上口为DN1150PN2.5(内径为1150)圆形法兰联接，下口内径尺寸为19507300方形法兰联接。矩形面四周侧板均可拆卸，以利清理室内积灰。烟气进口管上阀门前由系统管道设事故放空口。5.换热面积调整装置：考虑夏冬季温差，防止出口温度低于露点，须备一定数量的管堵（见附件一），在风机全停的情况下，出口温度仍低于露点（经计算烟气露点温度为113），则可在进风室换热管管口放置一定数量的管堵（具体数量应以出口温度高于露点温度为止），减少换热面积，调节出口烟气温度。6.配带沉降室及卸灰装置：为保证换热器阻力，防止漏风，沉降室为方锥形结构。上方为内径尺寸为19507300方形法兰联接，下方为出灰口（DN300方形法兰联接），设双层电动卸灰阀，同时设置手动常开式插板阀，以利检修。沉降室一侧设圆形烟气出口管DN950(内径为980)。7.壳体的热膨胀补偿：上下段壳体均设波形膨胀节，以补偿其受热膨胀。10.烟气流速，经计算：进口管内烟气流速：16.99 m/s；换热管内烟气平均流速：11.09m/s；沉降室内烟气流速：0.78m/s；出口管内烟气流速：16.55 m/s；11.系统阻力复核：系统阻力复核为120Pa（计算过程略）。四、 设备结构尺寸：外形尺寸：（长宽高）7730