锅炉原理课程设计——京西无烟煤

新疆大学

课程设计任务书

13-14 学年第１学期

学院：电气工程学院

专业：热能与动力工程

学生姓名：学号：

课程设计题目：220t/h锅炉整体校核热力计算

煤种：京西无烟煤

起迄日期: 2013年 12月 23 日~ 2014年1月3 日

课程设计地点:二教

指导教师:胡申华

系主任：胡申华

下达任务书日期: ２０13年12 月 23日

课程设计任务书

课程设计任务书

第一章锅炉课程设计概论

锅炉课程设计的目的

锅炉课程设计是“锅炉原理”课程的重要实践性环节。通过课程设计以达到巩固、充实和提高锅炉课程知识；掌握锅炉机组的热力计算方法，并学会使用热力计算标准；具备综合考虑机组设计与布置的初步能力；培养我们查阅、合理选择和分析数据的能力；培养我们对工程技术问题的严肃和负责的态度。

设计任务

在给定的给水温度和燃料特性的前提下，确定保证达到额定蒸发量。选定的经济指标及给定的蒸汽参数所必须的各个受热面的结构尺寸，并为选择辅助设备和进行空气动力计算，水动力计算，管壁温度计算，强度计算，

设计内容：

1．确定锅炉的整体布置，并绘制锅炉结构图。

2．锅炉炉膛及主要受热面的热力计算。

3．额定负荷下锅炉的热力计算。

4．编写课程设计书。

根据计算任务的不同，可分为设计（结构）热力计算和校核热力计算两种。我是进行校核热力计算。

设计热力计算：设计热力计算的任务是，在锅炉容量和参数，燃料性质及某些受热面边界处的水，汽，风，烟温度给定的情况下，选定合理的炉子结构和尺寸，并计算出各个受热面的数值，同时也为锅炉其他一些计算提供必要的原始数据。

设计要求：

1、完成设计说明书一份。

2、在每个受热面的结构设计中，应该附受热面结构简图.

3、计算一般都采用表格的方式进行。

4、绘制锅炉总图

原始材料：

1、锅炉额定蒸发量：De=220t/h

2、过热蒸汽压力(表压)：Pgr=

3、过热蒸汽温度：t1=540℃

4、给水温度：tgs=215℃

5、制粉系统：中间仓储式（热空气作干燥剂、钢球筒式磨煤机，热风送粉）

6、燃烧方式：四角切圆燃烧

7、排渣方式：固态一次喷水减温次喷水减温

8、环境温度：20℃↓↓

9、蒸汽流程：汽包→顶棚管→低温对流过热器-→屏式过器→高温对流过热器冷段-→高温对流过热器热段→汽轮机

10、烟气流程：炉膛→屏式过热器→高温对流过热器→低温对流过热器→高温省煤器→高温空预器→低温省煤器→低温空预器

11、燃料特性：

①名称：京西无烟煤

②煤的收到基成分Car=％、Mar=5％、Aar=％、Har=％、Oar=2％、Nar=％、Sar=％。

③收到基低位发热量23040KJ/Kg

④干燥无灰基挥发分Vdaf=6％空气干燥基水分Mdaf=％

⑤BTH法可磨性特系数Kkm=

⑥灰熔点：变形温度DT=1260℃、软化温度ST=1370℃、熔化温度=1480 ℃

⑦锅炉灰分平衡值：取固态排渣煤粉炉αfh=

第二章辅助计算

1、煤的各元素成分的校核

成分之和的校核：Car+Mar+Aar+Har+Oar+Nar+Sar=％+5％+％+％+2％+％+％=1；煤的成分（见附表1）

2.锅炉的空气过量平衡

3.燃料燃烧计算 (见附表2)

4.锅炉热效率及燃烧消耗量的估算

（烟气特征表见附表3）（各项热损失及排烟温度等的取值见附表4）

第三章炉膛热力计算

1.了解炉膛核热力计算的步骤

1、计算炉膛结构尺寸及烟气有效辐射层。

2、选取热风温度、并依据有关条件计算随每kg燃料进入炉膛的有效热量。

3、根据燃料种类、燃烧设备的形式和布置方式，计算火焰中心位置的系数M。

4、估计炉膛出口烟温，计算炉膛烟气平均热容量。

5、计算炉膛受热面辐射换热特性参数。

6、根据燃料和燃烧方式计算火焰黑度和炉膛黑度。

7、计算炉膛出口烟温。

8、核对炉膛出口烟温误差。

9、计算炉膛热力参数。

10、炉膛内其他辐射受热面的换热计算

2.炉膛的几何特性的计算

（炉膛结构数据见附表5）

3.炉膛热力计算

炉膛出口烟温取1100℃，热风温度取350℃

4.炉膛热力计算

附表6 炉膛校核热力计算

5.炉膛顶棚辐射受热面吸热量及工质焓增计算

附表7 炉膛顶棚辐射受热面吸热量及工质焓增计算表

第四章对流受热面的热力计算

1.对流受热面计算步骤：

1、假设受热面出口烟气温度，查取相应焓值。

2、根据出口烟焓，通过Q d=φ(I’-I’’+△aI o LF)计算对流传热量。

3、依据烟气侧放热量等于工质侧吸热量原理，求取工质出口焓和相应温度。

4、计算平均对流传热温差。

5、计算烟气侧对流放热系数及管壁污染系数。

6、计算工质侧对流放热系数。

7、计算管壁污染层温度。

8、计算烟气黑度，及确定烟气侧辐射放热系数。

9、计算对流放热系数K。

10、计算对流传热量。与计算结果相比较，其差值应在允许范围之内。否则重新假设受热面出口烟温，重复上述计算。

2.屏式过热器热力计算：

屏式过热器在热力计算方面具有以下特点：

1、在换热方式上，既受烟气冲刷，又吸收炉膛及屏间高温烟气的热辐射；

2、屏式过热器属于中间过热器，其进出口处的工质参数在进行屏的计算时往往是未知

数；

3、屏与屏之间横向节距大，烟气流速低，且冲刷不完善。所以某些交换参数不同于一

般对流受热面。

附表8 屏的结构数据计算表附表9 屏的热力计算附表10 凝渣管结构及计算

附表11 高温对流过热器的结构尺寸附表12 高温过热器的热力计算

附表13 低温过热器的结构附表14 低温过热器的热力计算

附表15 高温省煤器结构尺寸计算附表16 高温省煤器的热力计算

附表17 高温空气预热器的结构尺寸附表18 高温空气预热器的热力计算

附表19 低温省煤器的结构尺寸附表20 低温省煤器热力计算

附表21 低温空气预热器的结构尺寸附表22 低温空气预热器热力计算

第五章锅炉热力计算误差检查

锅炉机组各受热面计算完成，依据最终计算的排烟温度值取校准锅炉排烟热损失、锅炉机组热效率以及锅炉计算燃料消耗量。同时，以高温空气预热器出口风温，校准炉膛辐射吸热量。

具体热力计算误差检查见附表23和附表24