燃煤锅炉整体设计锅炉原理课程设计精品

课程设计180t/h燃煤锅炉整体设计学院材料与能源学院专业热能与动力工程（热电方向)年级班别11级热电1班学号3111007047学生姓名曹天宇指导教师刘湘云2014年7月目录广东工业大学本科生课程设计（论文）任务书…………………………………4前言…………………………………………………………………………………6一、设计的初始数据………………………………………………………………71.1设计任务...................................................71.2煤的成分...................................................71.3过量空气系数和漏风系数.....................................7二、辅助计算………………………………………………………………………92.1燃烧计算表.................................................92.2烟气特性..................................................102.3烟气焓温表（用于炉膛、屏式过热器、高温过热器的计算）......112.4烟气焓温表（用于低温过热器、高温省煤器的计算）............122.5烟气焓温表（用于高温空预器、低温省煤器的计算）............132.6烟气焓温表（用于低温看空预器的计算）......................132.7锅炉热平衡及燃料消耗量计算................................14三、炉膛热力计算…………………………………………………………………163.1炉膛校核热力计算的步骤....................................163.2炉膛几何特征的计算........................................163.3水系统及水冷壁结构设计....................................223.4燃烧器结构设计............................................233.5炉膛热力计算中的几个问题..................................24四、对流受热面的热力计算………………………………………………………304.1屏的结构数据计算..........................................304.2屏的热力计算............................................32五、锅炉设计图纸…………………………………………………………………39六、符号说明………………………………………………………………………41七、设计总结与感想………………………………………………………………42致谢……………………………………………………………………………42参考文献……………………………………………………………………………42广东工业大学本科生课程设计（论文）任务书题目名称180t/h燃煤锅炉整体设计学院材料与能源学院专业班级热能与动力工程（热电工程方向）姓名曹天宇学号3111007047一、毕业设计（论文）的内容1.熟悉煤粉炉的工作原理。2.根据煤粉炉整体设计的要求，进行煤粉炉炉膛水冷壁热力计算。3.进行煤粉炉尾部换热器热力计算。4.根据煤粉炉的热力计算，设计煤粉炉结构形式。5.完成煤粉炉整体结构设计图纸绘制。二、毕业设计（论文）的要求与数据1.设计目标：1）锅炉额定蒸发量：De=380t/h=180*10^3kg/h2）给水温度：120℃3）过热蒸汽温度：480℃4）过热蒸汽压力（表压）：P=13Mpa5）制粉系统：中间储倉式（热空气作干燥剂、钢球筒式磨煤机）6）燃烧方式：四角切圆燃烧7）排渣方式：固态8）环境温度：25℃9）给水压力：14.5Mpa2.完成煤粉炉整体热力计算及结构设计图纸绘制三、毕业设计（论文）应完成的工作1.完成煤粉炉热力计算及设备选型。2.根据煤粉炉热力计算进行锅炉整体设计方案确定。3.完成180t/h煤粉炉整体结构设计图纸绘制。四、毕业设计（论文）进程安排序号设计（论文）各阶段内容地点起止日期1完成煤粉炉整体热力计算及设备选型图书馆18周2完成煤粉炉结构设计图纸绘制，论文撰写图书馆18，19周3完成论文撰写和答辩图书馆20周五、应收集的资料及主要参考文献1.工业锅炉；2.锅炉原理与计算；3.工程热力学；4.工业锅炉运行与管理；5.国内外有关产品的目录与介绍；6.中国期刊网上的有关文献，图书馆外文数据库的有关文献。发出任务书日期：2014年06月25日指导教师签名：预计完成日期：2014年07月10日专业负责人签章：前言锅炉原理课程设计是锅炉原理教学的一个重要环节，是综合应用本门课程和有关先修课程所学知识，完成以单元操作为主的一次设计实践。通过课程设计使学生掌握锅炉设计的基本程序和方法，并在查阅技术资料、选用公式和数据、用简洁文字和图表表达设计结果、制图以及计算机辅助计算等能力方面得到一次基本训练，在设计过程中能够培养学生树立正确的设计思想和实事求是、严肃负责的学习作风。锅炉原理课程设计是锅炉原理课程教学的一个实践环节，是使学生得到锅炉设计的初步训练，为毕业设计奠定基础。围绕以某一典型单元设备（工业锅炉)的设计为中心，训练学生非定型设备的设计和定型设备的选型能力。设计时数为两周，其基本内容为：(1)设计方案简介：对给定或选定的主要设备的型式进行简要的论述。(2)主要设备的工艺设计计算(含计算机辅助计算)：物料衡算，能量衡量，工艺参数的选定，设备的结构设计和工艺尺寸的设计计算。(3)辅助设备的选型：典型辅助设备主要工艺尺寸的计算，设备的规格、型号的选定。(4)主要设备的工艺条件图：图面应包括设备的主要工艺尺寸，技术特性表。(5)设计说明书的编写。设计说明书的内容应包括：设计任务书，目录，设计方案简介，工艺计算及主要设备设计，辅助设备的计算和选型，设计结果汇总，设计评述，参考文献。整个设计由论述，计算和图表三个部分组成，论述应该条理清晰，观点明确；计算要求方法正确，误差小于设计要求，计算公式和所有数据必需注明出处；图表应能简要表达计算的结果。一、设计的初始数据1.1设计任务1)锅炉额定蒸汽量：180t/h；2)给水温度：120℃；3)给水压力：14.5MPa；4)过热蒸汽温度：480℃；5)过热蒸汽压力：13MPa；6)排渣方式：固态7)燃烧方式：四角切圆燃烧8)冷空气温度：lkt＝25℃9)空气中含水蒸汽量：d＝10g/kg1.2煤的成分1)燃料名称：义马烟煤2)煤的收到基成分：碳Car＝49.6氢Har＝3.2％氧Oar＝11.6％④氮Nar＝0.7％⑤硫Sar＝1.3％⑥灰分Aar＝16.6％⑦水分Mar＝17％3)煤的干燥无灰基挥发分Vdaf＝41％4)灰熔点特性：DT=1230℃ST=1250℃FT=1300℃5)煤的可磨度：kmK＝1.46)煤的收到基低位发热量：pnetarQ,,＝19690KJ/kg1.3过量空气系数和漏风系数炉膛出口过量空气系数是由燃料性质和燃烧方法决定的，其值一般在1.1—1.5的范围内变化。不同的受热面由于结构不同，漏风系数也不同。通过汇总整理各个受热面的序号名称额定负荷时漏风系数e非额定负荷时漏风系数入口过量空气系数‘出口过量空气系数''符号计算公式结果符号计算公式结果1制粉系统漏风系数zf0.1———————2炉膛0.05lαDDee0.051.20l''1.203屏、凝渣管0pnα—0pn‘=l''pn''pn‘+pnα1.204高温过热器0.025gg0.5eeDD其中：De为锅炉额定负荷；D为锅炉实际负荷0.025gg‘=pn''gg''gg‘+gg1.2255低温过热器0.025dg0.025dg‘=gg''dg''dg‘+dg1.2506高温省煤器0.02ss0.02ss‘=dg''ss''ss‘+ss1.277高温空预器0.05sk0.05sk‘=ss''xs''sk‘+sk1.328低温省煤器0.02xs0.02xs‘=xs''xs''xs‘+xs1.349低温空预器0.05xk0.05xk‘=xs''xk''xk‘+xk1.39漏风系数与过量空气系数如下：表1-1漏风系数和过量空气系数二、辅助计算辅助计算包括以下内容：1、燃料数据的分析和整理；2、锅炉漏风系数的确定和空气量平衡；3、燃料的燃烧计算及烟气特性参数的确定；4、锅炉热平衡及锅炉热效率、燃料消耗量的估计。2.1燃烧计算表表2-1燃烧计算表序号项目名称符号单位（标准状况下）计算公式及数据结果1理论空气量0Vm3/kg0.0889(arC+0.375arS)+0.265arH-0.033arO4.91452理论氮容积20NVm3/kg0.8100arN+0.790V3.8883RO2容积20ROVm3/kg1.866100arC+0.7100arS0.93464理论干烟气容积gyV0m3/kg20NV+20ROV4.82275理论水蒸气容积OHV20m3/kg11.1100arH+1.24100arM+1.61kd0V（kd=0.01kg/kg）0.64516飞灰份额fh查表2-40.92002.2烟气特性表2-2烟气特性表序号项目名称符号单位（标准状况下）炉膛屏凝渣管高过低过高温省煤器高温空预器低温省煤器低温空预器1受热面出口过量空气系数（查表1-5）''—1.2001.2251.251.271.321.341.392烟道平均过量空气系数pj—1.201.21251.23751.261.2951.331.3653干烟气容积gyV0+（pj-1）0VgyVm3/kg5.80635.86785.99076.10146.27356.44566.61784水蒸气容积OHV20+0.0161(pj-1）0VOHV2m3/kg0.66090.66190.66390.66570.66850.67120.67405烟气总容积gyV0+OHV20yVm3/kg6.46726.52976.65466.76716.94207.11697.29186RO2容积份额20ROV/yV2ROr—0.14450.19780.19400.19080.18600.18140.17717水蒸气容积份额OHV20/yVOHr2—0.10220.10140.10000.09840.09630.09430.09248三原子气体和水蒸气容积总份额2ROr+OHr2r—0.24670.29910.29380.28910.28230.27580.26959容积飞灰浓度10fharA/yVvg/m323.614423.388522.949422.568121.995221.458920.944110烟气质量ymkg/kg8.54158.62178.78248.92699.15179.37649.60131-100arA+1.306pj0V11质量飞灰浓度fharA/(100ym)ykg/kg0.01790.01770.01740.01710.01670.01630.01592.3烟气焓温表（用于炉膛、屏式过热器、高温过热器的计算）表2-3烟气焓温表（用于炉膛、屏式过热器、高温过热器的计算）烟气或空气温度(℃)理论烟气焓0yh(kJ/kg)理论空气焓0kh(kJ/kg)理论烟气焓增(每100℃)0yh炉膛、屏、凝渣管高温过热器''=1.20''=1.2799yhyhyhyh4003173.91462665.5563769.95