锅炉课程设计说明书 220th超高压燃煤锅炉课程设计.doc
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1、锅炉课程设计说明书设计题目:220t/h超高压燃煤锅炉课程设计一、锅炉课程设计的目的锅炉课程设计是电厂锅炉原理及设备课程的重要教学实践环节。通过课程设计来达到以下目的:对电厂锅炉原理课程的知识得以巩固、充实和提高;掌握锅炉机组的热力计算方法,学会使用热力计算标准方法,并具有综合考虑锅炉机组设计与布置的初步能力二、锅炉设计计算主要内容1、锅炉辅助设计:这部分计算的目的是为后面受热面的热力计算提供必要的基本计算数据或图表。2、受热面热力计算:其中包含为热力计算提供结构数据的各受热面的结构计算。3、计算数据的分析:这部分内容往往是鉴定设计质量等的主要数据。三、整体设计热力计算过程顺序1、列出热力计算
2、的主要原始数据,包括锅炉的主要参数和燃料特性参数。2、根据燃料、燃烧方式及锅炉结构布置特点,进行锅炉通道空气量平衡计算。3、理论工况下(a1)的燃烧计算。4、计算锅炉通道内烟气的特性参数。5、绘制烟气温焓表。6、锅炉热平衡计算和燃料消耗量的估算。7、锅炉炉膛热力计算。8、按烟气流向对各个受热面依次进行热力计算。9、锅炉整体计算误差的校验。10、编制主要计算误差的校验。11、设计分析及结论。四、热力设计计算基本资参数、锅炉蒸发量: Dec=61.11kg/s、汽包压力 : Pqb=11.02MPa 、给水温度: tgs=216、过热蒸汽温度: tgr=540、过热蒸汽压力: Pgr=9.8MPa
3、、一次风温度: t1=186、二次风温度: t2=186、环境温度: tlk=20、烟气出口温度: t=128.8五 锅炉整体布置的确定1,锅炉整体的外型-选型布置选择型布置的理由如下(1)锅炉的排烟口在下方送,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 本锅炉为高压参数,汽化吸热较少,加热吸热和过热吸热较多,为使炉膛出口烟温降到要求的值,保护水平烟
4、道的对流受热面,除在水平烟道内布置高、低温对流过热器外,炉膛内布置全辐射式的屏式过热器,前会隔墙省煤器采用光管式水冷壁结构;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,采用双级空气预热器。3,汽水系统 按高压煤粉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 一次喷水减温 二次喷水减温 汽包顶棚管低温对流过热器屏式过热器高温对流过热器冷段高温对流过热器热段汽轮机 (2)烟气系统流程 :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(3)水系统的流程给水-低温省煤器-高温省煤器-后墙引出管-汽包-下降管-水
5、冷壁下联箱-水冷壁-水冷壁上联箱-汽包六、燃料特性:一 燃料特性及名称a、 燃料名称:开滦烟煤b、 煤的收到基成分(%):Car=58.2; Oar=6.3; Sar=0.8; Aar=28.1; Har=4.3; Nar=1.1; Mar=1.2;c、 煤的空气干燥基水分:Mad=24.0%d、 煤的收到基成分低位发热量:22825 KJ/kge、 可磨性系数: 1.46f、 灰熔点:变形温度 1500二、燃料燃烧计算1) 燃烧计算:需计算出理论空气量、理论氮容积、RO2容积、理论干烟气容积、理论水蒸汽容积等。计算结果见表表1 燃烧计算表序号项目名称符号单位计算公式及数据结果1理论空气量/k
6、g0.0889(+0.375)+0.265-0.03336.1302理论氮容积/kg0.8+0.794.8523容积/kg1.866+0.71.0924理论干烟气容积/kg+5.9445理论水蒸汽容积/kg11.1+1.24+1.61(=0.01kg/kg)0.5916飞灰份额查指导书表2-40.92序号名称漏风系数符号出口过量空气系数符号结果1制粉系统0.1-2炉膛0.05123屏、凝渣管0124高温过热器0.031.235低温过热器0.031.266高温省煤器0.021.287高温空气预热器0.031.318低温省煤器0.021.33 9 低温预热器0.03 1.36三 漏风系数和过量空气
7、系数 表2七、辅助计算:需要计算出各受热面的烟道平均过量空气系数。干烟气容积、水蒸汽容积,烟气总容积、RO2容积份额、三原子气体和水蒸汽容积总份额、容积飞灰浓度、烟气质量、质量飞灰浓度等。具体计算见 表3 烟气特性表序号项目名称符号单位炉膛、屏凝渣管高过低过高省高空预低省低空预1受热面出口过量空气系数1.21.231.261.281.311.331.362烟道平均过量空气系数pj1.21.2151.2451.2701.2951.3201.3453干烟气容积VgyNm3/kg7.1707.2627.4467.5997.7527.9068.0594水蒸气容积VH2ONm3/kg0.6110.612
8、0.6150.6180.6200.6230.6255烟气总容积VyNm3/kg7.7817.8748.0618.2178.3728.5298.6846RO2容积份额rRO20.1400.1390.1350.1330.1300.1280.1267水蒸气容积份额rH2O0.0790.0780.0760.0750.0740.0730.0728三原子气体和水蒸气容积总份额r0.2190.2170.2110.2080.2040.2010.1989容积飞灰浓度vg/m333.22532.83232.07031.46230.87930.31129.77010烟气质量mgKg/kg10.32610.44610
9、.68610.88611.08611.28711.48711质量飞灰浓度yKg/kg0.0250.02470.0240.02370.02330.02290.02253) 烟气焓、空气焓、蒸汽焓的计算:炉膛、屏式过热器、高温过热器、低温过热器、高温省煤器、高温空气预热器、低温省煤器、低温空气预热器等所在烟气区域的烟气在不同温度下的焓,并列成表格作为温焓表。具体见表4、5、6、7.对在锅炉受热面的各个部位的蒸汽或者空气的焓值进行计算,列成表格,作为温焓表。具体见表表4 烟气焓温表用于炉膛、屏、高过的计算烟气焓温表(用于炉膛,屏式过热器,高温过热器)烟气或空气温度()理论烟气焓h0y(kJ/kg)理
10、论烟气焓h0K(/kg)炉膛、屏凝渣管hy=1.20高温过热器hk=1.234003767.6293320.9894431.8274537.4565004776.3444193.8405615.1125740.9276005811.5275086.3066828.7886981.3777006872.704597.1208072.1248252.0378007956.576921.5069340.8089548.4539009057.7807860.62210629.90410865.723100010176.9848810.64911939.11412203.433110011312.528
11、9776.67613267.86313561.163120012461.28110784.58714610.99814933.456130013625.28311734.35315972.15416324.184140014795.82812727.10617341.24917723.062150015977.23613724.45718722.12719133.861160017167.94714729.65420113.87820555.767170018368.7411573.79421516.32921988.468180019571.65016746.30222920.9102342
12、3.299190020781.90917769.82824335.87524868.969200021996.07618729.12825754.50226318.265210023221.26219823.13327185.88927780.583220024492.90220852.05328613.31329238.874表5 烟气焓温表用于低温过热器、高温省煤器的计算烟气焓温表(用于低温过热器,高温省煤器)烟气或空气温度()理论烟气焓h0y(kJ/kg)理论烟气焓h0K(/kg)低温过热器hy=1.26高温省煤器hk=1.283002785.721 2468.490 3427.528
13、3476.898 4003767.629 3320.989 4621.086 4697.506 5004776.344 4193.840 5866.742 5950.619 6005811.527 5086.306 9133.967 7235.708 7006872.704 5997.102 8431.951 8551.893 8007956.507 6921.506 9756.099 9894.529 表6 烟气焓温表用于高温空预器、低温省煤器的计算烟气焓温表(用于高温空预器,低温省煤器)烟气或空气温度()理论烟气焓h0y(kJ/kg)理论烟气焓h0K(/kg)低温过热器hy=1.31高温省
14、煤器hk=1.33100903.352811.7961155.5091171.245 2001831.414 1832.7872337.578 2370.234 3002785.721 2468.490 3550.929 3600.323 4003767.629 3320.9894797.136 4863.555 5004776.344 4193.8406076.434 6160.311 60058111.527 5086.3607388.282 7490.008 表7 烟气焓温表用于低温空预器的计算烟气焓温表(用于低温空预器)烟气或空气温度()理论烟气焓h0y(kJ/kg)理论烟气焓h0K(
15、/kg)低温过热器hy=1.36100903.352待添加的隐藏文字内容2811.7961195.5992001831.414 1832.7872419.217 3002785.721 2468.490 3674.377 4003767.629 3320.9894963.185 5004776.344 4193.8406286.126 60058111.527 5086.3607642597 4) 锅炉热效率及燃料热消耗量计算:1、计算锅炉输入热量,包括燃料的收到基低位发热量,燃料物理显热、外来热源加热空气时带入的热量。2、各项热损失,包括化学不完全燃烧热损失q3和机械不完全燃烧热损失q4,锅
16、炉散热损失q5,灰渣热物理损失q6,排烟热损失q2。具体数据见锅炉热平衡及燃料消耗量计算见表8.表8 锅炉热平衡及燃料消耗量的计算序号名称符号单位公式结果1锅炉输入热量QrkJ/kg 式(2-8)QrQar,net228252排烟温度 py见设计指导书128.83排烟焓hpykJ/kg查焓温表,用插值法求1022.8864冷空气温度tlk见设计指导书205理论冷空气焓h0lkkJ/kghlk0=(ct)kV0162.3596化学未完全燃烧热损失q3%见设计指导书0.57机械未化学燃烧热损失q4%见设计指导书1.58排烟过量空气系数py查表2-91.369排烟热损失q2%(100-q4)(hpy
17、-apy hlk0)3.4610散热损失q5%见设计指导书0.511灰渣损失q6%式(2-13)012锅炉总损失q% q2+q3+q4+q5+q65.96113锅炉热效率100- q94.03914保温系数100-q5/(+ q5)0.99515过热蒸汽焓 kJ/kg查指导书附录B-6,B-73477.516给水温度tgs给定21617给水焓hgskJ/kg查指导书附录B-6,B-7870.31618锅炉有效利用热QkJ/hDgr(hgg-hgs)159325.01419实际燃料消耗量BkJ/h100Q/(Qr)26721.9220计算燃料消耗量BjkJ/hB(1-q4/100)26321.0
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