锅炉课程设计-65th中压煤粉锅炉设计.doc

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……………………………………………………………………………4
第四节
燃料产物和锅炉热平衡计算……………………………………………………………………5
第五节
炉膛设计和热力计算……………………………………………………………………………8
第六节
凝扎管热力计算…………………………………………………………………………………16
第七节
高温对流过热器设计及热力计算………………………………………………………………18
第八节
低温对流过热器设计及热力计算………………………………………………………………23
第九节
上级省煤器设计及热力计算……………………………………………………………………27
第十节
上级空气预热器设计及热力计算………………………………………………………………31
第十一节
下级省煤器设计及热力计算……………………………………………………………………33
第十二节
下级空气预热器设计及热力计算………………………………………………………………37
第十三节
热力计算数据的修正和计算结果汇总…………………………………………………………39
第十四节
锅炉设计说明书 ………………………………………………………………………………42
参考文献 …………………………………………………………………………………46
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,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。
65t/h中压煤粉锅炉设计
第1章 设计任务书
1.1设计题目 65t/h中压煤粉锅炉
1.2原始资料
(1)、锅炉额定蒸发量; D1 =65t/h
(2)、过热蒸汽压力: P1=3.9MP
(3)、过热蒸汽温度; t1 =450℃
(4)、给水温度; tgs =170℃
(5)、给水压力; pgs =4.9Mpa
(6)、排污率; Ppw=2%
(7)、周围环境温度; tlk =30℃
(8)排烟温度假定值:145℃,热空气温度假定值:trk =320℃
(9)、燃料特性
①燃料名称:西山贫煤
②煤的收到基成分(%): =67.6;=1.8;=1.3;=2.7;=0.9;
=6.0;=19.7
③煤的干燥无灰基挥发份;=15%
④煤的低位发热量; =24720kJ/kg
⑤灰熔点: DT=1190℃、ST=1340℃、FT=1450℃
(10)制粉系统 中间储仓式,乏气送粉,筒式钢球磨煤机
(11)汽包工作压力4.3Mpa(表压)
第2章 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
+ + + + + + =67.6+1.8+1.3+2.7+0.9+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
=100/(100——)=100/(100-6-19.7)=1.346
则干燥无灰基元素成分应为
=×=90.983 Hr=×=3.634
=×=2.423 =× =1.211
=×=1.750
(2)干燥基灰分的计算
=100 /(100-)r=21%
(3)干燥无灰基低位发热量的计算
=(+25×)=(24720+25*6)100/(100-6-19.7)
=33472.41(kJ/kg)
2.3煤种判别;
(1)煤种判别
由燃料特性得知=15.0%<20%,而且=24720J/kg>18840 kJ/kg,所以属于Ⅱ类烟煤。
(2)折算成分的计算
= (%)=3.34%
Mar,zs= (%)=1.02%
Sar,zs= (%)=0.22%
因为<4%,所以此煤不属于高灰的煤。
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;
(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,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,保护水平烟道的对流受热面,在水平烟道内布置高、低温对流过热器。前后隔墙省煤器采用膜式水冷壁结构。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的。
热风温度=350,理应采用二级布置空气预热器。
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
按中压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——顶棚式过热器——低温对流过热器——一级喷水减温——高温对流过热器——汽轮机。
(2)水系统的流程
给水泵——低温级省煤器——高温级省煤器——汽包——下降管——下联箱——水冷壁——上联箱——汽包。
第4章 燃烧产物和锅炉热平衡计算
4.1燃烧产物计算
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
理论氧气量=1.4088Nm3/kg
理论空气量=6.7085Nm3/kg
理论烟气容积V0Y=7.0595Nm3/kg
理论氮气容积V0N2=5.3069Nm3/kg;
三原子气体RO2的容积VRO2= 1.2705Nm3/kg;
理论水蒸气容积V0H2O= 0.4821Nm3/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4?1。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4?2列出各项,此表为烟气特性表。
炉膛,凝渣管
高温对流过热器
低温对流过热器