锅炉课程设计-65th中压煤粉锅炉设计

南京工业大学锅炉课程设计1目录前言第一节锅炉课程设计任务书……………………………………………………………………………3第二节煤的元素分析数据校核和煤种判别……………………………………………………………3第三节锅炉整体布置的确定……………………………………………………………………………4第四节燃料产物和锅炉热平衡计算……………………………………………………………………5第五节炉膛设计和热力计算……………………………………………………………………………8第六节凝扎管热力计算…………………………………………………………………………………16第七节高温对流过热器设计及热力计算………………………………………………………………18第八节低温对流过热器设计及热力计算………………………………………………………………23第九节上级省煤器设计及热力计算……………………………………………………………………27第十节上级空气预热器设计及热力计算………………………………………………………………31第十一节下级省煤器设计及热力计算……………………………………………………………………33第十二节下级空气预热器设计及热力计算………………………………………………………………37第十三节热力计算数据的修正和计算结果汇总…………………………………………………………39第十四节锅炉设计说明书………………………………………………………………………………42参考文献…………………………………………………………………………………46南京工业大学锅炉课程设计2前言《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。南京工业大学锅炉课程设计365t/h中压煤粉锅炉设计第1章设计任务书1.1设计题目65t/h中压煤粉锅炉1.2原始资料(1)、锅炉额定蒸发量；D1=65t/h(2)、过热蒸汽压力：P1=3.9MP(3)、过热蒸汽温度；t1=450℃(4)、给水温度；tgs=170℃(5)、给水压力；pgs=4.9Mpa(6)、排污率；Ppw=2%(7)、周围环境温度；tlk=30℃(8)排烟温度假定值：145℃，热空气温度假定值：trk=320℃(9)、燃料特性①燃料名称：西山贫煤②煤的收到基成分（%）：错误!未找到引用源。=67.6；错误!未找到引用源。=1.8；错误!未找到引用源。=1.3；错误!未找到引用源。=2.7；错误!未找到引用源。=0.9；错误!未找到引用源。=6.0；错误!未找到引用源。=19.7③煤的干燥无灰基挥发份；错误!未找到引用源。=15%④煤的低位发热量；错误!未找到引用源。=24720kJ/kg⑤灰熔点：DT=1190℃、ST=1340℃、FT=1450℃(10)制粉系统中间储仓式，乏气送粉，筒式钢球磨煤机(11)汽包工作压力4.3Mpa（表压）第2章煤的元素分析数据校核和煤种判别2.1煤的元素各成分之和为100%的校核错误!未找到引用源。+错误!未找到引用源。+错误!未找到引用源。+错误!未找到引用源。+错误!未找到引用源。+错误!未找到引用源。+错误!未找到引用源。=67.6+1.8+1.3+2.7+0.9+6.0+19.7=100%南京工业大学锅炉课程设计42.2元素分析数据校核（1）干燥无灰基元素成分的计算干燥无灰基元素成分与收到基元素成分之间的转换因子为错误!未找到引用源。=100/（100—错误!未找到引用源。—错误!未找到引用源。）=100/（100-6-19.7）=1.346则干燥无灰基元素成分应为错误!未找到引用源。=错误!未找到引用源。×错误!未找到引用源。=90.983Hr=错误!未找到引用源。×错误!未找到引用源。=3.634错误!未找到引用源。=错误!未找到引用源。×错误!未找到引用源。=2.423错误!未找到引用源。=错误!未找到引用源。×错误!未找到引用源。=1.211错误!未找到引用源。=错误!未找到引用源。×错误!未找到引用源。=1.750（2）干燥基灰分的计算错误!未找到引用源。=100错误!未找到引用源。/（100-错误!未找到引用源。）r=21%（3）干燥无灰基低位发热量的计算错误!未找到引用源。=(错误!未找到引用源。+25×错误!未找到引用源。)错误!未找到引用源。=（24720+25*6）100/（100-6-19.7）=33472.41（kJ/kg）2.3煤种判别；（1）煤种判别由燃料特性得知错误!未找到引用源。=15.0%20%，而且错误!未找到引用源。=24720J/kg18840kJ/kg，所以属于Ⅱ类烟煤。（2）折算成分的计算错误!未找到引用源。=错误!未找到引用源。(%)=3.34%Mar,zs=错误!未找到引用源。(%)=1.02%南京工业大学锅炉课程设计5Sar,zs=错误!未找到引用源。(%)=0.22%因为yzsA4%,错误!未找到引用源。所以此煤不属于高灰的煤。第3章锅炉整体布置的确定3.1炉整体的外型——选Π型布置选择Π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。本锅炉为中压参数，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，在水平烟道内布置高、低温对流过热器。前后隔墙省煤器采用膜式水冷壁结构。设置省煤器时，根据锅炉的参数，省煤器出口工质状态选用非沸腾式的。热风温度rkt=350C，理应采用二级布置空气预热器。在省煤器的烟道转弯处，设置落灰斗，由于转弯处离心力的作用，颗粒较大的灰粒顺落灰斗下降，有利于防止回转式空气预热器的堵灰，减轻除尘设备的负担。3.3汽水系统按中压锅炉热力系统的设计要求，该锅炉的汽水系统的流程设计如下：（1）过热蒸汽系统的流程汽包——顶棚式过热器——低温对流过热器——一级喷水减温——高温对流过热器——汽轮机。（2）水系统的流程给水泵——低温级省煤器——高温级省煤器——汽包——下降管——下联箱——水冷壁——上联箱——汽包。南京工业大学锅炉课程设计6第4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)理论烟气量及理论烟气容积理论氧气量错误!未找到引用源。=1.4088Nm3/kg理论空气量错误!未找到引用源。=6.7085Nm3/kg理论烟气容积V0Y=7.0595Nm3/kg理论氮气容积V0N2=5.3069Nm3/kg；三原子气体RO2的容积VRO2=1.2705Nm3/kg；理论水蒸气容积V0H2O=0.4821Nm3/kg；(2)空气平衡表及烟气特性表根据该锅炉的燃料属优质燃料，可选取炉膛出口过量空气系数错误!未找到引用源。=1.2，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错误!未找到引用源。=0.9，计算表4•2列出各项，此表为烟气特性表。炉膛，凝渣管高温对流过热器低温对流过热器二级省煤器二级空气预热器一级省煤器一级空气预热器进口α′1.201.231.261.281，311.33南京工业大学锅炉课程设计7表4•1空气平衡表(3)烟气焓温表计算表4•2列出的各项，此表为烟气焓温表。表4-2烟气焓温表漏风⊿α0.050.030.030.020.030.020.03出口α″1.201.231.261.281.311.331.36温度理论空气hk0理论烟气hy0炉膛出口高过出口低过出口二级省煤器二级空气预热器一级省煤器一级空气预热器1008869791156118212091227125312711297200178419822339239224462481253525712624300270430143554363637173771385239063987400363640794807491650255097520752795388500458951246041617963176408654666386776600556862907404757177387849801681288295700656174428755895191489279947696079804800757486151013010357105841073610963111141134290086009807115271178512043122151247312645129031000962711018129431323213521137141400214195144841100107001224514385147061502715241155621577616097120011760134861583816190165431677817131173661771913001284014746173141769918084183411872618983193681400139271601018796192141963119910203282060621024150015020172852028920740211902149121941222422269216001612118574217982228222766230882357223894243781700172211986723311238282434424689252052555026066180018328211682483425383259332630026850272162776619001944822471263602694427527279162850028889294722000205682378227896285132913029541301583057031187南京工业大学锅炉课程设计8项目名称符号单位炉膛高过低过二级省煤器二级预热器一级省煤器一级预热器烟道进口过量空气系数α′1.21.21.231.261.281.311.33烟道出口过量空气系数α″1.21.231.261.281.311.331.36烟道平均过量空气系数αpj1.21.2151.2451.271.2951.321.345过剩空气量⊿VNm3/kg1.34171.44231.64361.81131.97902.14672.3144水蒸气容积VH2ONm3/kg0.5037错0.50530.50860.51130.51400.51670.5194烟气容积VyNm3/kg8.42288.52508.72958.90009.07049.24089.4112RO2气体占烟气的份额rRO20.15080.14900.14550.14280.14010.13750.1350水蒸气占烟气的份额rH2O0.05980.05930.05830.05740.05670.05590.0552三原子气体和水蒸气占烟气的Rn0.21060.20830.20380.20020.19670.19340.1902烟气质量GyKg/kg11.316611.448011.710811.929912.148912.367912.5869飞灰无因次浓度μhKg/kg0.015