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1、南 京 工 程 学 院毕业设计说明书(论文)作 者： 学 号： 系 部： 能源与动力工程学院 专 业： 热能与动力工程 题 目： 600MW火电机组燃煤锅炉的本体设计 指导者： 评阅者： 20 15 年5 月 南 京毕业设计说明书（论文）中文摘要随着火力发电规模的不断扩大，我国自进入21世纪，开始重点发展超临界压力的600MW机组。本文在山西大同烟煤为设计煤种的基础上，进行了600MW火电机组燃煤锅炉本体的设计和热力计算，介绍了大型煤粉锅炉本体设计的一般步骤和方法。首先对给定煤种进行数据校核和辅助性热力计算，结合已有机组参数，确定本次设计锅炉本体的特性参数；然后进行炉膛的设计和热力计算、并对各
2、受热面进行设计和热力计算，在设计时需考虑受热面的布置方式。最后汇总热力计算结果，找出问题所在，提出解决问题的方案，从而达到设计优化目的。关键词：600MW锅炉 本体 设计 热力计算 Title:The body design of 600MW thermal power unit in coal fired boilerAbstractWith the continuous expansion of the scale of thermal power, From the beginning of Twenty-first Century , the super-critical pressu
3、re of 600MW units was largely developed . Based on the Datong bituminous coal, this paper studied the process of the body design and thermal calculation of 600MW units. And introduce the general steps and methods of the body design of large coal fired boiler . Firstly,we did thermodynamic calculatio
4、n and analysis of the design coal.Combined with the existing parameters of the unit,we determined the characteristic of the body design of the boiler.Then we designed the furnace and did the thermal calculation,and we have also designed the heating surfaces and its thermal calculation.Finally,the re
5、sults of the thermodynamic calculation are summarized to find out the problems,and put forward the solution of these problems,so as to achieve the goal of optimization design. Keywords:600MW boiler Body of boiler Design Thermodynamic calculation毕业设计说明书（论文）外文摘要南京工程学院毕业设计说明书（论文）目录前言1第一章 绪论21.1. 概述21.1
6、.1. 我国600MW锅炉的发展21.1.2 超临界火电机组发展现状31.2. 600MW超临界锅炉本体介绍41.2.1. 炉膛41.2.2. 过热器和再热器51.2.3. 尾部受热面61.3. 锅炉本体设计的一般步骤71.3.1. 确定锅炉主要规范71.3.2. 锅炉热平衡及燃料消耗量计算71.3.3. 炉膛设计71.3.4. 各受热面设计71.4 600MW燃煤锅炉本体设计内容说明8第二章 600MW锅炉本体设计辅助性热力计算92.1. 锅炉的原始设计参数92.2. 燃料的数据校核和煤种判断92.3. 燃料燃烧计算112.3.1. 理论空气量112.3.2. 理论烟气量122.4.烟气特性
7、计算132.4.1 炉膛出口过量空气系数132.4.2 漏风系数132.4.3 飞灰系数132.5. 锅炉热平衡的计算142.5.1. 锅炉输入热142.5.2 各项热损失的选取142.6. 烟气焓温表的编制16第三章 炉膛的设计及热力计算193.1. 炉膛容积的确定193.2. 炉膛形状和尺寸的确定193.2.1. 炉膛截面积的确定193.2.2 冷灰斗和炉顶的设计203.3. 炉膛的热力计算223.3.1 热力计算方法的选择223.3.2. 炉膛热力计算的步骤223.3.3 主要计算参数的选取233.3.4 炉膛热力计算汇总24第四章 屏式过热器的设计及热力计算274.1. 屏式过热器的结
8、构设计274.1.1 屏式过热器结构计算中的几点说明274.1.2 设计不当带来的问题274.2. 屏式过热器的热力计算294.2.1. 热力计算方法说明294.2.2. 热力计算的步骤304.2.3. 主要计算参数的选取304.3. 屏式过热器热力计算汇总31第五章 高温再热器的设计及热力计算375.1. 高温再热器的结构设计375.1.1 高温再热器结构设计说明375.1.2 高温再热器存在的问题375.2. 高温再热器的热力计算395.2.1. 热力计算方法说明395.2.2. 主要计算参数的选取395.3. 高温再热器热力计算汇总40第六章 高温对流过热器的设计及热力计算436.1.
9、高温对流过热器的结构设计436.1.1. 高温对流过热器设计的要求436.1.2. 设计应注意的问题436.2. 高温对流过热器的热力计算446.2.1. 热力计算方法说明446.2.2. 主要计算参数的选取446.3. 高温对流过热器热力计算汇总45第七章 低温再热器的设计及热力计算487.1. 低温再热器的结构设计487.2. 低温再热器的热力计算497.2.1. 热力计算方法说明497.2.2. 低温再热器水平段热力计算517.3. 低温再热器水平段热力计算汇总53第八章 省煤器的设计及热力计算568.1. 省煤器的结构设计568.1.1 省煤器结构设计要求568.1.2 省煤器的支吊方
10、式选择568.2. 省煤器的热力计算568.2.1. 热力计算方法说明568.2.2. 主要计算参数的选取578.3 省煤器热力计算汇总58第九章 空气预热器的设计及热力计算609.1. 空气预热器的结构设计609.1.1 三分仓空气预热器的选型609.1.2 结构设计计算的几点说明609.2. 空气预热器的热力计算629.2.1. 热力计算方法说明629.2.2. 主要热力计算公式629.3. 空气预热器热力计算汇总65第十章 结论7010.1. 锅炉整体热量平衡校核7010.2. 热力计算结果的汇总7010.3. 设计不足与展望72致谢73参考文献74 前言600MW级火电燃煤机组是世界上
11、大多数发达国家重点发展的火力发电机组，是许多国家火力发电机组系列中的重中之重。伴随我国国民经济的高速发展以及电力需求的迅速增长，电网容量也随之增大，这一容量等级也是目前我国火电建设中大力发展的机组之一。自1985年元宝山电厂引进了我国第一台600MW火电机组并投产运行，我国也因此进入了600MW火电机组的年代，先后有平圩发电厂两台600MW亚临界压力机组，上海石洞口第二电厂两台600MW超临界机组、浙江北仑电厂两台600MW亚临界机组、山东邹县电厂两台600MW机组相继投产运行。相对于1000MW燃煤机组而言，600MW火电燃煤机组具有技术更加成熟，运行可靠性更高，目前在国内电厂应用最多。因此
12、，对600MW火电机组燃煤锅炉的研究就更加具有意义。现在大容量燃煤发电机组需具备运行可靠性高、供电煤耗率低、自动化水平高。要做到这些，需从锅炉设计时就有所考虑，尤其是锅炉本体部分的设计与计算。好的锅炉本体设计，不仅要求受热面结构设计合理，受热面的布置也至关重要，对提高安全性和经济性有很大帮助。针对600MW火电机组燃煤锅炉本体的设计，之前已有大量的研究和计算算例，且各热工研究所的计算方法基本一致，并且设计出的锅炉也已投入运行。因此本文也将以已有的计算方法为基础，进行设计和热力计算。本文将围绕锅炉本体的设计计算为中心。通过对给定煤种的分析与热力计算，结合已有的计算方法，完成对锅炉炉膛、屏式过热器
13、、再热器、过热器、省煤器和空气预热器的设计和热力计算。设计中，结合已有机组结构特征，找出设计中遇到的问题，提出解决问题的方法，从而达到优化设计的目的。第一章 绪论1.1. 概述现代社会离不开电。电能也是最清洁的能源，其使用方便，调节简单且易于转换1。电力生产的形式很多，我国目前最主要的电力生产方式为火力发电。在火力发电厂中，锅炉、汽轮机和发电机被成为三大主机。锅炉是一种将燃料燃烧使其化学能转变为热能并传递给给水，通过一定的蒸发、过热受热面，将水加热成具有一定压力和温度的蒸汽的设备。顾名思义，锅炉由“锅”和“炉”组成。其中，锅不仅是盛水的容器，也是换热和加热水和蒸汽的部件；炉则是提供燃料燃烧场所
14、的部件。锅炉机组由诸多设备，锅炉本体以及烟、风道和各复杂管路等庞大设备组成。而锅炉本体的设计和布置则对锅炉的汽水系统和烟风系统影响很大2。1.1.1. 我国600MW锅炉的发展我国火力发电厂第一台600MW火电机组为元宝山电厂2号机组，由德国公司制造的亚临界本生直流锅炉，1985年建成运行，燃用煤种为元宝山当地的褐煤。此后，随着我国经济的持续增长，对电力的大力需求，促成我国对大容量机组的发展3。截止到2004年底，已建成的大容量机组中，单机容量600MW及以上大型火力发电机组为55台，其装机容量占全国装机总量的10.7%，超临界机组为也达到14台。据不完全统计，2012年全国单机容量为600MW机组为180台左右，约占全国装机容量的30%。“十二五”及“十三五”期间将新建燃煤火电机组5800万KW，大多数机组将采用600MW及以上的超临界和超超临界机组4。进入21世纪后，600MW机组会在以后的
