电站锅炉原理课程设计说明书.pdf
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1、电站锅炉原理课程设计说明书目 录前言.2第一章锅炉课程设计任务书.3的一弟一早煤的元素分析数据校核和煤种判别.5第三章锅炉整体布置的确定.7第四章燃料产物和锅炉热平衡计算.8第五章炉膛设计和热力计算.12第六章屏式过热器热力计算.21第七章高温过热器设计热力计算.26第八章低温过热器设计和热力计算.31第九章第一、二转向室的热力计算.34第十章减温水量较核.39第十一章省煤器设计和热力计算.40第十二章空气预热器热力计算48第十三章1电站锅炉原理课程设计说明书热力计算数据的修正和计算结果汇总.53参考文献.56刖 5锅炉原理是一门涉及基础理论面较广,而专业实践性较强的课 程。该课程的教学必须有
2、相应的实践教学环节相配合,而课程设计就是 让学生全面运用所学的锅炉原理知识设计一台锅炉,因此,它是锅炉 原理课程理论联系实际的重要教学环节。它对加强学生的能力培养起 着重要的作用。本设计说明书详细的记录了锅炉本体各受热面的结构特征和工作过 程,内容包括锅炉受热面,锅炉炉膛的辐射传热及计算。对流受热面的 传热及计算,锅炉受热面的布置原理和热力计算,受热面外部工作过程,锅炉蒸汽参数的变化特性与调节空气动力计算等。由于知识掌握程度有限以及三周的设计时间对于我们难免有些仓 促,此次设计一定存在一些错误和遗漏,希望指导老师给予指正。2电站锅炉原理课程设计说明书400t/h再热煤粉锅炉热力计算第一章设计任
3、务书一、设计题目:400t/h再热煤粉锅炉在给定的给水温度和燃料特性的前提下,确定保证达到额定蒸发量。选定的经济 指标及给定的蒸汽参数所必须的各个受热面的结构尺寸,并为选择辅助设备和进行空 气动力计算,水动力计算,管壁温度计算,强度计算,其他可靠性计算提供原始资料。二、原始资料:1.锅炉蒸发量D i=420t/h2.再热蒸发气流量D 2=350 t/h3.给水温度tg s=2354.给水压力Pg s=i5.6M pa(表压)5.过热蒸气温度ti=5406.过热蒸气压力Pi=13.7Mpa7.再热蒸汽进入锅炉机组时温度t2,=3308.再热蒸汽离开锅炉机组时温度t2-=5409.再热蒸汽进入锅炉
4、机组时压力p2,=2.5Mpa(表压)10.再热蒸汽离开锅炉机组时温度p2”=2.3Mpa(表压)11.周围环境温度tlk=2012.燃料特性燃料名称:淮北洗中煤煤的成分():Cy=62.45%;0y=3.02%;Sy=0.35%;Hy=3.09%;Ny=0.65%;Wy=7.96%;Ay=22.3%;煤的可燃基挥发分;Vy=14.42%煤的低位发热量:Qrdw=23600KJ/Kg灰熔点:ti、t2 t3150013.制粉系统中间贮仓式,闭式热风送粉,筒式钢球磨煤机3电站锅炉原理课程设计说明书14.汽包工作压力 15.2Mpa(表压)提示数据:排烟温度假定值e yp=135;热空气温度假定值
5、trk=3201.3 设计内容:1.确定锅炉的整体布置,并绘制锅炉结构图。2.锅炉炉膛及主要受热面的热力计算。3.额定负荷下锅炉的热力计算。4.编写课程设计书。1.4 设计要求:1.完成设计说明书一份。2,完成锅炉纵剖面图一张。3.在每个受热而的结构设计中,皮该附受热面结构简图。4.计算一般都采用表格的方式进行。5.绘制锅炉总图。4电站锅炉原理课程设计说明书第二章煤的元素分析数据校核和煤种判别一、煤的元素各成分之和为100%的校核Cy+Oy+Sy+Hy+Ny+Ay+Wy=62.45+3.2+0.35+3.09+0.65+22.3+7.96=100%二、元素分析数据校核:(一)可燃基元素成分的计
6、算:可燃基元素成分与成用基元素成分之间的转换因子为:Kr=100/(100WyAy)=100/(100-7.96-22.3)=1.434则干燥无灰基元素成分应为Cr=KrxCy=1.434X62.45=89.55 Hr=KrxHy=1.434X3.09=4.43Or=KrxOy=1.434X3.2=4.59 Nr=KrxNy=1.434X0.65=0.93Sr=KrxSy=1.434X0.35=0.502(二)干燥基灰分的计算Ad=Ayxioo/(100wy)=22.3X100/(1007.96)=24.2%(三)可燃基低位发热量(试验值)的计算Qrdw=(Qydw+25Wy)xioo/(10
7、0-Wy-Ay)=(23600+25X7.96)X100/(100-7.96-22.3)(kj/kg)=34127.766(kj/kg)(四)可燃基低位发热量(门德雷也夫公式计算值)的计算Qdw=339 Cr+1030 Hr-109(Or-Sr)=339x89.55+1030 x4.43-109x(45.88-0.5019)=34475.34(kj/kg)Qr,dw-Qrdw=34477.0279-34127.766=347(kj/kg)o因为Ad25%,且349.26kJ/kg20%,而且 Qrdw=18H0kJ/kg(1000021000)kj/kg,且Qrdw=18110kJ/kg110
8、00 kj/kg所以属于优质褐煤。(二)折算成分的计算Ayzs=4182 xAar(%)=4182X30.82/18110(%)=7.12%QWyzs=4182 xMar(%)=4182X11.42/18110(%)=2.64%QSyzs=4182 XS ar(%)=4182X0.55/18110(%)=0.13%Q此煤属于高灰分高水分的煤。6电站锅炉原理课程设计说明书第三章锅炉整体布置的确定3.1 炉整体的外型选n型布置选择n形布置的理由如下:1.锅炉排烟口在下方送、引风机及除尘器等设备均可布置在地面,锅炉结构和 厂房较低,烟囱也建在地面上;2.对流竖井中,烟气下行流动便于清灰,具有自身除尘
9、的能力;3.各受热面易于布置成逆流的方式,以加强对流换热;4.机炉之间的连接管道不长。3.2 受热面的布置在炉膛内壁面,全部布置水冷壁受热面,其他受热面的布置主要受蒸汽参数、锅 炉容量和燃料性质的影响。本锅炉为高压参数,汽化吸热较少,加热吸热和过热吸热较多。为使炉膛出口烟 温降到要求的值,保护水平烟道的对流受热面,除在水平烟道内布置高、低温对流过 热器外,还在炉膛出口布置半辐射式的屏式过热器。为使后屏过热器中的传热温差不 致过大,在炉顶及水平烟道的两侧墙,竖井烟道的两侧墙和后墙均布置包覆过热器。热风温度(Trk=380),高尾部受热适采用双级布置。3.3汽水系统1.过热蒸汽系统的流程汽包一顶棚
10、过热器进口集箱一炉顶及尾部包覆过热器管束一尾部包覆过热器后 集箱一(悬吊管过热器管束一悬吊管过热器出口集箱)尾部左右侧包覆过热器上集箱 一尾部上下侧包覆过热器管束一尾部上下侧包覆过热器下前集箱一水平烟道左右侧 包覆过热器管束一水平烟道左右侧包覆过热器上集箱一屏式过热器一对流过热器进 口集箱一对流过热器管束一对流过热器出口集箱一集汽集箱一汽轮机。2.水系统的流程给水一省煤器进口集箱一省煤器管束一省煤器出口集箱一后墙引出管一汽包一 下降管一下联箱一水冷壁一上联箱一汽包。7电站锅炉原理课程设计说明书第四章 燃烧产物和锅炉热平衡计算4.1燃烧产物计算燃烧产物计算公式略,只给出如下计算结果。(1)理论烟
11、气量及理论烟气容积理论烟气量V=4.829Nm3/kg;理论氮气容积Vn2=3.822 Nm3/kg;三原子气体R02的容积VRO2=0.891 Nm3/kg;理论水蒸气容积VH2o=0.547 Nm3/kg;理论烟气容积Vy=5.261 Nm3/kg(2)空气平衡表及烟气特性表:根据该锅炉的燃料,可选取炉膛出口过量空气系数二L 2,选取各受热面烟道的 漏风系数,然后列出空气平衡表,如表4-1。根据上述计算出的数据,又选取炉渣份 额后计算得飞灰份额a95,计算表4-2列出各项数据,此表为烟气特性表。表47空气平衡表、受热面、名称 过缸 空气 系数、炉膛、后屏过热器(1,h p)对流过热 器(d
12、lg r)局温再热 器(g z r)低温再热器,旁路省煤器(dz r,psm)主省煤器(sm)空气预 热器(ky)进口。1.201.231.261.291.31漏风A a ai=O.05 aps=00.030.030.030.020.2出口。1.201.231.261.291.311.51烟气特性表及焰温表8表4-2 烟气特性表名称及公式符号单位L,h pdlg rg z rdz r,psmsmky烟道进口过量空气系数a/1.21.21.231.261.291.31烟道出口过量空气系数a 1.21.231.261.291.311.51烟道平均过量空气系数a pj1.21.2151.2451.2
13、751.31.41过剩空气量 VNm3/k0.96581.03821.18311.3821.41871.9799水蒸气容积Vh20Nm3/k0.56250.56370.5660.56840.56980.5789烟气容积vyNm3/k6.24236.31596.46316.61046.70257.2728RO2气体占烟气的份额RrO20.14270.14110.13790.13480.13290.1225h20占烟气的份额Rh200.09010.08930.08760.0860.0850.0796三原子气体占烟气的份额Rn0.23280.23040.22550.22080.21790.2021烟
14、气质量GyKg/kg8.25988.35448.54368.73288.89059.5842飞灰无因次浓度|J fuKg/kg0.03540.0350.03430.03350.03290.0305电站锅炉原理课程设计说明书表4-3焰温表2221gz00ILiL5工coiL2iiL900765432i2 g O2 1 Og o11 oo1_1-g o1O1 g o1 g O11 o1_涔 oi g OiOi_OgOgogOgOgO2oWOgOi1O就 R 以 直 越箭出渝96 i6009O002120066O36 is54334 s9比93400 o2859225616661s654 i3 a
15、994994O0000650032977900s66376215680051s4657出 g366435269322 之ia9i3s006342003a9 0059g 200 1 ga456525 s 0049500比 g34451223达阵 S00340025002500200 os00m9 i003257400566455 004 00g5342 g351bO711L25利00 4Oo7o5003a900 4001s246 s9595005 IL4 00435135002 002 42 s 712 00声 直001001373754尸i76853g3152344s36222 005 92I
16、L13iL 39 O1百k00 o o7 D0s3746723严6 00 工6H1L5涔74400636009293253工 s6991L335003400-2 U1-7779co77X3co3294721o14347 s135)768745726X3OO2200i459s113 00总艇002759730010电站锅炉原理课程设计说明书4.2热平衡及燃料消耗量计算锅炉热平衡及燃料消耗量计算,如表4-4所示。表4-4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数据来源数值1燃料带入热量Qrkj/kg181102排烟温度9 PyC假定1503排烟烙HPyKJ/kg查焰温表431613.
17、54冷空气温度tik给定205理论冷空气焰Hlkkj/kg查焰温表43127.46机械不完全燃烧热损失Q4%取用27化学不完全燃烧热损失Q3%取用08排烟热损失q2%7.769散热损失Q5%查图215参考文献10.3510灰渣物理热损失Qe%AyQydw/419 忽略011保热系数95.3炉膛结构尺寸计算根据炉膛的结构尺寸,计算炉膛结构尺寸数据,列于表53中。表53炉膛结构尺寸序号名 称符号单位计算公式或数据来源数值1侧墙面积A1m2据图21.24A?2 m据图7.26As2 m据图121.6a42 m据图14.4Ac2 mAl+A2+A3+A4164.515电站锅炉原理课程设计说明书2前墙面
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