锅炉与锅炉房课程设计

1、锅炉与锅炉房课程设计学 院： 班 级： 学 号： 姓 名： 指导老师： 设计日期： 20*-*-* 目录一、设计题目2二、原始资料2三、热力计算33.1锅炉规范33.2燃料特性33.3锅炉各受热面的漏风系数和空气过剩系数33.4 理论空气量、烟气理论容积计算43.5 各受热面烟道中烟气特性计算43.6 焓温表53.7 锅炉热平衡及燃料消耗量计算73.8 炉膛结构特性计算83.9 炉膛热力计算15四、参考资料17一、设计题目SHL10-1.25/350-W锅炉二、原始资料1. 锅炉蒸发量 D1=10t/h2. 给水温度 tgs=1053. 锅炉排污率bw=5%4. 过热蒸汽温度 t1=3505.

2、 过热蒸汽压力 P1=1.25MPa6. 周围环境温度 tlk=307. 燃料特性 燃料名称：河南焦作III类无烟煤煤的成分(%)Mar=8.2Aar=19.02Car=64.95Har=2.20Oar=2.75Nar=0.96Sar=0.51煤的干燥无灰基挥发分(%)Vdaf=8.48煤的低位发热量 Qar,net=24150KJ/Kg三、热力计算3.1锅炉规范锅炉蒸发量 D 10×103 kg/h过热蒸汽压力 P1 1.25 MPa过热蒸汽温度 t1 350 给水温度 tgs105锅炉排污率 bw5%周围环境温度 tlk303.2燃料特性燃料名称：III类无烟煤煤的成分(%)Ma

3、r=8.2 Aar=19.02Car=64.95 Har=2.20Oar=2.75 Nar=0.96 Sar=0.51煤的干燥无灰基挥发分(%)：Vdaf=8.48煤的低位发热量：Qar,net=24150KJ/Kg3.3锅炉各受热面的漏风系数和空气过剩系数序号锅炉受热面入口处过量空气系数漏风系数出口处过量空气系数1炉膛1.40.11.52防渣管1.501.53蒸汽过热器1.50.051.554锅炉管束1.550.11.655省煤器1.650.11.756空气预热器1.750.11.853.4 理论空气量、烟气理论容积计算序号名称符号单位计算公式结果1理论空气量V0m³（标）/kg0

4、.0889(Car+0.375Sar)+0.265Har-0.0333Oar=0.0889×(64.95+0.375×0.29)+0.265×2.20-0.0333×2.752RO2容积V RO2m³（标）/kg0.01866（Car+0.375Sar）=0.01866×（64.950.375×0.29）3N2理论容积V0N2m³（标）/kg0.79V0+0.008Nar=0.79*6.275+0.008*0.964H2O理论容积V0H2Om³（标）/kg0.111Har+0.0124Mar+0.0161

5、 V0=0.111*2.20+0.0124*8.2+0.0161*6.2753.5 各受热面烟道中烟气特性计算序号名称符号单位计算公式炉膛与防渣管蒸汽过热器锅炉管束省煤器空气预热器1平均过量空气系数pj(+)/22实际水蒸气容积VH2Om³（标）/kgV0H2O+0.0161(-1)Vok3实际烟气量Vym³（标）/kgV RO2+ V0N2+ VH2O+(-1)Vo4RO2容积份额r RO2VRO2/Vy5H2O容积份额r H2OVH2O/Vy6三原子气体rqr RO2+ r H2O3.6 焓温表()V RO2=1.213996V0N2=4.965V0H2O=0.4497

6、()co2V RO2()co2()N2V0N2()N2()h2oV0H2O()h2o1234567100170129.6150.5200357.5259.9304.5300558.8392462.7400771.9526.5626.2500994.4663.8794.96001224.6804.1968.97001461.9947.51148.98001704.91093.61334.49001952.31241.61526.110002203.51391.71722.911002458.41543.81925.112002716.61697.22132.313002976.71852.723

7、43.714003239.12008.72559.115003503.12166277916003768.82324.5300117004036.42484322918004304.72643.7345819004574.12804.1369020004844.12965.13925()I0y kJ/kgV0=6.893Iy= I0y+(-1)Iok (kJ/kg)3+5+7()kV0()k=1.5=1.55=1.65=1.75=1.85189101112131415100132.4200266.4300402.7400541.8500684.1600829.7700978.38001129.

8、19001282.310001437.311001594.912001753.413001914.214002076.215002238.916002402.917002567.318002731.919002898.820003064.73.7 锅炉热平衡及燃料消耗量计算序号名称符号单位计算公式或来源数值1燃料低位发热量Qar,netkJ/kg给定2冷空气温度tlk给定3理论冷空气焓I0lkkJ/kg6.275*132.4*0.34排烟温度py假定5排烟热焓IpykJ/kg据py和=1.856固体不完全燃烧热损失q4%选取7气体不完全燃烧热损失q3%选取8排烟热损失q2%(3050-1.85

9、*249.243)*(100-15)/241509散热损失q5%选取10灰渣漏煤与总灰量之比l取用11灰渣热焓()hhkJ/kgt=600 查表B812灰渣物理热损失q6%(0.8*560.2*20.65)/2415013锅炉总热损失q%9.11207+15+1+1.7+0.3832114锅炉热效率%100-27.0115过热蒸汽焓igzkJ/kg查表B1516饱和水温度tsw查表B1317饱和水焓tbwkJ/kg查表B1318给水焓tgskJ/kg查表B1419锅炉排污率Ppw%20锅炉有效利用热QkJ/h10000*(3152-441.16)+0.05*10000*(845-441.16)

10、21燃料消耗量BkJ/h27310320*100/(24150*72.8)22计算燃料消耗量BjkJ/h1553.382*(1-0.15)23保热系数1-1.7/(72.08+1.7)3.8 炉膛结构特性计算 3-1 炉膛的结构特性 3-2 炉膛包覆面积 3-3 后墙辐射受热面3-4前墙辐射受热面序号项目符号计算或数据来源数值单位炉膛周界面积计算：1侧墙总面积F12后墙总面积F23前、顶墙总面积F34炉墙总面积F5炉排有效面积R6炉膛周界面积F17炉膛总容积V序号项目符号计算或数据来源数值单位42水冷度43炉膛有效辐射层44火床与炉墙面积比3.9 炉膛热力计算序号名称符号单位计算公式或来源数值

11、1燃料低位发热量Qar,netkJ/kg给定2燃料消耗量BkJ/h查表计算3计算燃料消耗量BjkJ/h查表计算4保热系数1-1.7/(72.99+1.7)5炉膛出口过量系数给定6炉膛漏风系数给定7冷空气焓I0lkkJ/kgt=308热空气温度thw先假定，再校核9热空气焓I0hkkJ/kg查焓温表10空气带入炉膛热量QrkJ/kg(1.5-0.1)*1678.796-0.1*249.24311炉膛入炉热量QturkJ/kg24150*（100-1-15-0.38）/(100-15)+1653.8712绝热燃烧温度=1.5，查焓温表13绝热燃烧绝对温度TchK+27314炉膛出口温度fur先假定

12、，再校核15炉膛出口烟焓IfurkJ/kg=1.5，查焓温表16炉膛出口绝对温度TtucKfur+27317烟气平均热容量VcarkJ/(kg)(25411-14800)/( 1580-980)18烟气中水蒸气容积份额r H2O查烟气特性表19三原子气体容积份额rr RO2+ r H2O20三原子气体分压力psMPa0.1695*0.121三原子气体辐射力PsSMPa0.01695*1.5722三原子气体辐射减弱系数kn1/MPa·m(1-0.37*1253/1000)*(2.7669+5.11*0.04581)/0.1631-1.02*0.169523每kg燃料烟气量Gkkg/kg

13、0.8098+1.306*1.5*6.27524烟气中飞灰浓度fkg/kg0.2065*0.2/13.1025固体颗粒辐射减弱系数kp1/MPa·m7752*0.00321/1253+0.30626介质辐射减弱系数k1/MPa·mkn+ kp=1.4752+0.492827火焰黑度ay1-e-kpq=1-e-1.9698*0.1*1.5728水冷壁灰壁面黑度awal取定29炉膛水冷度H/(Ftue-R)=37.15/80.9530火床与炉墙的面积比R/(Ftue-R)=11.78/80.9531炉膛系统黑度alu1/0.8+0.459*(1-0.2666)(1-0.146)

14、/1-(1-0.2666)(1-0.146)-132波尔兹曼准则Bn（0.977*1553.382*17.096）/（3.6*5.7*10-8*37.5*1853.03）33管外层污层热阻·/W取定34炉膛辐射受热面吸热量Qrkj/kg0.977*(250411.79-14800)35辐射受热面热流密度qiW/(1553.382*10366.95)/(3.6*37.15)36水冷壁管外灰污层表面温度TwalK0.00258*102000+196.66+27337系数m(5.7×10-8/98977.76)* 779.26438计算值0.444*(1/0.4959+0.1595)39无因次出口温度ffur查图C840炉膛出口烟气绝对温度TffurK0.666*1843.741炉膛出口烟气温度yfur1231.59-27342炉膛出口烟焓Iyfurkj/kg=1.5，查焓温表43炉膛辐射放热量Qykj/kg0.977*（25411.79-14220）44燃烧面热强度qRW/(1553.382*24150)/(3.6*11.78)45燃烧室热强度qvW/(1553.382*24150)/(3.6*40.4