1、吉林大学锅炉课程设计说明书DOC本科生课程设计 题目: 锅炉课程设计-26题学生： 刘泰秀42101020 专 业：热能与动力工程热能 班 级： 421010班 一、设计任务 1.本次课程设计是一次虚拟锅炉设计，主要目的是为了完成一次完整的热力计算。 2.根据所提供参考图纸，绘制A0图纸2张，其目的是为掌握典型锅炉的基本机构及 工作原理。 3.以锅炉课程设计指导书为主要参考书，以电站锅炉原理、锅炉设计手册为辅助参考资料，进行设计计算。二、题目要求 锅炉标准： 1.锅炉额定蒸发量 670t/h 2.给水温度：222 3.过热蒸汽温度：540 4.制粉系统：中间仓储式 5.燃烧方式：四角切线圆燃烧
2、 6.排渣方式：固态 7.环境温度：20 8.蒸汽流程：指导书4页 三、锅炉结构简图 四、计算表格设计煤种名称CarHarOarNarSarAarMarQar枣庄甘霖井80.3122362燃烧计算表序号项目名称符号单位计算公式及数据结果1理论空气量V0m3/kg0.0889*(Car+0.375*Sar)+0.265*Har-0.0333*Oar5.9584 2理论氮容积V0N2m3/kg0.8*Nar/100+0.79*V04.7142 3RO2容积VRO2m3/kg1.866*Car/100+0.7*Sar/1001.0639 4理论干烟气容积V0gym3/kgV0N2+VRO25.778
3、1 5理论水蒸气容积V0H2Om3/kg11.1*Har/100+1.24*Mar/100+1.61*dk*V00.5956 6飞灰含量fh查表2-4烟气特性表锅炉热平衡及燃料消耗量计算序号名称符号单位公式结果1锅炉输入热量QrkJ/kgQrQar,net223622排烟温度py先估后校1403排烟焓hpykJ/kg查焓温表1705.44 4冷空气温度tlk取用205理论冷空气焓h0lkkJ/kgh0lk=(ct)kV0157.81 6化学未完全燃烧损失q3%取用7机械未完全燃烧损失q4%取用8排烟处过量空气系数py低温空预器出口过量空气系数9排烟损失q2%100-q4(hpy-pyh0lk)
4、/Qr6.55 10散热损失q5%取用11灰渣损失q6%式2-130.00 12锅炉总损失q%q2+q3+q4+q5+q69.15 13锅炉热效率%100-q90.85 14保热系数1-q5/(+q5)0.995 15过热蒸汽焓hggkJ/kg高温过热器出口参数附表B-716给水温度tgs设计给定22217给水焓hgskJ/kg低温省煤器入口参数附表B-718锅炉实际负荷Dkg/h以额定负荷计算67000019锅炉有效利用热AkJ/hDgr(hgg-hgs)168890719020实际燃料消耗量Bkg/h100*Q/(*Qr)83129.09 21计算燃料消耗量Bjkg/hB(1-q4/100
5、)81882.15 炉膛结构简图炉膛结构数据序号名称符号单位公式结果1前墙总面积Aq10.67*3.316+5.703/2+31.978*(8.49+2*1.84)454.98 2侧墙总面积2AcAc1=(9.967+5703)*2.54*0.5Ac2=7.392*18.711Ac3=(7.392+(9.967-1.292-2.538)*1.465*0.5Ac4=(9.967-1.292-2.538)*0.496Ac5=(9.967-1.292-2.538)+4.888)*0.86*0.5Ac6=10.057*4.888Ac=Ac1+Ac2+Ac3+Ac4+Ac5+Ac64203后墙总面积Ah
6、4喷燃器及门孔面积Ayc125炉顶面积Ald6炉膛与屏交界面积A27炉墙总面积A1Aq+2Ac+Ah+Ald+A21406.08 8炉膛截面面积AA2*29水冷壁管外径d6010水冷壁管节距S6411管子至墙中心距e012水冷壁角系数Xs113炉顶角系数Xld14出口烟窗角系数Xyc115炉膛容积V1m3Ac*11.075*(11.075+8.49)*1.292*0.5*(31.978+18.711)16冷灰斗二等分平面到出口烟窗中心线的距离H1m17冷灰斗二等分平面到炉顶的距离H0m18冷灰斗二等分平面到燃烧器中心线的距离Hrm19炉膛总有效辐射受热面Alz0.98x(A1-A2-Ayc)+
7、A21368.93 20炉膛水冷程度XAlz/A10.97 21炉膛有效辐射层厚度sm3.6*V1/A18.08 炉膛热力计算顶棚热力计算序号名称符号单位公式结果1顶棚管径dmm2节距Smm3排数n4顶棚管角系数x附录A-15顶棚面积Aldm26蒸汽流通面积Altm27炉膛顶棚热负荷分配不均匀系数h附录A-68炉膛顶棚总辐射吸热量QldkJ/hhqsAld9减温水总流量Djwkg/h先估后较10炉膛顶棚蒸汽流量Dldkg/hD-Djw11炉膛顶棚蒸汽焓增hldkJ/kgQld/Dld12炉膛顶棚进口蒸汽焓hldkJ/kg查附录B-6,B-713炉膛顶棚出口蒸汽焓hldKJ/kghld+hld1
8、4炉膛顶棚出口蒸汽温度tld查附录B-6,B-7屏式过热器结构尺寸序号名称符号单位公式结果1管子外径dmm 2屏的片数Z3每片屏的管子排数n4164屏的深度Lm5屏的平均高度hm6一片屏的平面面积Apm27屏的横向节距S1mm屏的间距8比值1S1/d9屏的纵向节距S2mm10比值2S2/d11屏的角系数xp附录A-1 曲线512屏的计算受热面积Apjm22ApxpZ13屏区顶棚面积Adpm2宽深角系数14屏区两侧水冷壁面积Aslm2高深角系数215屏区附加受热面积Apfjm2Adp+Asl16烟气进屏流通面积Apm2(9.263+2.538)-16*0.042*(9.263+2.538)17烟
9、气出屏流通面积Apm2(9.263+0.793)-16*0.042*(9.263+0.793)18烟气平均流通面积Aym22ApAp/(Ap+Ap)19蒸汽流通面积Altm21616dn2/420烟气有效辐射层厚度sm21.8/(1/h+1/L+1/S1)21屏区进口烟窗面积Achm2见表E9中A222屏区出口烟窗面积Achm2屏的热力计算序号名称符号单位公式结果1烟气进屏温度p查表3-9炉膛校核热力计算即炉膛出口烟气温度12烟气进屏焓hypkJ/kg查表3-9炉膛校核热力计算即炉膛出口烟气焓hyl3烟气出屏温度p先估后校4烟气出屏焓hypkJ/kg查焓温表5烟气平均温度pj(p+p)/26屏
10、区附加受热面对流吸热量QdpfjkJ/kg先估后校7屏的对流吸热量QdpkJ/kg(hyp-hyp+h0lk)-Qkpfj8炉膛与屏相互换热系数查附录A-159炉膛出口烟窗的沿高度热负荷分配系数yc查标准线算图11即附录A-610炉膛出口烟窗射入屏区的炉膛辐射热量QfpkJ/kgyc(Q1-hyp)Ach/Alz11屏间烟气有效辐射层厚度sm查表4-5屏的结构数据表12屏间烟气压力pMpa13水蒸汽容积份额rH2O查表2-9烟气特性表14三原子气体辐射减弱系数kq1/(m*Mpa)10.2(0.78+1.6rH2O)/10.2rps-0.1)(1-0.37Tpj/100015三原子气体和水蒸气
11、容积总份额r查表2-9烟气特性表16灰粒的辐射减弱系数kh1/(m*Mpa)55900/d2h3(pj+273)2d2h17烟气质量飞灰浓度ykg/kg查表2-9烟气特性表18烟气的辐射减弱系数k1/(m*Mpa)kqr+khy19屏区烟气黑度a1-e-kps20屏进口对出口的角系数x(L/s1)2+1-L/s121燃料种类修正系数r取用22屏出口烟窗面积Ap查表4-5屏的结构数据表23炉膛及屏间烟气向屏后受热面的辐射热量QfpkJ/kgQfp(1-a)x/+0aAchT4pjr/Bj/3600 注：10-11W/(m2*)24屏区吸收的炉膛辐射热QfpqkJ/kgQpf-Qfp25屏区附加受
12、热面吸收的辐射热量QfpfjkJ/kgQfpq*Apfj/(Apj+Apfj)26屏区水冷壁吸收的辐射热量QfpslkJ/kgQfpq*Asl/(Apj+Apfj)27屏区顶棚吸收的辐射热量QfpldkJ/kgQfpq*Adp/(Apj+Apfj)28屏吸收的辐射热量QfpkJ/kgQfpq-Qfpfj29屏吸收的总热量QpkJ/kgQdp+Qfp30第一级减温水喷水量Djw1kg/h估计31第二级减温水喷水量Djw2kg/hDjw-Djw132屏中蒸汽流量Dpkg/hD-Djw233蒸汽进屏温度tp先估后校34蒸汽进屏焓hpkJ/kg查附录B-6、B-7,按计算负荷下进屏p= Mpa35蒸汽
13、出屏焓hpkJ/kghp+BjQp/Dp36蒸汽出屏温度tp查附录B-6、B-7,按计算负荷下进屏p= Mpa37屏内蒸汽平均温度tpj(tp+tp)/238平均传热温差t1pj-tpj39屏内蒸汽平均比体积vm3/kg查附录B-6、B-7,按计算负荷下进屏p= Mpa (查表1-6及tpj)40屏内蒸汽流速wqm/sDpv/(3600*Alt41管壁对蒸汽的放热系数2W/(m2*)2=Cd0查标准线算图15附录A-10)42烟气流速wym/s(1+pj/273)*BjVy/3600(其中Vy见表2-943烟气侧对流放热系数dW/(m2*)d=0CzCsCw44灰污系数(m2*)/W查附录A-
14、14曲线2吹灰45管壁灰污层温度thbtpj+(+1/2)BjQp/(3.6Apj)46辐射放热系数fW/(m2*)f=a*047利用系数查附录A-14曲线2吹灰48烟气侧放热系数1W/(m2*)f+dd/(2s2x)49对流传热系数kW/(m2*)1/1+(1+Qfpq/Qdp)(+1/2)150屏的对流传热量QdpkJ/kgt1k/Bj51计算误差Qdp(估-Qdp/Qdp52屏区水冷壁的水温ts 查计算负荷下汽包p= Mpa的饱和温度53平均传热温差t2pj-ts54屏区水冷壁对流吸热量QdpslkJ/kgt2/Bj55屏区顶棚进口蒸汽温度tpld查表3-10炉膛顶棚辐射受热面吸热量 及
15、工质焓增的计算表56屏区顶棚进口蒸汽焓hpldkJ/kg查表3-10炉膛顶棚辐射受热面吸热量 及工质焓增的计算表57屏区顶棚蒸汽焓增hpldkJ/kg先估后校58屏区顶棚出口蒸汽焓hpldkJ/kghpld+hpld59屏区顶棚出口蒸汽温度tpld查附录B-6、B-7,按计算负荷下进屏p= Mpa (查表1-6)60屏区顶棚平均汽温tpldpj(tpld+tpld)/261平均传热温差t3pj-tpldpj62屏区顶棚对流吸热量QdpldkJ/kgt3/Bj63屏区顶棚出总吸热量QpldkJ/kg64屏区顶棚蒸汽流量Dpldkg/h等于表3-10中Dld65屏区顶棚焓增hpldkJ/kgBjQ
16、pld/Dpld66计算误差检查hpld(估-hpld/hpld(允许误差1067屏区附加受热面对流吸热量QdpfjkJ/kgQdpsl+Qdpld68计算误差Qdpfj(估-Qdpfj/Qdpfj(允许误差1069屏区受热面总对流吸热量QdpqkJ/kgQdpfj+Qdp高温过热器结构简图高温过热器的结构尺寸序号名称符号单位公式结果1管子尺寸dmmdx5422冷段横向节距及布置n1顺列，逆流，双管圈1003热段横向节距及布置nr顺列，顺流，双管圈774横向节距S1mm955横向节距比1S1/d6纵向节距S2mm877纵向节距比2S2/d8管子纵向排数n2209冷段蒸汽流通面积Alltm22n
17、1d2n/4 注：dn单位为m0.1608 10热段蒸汽流通面积Arltm22nrd2n/4 注：dn单位为m0.1238 11平均流通截面积ApjAllt+Arlt/20.1423 12烟气流通截面积Aym213冷段受热面积Alm2n1n2dlpj(lpj=5.6m)1477.06 14热段受热面积Arm2nrn2dlpj(lpj=5.6m)1137.33 15顶棚受热面积Aldm211.075*(1.009+0.879)16管束前烟室深度lysm17管束深度lgsm18有效辐射深度sm0.9d(412/-1)注：d单位为m0.188 高温过热器热力计算低温过热器结构简图低温过热器结构尺寸序
18、号名称符号单位公式结果1布置顺列，逆流，双管圈2管子尺寸dmm383横向排数n11774纵向排数n2205横向节距S1mm956横向节距比1S1/d7纵向节距S2mm8纵向节距比2S2/d2.124 9烟气流通面积Aym2h(a-n1d)10蒸气流通面积Altm22n1*dn2/40.250 11低温过热器受热面积Adgm2n1n2dlpj+xdbaldb12低温过热器前气室深度Lqsm13低温过热器前管束深度Lqsm14烟气有效辐射层厚度sm0.9d(412/-1)(d单位为m)0.197 低温过热器热力计算省煤器结构简图省煤器结构尺寸序号名称符号单位公式结果1布置错列 逆流 双面进水 双层
19、管圈2管子尺寸dmm323横向节距S1mm864横向节距比1S1/d5纵向节距S2mm486纵向节距比2S2/d0.558 7横向排数n11208纵向排数n2909受热面积Axsm25411.813 10烟气流通面积Aym211水流通面积Asm2(23+24)*Pi*dn2/4*2*40.109 12烟气有效辐射层厚度sm0.9d(412/-1)(d单位为m)0.070 13管束前及管束间气室深度Lqsm14管束深度Lgsm省煤器的热力计算空气预热器结构简图空气预热器结构尺寸序号名称符号单位公式结果1布置错列 双面进风2管子尺寸mm403横向节距S1mm704横向节距比1S1/d5纵向节距S2
20、mm426纵向节距比2S2/d7横向排数n116*2743278纵向排数n243*2868管子根数N185769管箱高度Hm10管箱有效高度hxm11空气道平均高度Lm12受热面积Axkm226356.120 13烟气流通面积Aym230.499 14空气流通面积Akm234.737 15行程数n516烟气有效辐射层厚度sm0.9d(412/-1)(d单位为m)0.048 空气预热器热力计算序号名称符号单位公式结果1进口空气温度txk取用202进口理论空气含hxkKJ/kg查焓温表157.815 3空气预热器漏风系数sk表1-54高温空气预热器空气侧出口过量空气系数sk表4-155低温空气预热
21、器空气侧出口过量系数xk6出口空气温度txk先估后校2437出口理论空气焓hxkKJ/kg查焓温表2841.854 8低温空气预热器对流吸热量QxkdlKJ/kg 3019.544 9进口烟气温度xk即省煤器出口烟温32010进口烟气焓hyxkKJ/kg即省煤器出口烟焓6633.840 11空气平均温度tpj12漏风理论空气焓hlk0KJ/kg1074.319 13出口烟气焓hyxkKJ/kghyxk-Qxkdl/+hlko3597.679 14出口烟气温度xk146.454 15烟气平均温度pj233.227 16烟气流速ym/sBjVy(pj+273)/3600*273*Ay11.284 17烟气侧对流放热系数x
