锅炉课程设计指导书(附超临界锅炉设计实例word版本)
600MW超临界机组MCS设计说明书（锅炉侧,设计版）
600MW超临界机组MCS设计说明书（锅炉侧,设计版）2×600MW超临界机组锅炉MCS设计说明书(设计版)2006年6月目录MCS #1站1 协调主控及燃料调节系统 (1)2 送风调节系统 (6)3 炉膛压力调节系统 (9)4 一次风压调节系统 (10)5 A(B)空预器冷端温度调节系统 (11)6 燃油压力调节系统 (12)MCS #2站1 储水箱水位调节系统 (17)2 给水调节系统 (20)3 二级减温调节系统 (23)4 一级减温调节系统 (24)5 再热烟气挡板调节系统 (25)6 再热喷水调节系统 (26)7 Ａ(B)汽泵、电泵最小流量调节系统 (27)其余位于BMS的调节1 磨入口一次风量调节系统 (34)2 磨出口温度调节系统 (35)3 风量计算和风量调节系统 (36)4 磨密封风压差调节系统 (37)MCS #1站MCS #1站主要包括：1)协调控制及燃料调节系统2)送风调节系统3)炉膛压力调节系统4)一次风压调节系统5)燃油压力调节系统6)过燃风量调节系统1 协调主控及燃料调节系统协调主控制系统包括：负荷指令处理回路、机炉主控制器两大部分构成。
负荷指令处理回路，主要实现AGC目标负荷或运行人员目标负荷的选择、一次调频投切、高低负荷限幅、速率限制、负荷闭锁增减、负荷指令保持/进行选择、辅机跳闸RB等功能，以及燃料调节回路。
机炉主控制器是协调主控系统的核心，主要实现：机炉运行方式选择及切换，机炉主控指令运算等功能。
1.1 相关图纸BMCS SAMA （第一部分）：第页至第页。
1.2 信号选择锅炉MCS调节系统的重要信号都采用冗余变送器信号，采用三选中或二选均标准逻辑。
协调主控系统信号选择包括：机前压力三选中、调节级压力三选中、功率信号二选均等等。
三选中标准逻辑基本工作原理如下：三选中共有A、B、C三个变送器信号。
当信号均为好质量时，自动选择中值信号。
运行人员可以在画面上任意选择A、B、C。
600MW超临界机组MCS设计说明书(锅炉侧,设计版)
600MW超临界机组MCS设计说明书(锅炉侧,设计版) 600MW超临界机组MCS设计说明书(锅炉侧,设计版)设计版日期: [日期]作者: [姓名]1、引言1.1 目的本文档旨在描述600MW超临界机组锅炉侧的MCS设计，包括各个系统、部件和控制策略的详细说明，以及所涉及的法律法规和相关术语的解释。
1.2 背景为满足电力市场对高效节能、环境友好的电力设备的需求，600MW超临界机组锅炉侧的MCS设计成为了关注的焦点。
本设计说明书将提供系统的详细描述和技术参数，以便开展具体项目的实施和工程设计。
2、设计原则2.1 性能需求600MW超临界机组的MCS设计需要满足以下性能需求：- 高效能耗：通过优化控制策略，实现机组的高效能耗，提高发电效率。
- 环境友好：减少污染物排放，达到环境保护要求。
- 安全可靠：确保机组运行安全可靠，防止事故和故障发生。
2.2 设计原则- 整体优化：通过系统集成和综合优化，实现机组的整体性能提升。
- 灵活可控：设计具备灵活的控制策略，以适应不同负荷和运行工况的需求。
- 通用标准：遵守国家和行业相关标准，确保设计达到规范要求。
3、系统描述3.1 锅炉系统锅炉系统是600MW超临界机组的核心部分，主要包括：- 燃烧系统：负责完成燃烧过程，包括煤粉燃烧和燃气燃烧。
- 流体系统：提供热源，包括主蒸汽、再热蒸汽、给水和锅炉循环水等。
- 排烟系统：负责排除烟气和废气，减少污染物排放。
3.2 水处理系统水处理系统用于处理进入锅炉的给水，以提高水质和保护锅炉设备。
主要包括：- 净化系统：通过过滤、软化和除氧等工艺，净化并改善给水质量。
- 维护系统：进行锅炉内外的清洗和维护，确保系统的正常运行。
3.3 燃料处理系统燃料处理系统用于对煤粉进行处理和准备，以满足锅炉燃烧的要求。
主要包括：- 煤磨系统：将原料煤磨碎并调整粒度，以适应锅炉的燃烧性能。
- 煤粉输送系统：将磨碎的煤粉输送到锅炉燃烧区域，提供燃料。
超临界锅炉举例
型号HG-1950/25.4-YM1 哈尔滨锅炉厂有限责任公司引进三井巴布科克技术 生产
末级过热器 屏式过热器
燃烧器 炉膛及水冷壁
冷灰斗
锅炉整体布置图
高温再热器
低温再热器
一级过热器
省煤器
空预器
2锅.锅炉炉整整体体布布置置
制粉系统采用双进双出钢球磨直吹系统，每炉配4台磨煤 机，B-MCR工况下4台运行无备用。每台磨煤机供布置于 前、后墙同一层的LNASB燃烧器，前后墙各4层，每层布置 4只。在煤粉燃烧器的上方前后墙各布置1层燃烬风，每层 有7只风口。
制粉系统
省煤器
序号
项
目
1 省煤器设计压力（BMCR）
2 省煤器工作压力（BMCR）
3 省煤器管型
4 布置方式
5 设计进口温度（BMCR）
6 设计出口温度（BMCR）
7 受热面积（蛇形管/悬吊管）
8 省煤器压降（BMCR） 9 省煤器管内/外径 10 省煤器管节距
11 省煤器管材质
12 省煤器管的防磨设施
数值
4.79% 3.46％ 1.30％ 0.09% 0.17％ 0.3％ 89.39％ 93.82％ 0.37％
93.45％ 93.6％
项目
燃烧器区域壁面热负荷 空气预热器进风温度
一次风温度 二次风温度 空气预热器出口热风温度 一次风温度 二次风温度 ECO出口空气过剩系数 炉膛出口过剩空气系数 燃料消耗量 炉膛容积热负荷 炉膛断面热负荷
• 一级过热器布置于尾部双烟道中的后部烟道中，由3段水 平管组和1段立式管组组成，第1、2段 水平过热器沿炉宽 布置190片、横向节距为115 mm，每片管组由4根φ57×8mm 、材料为 SA-213 T12的管子绕成。至第3段水平过热器， 管组变为95片，横向节距为230mm，每片管组由8根 φ51×6.6mm、材料为SA-213 T12的管子绕成，立式一 级过热器采用相同的管子和节距，并引至出口集箱。
锅炉本体课程设计指导书
锅炉本体课程设计指导书一、课程目标知识目标：1. 掌握锅炉本体结构的基本原理，理解各部件的功能及其相互关系。
2. 学习锅炉热力过程的基本知识，理解锅炉的燃烧、传热、蒸发等基本过程。
3. 了解锅炉运行中的安全知识，掌握锅炉安全防护措施。
技能目标：1. 能够分析锅炉本体结构图，识别各部件并说明其作用。
2. 能够运用所学知识，对锅炉运行过程中出现的问题进行初步判断和解决。
3. 能够运用锅炉安全知识，进行简单的事故预防和处理。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对锅炉行业的兴趣，激发学生投身能源事业的热情。
2. 培养学生的安全意识，使其认识到锅炉运行安全的重要性。
3. 培养学生的团队合作精神，提高学生解决实际问题的能力。
课程性质：本课程为专业实践课程，以理论教学为基础，结合实际操作，培养学生的实际操作能力和解决实际问题的能力。
学生特点：学生具备一定的物理、化学基础，对锅炉有一定了解，但缺乏系统学习和实践操作经验。
教学要求：教师需结合锅炉本体结构、热力过程、安全知识等方面，进行系统讲解和案例分析，注重理论与实践相结合，提高学生的实际操作能力和安全意识。
通过课程学习，使学生能够达到上述课程目标，为后续学习和发展奠定基础。
二、教学内容1. 锅炉本体结构原理：讲解锅炉的组成部分，包括锅筒、炉膛、烟道、空气预热器等，分析各部件的工作原理和相互关系。
教材章节：第一章 锅炉概述及本体结构2. 锅炉热力过程：介绍锅炉的燃烧、传热、蒸发等基本热力过程，分析各过程中的能量转换和效率。
教材章节：第二章 锅炉热力过程3. 锅炉安全知识：讲解锅炉运行中的安全防护措施，包括锅炉压力、温度控制，以及事故预防和处理方法。
教材章节：第三章 锅炉安全与环境保护4. 锅炉运行维护：介绍锅炉的正常运行维护方法，分析常见故障及其处理方法，培养学生的实际操作能力。
教材章节：第四章 锅炉运行与维护教学进度安排：第一周：锅炉本体结构原理第二周：锅炉热力过程第三周：锅炉安全知识第四周：锅炉运行维护教学内容注重科学性和系统性，结合教材章节进行详细讲解，通过案例分析、实际操作等方式，使学生掌握锅炉本体及相关知识，为实际工作打下坚实基础。
600mw锅炉课程设计
600MW 锅炉课程设计本课程设计旨在介绍 600MW 锅炉的主要设计参数、工作原理和运行特点，以及针对该类型锅炉的安全、经济、环保等方面的考虑。
一、600MW 锅炉的主要设计参数600MW 锅炉是一种大型热能动力设备，其主要设计参数包括：1. 锅炉容量：600MW2. 锅炉类型：超临界锅炉3. 锅炉工作压力：27MPa4. 锅炉工作温度：600℃5. 燃料类型：烟煤6. 燃烧方式：循环流化床燃烧7. 汽轮机类型：凝汽式汽轮机8. 汽轮机负荷：600MW二、600MW 锅炉的工作原理600MW 锅炉采用循环流化床燃烧技术，烟煤在锅炉内以流化态燃烧，产生高温高压的蒸汽。
蒸汽通过管道进入汽轮机，推动汽轮机旋转，产生动力。
汽轮机的旋转力推动发电机旋转，产生电能。
三、600MW 锅炉的运行特点600MW 锅炉在运行过程中，需要注意以下几个方面：1. 锅炉点火前需要进行预热，以避免锅炉内部产生过大的热应力。
2. 锅炉运行时需要保持稳定的燃烧工况，以避免锅炉内部温度、压力等参数发生大幅波动。
3. 锅炉定期需要进行检修和维护，以保证其安全、经济、环保的运行。
四、600MW 锅炉的安全考虑600MW 锅炉是一种高温高压的设备，其安全运行至关重要。
在锅炉运行过程中，需要对其进行严格的安全监控和控制，以防止发生意外事故。
五、600MW 锅炉的经济考虑600MW 锅炉是一种大型热能动力设备，其运行成本对电厂的经济效益产生重要影响。
为了降低锅炉的运行成本，需要采取一系列措施，如提高燃烧效率、减少热损失、优化运行方式等。
六、600MW 锅炉的环保考虑600MW 锅炉的运行会对环境造成一定的影响，如排放烟气、灰渣等。
600MW超临界锅炉课程设计正文
第1章设计任务书设计题目：600MW等级超临界压力煤粉锅炉原始资料如下：锅炉蒸发量：D sh=1913t/h过热蒸汽压力：p sh''=25.4MPa（表压）过热蒸汽温度：t sh''=571℃再热蒸汽流量：D rh=1586t/h再热蒸汽入口压力：p rh'=4.35MPa（表压）再热蒸汽入口温度：t rh'=310℃再热蒸汽出口压力：p rh''=4.16MPa（表压）再热蒸汽出口温度：t rh''=569℃给水压力：p fw=29.35MPa给水温度：t fw=282℃周围环境温度：t ca=20℃排烟温度：v exg=126℃制粉系统：直吹式、中速磨（1）燃料名称：神府东胜煤（2）煤的收到基成分（%）：C ar=57.33, H ar=3.62，O ar=9.94, N ar=0.70,S ar=0.41, A ar=15.00, M ar=13.00（3）煤的干燥无灰基挥发分：V daf=33.64%（4）煤的收到基低位发热量：Q net,ar=21805kj/kg（5）灰熔点：DT、ST、FT>1500℃第2章燃料的数据校核和煤种判别2.1 燃料的数据校核计算列于表2-1。
表2-1 燃料的数据校核和煤种判别2.2 煤种判别：由燃料特性得知:因为V daf =33.64% ，10%＜V daf<37%所以煤种为烟煤第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；(3)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。
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本文部分内容来自网络整理，本司不为其真实性负责，如有异议或侵权请及时联系，本司将立即删除！== 本文为word格式，下载后可方便编辑和修改！ ==锅炉课程设计指导书篇一：锅炉课程设计指导书(附超临界锅炉设计实例word版本)第一章锅炉设计的任务及热力计算的作用和分类设计工作是产品生产的第一道重要工序，设计好坏对产品的性能和质量有着决定性的作用。
设计布置新锅炉的要求是：确定锅炉的型式，决定各个部件的构造尺寸，在保证安全可靠的基础上力求技术先进、节约金属、制造安装简便，并有高的锅炉效率，以节约燃料消耗。
因此，在设计锅炉之前，应根据所给定的锅炉容量，参数和燃料特性，有目的地进行广泛深入的调查研究，综合利用有关的理论以及制造、运行方面的实践知识，进行各种技术方案的运筹和比较，并进行各种精确的计算。
一般开始设计时，先选定锅炉的总布置，进行燃料消耗量的计算，然后再决定锅炉结构，进行炉膛传热计算，决定对流受热面的结构，进行对流受热面的传热计算。
在以上的结构计算和传热计算中，须预先选定受热面的管径和壁厚，布置好水循环系统（汽包锅炉）或启动系统（超临界锅炉），以上计算（或称热力计算）结束以后，再根据它的计算结果，计算管壁温度和承压强度，并根据金属材料极限许用应力的等级，确定各受热面所应取用的合金材料，必要时可重新调整管径、壁厚，以便在满足强度的条件下，使制造总费用达到最低。
对于自然循环汽包炉，需要进行水循环计算，校核水循环是否安全可靠，最后还要进行空气动力计算，核算烟、风道流动阻力是否合理，并依此选择锅炉的送、引风机。
在一切都正常合理时，即可根据以上的初步设计和计算，作进一步的设计。
本锅炉设计的任务是进行热力计算，因为整台锅炉的热力计算是锅炉设计中的一项最主要的计算。
热力计算的方法，按照已知的条件和计算目的来分，可以分为设计计算和校核计算两种。
在设计新锅炉时的热力计算称为设计热力计算。
设计热力计算的任务是在给定的煤种、给定的给水温度前提下，确定保证达到额定蒸发量，选定的锅炉经济指标以及给定的蒸汽参数所必需的锅炉各受热面的结构尺寸。
锅炉课程设计(范例)
《电厂锅炉原理》课程设计指导书能源与动力工程系目录第一章锅炉设计的任务及热力计算的作用和分类 ........ 错误!未定义书签。
第二章锅炉的设计计算 .............................. 错误!未定义书签。
第一节设计计算的步骤........................... 错误!未定义书签。
第二节辅助计算和热平衡计算..................... 错误!未定义书签。
第三节炉膛计算................................. 错误!未定义书签。
第四节屏式受热面的计算......................... 错误!未定义书签。
第五节烟道对流受热面的计算..................... 错误!未定义书签。
第三章锅炉的校核计算 .............................. 错误!未定义书签。
第四章符号与参考文献 .............................. 错误!未定义书签。
A. 符号比较...................................... 错误!未定义书签。
B. 参考文献...................................... 错误!未定义书签。
附录1 课程设计的目的和任务.......................... 错误!未定义书签。
附录2 课程设计例题——2102t/h超临界煤粉锅炉热力计算错误!未定义书签。
第一部分热力计算书.............................. 错误!未定义书签。
第二部分结构计算书.............................. 错误!未定义书签。
附录3 锅炉设计说明书示例............................ 错误!未定义书签。
附录1课程设计的目的和任务一、课题2012 t/h亚临界压力自然循环锅炉的设计布置与计算二、目的和任务目的：1）运用原理课所学知识, 并加以巩固充实和提高；2）掌握锅炉机组的热力计算方法并学会使用热力计算标准；3）培养综合考虑锅炉机组设计与布置的初步能力；4）培养查阅资料,合理选择和分析数据的能力,提高运算制图等基本技能；5）培养对工程技术问题的严肃认真和负责的态度。
锅炉课程设计任务、指导书
《锅炉及锅炉房设备》课程设计任务书《锅炉及锅炉房设备》课程设计指导书《锅炉及锅炉房设备》课程设计任务书设计题目：郑州某厂区及生活区的供热锅炉房设计设计目的：1.在《锅炉及锅炉房设备》课程学习的基础上，运用所学的基础理论和专业知识解决实际工程问题；2.了解锅炉房工艺设计的内容、程序和基本原则；3.通过课程设计使学生掌握设计计算步骤和方法，并能参考有关规范、标准、工程设计及其它参考资料选择合适的设备；4.锻炼学生工程绘图与识图的能力，掌握设计说明书的编制过程；5.培养学生学会收集并查阅各相关资料，为以后的学习及毕业设计打下基础。
主要原始资料：（1）基本情况本设计为一蒸汽锅炉房，为生产、生活及厂房和住宅采暖生产饱和蒸汽。
生产和生活为全年性用汽，采暖为季节性用汽。
生产用汽设备要求提供的蒸汽压力最高为0.4MPa，用汽量为3.7t/h；凝结水因生产过程中收到污染不能回收利用；采暖用汽量为7.8t/h,其中生产车间为高压蒸汽采暖，住宅采用低压蒸汽采暖，采暖系统的凝结水回收率高达65%；生活用汽主要供食堂和浴室的需要，用汽量为0.7t/h，无凝结水回收。
（2）燃料资源天然气参数：各成份含量 CH4=98%; C3H6=0.6%; C3H8=0.3%; C3H10=0.3%;N2=1.0%标准状态下的低位发热量 Qnet,ar=36533 kJ/kg标准状态下的密度ρ=0.7435 kg/m3（3）水质资料总硬度 H0=7.35 mmol/L,永久硬度HFT=4.35 mmol/L，暂时硬度HT=3.0 mmol/L,总碱度A=3.0 mmol/L，PH值=8.27，溶解固形物为550 mg/L。
（4）气象资料冬季采暖室外计算温度、冬季采暖室外平均温度、冬季通风室外计算温度、夏季通风室外计算温度、大气压力、地下水位等查当地气象资料。
如郑州地区冬季采暖室外计算温度为t’w=5 ℃，冬季采暖室外平均温度为tpj=1.4℃。
锅炉系统课程设计——600MW等级超临界压力煤粉锅炉系统
锅炉系统课程设计——600MW等级超临
界压力煤粉锅炉系统
引言
锅炉是火力发电厂的核心设备之一，在电力工业中占有重要地位。
600MW等级超临界压力煤粉锅炉系统是一种先进的、高效的锅炉系统，广泛应用于现代火力发电厂中。
本课程设计旨在介绍该系统的结构、组成及其工作原理。
课程设计
本次课程设计主要包括以下内容：
1. 600MW等级超临界压力煤粉锅炉系统的概述
2. 该系统的结构及组成
3. 煤粉燃烧及其调节
4. 蒸汽发生器的参数控制
5. 空气预热器及其作用
6. 烟气脱硫及除尘
7. 安全装置
结论
通过本次课程设计，我们能够深入了解600MW等级超临界压力煤粉锅炉系统的结构、组成及其工作原理，有助于我们加深对现代火力发电厂中锅炉系统的认识，为今后相关领域的研究和生产提供理论支撑。
参考文献
[1] 张世荣, 康涛, 刘广义. 600MW超临界机组锅炉运行调整技术. 化工自动化及仪表, 2014(1): 30-32.
[2] 梁华峰, 刘韶辉, 肖俊波. 超临界火电机组高低温再热中低压缸凝汽器能力提升技术. 电力建设, 2012(7): 66-70.。
锅炉原理课程设计-某超临界600MW锅炉炉膛热力计算（全套图纸）
课程设计报告名称：锅炉原理课程设计题目：某超临界600MW锅炉炉膛热力计算(金竹山无烟煤)成绩：全套CAD图纸加153893706《锅炉原理》课程设计任务书一、目的与要求1，按照前苏联1973年锅炉热力计算标准对某台超临界600MW锅炉炉膛部分进行热力计算。
2，按照2008版教学一览，本课程设计应该安排在1-2教学周。
由于2015年9月3日北京阅兵，根据学校统一安排，本学期第1周放假，锅炉原理课程设计只能在1周时间（即第2周）内完成。
二、主要内容1．燃料燃烧产物计算2．烟气焓温表计算3．某超临界600MW炉膛结构计算（含前屏）4．该超临界600MW炉膛热力计算（含前屏）5．热力计算汇总表三、进度计划四、设计（实验）成果要求1．每3名学生分为1组，计算一个煤种。
答辩时，以组为单位进行。
2．每名学生提交课程设计报告1份。
独立回答老师提出的问题。
五、考核方式1．课设报告：60%2．答辩：20%3．签到：20%一、课程设计的目的与要求1．燃料燃烧产物计算2．烟气焓温表计算3．某超临界600MW炉膛结构计算（含前屏）4．该超临界600MW炉膛热力计算（含前屏）5．热力计算汇总表5.1烟气总焓降5.2辐射总换热量5.3 工质总焓升二、课程设计正文1．结构示意图2．热力计算流程图3．煤质参数表600MW机组锅炉设计计算原始参数烟气焓温表6．下部炉膛结构计算过程表表4-6 炉膛结构特征和水冷壁有效系数的计算一、炉膛结构计算二、水冷壁热有效系数的计算三、在BMCR工况下，假定下面5层燃烧运行，同时每层燃烧器给粉量相同8． 上部炉膛结构计算过程表表4-8 减温水假设表4-9 前屏结构计算119． 上部炉膛热力计算过程表表4-10 前屏热力计算一、烟气参数二、炉内直接辐射热 三、屏区空间（烟气）穿透辐射四、前屏对流传热量的计算与校核14五、附加受热面对流吸热量10． 热力计算汇总表10.1烟气总焓降10.2辐射总换热量 10.3 工质总焓升三、课程设计总结或结论1． 除去散热损失，炉膛烟气总焓降等于工质总焓升。
600MW超临界锅炉课程设计正文
第1章设计任务书设计题目：600MW等级超临界压力煤粉锅炉原始资料如下：锅炉蒸发量：D sh=1913t/h过热蒸汽压力：p sh''=25.4MPa（表压）过热蒸汽温度：t sh''=571℃再热蒸汽流量：D rh=1586t/h再热蒸汽入口压力：p rh'=4.35MPa（表压）再热蒸汽入口温度：t rh'=310℃再热蒸汽出口压力：p rh''=4.16MPa（表压）再热蒸汽出口温度：t rh''=569℃给水压力：p fw=29.35MPa给水温度：t fw=282℃周围环境温度：t ca=20℃排烟温度：v exg=126℃制粉系统：直吹式、中速磨（1）燃料名称：神府东胜煤（2）煤的收到基成分（%）：C ar=57.33, H ar=3.62，O ar=9.94, N ar=0.70,S ar=0.41, A ar=15.00, M ar=13.00（3）煤的干燥无灰基挥发分：V daf=33.64%（4）煤的收到基低位发热量：Q net,ar=21805kj/kg（5）灰熔点：DT、ST、FT>1500℃第2章燃料的数据校核和煤种判别2.1 燃料的数据校核计算列于表2-1。
表2-1 燃料的数据校核和煤种判别2.2 煤种判别：由燃料特性得知:因为V daf =33.64% ，10%＜V daf<37%所以煤种为烟煤第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；(3)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。
1000MW超超临界火电机组锅炉设计说明书
专题1锅炉设计说明书一、概述本次为浙江国华宁海电厂二期2×1000MW扩建工程机组超超临界锅炉提出的方案是上海锅炉厂有限公司采用Alstom Power 公司Boiler GmbH（以下简称APBG公司）的技术，总体方案是在该公司为外高桥二期、三期设计的2×900MW 超临界和2×1000MW超超临界锅炉的基础上，根据本工程燃煤特性、蒸汽参数特点以及相关要求进行设计的。
锅炉的系统、性能设计由上海锅炉厂有限公司与技术支持方APBG公司联合进行，性能保证将由技术支持方APBG公司负责。
本方案提供1000MW等级螺旋管圈水冷壁方案。
对于本工程，卖方认为锅炉设计时主要考虑采用成熟先进的超临界锅炉技术，以确保机组的可用率和获得高的经济性；炉膛尺寸及燃烧设备的选用保证炉膛及炉膛出口处受热面不结渣、高的燃烧效率、低负荷稳燃、降低NOx排放、防止低温受热面飞灰沾污和磨损、防止炉内受热面的腐蚀和锅内高温蒸汽氧化等。
卖方有信心为浙江国华宁海电厂提供二台技术既成熟又可靠、性能优良、环保水平高、质量优等、交货及时、服务到位的1000MW超超临界锅炉，产品性能、质量符合国际一流火力发电厂的要求。
二、锅炉的主要技术规范本方案锅炉为1000MW等级超（超）临界参数变压运行螺旋管圈直流炉、一次再热、采用单炉膛单切圆燃烧方式、平衡通风、运转层以上露天布置、固态排渣、全钢构架、全悬吊结构塔式锅炉。
设计煤种/校核煤种为神华煤。
1、锅炉设计容量和参数蒸汽参数按与上海汽轮机有限公司提供的1000MW超超临界汽机热平衡参数相匹配，也可以同国内相同容量级汽机制造商的汽机相匹配。
投标文件以锅炉出口蒸汽参数27.56MPa(a)/605/603℃为准，除7、技术数据表外，其它文字部分均适合于蒸汽参数26.25MPa(a)/605/603℃方案。
对应于蒸汽参数26.25 MPa(a)/605/603℃方案的7、技术数据表单列于附件1方案二中。
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第一章锅炉设计的任务及热力计算的作用和分类设计工作是产品生产的第一道重要工序，设计好坏对产品的性能和质量有着决定性的作用。
设计布置新锅炉的要求是：确定锅炉的型式，决定各个部件的构造尺寸，在保证安全可靠的基础上力求技术先进、节约金属、制造安装简便，并有高的锅炉效率，以节约燃料消耗。
因此，在设计锅炉之前，应根据所给定的锅炉容量，参数和燃料特性，有目的地进行广泛深入的调查研究，综合利用有关的理论以及制造、运行方面的实践知识，进行各种技术方案的运筹和比较，并进行各种精确的计算。
一般开始设计时，先选定锅炉的总布置，进行燃料消耗量的计算，然后再决定锅炉结构，进行炉膛传热计算，决定对流受热面的结构，进行对流受热面的传热计算。
在以上的结构计算和传热计算中，须预先选定受热面的管径和壁厚，布置好水循环系统（汽包锅炉）或启动系统（超临界锅炉），以上计算（或称热力计算）结束以后，再根据它的计算结果，计算管壁温度和承压强度，并根据金属材料极限许用应力的等级，确定各受热面所应取用的合金材料，必要时可重新调整管径、壁厚，以便在满足强度的条件下，使制造总费用达到最低。
对于自然循环汽包炉，需要进行水循环计算，校核水循环是否安全可靠，最后还要进行空气动力计算，核算烟、风道流动阻力是否合理，并依此选择锅炉的送、引风机。
在一切都正常合理时，即可根据以上的初步设计和计算，作进一步的设计。
本锅炉设计的任务是进行热力计算，因为整台锅炉的热力计算是锅炉设计中的一项最主要的计算。
热力计算的方法，按照已知的条件和计算目的来分，可以分为设计计算和校核计算两种。
在设计新锅炉时的热力计算称为设计热力计算。
设计热力计算的任务是在给定的煤种、给定的给水温度前提下，确定保证达到额定蒸发量，选定的锅炉经济指标以及给定的蒸汽参数所必需的锅炉各受热面的结构尺寸。
例如我们在例题中给出的2102t/h锅炉的热力计算就是一个设计热力计算的例子。
在进行设计热力计算之前要进行锅炉的整体布置。
即确定炉型（П型、塔形或其它布置方式）、水循环方式（自然循环、控制循环、直流）、燃烧方式（直流燃烧器、旋流燃烧器）、过热汽温、再热汽温的调节方式（摆动式直流燃烧器、烟气挡板、烟气再循环等）。
上述几个大的方面确定后，就要设计布置受热面，即决定炉膛、对流烟道以及受热面之间的相对位置和相互关系，各种受热面的型式（即错列或顺列、立式或卧式）和尾部受热面的布置方式（单级布置或双级布置）、还要确定制粉系统的方式，燃烧器型式与布置，及预先选定锅炉的排烟温度、热空气温度等经济性指标。
在进行设计热力计算时，应具备下列原始数据：1、锅炉的蒸发量、给水压力和给水温度，以及主汽阀前过热蒸汽的压力和温度，如例题为：蒸发量2102t/h，给水压力31Mpa，给水温度282℃，过热蒸汽压力25.4Mpa、过热蒸汽温度571℃。
2、再热器进、出口处的蒸汽压力、蒸汽温度和蒸汽流量。
如例题为：再热器进/出口压力：4.72/4.52 Mpa，进、出口温度322/691℃，流量1761t/h。
3、连续排污量（如例题超临界直流锅炉该项为零）。
4、燃料特性。
例题为山西烟煤，并附有成分分析数据。
5、制粉系统的计算数据，如磨煤一次风量、旁路一次冷风量、煤粉空气混合物总量、制粉系统漏风率（或密封风系数）、煤粉的湿度和温度等。
6、选定的排烟温度和热空气温度，如例题为：排烟温度132℃，热空气温度334.2℃。
7、其它一些环境资料，如当地大气压、湿空气的含水量等。
设计热力计算是在锅炉额定负荷下进行的。
亦即锅炉各部件的结构尺寸是按额定负荷设计的。
为了预先估计锅炉在其他负荷下的工作特性，往往对新设计的锅炉进行非额定负荷下的热力特性计算（校核热力计算的一种），一般作70%负荷和50%负荷的计算。
锅炉的校核热力计算是对一台已经设计好的锅炉进行的。
锅炉的负荷变化、燃用煤质变化，以及给水温度改变，合称为锅炉的变工况。
锅炉在变工况下运行时（例如煤种变化），其过热汽温、再热汽温、各受热面进、出口的烟气温度、介质温度（包括热风温度和排烟温度）、锅炉效率、燃料消耗量以及空气和烟气的流量和速度等都要发生改变而偏离设计值。
校核热力计算的任务就是通过热力计算，定量地确定这些新的数值。
在进行校核热力计算时，锅炉受热面的结构是已知的，锅炉烟气和内部介质的中间温度、排烟温度、预热器出口空气温度有时甚至是过热汽温等则是未知的。
为完成计算，需要利用迭代计算得方法。
逐步接近待计算值。
为了进行校核热力计算，必须提供锅炉的图纸和有关燃烧设备、各受热面和烟风道的结构和尺寸的资料，并提出在校核工况下的锅炉参数、燃料性质和给水温度。
对于锅炉的单个受热部件，也有设计热力计算和校核热力计算的区分。
部件的设计热力计算是根据给定的受热面的传热量（或给定受热面的介质流量和进、出口温度），去计算传热温压和传热系数，最终求出受热面积的数值。
设计计算是一种直接计算的方法，一般不需要进行逐步近似的计算过程。
校核热力计则不然，进行单个受热面的校核计算时，一般只能知道热侧介质和冷侧介质的各一个温度或焓（进口的或出口的），介质的另一端的温度或焓。
因此要预先假定一个数值，然后借助两个热平衡方程和一个传热方程，经迭代计算逐步逼近真实值。
校核热力计算的目的是为了估计锅炉在非设计工况条件下运行的经济指标，对锅炉运行缺陷（例如汽温偏低、排烟温度偏高等）的可能原因做出分析判断，寻求改进锅炉结构的必要措施，以及为选择辅助设备和进行空气动力计算、水动力计算、管壁温度计算和其它可靠性计算提供基础资料。
设计热力计算和校核热力计算在计算方法上基本上是相同的，计算时所依据的传热原理、计算公式和图表曲线也都是相同的，区别仅在于计算任务和所求结果不同。
而且设计计算和校核计算也没有绝对的界限，一个部件的设计计算往往可以采用校核计算的方法来完成。
有经验的设计人员常可以根据他的经验，预先将锅炉受热面的结构尺寸决定，然后逐步进行校核计算，如果不合适，则重新调整受热面的结构（主要是调整受热面的面积），直至满足换热量的要求，这也是一种设计计算方法。
在本书例题中，炉膛计算是首先布置好炉膛水冷壁面积，然后计算出炉膛出口烟温，从而确定炉膛的辐射换热量，因此属于校核热力计算。
末级过热器计算是根据已知的过热汽温（设计值）和前面计算出的进口汽温，确定了末级过热器的对流换热量，然后计算出一个传热面积，因此末级过热器计算属于设计热力计算。
同理，水平低温再热器的计算也属于设计计算。
但对于上述末级过热器和低温再热器这两个受热面，都是用校核热力计算的方法实现设计热力计算的目的。
第二章锅炉的设计计算第一节设计计算的步骤设计热力计算一般按以下步骤进行：1、按计算任务书列出原始数据，如例题第18页上锅炉参数、煤质资料。
2、根据燃料燃烧方式、受热面布置（指有几级过热器、再热器、省煤器、空气预热器等）进行空气平衡计算。
3、计算理论空气量、根据各受热面的平均过量空气系数计算烟气特性表，根据各受热面出口过量空气系数，计算烟气、空气焓温表。
如例题第23页上的燃料燃烧计算表和焓温表即是。
4、热平衡计算。
即根据燃料燃烧方式（指煤粉燃烧、循环流化床燃烧，以及燃烧器的布置等）决定q3及q4的数值。
根据排烟温度和排烟过量空气系数决定q2，根据锅炉容量决定q5，以及根据燃烧方法决定q6，最后决定锅炉热效率η，燃料消耗量B和保热系数φ等。
如例题第24页上的热平衡计算（燃料消耗量计算）。
5、依据所选取的炉膛容积热负荷qv决定炉膛容积V L。
决定炉膛截面尺寸和形状，并布置水冷壁、炉内辐射受热面及悬吊管、蒸汽冷却管等。
如例题第49页锅炉结构计算书所示炉膛形状和附图1—附图4所示炉内受热面布置。
6、根据选取的空气预热温度进行炉膛传热计算（例题为下炉膛计算）。
如例题第25页所示炉膛计算。
7、进行炉膛内辐射受热面的传热计算，并决定各受热面的结构尺寸。
如例题第28—34页的包复过热器计算、分隔屏计算、后屏计算和末级再热器计算。
8、依次进行水平烟道、尾部竖井烟道内的对流受热面的传热计算，并决定各受热面的结构尺寸。
如例题第37—46页的末级过热器、低温再热器、省煤器、空气预热器的计算。
9、确定锅炉机组热平衡计算误差。
如例题第47页的计算表。
10、编制整台锅炉热力计算数据汇总表。
如例题第18-21页的主要热力计算数据汇总表。
第二节辅助计算和热平衡计算在进行锅炉设计，决定炉膛尺寸、各受热面的面积和结构之前，必须预先决定燃料消耗量、烟气在各受热面处的成分等主要数据，设计步骤中的第2、3、4项即完成这些任务，这些计算属于辅助计算。
辅助计算前要先选定锅炉的总布置，一般常见的是“П”型布置。
如例题即是这种布置方式。
要确定燃料制备方式、燃烧器型式与布置，以及预热空气的温度和排烟温度。
空气平衡计算，即根据布置方案选取炉膛出口过量空气系数，各段烟道中及制粉系统的漏风系数，可参照原苏联热力计算标准（1998），（以下简称标准）表ⅩⅫ进行，或者根据国内锅炉制造厂的经验数据确定。
然后确定各受热面入口过量空气系数和出口过量空气系数。
计算烟气容积、制定烟气特性表时，要明确各公式、各步骤的意义。
烟气各特性对应的过量空气系数一定要代入所计算受热面平均的过量空气系数（即进口与出口的算术平均值），这是因为烟气特性计算的主要目的，是要决定各受热面烟气流量和烟气流速的平均值。
按照标准的规定，炉膛的平均过量空气系数例外，应代入炉膛出口过量空气系数。
计算焓温表时，各烟气焓所对应的过量空气系数一定要代入所计算受热面出口的过量空气系数，而不可以代受热面的平均的过量空气系数，这是因为烟气焓温计算的目的是要决定各受热面的烟气放热量。
焓温计算时飞灰的焓在某些条件下可以忽略不计，但有时要计入。
如果是手工进行焓温计算，应先考虑用得到的烟气范围，以减小不必要的计算量。
一般可参考以下给出的区间：炉膛：1600℃~2200℃和800℃~1400℃；以上第一个温度区间用于理论燃烧温度计算，第二个温度区间用于炉膛出口烟温计算；屏式过热器：700℃~1200℃；对流式过热器（转向室前）：900℃~1100℃；对流式过热器（转向室后）：500℃~900℃；省煤器：300℃~500℃；空气预热器：100℃~200℃。
设计步骤中的第4项为热平衡计算。
热平衡计算中，对于固态排渣煤粉炉，q4损失视煤的挥发分和灰分而定，可按标准表ⅩⅧ选取或参考同类型锅炉的数值来选取。
大型锅炉取q3=0；对于循环流化床锅炉和液态排渣煤粉炉，均需要按灰渣温度计算q6损失；q5损失可按标准5-09节确定。
排烟热损失q2和锅炉计算燃料消耗量Bj必须计算准确，否则会引起大量返工。
在计算锅炉的空气总体积、烟气总体积、烟气流速以及对流传热量的各公式中，均使用计算燃料消耗量Bj进行计算，如例题中第47页上预热器的烟气流速w1、空气流速w2以及传热量Qd 的计算均用的是第25页上的计算燃料消耗量Bj=68.54 kg/s。