火力发电厂锅炉课程设计

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《火力发电厂锅炉课程设计》

学校：XXXXX大学

班级：热能与动力工程（专升本）

姓名： XXXXXX

日期：X年X月X日

400t/h一次中间再热煤粉锅炉

第一章设计任务书

一、设计题目：400t/h一次中间再热煤粉锅炉

二、原始资料

1.锅炉蒸发量

1

D 400t/h

2.再热蒸汽流量

2

D 350t/h

3.给水温度

gs

t 235℃

4.给水压力

gs

P 15.6MPa

5.过热蒸汽温度

1

t540℃

6.过热蒸汽压力

1

p 13.7MPa

7.再热蒸汽(进)温度

2

t'330℃

8.再热蒸汽(出)温度

2

t''540℃

9.再热蒸汽(进)压力

2

p' 2.5MPa

10.再热蒸汽(出)压力

2

p'' 2.3MPa

※注：以上压力为表压。

11.周围环境温度20℃

12.燃料特性

(1) 燃料名称:设计煤种数据（17）

(2) 设计煤种数据:

(表一)

工业分析(ar)% 固定碳

45.30

灰分

22.39

挥发分

25.5

水分

8.0

低位发热量

21.65

元素分析 （ar ） 碳 55.66 氢 3.69 氧 8.46 氮 0.89 硫 0.91 灰渣特性

灰变形温度 1160℃

灰软化温度 1250℃

灰熔融温度 1330℃

(3) 煤的可燃基挥发分：r V =100ar V / (100-ar W -ar A )=36.63%

(4) 煤的低位发热量y

dw Q =21650kj/kg

(5) 灰熔点：1t 、2t 、3t ＜1500℃

13.制粉系统 中间储仓式,热风送粉,筒式钢球磨煤机 14.汽包工作压力 15.2MPa

提示数据:排烟温度假定值py t =146℃；热空气温度假定值rk t =320℃ 注:以上压力为表压。

第二章 设计计算说明书

第一节 煤的元素分析数据校核和煤种判断

一、煤的元素各成分之和为100%的校核

ar C +ar O +ar S +ar H +ar N +ar W +ar A =55.66+8.46+0.91+3.69+0.89+8+22.39=92% 二、元素分析数据校核

(一)干燥无灰基（可燃基）元素成分计算

干燥无灰基元素成分与收到基（应用基）元素成分之间的换算因子为

K=100/(100-ar W -ar A )=100/(100-8-22.39)=1.4366 则干燥无灰基元素成分应为（％）

daf C ＝K ar C ＝1.4366×55.66=79.96 daf H =K ar H =1.4366×3.69=5.30 daf O ==K ar O =1.4366×8.46=12.15 daf N =K ar N =1.4366×0.89=1.28 daf S =K ar S =1.4366×0.91=1.31 （二） 干燥基灰分的计算

g A =100ar A /(100-ar W )=100×22.39/（100-8）=24.34%

（三） 干燥无灰基（可燃基）低位发热量（试验值）的计算

r dw Q =( y dw Q +25ar W )100/(100-ar W -ar A )=(21650+25×8)×100/

（100-8-22.39）=31131（kj/kg ）

(四) 干燥无灰基（可燃基）低位发热量（门德雷也夫公式计算值）的计算

/

r dw Q =339daf C +1030 daf H -109(daf O -daf S )

=339×79.96+1030×5.30-109×（12.15-1.31） =31383（kj/kg ）

/r dw Q - r dw Q =31383-31131=252(kj/kg)

因为252kj/kg ＜800kj/kg,所以元素成分是正确的。 三、煤种判别 (一) 煤种判别

由燃料特性得知r V =36.63%＞20%，r dw Q =21650kj/kg ＞18840 kj/kg ，所以煤种

属优质烟煤。

(二) 折算成分的计算

y zs

A =4187ar A / r

dw Q %=4187×22.39/21650=4.32% y zs W =4187 ar W / r

dw Q %=4187×8/21650=1.54%

y zs

S =4187 ar S / r

dw Q %=4187×0.91/21650=0.18% 因此y zs A ≈4%，y zs W ＜8%，y

zs S ＜0.2%,煤种属低灰分煤。

第二节 锅炉整体布置得确定

一、锅炉整体的外型——选п形布置

选择п形布置的理由如下：

(1) 锅炉排烟口在下方,送、引风机及电除尘器等设备均可以布置在地面，锅炉结构和厂房较低，烟囱也可以建造在地面上；

(2) 在对流竖井中,烟气向下流动,便于清灰,具有自身除灰的能力；

(3) 各受热面易于布置成逆流方式,以加强对流换热；

(4) 汽机、锅炉之间连接管道不长。

二、受热面的布置

在锅炉炉膛内侧，全部布置膜式水冷壁受热面，其他受热面的布置主要考虑蒸汽参数、锅炉容量和燃料性质的影响。

本锅炉为超高压锅炉，汽化吸热较小，加热吸热和过热吸热相应较大。为使锅炉炉膛出口排烟温度降低至要求的数值，避免水平烟道内的对流受热面超温和结焦，从而保护对流受热面，除在水平烟道内布置对流过热热器外，还在炉膛内上方布置全辐射式的前屏过热器，炉膛出口布置半辐射式的后屏过热器。为减少前、后屏过热器中的传热温差，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。

为减少热偏差，节约金属材料量，再热器采用二级再热方式，其中高温再热器对流过热器后的水平烟道，低温再热器布置在尾部烟井。为了再热汽温的调节，使负荷在100%～75%之间变化时，再热器出口汽温保持不变，尾部烟井的上部由隔墙省煤器分隔成两个烟道，主烟道设置低温再热器，旁路烟道设置旁路省煤器，前、后隔墙省煤器采用膜式结构，在旁路省煤器下方的45°管上装有20块烟气挡板用于再热汽温的粗调。在烟气调节挡板的下方烟井设置主省煤器。根据锅炉的参数，省煤器出口工质状态选用非沸腾式的。

t=310℃），采用两台￠6.7m受热面旋转的回转式空气热风温度要求较高（

rk

预热器，安装于9米平台上，属炉外布置，其具有结构紧凑、节约材料、维护方便的特点。

在主省煤器的烟道转弯处下部，设置落灰斗，在转弯处离心力的作用下，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，减轻除尘设备及引风机的负荷。