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1、毕 业 论 文题 目： 3吨燃油锅炉的设计 摘 要本次3 t/h小型燃油锅炉整体设计采用低位发热量Qnet,v,ar42341 kJ/kg的燃料，锅炉额定蒸汽压力P=1.25MPa，锅炉饱和蒸汽温度tbq=193.35，锅炉给水温度tgs=38，冷空气温度tlk=30，燃烧方式采用室燃的方式。首先查阅这种燃料的燃料特性，通过燃料特性来制定焓温表，在焓温表的基础上进行热平衡计算，得出炉膛传热计算的必要条件，通过查阅图表确定炉膛的结构尺寸。利用炉膛传热的有效传热量等数据来计算第一管束的有关对流换热数据，在此基础上计算第二管束的有关数据。然后利用能量守恒定律，根据实际情况进行对炉膛出口温度，排烟温度
2、等有管数据进行校核调试，使所得的结果在符合的误差范围内，使设计更加精确。根据设计要求，确定炉胆、管径、管子纵向排布数、炉子板管子以及烟气流速。从中得出结论，炉胆结构的大小直接影响了排烟温度和炉膛出口温度，炉膛的对流换热面积越大，排烟温度和炉膛出口温度都降低，然而，对流换热面积越小则相反，所以炉胆对流换热面积的选取在符合图表的要求的同时也要使锅炉效率最大化。换热管束的管子的长度与烟气流通截面积、烟气流速有关。管长过长，会使烟道尺寸变大，烟气流通截面积增加，会导致烟气的流速达不到烟气最低流速的要求；管长过短，虽然会使烟道尺寸变小，烟气流通截面积减小，有利于烟气流动速度的提高，但却会减小受热面面积。
3、认识到热力学，传热学，工程力学，流体力学、电厂锅炉原理等大学的相关专业是互相关联的。关键词：热平衡，烟气流速，燃油燃气锅炉，受压元件ABSTRACTThe 3 T / h small oil-fired boiler design using low heat value of Qnet, V, ar = 42341 kJ / kg fuel, boiler rated steam pressure of boiler P = 1.25MPa, TBQ = 193.35 DEG C saturated steam temperature, boiler feed water temperatu
4、re TGS = 38 C, Tlk = 30 DEG C cold air temperature, combustion using combustion chamber of. First the fuel characteristics, through the fuel characteristics of enthalpy enthalpy formulation of Wen Biao, in Wen Biao on the basis of the calculation of heat balance, the furnace heat transfer calculatio
5、n requirement, through access to chart to determine the hearth structure size. Using the furnace heat transfer effective heat transfer and other data to calculate the first bundle of the convection heat transfer data, on the basis of the calculation of second bundle of relevant data. Then using the
6、law of conservation of energy, according to the actual situation of furnace outlet temperature, exhaust gas temperature, tube data for checking debugging, which results in the range of error, so that the design of more precise.According to the design requirements, to determine the furnace, pipe diam
7、eter, pipe, plate pipe longitudinal arrangement number stove and flue gas velocity. Draw conclusions from the furnace structure, the size of the direct impact of the exhaust gas temperature and the temperature of furnace outlet, the convective heat transfer area is large, and the temperature of furn
8、ace outlet flue gas temperature is reduced, however, convective heat transfer area is opposite, so the furnace convection heat transfer area of the selected in accordance with the requirements at the same time chart the boiler efficiency maximization. Heat exchange tube the length of the pipe and th
9、e flue gas flow cross-sectional area, flue gas flow. The length is too long, will make the flue size, flue gas flow cross-sectional area increased, will lead to the flue gas flow rate is not up to the minimum flow rate of flue gas requirements; the length is too short, although can make flue size be
10、comes smaller, the flue gas flow cross-sectional area decreases, in favor of flue gas flow speed, but will reduce the heating surface area. Awareness of thermodynamics, heat transfer, fluid mechanics, engineering mechanics, principles of power plant boiler and the related professional university are
11、 related to each other.Key words: heat balance, velocity of flue gas, fuel gas boiler, pressurized components目 录目 录 I1. 绪论 1 1 1 32. 燃油燃气锅炉结构及其工作流程 4 4 53. 设计的初步数据 7 7 7 7 84. 3吨燃油锅炉设计的热力计算 10 104.1.1 热平衡 104.1.2 锅炉输入热量 114.1.3 排烟损失 114.1.4 气体不完全燃烧热损失q3 114.1.5 机械不完全燃烧损失q4 124.1.6 散热损失q5 124.1.7 锅炉有
12、效利用热Q1 124.1.8 锅炉的热效率和燃料消耗量 134.2. 炉胆传热计算 154.2.1 炉胆的传热过程 154.2.2 炉膛传热的基本方程 154.2.3 有效辐射受热面 164.2.4 火焰黑度 174.2.5 炉膛有效放热量与理论燃烧温度 184.2.6 炉膛黑度 194.2.7 炉内温度场与火焰平均温度 194.2.8 炉膛传热计算的步骤 194.3. 对流受热面计算 214.3.1 计算考虑因素 214.3.2 传热系数K的计算 224.3.3 对流换热系数的计算 234.3.4 对流传热温压 244.3.5 对流受热面传热计算步骤 244.3.6 结构设计计算 255.
13、锅炉烟风阻力 366. 受压元件强度 37 37 38结论 39致谢 41参考文献 421. 绪论能源是人类社会和经济发展的基本条件之一，我国过去基本上依赖单一能源维持国民经济增长，能源的消费结构长期以来一直跟不上我国国民经济的发展和人民生活水平的提高。我国能源生产和消费的主要特点是以煤为主。“八五”起见，一次能源生产的年平均增长率为4.37%。能源的消费结构是：原煤占75.3%，油占17.5%，天然气占1.9%，水电占5.3%。这种以煤为主的能源结构带来的问题是防止污染的费用日益增加;其次，对铁路运输也造成了压力。据预测，到2020年我国能源需求量将至少增加108t标准煤。因此，如何减少煤炭
14、资源的消耗及不断开发可再生能源已经成为我国解决能源矛盾的主要方向。但是由于可再生能源，如太阳能.风能.生物能.地热能等本身条件的限制，至少在21世纪前半叶，我国能源消费结构将不会作出很大改变。同时，随着经济和科学技术的发展，特别是人类对生活质量和生存环境要求的日益增加，油.天然气作为优质.洁净的燃料和原料，越来越引起人们的重视。因此，加快油和天然气的开发利用是缓解我国能源供需矛盾和优化能源结构的一项重要措施。锅炉的产生是人们对液体进行加热的认识基础上发展起来的。采用燃烧的方式对液体的加热大体上可分为直接加热和间接加热。所谓间接加热，就是高温火焰或者烟气与加热的物料不直接接触或者用固定导热体隔开
15、。锅炉就是采用间接加热原理加热介质的。対圆筒中的水进行直接火焰加热，即把锅筒直接放置在燃烧设备上方加热，就是间接加热的一种，这种简单的加热方式热效率较低，为45%55%，一般只能用作厨房燃具。以后在此基础上形成了火管式锅炉和水管式锅炉。所谓直接加热，就是高温火焰或者烟气与被加热的物料直接接触。这种加热方式一般有三类：一类是用短火焰或者高温烟气直接烘烤固体，对固体进行局部性快速加热，如热处理炉加热；二类是高温烟气和被加热的液体介质进行混合，将低温的气体物质加热成高温介质，如直燃式的暖风机；三类是高温烟气和被加热的液体介质进行混合加热，如侵没燃烧加热。对于一些小型的采暖锅炉，当燃用比较清洁的气体燃料时，也可直接将锅炉尾部的烟气和冷水相接触，将水加热以供应热水，同时最大限度地利用锅炉尾部余热。从锅炉技术的发展史可以看出，锅炉的发展可以归纳为两个不同的方向，这两个方向都是在对液体间接加热的基础上演变而来。了解这一锅炉的发展渊源，对我们更好地开发新产品会有一定的指导作用。一个方向是在圆筒形锅炉的基础上，在圆筒内部增加受热面积，开始是在一个大圆筒内部增加了一个火铜，燃料在火筒燃烧。以后增加到两个火筒。再以后从两个火筒发展到很多小直径的烟管，后来容量增大后发展为卧式的火筒。这些锅炉因为燃料燃烧后的高温烟气在火筒和烟管中流动，所以
