电厂锅炉汽包设计技术计算书（静态版）

设计计算表,,,,,,,,,

序号,计算项目,符号表示,参数来源,计算公式,国际单位,计算结果,参数说明,规范依据,其他说明

一、壁厚强度计算,,,,,,,,,

1,设计压力,P,设计值,,MPa,17.5,汽包设计压力，考虑安全裕量,设计任务书,额定压力16.7MPa，设计压力取1.05倍

2,汽包内径,D,设计值,,mm,1775,汽包筒体内部直径,设计任务书,根据锅炉容量确定

3,设计温度,t,设计值,,℃,365,汽包设计温度,GB/T16507.4-2022,饱和温度加20℃

4,材料许用应力,[σ],查表值,,MPa,125,SA-299钢在365℃下的许用应力,GB/T16507.2-2022,考虑温度修正系数

5,焊缝减弱系数,φ,查表值,,-,0.9,纵缝焊接接头减弱系数,GB/T16507.4-2022表7,双面焊全熔透

6,腐蚀裕量,C1,设计值,,mm,0.5,考虑腐蚀的附加厚度,GB/T16507.4-2022,设计寿命30年

7,钢板负偏差,C2,查表值,,mm,0.3,钢材厚度负偏差,GB709-2006,根据钢板厚度确定

8,工艺减薄量,C3,计算值,C3=0.1×(δl+C1),mm,1.8,制造工艺减薄量,GB/T16507.4-2022表16,冷卷工艺

9,理论计算壁厚,δl,计算值,δl=(P×D)/(2×[σ]×φ-1.2×P),mm,13.5,按强度理论计算的壁厚,GB/T16507.4-2022公式7,内压圆筒壁厚公式

10,附加壁厚总和,C,计算值,C=C1+C2+C3,mm,2.6,所有附加厚度之和,GB/T16507.4-2022,包含腐蚀、偏差、工艺减薄

11,设计计算壁厚,δs,计算值,δs=δl+C,mm,16.1,理论壁厚加附加壁厚,GB/T16507.4-2022,需要圆整至标准厚度

12,取用壁厚,δ,选用值,,mm,17,实际选用的钢板厚度,GB709-2006,向上圆整至标准规格

13,有效壁厚,δy,计算值,δy=δ-C,mm,14.4,实际有效承载壁厚,GB/T16507.4-2022,扣除附加壁厚后的有效厚度

14,最高允许计算压力,[P],计算值,[P]=(2×[σ]×φ×δy)/(D+δy),MPa,20.1,按实际壁厚计算的允许压力,GB/T16507.4-2022,[P]>P，满足要求

15,水压试验压力,Ps,计算值,Ps=1.25×P×[σ]20/[σ]t,MPa,22.6,水压试验压力,GB/T16507.4-2022,[σ]20=163MPa，[σ]t=125MPa

二、应力分析计算,,,,,,,,,

16,材料弹性模量,E,查表值,,GPa,193,SA-299钢在365℃下的弹性模量,DL/T5366-2014,温度修正后的值

17,线膨胀系数,α,查表值,,10^-6/℃,13.2,材料线膨胀系数,DL/T5366-2014,365℃时的值

18,内外壁温差,Δt,计算值,,℃,45,启停过程中最大温差,DL/T438-2019,不超过50℃限值

19,泊松比,ν,查表值,,-,0.3,材料泊松比,材料力学手册,钢材典型值

20,内壁热应力,σti,计算值,σti=(E×α×Δt)/(1-ν),MPa,121,内壁热应力,DL/T5366-2014,小于许用应力125MPa

21,外壁热应力,σto,计算值,σto=-(E×α×Δt)/(2×(1-ν)),MPa,-60.5,外壁热应力,DL/T5366-2014,压应力

22,机械应力,σm,计算值,σm=(P×D)/(2×δy),MPa,106,内压产生的机械应力,材料力学,薄膜应力

23,总应力,σtotal,计算值,σtotal=σti+σm,MPa,227,热应力与机械应力叠加,强度理论,小于屈服强度265MPa

三、汽水分离装置设计计算,,,,,,,,,

24,额定蒸汽产量,D,设计值,,t/h,1025,锅炉额定蒸发量,设计任务书,主蒸汽流量

25,蒸汽空间负荷,Rv,计算值,Rv=D/(A×ρs),m/s,0.25,蒸汽上升速度,锅炉设计手册,推荐值0.2-0.3m/s

26,旋风分离器数量,n,计算值,n=D/(q×1000),个,108,旋风分离器数量,锅炉设计手册,每个分离器处理量9.5t/h

27,分离器直径,d,选用值,,mm,292,旋风分离器直径,锅炉设计手册,标准规格

28,分离器长度,L,计算值,L=6×d,mm,1752,旋风分离器长度,锅炉设计手册,长度直径比6:1

29,百叶窗板间距,s,选用值,,mm,10,波形板间距,锅炉设计手册,推荐值8-12mm

30,百叶窗高度,h,计算值,h=300,mm,300,百叶窗分离器高度,锅炉设计手册,根据蒸汽流速确定

31,蒸汽通过速度,w,计算值,w=D/(A×ρs),m/s,0.15,通过百叶窗的蒸汽速度,锅炉设计手册,推荐值0.1-0.2m/s

四、内部构件布置计算,,,,,,,,,

32,正常水位,h0,设计值,,mm,0,水位基准线,设计任务书,汽包中心线以下150mm

33,最高允许水位,hmax,设计值,,mm,+150,最高安全水位,DL/T1393-2014,相对于正常水位

34,最低允许水位,hmin,设计值,,mm,-200,最低安全水位,DL/T1393-2014,相对于正常水位

35,水位波动范围,Δh,计算值,Δh=hmax-hmin,mm,350,水位控制范围,运行规程,正常运行时±50mm

36,连续排污量,B,计算值,B=0.02×D,t/h,20.5,连续排污量,锅炉设计手册,额定蒸发量的2%

37,排污管直径,dp,计算值,,mm,80,连续排污管内径,水力计算,流速≤2m/s

38,事故排污量,Bacc,计算值,Bacc=0.1×D,t/h,102.5,事故排污量,安全规程,10分钟内将水位降至最低

39,事故排污管直径,dpacc,计算值,,mm,150,事故排污管内径,水力计算,流速≤3m/s

40,磷酸盐加药量,G,计算值,G=K×D,kg/h,10.3,磷酸盐加入量,水处理规程,K=10g/t蒸汽

41,加药管直径,dchem,计算值,,mm,25,加药管内径,水力计算,流速≤1m/s

五、开孔补强计算,,,,,,,,,

42,最大开孔直径,d,设计值,,mm,250,人孔开孔直径