锅炉课程设计

50MW等级高压煤粉锅炉锅炉课程设计报告姓名：学号：指导教师：时间：2015年12月2锅炉课程设计任务书1、锅炉额定蒸发量：题目一220/eDth=2、给水温度：o215Cgst=3、过热蒸汽温度：o540Cgrt=4、过热蒸汽压力（表压）：9.8MPagrp=5、制粉系统：中间储仓式（热空气做干燥剂、钢球筒式磨煤机；无烟煤为热风送粉）6、燃烧方式：四角切圆燃烧7、排渣方式：固态8、环境温度：o20C9、燃料种类：京西无烟煤10、设计内容时间分配表：时间内容第一天燃料的数据校核和煤种判断；燃料燃烧计算；锅炉热平衡计算第二天炉膛热力计算第三天对流受热面热力计算第四天省煤器和空气预热器热力计算第五天整理、形成设计任务书11、形成排版规范，计算公式、计算结果和设计内容基本正确，锅炉结构合理的设计书面报告。3目录第一章锅炉课程设计概述......................................错误!未定义书签。第一节概述........................................................................................4第二章辅助计算......................................................................................5第一节燃料数据的分析和整理........................................................5第二节锅炉的空气量平衡................................................................6第三节燃料燃烧计算........................................................................6第三章炉膛热力计算..............................................................................9第一节炉膛校核热力计算的步骤....................................................9第二节炉膛几何特征的计算..........................................................10第三节炉膛顶部辐射受热面及工质焓增的计算错误!未定义书签。2第四章对流传热面的热力计算............................................................14第五章锅炉热力计算误差检查............................................................38总结..........................................................................................................41参考文献..................................................................................................424第一章锅炉课程设计概论第一节概述一、锅炉课程设计的目的锅炉课程设计是“锅炉原理”课程的重要教学实践环节。通过课程设计应达到一下目的：对锅炉原理课程的知识得以巩固、充实提高：掌握锅炉机组的热力计算方法，学会使用《锅炉机组热力计算标准方法》，并具有综合考虑锅炉机组设计与布置的初步能力；培养学生查阅资料、合理选择和分析数据的能力；培养学生对工程技术问题的严肃认真和负责的态度。二、锅炉课程设计热力计算方法根据计算任务的不同，可分为计算（结构）热力计算和校核热力计算两种。设计热力计算：设计热力计算的任务是在锅炉容量和参数、燃料性质及某些受热面边界处的水、汽、风、烟温度给定的情况下，选择合理的炉子结构和尺寸，并计算出各个受热面上的数值，同时也为锅炉其他一些热力计算提供必要的原始资料。三、校核热力计算主要内容1.锅炉辅助设计计算；这部分计算的目的是为后面受热面的热力计算提供必要的基本计算数据或图表。2.受热面热力计算：其中包含为热力计算提供结构数据的各受热面的结构计算。3.计算数据的分析：这部分内容往往是鉴定设计质量、考核学生专业知识水平的主要依据。四、锅炉课程设计应提供的必备资料1.课程设计任务及其要求；2.给定的燃料及其特性；3.锅炉的主要参数，如锅炉蒸发量、给谁的压力和温度、过热蒸汽和再热蒸汽的主要参数等；4.锅炉概况，如锅炉结构的基本特点、制粉设备及其系统、燃烧及排渣方式以及连续排污量等；5.锅炉结构简图、烟气和汽水系统流程简图、受热面和烟道的主要尺寸等。5锅炉空气量平衡的计算6.蒸汽流程：一次喷水减温二次喷水减温↓↓汽包→顶棚管→低温对流过热器→屏式过热器→高温对流过热器冷段→高温对流过热器热段→汽轮机7.烟气流程：炉膛→屏式过热器→高温对流过热器→低温对流过热器→高温省煤器→高温空预器→低温省煤器→低温空预器煤种：京西无烟煤表1-1漏风系数和过量空气系数序号名称额定负荷时漏风系数e入口过量空气系数出口过量空气系数符号计算公式结果1制粉系统漏风系数zf0.1————————2炉膛0.0511.253屏、凝渣管01pnpnpnpn1.254高温过热器0.025pngggggggg1.2755低温过热器0.025ggdgdgdgdg1.36高温省煤器0.02dgssssssss1.327高温空预器0.05sssksksksk1.378低温省煤器0.02skxsxsxsxs1.399低温空预器0.05xsxkxkxkxk1.44第二章辅助计算第一节燃料数据的分析和整理燃料数据应符合锅炉热力计算的规定和要求。对燃煤来说要求提供以下原始资料：名称符号单位计算公式或数据来源结果碳收到基质量百分比Car%给定67.90氢收到基质量百分比Har%给定1.70氧收到基质量百分比Oar%给定2.00氮收到基质量百分比Nar%给定0.406硫收到基质量百分比Sar%给定0.20灰分收到基质量百分比Aar%给定22.80水分收到基质量百分比Mar%给定5.00挥发分干燥无灰基质量百分比Vdaf%给定6.00燃料收到基低位发热量Qnet,arkJ/kg给定23040第二节锅炉的空气量平衡在负压下工作的锅炉机组，炉外的冷空气不断不的漏人炉膛和烟道内，致使炉膛和烟道各处的空气量、烟气量、温度和焓值相应的发生变化。对于炉膛和烟道各处实际空气量的计算称锅炉的空气量平衡。常用过量空气系数来说明炉膛和烟道内的实际空气系数。第三节燃料燃烧计算燃烧计算：需计算出理论空气量、理论氮容积、RO2容积、理论干烟气容积、理论水蒸汽容积等。计算结果见表：烟气特性需要计算出各受热面的烟道平均过量空气系数。干烟气容积、水蒸汽容积，烟气总容积、RO2容积份额、三原子气体和水蒸汽容积总份额、容积飞灰浓度等表2-8理论空气量和理论烟气量计算序号名称符号单位计算公式或数据来源结果1理论空气量VoNm3/kg0.0889×(Car+0.375×Sar)+0.265×Har－0.0333×Oar6.4272理论氮气容积VoN2Nm3/kg0.79×V0+0.008×Nar5.0813RO2的容积VRO2Nm3/kg0.01866×(Car+0.375×Sar)1.2684理论水蒸汽容积V0H2ONm3/kg0.111×Har+0.0124×Mar+0.0161×V00.3545理论烟气容积VogNm3/kgVoN2+VoH2O+VRO26.7036飞灰份额fhNm3/kg查表0.907序号项目名称符号单位炉膛，屏凝渣管高过低过高省高空低省低空1受热面出口过量空气系数_1.251.2751.301.321.371.391.442烟道平均过量空气系数(α'+α)/2_1.251.2621.2881.311.3451.381.4653干烟气容积VVpjgy00)1(m3/kg7.968.048.128.348.578.809.024水蒸气容积VVpjOH00)1(0161.02m3/kg0.380.3810.3840.3860.3890.3940.3975烟气总容积VVOHgy2m3/kg8.348.428.588.738.969.189.416RO2容积份额VVyRO2_0.1520.150.1480.1450.1420.1380.1357水蒸气容积份额VVyOH2_0.0450.0450.0450.04430.04350.04280.04228三原子气体和水蒸汽溶剂总份额rrOHRO22r_0.200.1960.1930.1890.1850.1810.1779容积飞灰浓度VAyfhar10g/m324.6224.3823.9123.5122.9122.3421.8010烟气质量VApjar0306.1100-1mykg/kg11.2711.3711.5811.7712.0612.3612.6511质量飞灰浓度)100(mAyarfhykg/kg0.01820.0180.0170.01740.01700.01660.0162aPJVGYVOH2VYrRO2rOH2v8表2-9烟气特性表烟气焓、空气焓、蒸汽焓的计算：炉膛、屏式过热器、高温过热器、低温过热器、高温省煤器、高温空气预热器、低温省煤器、低温空气预热器等所在烟气区域的烟气在不同温度下的焓，并列成表格作为温焓表。对在锅炉受热面的各个部位的蒸汽或者空气的焓值进行计算，列成表格，作为温焓表。具体见下表表2-13烟气焓温表序号烟气温度理论烟气焓h0y(kJ/kg)理论空气焓h0k(kJ/kg)实际烟气焓h℃炉膛、凝渣管高过低过高省高空低省低空1100927.3903.2142415021567159216051643167322001881.71636.9198720112183234125012596261333002864.22513.6221824802307236923822421258744003875.73440.7235325332547258725942616267955004915.04423.3327133193375342134723506353866005981.65458.0401142214326445044984529458877007074.76550.7539054205633580259926002621188008190.77693.2672468826922700571237216729999009324.08891.9890188968992900391169237942310100010475.210133.2100519571968898819989100201018811110011642.511021.61299913001138891399014286144381463212120013822.712753.71317113730138901400214120142241443913130014018.013173.41423115300155811598816202163211673914140015219.413519.915096156931573315755215901160061623115150016177.214955.415995158271594416010162