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1、目 录前言第一节锅炉课程设计任务书3第二节煤的元素分析数据校核和煤种判别3第三节锅炉整体布置的确定5第四节燃料产物和锅炉热平衡计算6第五节炉膛设计和热力计算9第六节屏式过热器热力计算21第七节高温对流过热器的计算26第八节低温对流过热器的计算30第九节转向烟室的计算32第十节减温水量的校核36第十一节省煤器的计算37第十二节空气预热器的计算39第十三节热力计算数据的修正和计算结果汇总41第十四节锅炉设计说明书 44 参考文献 48前 言锅炉原理是一门涉及基础理论面较广，而专业实践性较强的课程。该课程的教学必须有相应的实践教学环节相配合，而课程设计就是让学生全面运用所学的锅炉原理知识设计一台锅炉
2、，因此，它是锅炉原理课程理论联系实际的重要教学环节。它对加强学生的能力培养起着重要的作用。本设计说明书详细的记录了锅炉本体各受热面的结构特征和工作过程，内容包括锅炉受热面，锅炉炉膛的辐射传热及计算。对流受热面的传热及计算，锅炉受热面的布置原理和热力计算，受热面外部工作过程，锅炉蒸汽参数的变化特性与调节空气动力计算等。由于知识掌握程度有限以及三周的设计时间对于我们难免有些仓促，此次设计一定存在一些错误和遗漏。 110t/h中压煤粉锅炉热力计算第一节 设计任务书1.1设计题目 110t/h中压煤粉锅炉1.2原始资料(1)锅炉额定蒸发量： D1 =110t/h(2)过热蒸汽压力： P1=3.9MPa
3、(3)过热蒸汽温度： t1 =450(4)给水温度： tgs =150(5)给水压力： pgs =4.9MPa(6)排污率： Ppw=2%(7)冷空气温度： tlk =30（8）空气含湿量： d=10g/kg(9)燃料特性燃料名称：淮南烟煤 煤的收到基成分（%）： Car =60.8；Oar =7.7；Sar =0.7；Har =4.0；Nar =1.1；Mar =6.0；Aar =19.7煤的干燥无灰基挥发份；Vdaf =38%煤的低位发热量； Qar,net =24300kJ/kg灰熔点： DT=1500、ST1500(10)制粉系统: 中间储仓式，乏气送粉，筒式钢球磨煤机(11)汽包工作
4、压力4.3Mpa（表压）(12)排烟温度假定值：=120(13)热空气温度假定值：=320第二节 煤的元素分析数据校核和煤种判别2.1煤的元素各成分之和为100%的校核Car+Oar+S ar+H ar +N ar +M ar +A ar =60.8+7.7+0.7+4.0+1.1+6.0+19.7=100%2.2元素分析数据校核（1）干燥无灰基元素成分的计算干燥无灰基元素成分与收到基元素成分之间的转换因子为Kdaf =100/（100MarAar）=100/（100-6.0-19.7）=1.346则干燥无灰基元素成分应为Cdaf=KdafCar =81.84 Hdaf =KdafHar =5
5、.38Odaf=KdafOar =10.36 Ndaf=KdafNar =1.48Sdaf=KdafSar =0.94 （2）干燥基灰分的计算Ad=100Aar/（100-Mar）=20.96%（3）干燥无灰基低位发热量的计算Qdaf,net=( Qar,net +25Mar) =（24300+256.0）100/（100-6.0-19.7）=32907（kJ/kg）2.3煤种判别；（1）煤种判别由燃料特性得知Vdaf=38%20%，而且Q=24300kJ/kg18840 kJ/kg，所以属于优质烟煤。（2）折算成分的计算Aar,zs=(%)=3.39%Mar,zs=(%)=1.03%Sar,
6、zs=(%)=0.12%此煤属于常灰分的煤。第三节 锅炉整体布置的确定3.1 炉整体的外型选型布置选择形布置的理由如下：(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；(4)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。本锅炉为中压参数，工质蒸发吸热量与炉内辐射受热面的吸热量大致相近，炉内布置水冷壁及炉膛出口布置几排凝渣管束。在水平烟道内布置高
7、、低温对流过热器。设置省煤器时，根据锅炉的参数，省煤器出口工质状态选用非沸腾式的，采用单级空气预热器。在省煤器的烟道转弯处，设置落灰斗，由于转弯处离心力的作用，颗粒较大的灰粒顺落灰斗下降，有利于防止回转式空气预热器的堵灰，减轻除尘设备的负担。3.3汽水系统按超高压大容量锅炉热力系统的设计要求，该锅炉的汽水系统的流程设计如下：（1）过热蒸汽系统的流程 汽包顶棚过热器低温过热器一级减温高温对流过热器集汽集箱汽轮机。（2）水系统的流程给水省煤器进口联箱省煤器管束省煤器出口集箱前、后隔墙省煤器进口集箱及管束后墙引出管汽包下降管水冷壁下联箱水冷壁上联箱汽包。第四节 燃烧产物和锅炉热平衡计算4.1燃烧产物
8、计算燃烧产物计算公式略，只给出如下计算结果。(1) 理论烟气量及理论烟气容积理论空气量=6.232 Nm3/kg理论氮气容积V0N2=4.932Nm3/kg；三原子气体RO2的容积VRO2=1.139Nm3/kg；理论水蒸气容积V0H2O=0.619Nm3/kg；理论烟气量= VRO2 +V0N2+V0H2O =6.69Nm3/kg； (2)空气平衡表及烟气特性表根据该锅炉的燃料属优质燃料，可选取炉膛出口过量空气系数=1.2，选取各受热面烟道的漏风系数，然后列出空气平衡表，如表41。根据上述计算出的数据，又选取炉渣份额后计算得飞灰份额=0.9，计算表42列出各项，此表为烟气特性表。炉膛，（l,
9、hp）高温对流过热器(dlgr)低温对流过热器(dzr.ps)主省煤器(sm)空气预热器（ky）进口1.201.231.261.28受热面名称过量空气系数漏风al=0.050.030.030.020.2出口1.201.231.261.281.48表41 空气平衡表(3)烟气焓温表计算表43列出的各项，此表为烟气焓温表。空气预热 器1.281.481.382.36820.65719.05820.12570.07250.198212.0350.0147省煤器1.261.281.271.68260.64618.37260.13600.07720.213211.1400.0159低温过热 器1.231
10、.261.2451.52680.64368.21680.13860.07830.216910.9360.0162高温过热 器1.201.231.2151.33990.64068.02990.14180.07980.221610.6920.0166炉膛1.21.201.201.24640.63917.93640.14350.08050.224010.57000.0168单位Nm3/kgNm3/kgNm3/kgKg/kgKg/kg符号pjVVH2OVyrRO2rH2ORnGyh项目名称烟道进口过量空气系数 P404烟道出口过量空气系数烟道平均过量空气系数过剩空气量水蒸气容积烟气容积RO2气体占烟气
11、的份额水蒸气占烟气的份额三原子气体和水蒸气占烟气的份额烟气质量飞灰无因次浓度4.2热平衡及燃料消耗量计算锅炉热平衡及燃料消耗量计算，如表44所示。表44锅炉热平衡及燃料消耗量计算序号名 称符号单位计算公式或数据来源数 值1燃料带入热量QrkJ/kg243002排烟温度py0C假定1203排烟焓HpyKJ/kg查焓温表431412.84冷空气温度tlkoC给定305理论冷空气焓HlkkJ/kg查焓温表43246.96机械不完全燃烧热损失q4%取用17化学不完全燃烧热损失q3%取用08排烟热损失q2%4.479散热损失q5%查图2150.810灰渣物理热损失q6%AyQydw/419 所以忽略011保热系数%1-q5/10099.212锅炉总热损失q%q2+q3+q4+q5+q66.2713锅炉热效率gl%100-q93.7314过热蒸汽焓hgrKJ/kg查蒸汽特性表3324 15给水焓hgsKJ/kg查水特性表637 16过热蒸汽流量DgrKg/h已知11000017锅炉有效利用热QglKJ/hDgr(hgr-hg
