600MW超临界压力锅炉煤粉锅炉课程设计

600MW超临界压力锅炉煤粉锅炉课程设计

银川能源学院

课程设计任务书

设计题目：600MW超临界压力锅炉煤粉锅炉年级专业：能动1202 班

专业：能源与动力工程

*名：***

学号：

指导教师：

目录

第一章锅炉设计的目的及意义

第一节锅炉课程设计的目的和内容 (1)

第二节锅炉课程设计的方法和步骤 (2)

第二章锅炉简介 (3)

第一节锅炉的整体布置 (3)

第二节锅炉炉膛及受热面结构 (3)

第三节锅炉传热的基本方程 (3)

第四节省煤器 (4)

第五节过热器系统 (4)

第六节再热器系统 (6)

第七节燃料系统 (6)

第八节烟风系统 (6)

第九节锅炉辅助计算 (6)

第十节燃料的燃料计算 (6)

第十一节固体燃料燃料产生的烟气量计算 6 第三章计算 (3)

第一节 600MW机组锅炉设计计算原始参数 (9)

第二节理论空气量和理论烟气量的计算 (10)

第三节锅炉燃料及热平衡计算 (11)

第四节炉膛设计和水冷壁的计算 (13)

第五节前屏过热器结构和热力计算.. 16 第六节后屏过热器结构和热力计算.. 23 第七节高温再热器结构和热力计算.. 27 第八节第一悬吊管结构和热力计算.. 32 第九节高温对流过热器结构和热力计算 (34)

第十节第二悬吊管结构和热力计算.. 38 第十一节低温再热器垂直段结构和热力计算 (33)

第十二节转向室结构和热力计算 (37)

第十三节低温再热器水平段结构和热力计算 (39)

第十四节省煤器结构和热力计算 (47)

第十五节汽温校核 (48)

第十六节空气预热器结构和热力计算52 第十七节热力计算数据的总校和计算结果汇总 (60)

第四章参考文献 (61)

第一章锅炉设计的目的和意义

第一节锅炉课程设计的目的和内容

一、锅炉课程设计的目的

锅炉课程设计是《锅炉原理》课程的重要教学实践环节。通过课程设计，使学生对锅炉原理课程的知识得到巩固、充实和提高；掌握锅炉机组的热力计算方法，学会使用与热力计算相关的标准或导则，培养综合考虑锅炉机组设计与布置的初步能力；培养学生查阅资料和分析数据的能力，提高学生运算、绘图等基本技能；培养学生对待工程技术问题的严肃认真和负责的态度。

二、锅炉课程设计的内容

本书的设计任务是根据一台给定规范和形式的600MW等级超临界压力直流煤粉锅炉的原始资料，进行锅炉的结构设计和热力计算。

2.1锅炉设计计算时应提供的原始资料

（1）锅炉的主要参数，包括锅炉蒸发量、再热蒸汽流量、给水压力和温度、过热蒸汽和再热蒸汽的压力和温度。

（2）给定的燃料和燃料特性。

（3）锅炉概况，如锅炉结构和受热面布置、制粉系统、燃烧设备的形式等。

（4）锅炉结构简图、烟风和汽水系统流程简图等。

在设计计算时，锅炉的排烟温度和热空气温度应预先选定，也可以原始数据给定。炉膛出口烟气温度和烟道烟气温度，以及汽水流程中各受热面进出口处工质的温度和焓，应根据技术要求在合理的范围内选定。

2.2课程设计的内容

（1）锅炉炉膛及主要受热面的结构设计。（2）额定负荷下锅炉的热力计算。

（3）绘制锅炉受热面的结构图。

（4）编写课程设计报告。

三、锅炉设计的要求

随着科学技术的进步和国家对节能、环保要求的提高，电力工业的发展日益受到资源和环境等因素的制约，以降低能源消耗、减少污染物排放为目标的节能减排能力已成为衡量一个企业竞争力的首要标准。因此，针对新型锅炉的技术发展趋势以及新情况下对锅炉系统的特殊要求，科技工作者子在锅炉设计时应着重考虑以下几个方面：

（1）采用成熟、先进的超临界压力技术，确保机组具有较高的循环效率和可用率。

（2）选用合适的炉膛尺寸及热负荷指标，采用先进的燃烧方式和燃烧设备，在保证炉膛不结渣和不产生水冷壁高温腐蚀的前提下，提高锅炉的燃烧效率、减小炉内烟气温度及速度偏差、降低锅炉的NOX排放。

（3）采用成熟可靠的受热面布置方式，减小汽温偏差，保证受热面安全可靠。

（4）具有较好的煤种适应性和低负荷稳燃性能以及良好的启、停及调峰性能等。

第二节锅炉课程设计的方法和步骤

一、锅炉课程设计热力计算方法

锅炉热力计算可分为设计计算和校核计算。两者的计算方法基本相同，都从燃料燃烧和热平

衡计算开始，然后按烟气流向对锅炉机组的各个受热面（炉膛、屏式过热器、对流过热器等）进行计算，其区别在于计算任务和所需求的数据不同。

设计计算的任务是根据给定的锅炉容量、参数和燃料特性来确定锅炉机组的结构尺寸和各个部件的受热面面积，并确定锅炉的燃料消耗量、锅炉效率、各受热面交界处工质和烟气的温度和焓、各受热面的吸热量和介质速度等参数，为选择辅助设备和进行空气动力计算、水动力计算、管子金属壁温计算和强度计算等提供原始资料。校核计算的任务是在给定锅炉负荷和燃料特性的前提下，按锅炉机组已有的结构和尺寸，去确定各个受热面交界处的水温、汽温、空气和烟气温度、锅炉效率、燃料消耗量以及空气和烟气的流量和流速。校核计算是为了估计锅炉机组按指定燃料运行的经济指标，寻求必要的改进锅炉结构的措施，选择辅助设备（或检验原有辅助设备的适用性）以及为空气动力、水动力、壁温和强度等计算提供原始资料。

为了计算方便，设计计算也通常采用校核计算的方法，先根据经验并参考同类型锅炉结构，预先布置好各部件受热面的结构尺寸，然后进行校核计算。如不合适，修改后再进行校核计算。

对锅炉机组做校核计算时，烟气的中间温度、内部工质温度、排烟温度以及热空气温度等都是未知数，上述温度需先假设，然后用渐进法（见此逼近法）去确定。

二、锅炉课程设计的步骤