熱水鍋爐設計畢業(yè)論文

1、<p>　　SZL7.0-1.0/115/70-AI熱水鍋爐設計</p><p><b>　　摘 要</b></p><p>　　如今，鍋爐作為一種主要的能源轉換裝置被廣泛的研究和應用，成為生活和工業(yè)上不可或缺的一項重要工具。本次設計任務是一臺型號為SZL7-1.0/115/70-AI鍋爐的計算及繪圖，設計過程中既要大膽又要切合實際。</p>

2、<p>　　在鍋爐設計的過程中，主要考慮的因素是保證爐內著火，爐膛內有足夠的輻射熱量，煤的燃盡程度以及爐膛容積熱負荷和爐膛面積熱負荷的影響，熱負荷過大就會引起爆管；熱負荷過小就會導致爐內溫度分布不均。影響鍋爐管束的主要因素是煙氣溫度、速度，如果過高則回造成對流受熱面工作條件的惡化和劇烈磨損。在整個鍋爐結構的設計過程中，一定要確保有一定的氣密性以保證爐膛內進行微負壓燃燒。</p><p>　　下面，簡單

3、介紹一下該鍋爐的特點：</p><p>　　該鍋爐為雙鍋筒縱置式自然循環(huán)爐，爐膛四周布置了水冷壁，為了保證爐膛中持續(xù)穩(wěn)定的燃燒，采用高而短的前拱和低而長的后拱。煙氣從爐膛出來后進入燃盡室，燃盡室也布置有水冷壁。上下鍋筒之間布置密集的對流鍋爐管束，為主要受熱面。尾部煙道布置了空氣預熱器來降低排煙溫度，提高鍋爐效率，改善燃料的著火和燃燒過程。燃燒設備為鏈條爐排，燃料為I類煙煤，其低位發(fā)熱量為13536Kj/Kg.&l

4、t;/p><p>　　本次設計嘗試很有必要，也很有意義。</p><p>　　關鍵詞　熱水鍋爐；熱力計算；強度計算；煙風阻力計算</p><p>　　Hot water boiler designer- SZL7.0-1.0/115/70-AI</p><p><b>　　Abstract</b></p>&l

5、t;p>　　Now, the boiler as a primary energy conversion device is a wide range of research and application, as life and essential in the industry an important tool. This design task is a model calculation and drawing SZL

6、7-1.0/115/70-AI boiler, the design process should not only bold but also realistic. In the boiler design process, the main consideration is to ensure that the furnace fire, furnace heat radiation sufficient coal burnout

7、 Chengduoyiji hearth furnace heat load and volume of space heat load,</p><p>　　Keywords Hot water boiler; thermodynamic calculation; strength calculation; smoke wind resistance calculation</p><p

8、>　　不要刪除行尾的分節(jié)符，此行不會被打印</p><p><b>　　目 錄</b></p><p><b>　　摘要……I</b></p><p>　　AbstractII</p><p><b>　　第1章 緒論1</b></p><p&

9、gt;　　1.1 課題背景1</p><p>　　1.2 本文研究內容和意義1</p><p>　　第2章 鍋爐結構與設計簡介2</p><p>　　2.1 鍋爐概述2</p><p>　　2.2 方案論證3</p><p>　　2.3 鍋爐基本特性4</p><p>　　2.3.1

10、 鍋爐基本特性4</p><p>　　2.3.2 燃料特性5</p><p>　　2.3.3管子特性5</p><p>　　2.3.4主要經濟技術指標5</p><p>　　2.3.5鍋爐基本尺寸6</p><p>　　2.4 鍋筒及爐內設備6</p><p>　　2.4.1上鍋筒

11、6</p><p>　　2.4.2下鍋筒6</p><p>　　2.4.3水冷壁6</p><p>　　2.4.4燃燒設備7</p><p>　　2.4.5鍋爐管束7</p><p>　　2.4.6空氣預熱器：7</p><p>　　2.5 鋼架、平臺和扶梯7</p>

12、<p><b>　　2.6 爐墻7</b></p><p>　　2.7 鍋爐范圍內的閥門儀表7</p><p>　　2.8 本章小結8</p><p>　　第3章 鍋爐熱力計算9</p><p>　　3.1 鍋爐規(guī)范和基本參數計算9</p><p>　　3.1.1 鍋爐規(guī)范9

13、</p><p>　　3.1.2 燃料特性9</p><p>　　3.1.3 鍋爐各受熱面漏風系數和過?？諝庀禂?</p><p>　　3.1.4 理論空氣量的計算10</p><p>　　3.1.5 煙氣特性表10</p><p>　　3.2 焓溫表11</p><p>　　3.3

14、鍋爐熱平衡及燃料消耗量計算12</p><p>　　3.4 爐膛計算13</p><p>　　3.4.1 爐膛結構特性計算13</p><p>　　3.4.2 爐膛傳熱計算15</p><p>　　3.5 燃盡室計算16</p><p>　　3.5.1 燃盡室結構計算16</p><p&

15、gt;　　3.5.2 燃盡室熱力計算17</p><p>　　3.6 鍋爐管束計算19</p><p>　　3.6.1 結構特性計算19</p><p>　　3.6.2 鍋爐管束傳熱計算19</p><p>　　3.6.3 空氣預熱器計算20</p><p>　　3.6.4 空氣預熱器熱力計算21</

16、p><p>　　3.7 熱力計算的誤差校核22</p><p>　　3.8 熱力計算結果匯總表22</p><p>　　3.9 本章小結23</p><p>　　第4章 鍋爐強度計算24</p><p>　　4.1 上鍋筒強度計算24</p><p>　　4.2 上鍋筒有孔封頭的強度設計

17、25</p><p>　　4.3 下鍋筒強度設計25</p><p>　　4.4 下鍋筒封頭開孔計算26</p><p>　　4.5 前后集箱開孔計算27</p><p>　　4.6 安全閥排放能力計算28</p><p>　　4.7 本章小結29</p><p>　　第5章 煙風阻力

18、計算30</p><p>　　5.1 煙道阻力計算30</p><p>　　5.1.1 爐膛真空度30</p><p>　　5.1.2 燃盡室真空度30</p><p>　　5.1.3 鍋爐管束阻力計算30</p><p>　　5.1.4 空氣預熱器阻力計算31</p><p>　　

19、5.1.5 除塵器總阻力計算31</p><p>　　5.1.6 煙囪阻力計算31</p><p>　　5.1.7 煙道自生通風力計算32</p><p>　　5.2 風道阻力計算33</p><p>　　5.3 送風機的選擇34</p><p>　　5.4 引風機的選擇34</p><

20、p>　　5.5 本章小結35</p><p><b>　　結論36</b></p><p><b>　　致謝37</b></p><p><b>　　參考文獻38</b></p><p>　　附錄A 英文原文39</p><p>　　附

21、錄B 英文翻譯44</p><p>　　千萬不要刪除行尾的分節(jié)符，此行不會被打印。在目錄上點右鍵“更新域”，然后“更新整個目錄”。打印前，不要忘記把上面“Abstract”這一行后加一空行</p><p><b>　　緒論</b></p><p><b>　　課題背景</b></p><p>　

22、　鍋爐作為一種能源轉換設備，在工業(yè)中得到了廣泛的利用，它通過燃燒煤、石油、天然氣等有機染料，能釋放出熱能，利用傳熱設備將熱傳給水或蒸汽，由這些中間載體將熱傳輸到利用設備中，所以鍋爐的主要任務是把燃料的化學能換成蒸汽的熱能。 </p><p>　　鏈條爐是一種應用最廣泛的工業(yè)鍋爐，它與其它類型的鍋爐相比，許多地方有獨到之處：與沸騰爐相比，它設備簡單，磨損?。慌c手燒爐相比，它機械化程度高，易實現燃燒過程的自動控制；與

23、煤粉爐相比，它設備簡單，輔機少，因而投資少。同時利用爐膛內前后拱的配合，在爐內形成良好的空氣動力場，且保證燃燒過程的穩(wěn)定，利用鏈條爐排的不斷移動，實現了給煤和除渣的機械化，降低了運行人員的勞動強度，改善了勞動環(huán)境。煤是我國鍋爐的主要燃料，由于鏈條爐由于鏈條爐有以上優(yōu)點，雖然它的煤種適應性差，鏈條爐仍然是利用最廣泛，最普遍的工業(yè)爐爐種。</p><p><b>　　本文研究內容和意義</b>&

24、lt;/p><p>　　本鍋爐的型號為SZL7.0-1.0/115/70-AI，即雙鍋筒縱置式鏈條爐，額定供熱量為7.0MW，蒸汽出口壓力為1.0MPa，燃用燃料為I類煙煤。</p><p>　　本次設計的燃料是以吉林通化I類煙煤為代表煤種，其低位發(fā)熱量為13536kJ/kg,灰份較高，著火不容易，但利用拱的配合可以獲得較高的熱效率。在設計時采用了一些切實可行的措施，改善了鍋爐鼓包、爆管和前管

25、板裂紋的缺點。</p><p>　　基于以上對鍋爐和代表煤種的優(yōu)、缺點的了解及初步分析在設計該安全、高熱效率、簡單可行的方法，以及由于對專業(yè)知識和實際經驗的缺少，在此次設計中可能會出現錯誤，請老師諒解。</p><p><b>　　鍋爐結構與設計簡介</b></p><p><b>　　鍋爐概述</b></p>

26、<p>　　鍋爐是國民經濟中重要的能源轉換設備，鍋爐本體大致可分為水冷壁、鍋爐管束、省煤器以及空氣預熱器。它們都是各種類型的受熱面，煙氣的熱能通過這些受熱面?zhèn)鬟f給工質。鍋爐本體一側處在高溫煙氣條件下，因而要求它們的結構和材料要能夠承受高溫和抵抗煙氣的腐蝕；鍋爐的另一側工質是水、水蒸汽和空氣，水和水蒸汽工作時具有很高的工作的壓力，所以鍋爐本體主要部件還要具有一定的承受能力；另外鍋爐本體還要具有良好的傳熱性能。</p&g

27、t;<p>　　前燃燒設備：鏈條爐排的爐排塊是裝在有連鏈輪帶動的鏈條上的，煤自爐煤斗落至爐排上，爐排由傳動機構帶動自前往后緩慢移動，通過限制煤層厚度的煤閘板把煤代入爐膛。由于受到爐膛的輻射和爐膛中火焰與煙氣的輻射熱，進入爐膛的煤層在前進中溫度不斷提高而干燥，然后放出揮發(fā)份而著火，在前進中逐漸燃燒完全，最后把燃盡后的灰渣由裝置在爐排末端的除渣板（俗稱老鷹鐵）鏟落至渣斗。為了適應不同燃燒區(qū)段空氣量的要求，煤層下的送風采取分段送

28、風，且所用風壓不同，這樣能保證燃燒充分，還有一定的燃燒強度，能給鍋爐提供足夠的可利用熱能，進而提高鍋爐的效率。</p><p>　　鍋爐爐墻：爐墻是用來把鍋爐中的煙氣、受熱面和外界隔絕，保證和提高鍋爐運行的經濟性和安全性。其主要作用防止外界的冷空氣等漏入煙道和爐膛，防止鍋爐熱量的損失，減少鍋爐的散熱損失，以及組成煙氣的流道。爐墻內層用耐火磚砌成，間隙不夠的地方用火混凝土澆制；耐火層外用絕熱性能良好的保溫層做絕熱層

29、；最外面用鋼板做成外部密封層。金屬框架起支撐、穩(wěn)定作用，要具有一定的強度和穩(wěn)定性。</p><p>　　熱水鍋爐的特點：熱水鍋爐與蒸汽鍋爐相比，根本不同點是：鍋爐不產生蒸汽，進出的都是水。水可以是強制流動，也可以是自然循環(huán)。因此熱水鍋爐的特點如下：</p><p>　　結構簡單、制造方便，耗鋼量少，成本低；</p><p>　　對水質要求相對較低，工作壓力不高，故安

30、全性較好；</p><p>　　工質溫度較低，易產生煙氣側的酸腐蝕；</p><p>　　熱水鍋爐多用于供暖，鍋爐多為不合理的間斷運行，啟動時金屬壁溫較低，極易結露、粘灰；</p><p>　　熱水鍋爐季節(jié)性很強，要求系統(tǒng)設計要考慮供熱負荷調節(jié)的可能，同時也要求鍋爐有較大的適應性；</p><p><b>　　運行操作方便；<

31、/b></p><p>　　熱水鍋爐在突然停電、停泵時，鍋水容易汽化，必須采取措施以保證鍋爐工作的安全。</p><p><b>　　方案論證</b></p><p>　　對于鍋爐的設計，可以采用局部設計方案，也可以采用整體設計方案。本次設計的任務是對整個鍋爐進行設計，一般來說，不適合采用局部的設計。整體設計是為了保證鍋爐出力和參數的條件

32、下，盡量的使用原有的設備，對鍋爐進行大規(guī)模的徹底的設計。由于利用了一些原有的設備，整體設計可以節(jié)約一定的成本，而且能夠滿足鍋爐的額定出力，滿足鍋爐的負荷要求，但是整體設計的改動較大，工期較長，而且設計后的和原有的設備的壽命不同，兩者之間存在著隱患。</p><p>　　相比較而言，整體的設計就有更大的優(yōu)點。整體的設計就是保持原有的燃燒受熱面和對流受熱面不便，只是對相關的差異性的地方進行設計，這可以說是合條件的適當

33、的設計。本次設計主要應用了局部的設計方案，主要的設計有：</p><p><b>　　設計了鍋內裝置；</b></p><p><b>　　優(yōu)化了一次風系統(tǒng)；</b></p><p>　　增加了外伸煙道，是布置趨于合理；</p><p>　　對鍋爐頂棚，平臺及扶梯的設計。</p>&l

34、t;p>　　該方案的優(yōu)點是避免了過多的能源浪費，結構簡單，工程的工期短，工作量少。</p><p>　　本次設計的課題為SZL7.0-1.0/115/70-AI，該鍋爐屬于低壓小型工業(yè)鍋爐，受到應用條件的限制，需要停爐和起爐，負荷經濟變化，采用雙鍋筒，正是基于此。因雙鍋筒水容量較大，并且有較大的蓄熱能力，所以適應負荷變化能力強，且氣壓穩(wěn)定，運行特性好，自然循環(huán)特性條件好，對于低壓鍋爐單靠輻射受熱面是不夠的，

35、而雙鍋筒可以布置較多的對流受熱面。采用縱置式可以使鍋爐結構緊湊，尺寸小，便于安裝。設計后的熱水鍋爐也沿襲了蒸汽鍋爐的這些優(yōu)點。同時，熱水鍋爐還有自己的特點：熱水鍋爐自然循環(huán)的運動壓頭來自水溫差而產生的密度差，其植極小。由于熱水所載帶的只是物理顯熱，不存在蒸發(fā)潛熱，熱水的載熱量要比蒸汽小得多，熱水鍋爐鍋水不濃縮，水質變化不大，因此對補給水硬度要求忽略低點，此外，熱水鍋爐的低溫受熱面容易發(fā)生低溫腐蝕和堵灰。</p><p

36、>　　為了減少不完全燃燒損失，以便提高熱效率，在爐膛和鍋爐管束之間布置燃盡室，燃盡室既可以調節(jié)合理煙速，煙氣中的飛灰在其中起飛灰沉淀作用，也承擔部分的換熱，使得未燃物得到充分的燃燒，同時，也起了保護后面管束免受磨損的作用。</p><p>　　鍋爐管束中煙氣作橫向沖刷。煙道橫向，可以降低鋼耗，減少總體尺寸。對于管束，采用順列布置，目的是為了傳熱的效果較好，減少煙氣的流動阻力，管的磨損較小，降低電耗，提高效率

37、，同時也使加工工藝簡化。因為煙氣流程中有沖刷死角，可以采用較小的熱有效系數來補償，而三個煙道流通截面積逐漸減小，保證了煙速的均勻性，換熱效果好。同時每一流程都設置了漏灰裝置。管束在節(jié)距的選擇上主要考慮以下因素：第一，相鄰兩根管子焊接時，熱影響區(qū)不重合；第二，焊縫及熱影響區(qū)內，不可開孔；第三，保證煙速合理性。</p><p>　　煙氣溫度的選取重點是爐膛出口煙溫θl”和排煙溫度θpy的選取。由于θl” 直接影響鍋爐

38、的經濟性和安全性，所以θl” 的選擇一定要合理：若θl” 過低，不經濟且爐膛溫度水平降低，對燃燒不利，使固體和氣體不完全燃燒損失增加；若θl” 過高，將引起受熱面結渣，影響鍋爐的安全可靠運行。所以對一般煤種，在熱水鍋爐中，θl” 應選擇在900℃-950℃范圍內。同樣對排煙溫度的選擇，也應根據技術經濟性分析來選?。喝籀萷y降低，鍋爐排煙熱損失減少，效率提高從而節(jié)約燃料，降低鍋爐運行費用。但θpy 過低時，傳熱不良從而使尾部受熱面增加，體

39、積增大，金屬耗量增加，投資增加，同時θpy 太低時尾部受熱面易發(fā)生低溫腐蝕或堵灰，影響運行可靠性。所以θpy 在D≥6t/h的鍋爐中，根據所用煤種水分和硫分的大小，不宜低于150℃，通常新設計鍋爐取為160-180℃。</p><p>　　為了降低θpy，鍋爐尾部設有尾部受熱面：空氣預熱器?？諝忸A熱器除了可以為燃料提供熱空氣，改善著火和燃燒條件外，更重要的是，降低排煙溫度。因此必須布置入口溫度為30℃的空氣預熱器

40、。為了煙氣側和空氣側放熱系數接近，得到較大的傳熱系數，盡量使wk/wy=1/2，使流動趨于逆流，可以得到較大的溫壓。</p><p><b>　　鍋爐基本特性</b></p><p><b>　　鍋爐基本特性</b></p><p><b>　　表2-1 鍋爐規(guī)范</b></p><

41、;p><b>　　燃料特性</b></p><p>　　表2-2 設計燃料</p><p><b>　　2.3.3管子特性</b></p><p>　　表2-3 管子特性</p><p>　　2.3.4主要經濟技術指標</p><p>　　表2-4 經濟技

42、術指標</p><p>　　2.3.5鍋爐基本尺寸</p><p>　　表2-5 鍋爐尺寸</p><p><b>　　鍋筒及爐內設備</b></p><p>　　鍋筒是容納水的筒形受壓容器，采用雙鍋筒結構，既經濟易安裝，檢修固定方便。</p><p><b>　　2.4.1上鍋筒

43、</b></p><p>　　內徑1200㎜，壁厚22㎜，筒身長8260㎜，包括兩側封頭一起為9200㎜。上鍋筒筒身用20鋼板熱卷冷校而成，封頭為20鋼沖壓而成的橢圓形封頭，為了焊接方便，封頭和筒身壁厚都采用一致即22㎜。</p><p>　　鍋內裝置：安裝有隔水板和配水管，隔水板位于下降管和管束第一排管中間，配水管兩頭開有均勻小孔，將回水管給下降管均勻分配。</p>

44、;<p><b>　　2.4.2下鍋筒</b></p><p>　　下鍋筒內徑1000㎜，壁厚22㎜，筒身長3700㎜，包括兩側封頭一起為4500㎜，筒身及封頭都為20鋼板制成。下鍋筒底部有定期排污管，以便排出雜志和沉淀物。上下鍋筒之間有管束。</p><p><b>　　2.4.3水冷壁</b></p><p&

45、gt;　　在鍋爐爐膛內經常布置大量水冷壁，一方面可以充分發(fā)揮輻射受熱面熱強度的特點，同時它用來保護爐強免受高溫破壞使灰渣不易粘結在爐墻上，防止爐膛被沖刷磨損，過熱破壞。它是自然循環(huán)鍋爐構成水循環(huán)回路不可缺少的重要部件。</p><p>　　本鍋爐爐膛內四壁都布置有水冷壁，其中前墻有18根51×2的碳素鋼管節(jié)距為125 ㎜組成，前墻水冷壁管組下部焊在219×6的集箱上，上部直接與鍋筒焊接在一起，

46、后墻與前墻相同由18根51×2的碳素無縫鋼管組成。兩側水冷壁分別由18根51×2的碳素無縫鋼管節(jié)距為125 ㎜組成。</p><p><b>　　2.4.4燃燒設備</b></p><p>　　燃燒由煤斗和正轉鏈條爐排及其傳動裝置組成，爐排有效燃燒面積為11.45㎡。</p><p><b>　　2.4.5鍋爐管束

47、</b></p><p>　　上下鍋筒中心距為4200㎜，中間由432根51×2碳素無縫鋼管脹接在上下鍋筒上組成，管子順列布置，橫向24根，縱向18根，橫向節(jié)距為125㎜，縱向節(jié)距為125㎜。上下鍋筒及管束通過上鍋筒支撐在鍋爐鋼架上。</p><p>　　2.4.6空氣預熱器：</p><p>　　采用鋼管式空氣預熱器，單級錯列布置，由800根

48、Φ40×1.5組成，橫向節(jié)距70mm,縱向節(jié)距50mm，高2.75 mm，煙氣在管內自上而下流動，空氣在管外做橫向沖刷?？諝鈨纱谓徊媪鲃樱淇諝庥?0℃被加熱到160℃變成熱空氣后由熱空氣管道進入爐膛，空氣預熱器的受熱面積為311.896m2。</p><p><b>　　鋼架、平臺和扶梯</b></p><p>　　為了支撐鍋筒、集箱、管子及爐墻，設置了鋼

49、架，鍋爐本體重量由剛架傳至基礎，為安裝、檢查和維修，設置了平臺，各平臺之間由扶梯連接。</p><p><b>　　爐墻</b></p><p>　　爐膛爐墻的負荷作用在鋼架和基礎，分二層。內層為耐火磚，外層為硅藻土保溫磚，在側墻上分別在前拱下方，鍋爐管束中部，燃盡室，，以及后拱上方均開有人孔，以便安裝維修，清除灰渣。</p><p>　　鍋爐

50、范圍內的閥門儀表</p><p>　　鍋爐產生的熱水由主出水管供給用戶。為了保證鍋爐安全，裝有兩個安全閥，同時在上鍋筒裝有兩個壓力表以便觀察壓力，有排氣閥一個，水壓表兩個。</p><p><b>　　本章小結</b></p><p>　　本章主要對本文所設計的鍋爐進行了簡單的介紹，著重論述了鍋爐的合理性、主要的設計參數的選取及本設計鍋爐的主要

51、的優(yōu)點，同時對本次設計中涉及的計算給出了論述。通過下文計算可知上述論證合理，符合實際工程要求。</p><p><b>　　鍋爐熱力計算</b></p><p>　　鍋爐規(guī)范和基本參數計算</p><p><b>　　鍋爐規(guī)范</b></p><p>　　1．鍋爐額定供熱量 =7MW</p&

52、gt;<p>　　2．鍋爐工作壓力 =1.0Mpa</p><p>　　3．額定給水溫度 =70℃</p><p>　　4．額定出水溫度 =115℃</p><p>　　5．冷空氣溫度 =30℃</p><p>　　6．排煙溫度 =180℃</p><p><b>　　燃料特

53、性</b></p><p>　　1．燃料名稱：吉林通化 </p><p>　　2．燃料工作基（應用基）成分</p><p>　　碳 =38.46%</p><p>　　氫 =2.16%</p><p><b>　　氧 =4.65%</b></p><p&g

54、t;<b>　　氮=0.52%</b></p><p><b>　　硫 =0.61%</b></p><p>　　水分 =10.50% </p><p>　　灰分 =43.10%</p><p>　　揮發(fā)分 =21.91%</p><p>　　3. 燃料低位發(fā)熱量=

55、13536kJ/kg</p><p>　　鍋爐各受熱面漏風系數和過?？諝庀禂?lt;/p><p>　　煙道各處過量空氣系數，各受熱面的漏風系數，列于表II-1中。爐膛出口過量空氣系數按表2-1（[1]）取。煙道中各受熱面的漏風系數按表2-3取。</p><p>　　表3-1 煙道中各處過量空氣系數及各受熱面的漏風系數</p><p><

56、b>　　理論空氣量的計算</b></p><p>　　1. 理論空氣量及=1時的燃燒產物容積的計算</p><p><b>　　理論空氣量</b></p><p>　　=0.0889（Cy+0.375Sy）+0.265Hy-0.0333Oy</p><p>　　=3.857Nm3/kg</p>

57、;<p><b>　　RO2理論容積</b></p><p>　　=0.01866（Cy+0.375Sy）=0.722 Nm3kg</p><p><b>　　N2理論容積</b></p><p>　　=0.79Vo+0.8Ny/100</p><p>　　=3.501Nm3/kg&l

58、t;/p><p><b>　　H2O理論容積</b></p><p>　　=0.111Hy+0.0124Wy+0.0161Vo</p><p>　　=0.432Nm3/kg</p><p><b>　　煙氣特性表</b></p><p>　　表3-2 煙 氣 特 性 表&l

59、t;/p><p>　　注：飛灰份額afh按表2-1取0.2。</p><p><b>　　焓溫表</b></p><p><b>　　表3-3 寒溫表</b></p><p><b>　　表3-4</b></p><p>　　鍋爐熱平衡及燃料消耗量計算&l

60、t;/p><p>　　表3-5 熱平衡及燃料消耗量計算</p><p>　　爐膛計算 </p><p><b>　　爐膛結構特性計算 </b></p><p>　　1. 爐排面積熱負荷qR=800KW/m2</p><p>　　爐排面積R=12.45 m2</p>

61、<p>　　取爐排長度L=5.93m 爐排寬度=2.1m</p><p>　　爐膛周界面積計算 </p><p><b>　　a.前墻面積Fq</b></p><p>　　光管面積：Fq1=2.468×2.1+0.5×(1.2+2.1)×0.26=5.4818㎡</p>

62、<p>　　覆蓋耐火磚面積：Fq2=(0.990+0.996+1.229)×2.1=6.7515㎡</p><p>　　前墻總面積：Fq= Fq1＋Fq23=12.2333㎡</p><p><b>　　b.后墻面積Fh</b></p><p>　　光管面積：Fh1=2.468×2.1+0.5×(1.

63、2+2.1)×0.26=5.4818㎡</p><p>　　覆蓋耐火磚面積：Fh2=(0.5+3.991+2.0)×2.1=13.6311㎡</p><p>　　后墻總面積：FH=FH1+FH2 =19.1129㎡</p><p><b>　　c.側墻面積Fzc</b></p><p>　　光管面積

64、Fc1=2.3×2.998×2=13.7448㎡</p><p>　　耐火磚面積 Fc2=17.8748㎡</p><p>　　側墻總面積：Fc= Fc1+ Fc2=31.62</p><p>　　f.出口窗面積Fch</p><p>　　出口窗面積：Fch=1.7995㎡</p><p>　　g.

65、爐排面積R=12.45㎡ </p><p>　　周界面積：Fl=Fq+Fh+F+Fch+R=77.2157㎡</p><p><b>　　爐膛容積計算</b></p><p><b>　　=33.2m3</b></p><p><b>　　輻射受熱面積的計算</b></

66、p><p>　　a.前墻輻射受熱面積Hq</p><p>　　光管：s/d=125/51=2.45,e/d=0.5,x=0.735</p><p>　　Hq1=xFq1=0.735×5.4818=4.0291㎡</p><p>　　耐火磚：Hq2=0.15×Fq2=0.15×6.7515=1.752㎡</p&g

67、t;<p>　　前墻總輻射受熱面積：Hq= Hq1＋Hq2=5.0418㎡</p><p>　　b.后墻輻射受熱面積Hh</p><p>　　光管: s/d=125/51=2.45,e/d=0.5,x=0.735</p><p>　　HH1=xFh1=0.735×5.4818=4.0291㎡</p><p>　　耐火磚

68、：Hh2=0.15×Fh2=0.15×13.6311=2.0447㎡</p><p>　　后墻總輻射受熱面積：Hh=HF1+Hf2=6.0748㎡</p><p>　　c.側墻輻射受熱面積Hc</p><p>　　側墻光管：s/d=125/51=2.45,e/d=0.5,x=0.735</p><p>　　Hc1=xFc1

69、=0.735×13.7448=10.1024㎡ </p><p>　　覆蓋耐火涂料面積：HC2=0.3FC2=0.3×17.8748=5.3624㎡</p><p>　　側墻總輻射受熱面積：HC=HC1+HC2=15.4648㎡</p><p>　　f.出口窗輻射受熱面積Hch</p><p>　　錯列布置 x=0.

70、52</p><p>　　出口窗輻射受熱面積：Hch=0.52×1.7995=0.9357㎡</p><p><b>　　總輻射受熱面積Hf</b></p><p>　　Hf=Hq+Hh+Hc+Hch=27.5171㎡</p><p><b>　　有效輻射層厚度</b></p>

71、<p><b>　　=1.5479m</b></p><p><b>　　爐膛水冷度</b></p><p><b>　　=0.4352</b></p><p><b>　　火床與爐墻面積比</b></p><p><b>　　=0

72、.1969</b></p><p><b>　　爐膛傳熱計算</b></p><p>　　表3-6 爐膛傳熱計算</p><p>　　與假設爐膛出口煙氣溫度相差42.2℃，小與±100℃，因此不用重新計算。</p><p><b>　　燃盡室計算</b></p>

73、;<p><b>　　燃盡室結構計算</b></p><p><b>　　燃盡室周界面積計算</b></p><p><b>　　a.前墻面積Fq</b></p><p>　　光管面積：Fq1=4×2.1+0.5×2.3×0.26-1.7995=7.0295

74、㎡</p><p>　　入口窗：Fq2=1.7995㎡</p><p>　　前墻總面積：Fq=Fq1+Fq2=8.829㎡</p><p><b>　　b.后墻面積Fh</b></p><p>　　覆蓋耐火磚面積：Fh1=1.0×1.1=1.1㎡</p><p>　　光管面積：Fh2=7

75、.0295-1.1=5.9295㎡</p><p>　　出口窗：Fh3=1.7995㎡</p><p>　　后墻總面積：Fh= Fh1＋Fh2＋Fh3=8.829㎡</p><p><b>　　c.側墻面積Fc</b></p><p>　　側墻覆蓋耐火磚面積：Fc1=1.0×1.4×2=2.8㎡&l

76、t;/p><p>　　側墻光管面積：Fc2=(3+0.52) ×1.4×2=9.856㎡</p><p>　　側墻總面積：Fc= Fc1＋ Fc2=12.656㎡</p><p>　　f.底面積：Fd=1.4×2.1=2.94㎡</p><p>　　燃盡室周界面積:Frj=Fq+Fh+Fc+Fd=33.254㎡<

77、;/p><p><b>　　燃盡室容積</b></p><p>　　Vrj=8.829×1.4=12.3606m3</p><p><b>　　前墻輻射受熱面積</b></p><p>　　a.前墻輻射受熱面積Hq</p><p>　　入口窗：x=0.48</p&

78、gt;<p>　　Hq2=0.48×Fq2=0.48×1.7995=0.8638㎡</p><p>　　前墻輻射受熱面積Hq= Hq2=0.8638㎡</p><p>　　b.后墻輻射受熱面積Hh</p><p>　　耐火層：Hh1=0.15×Fh1=0.15×1.1=0.165㎡</p><

79、p>　　光管：Hh2=0.735×Fh2=0.735×5.9295=4.3582㎡</p><p>　　出口窗：x=0.52</p><p>　　Hh3=0.52×Fh3=0.52×1.7995=0.9357㎡</p><p>　　后墻輻射受熱面積Hh=Hh1+Hh2+ Hh3=5.4589㎡</p>&l

80、t;p>　　c.側墻輻射受熱面積Hc</p><p>　　耐火磚：Hc1=0.3×Fc1=0.3×2.8=0.84㎡</p><p>　　光管：s/d=120/51=2.35 e/d=0.5 x=0.735</p><p>　　Hc2 =0.735×Fc2 =0.735×9.856=7.2442㎡</p>

81、;<p>　　側墻輻射受熱面積Hc = Hc1+ Hc2=7.9792㎡</p><p>　　燃盡室輻射受熱面積Hrj</p><p>　　Hrj=Hq+Hh+Hc=14.3019㎡</p><p><b>　　9.有效輻射層厚度</b></p><p>　　S=3.6×Vrj/Frj=3.6&#

82、215;12.3606/33.254=1.338m</p><p><b>　　10.水冷度</b></p><p>　　x=Hrj/Frj=14.3019/33.254=0.43</p><p><b>　　燃盡室熱力計算</b></p><p>　　表3-7 燃盡室傳熱計算見表</p

83、><p>　　與假設燃盡室出口溫度相差-9℃，小于+100℃，不必重新計算</p><p><b>　　鍋爐管束計算</b></p><p><b>　　結構特性計算 </b></p><p>　　橫向：n1=24根 S1/d=125/51=2.45</p><p>　　

84、縱向：n2=18根 S2/d=125/51=2.45</p><p>　　上鍋筒直徑：1200㎜ </p><p>　　下鍋筒直徑：1000㎜ </p><p>　　兩鍋筒間距：4200㎜</p><p><b>　　每排管角度差：7度</b></p><p><b>　　管

85、子的總長度</b></p><p>　　l=×2=78.233m</p><p><b>　　受熱面積</b></p><p>　　H=πdln1=3.14×0.051×78.233×24=300.68㎡</p><p><b>　　煙氣流通截面面積</

86、b></p><p><b>　　Fpj=2.32㎡</b></p><p><b>　　管子有效輻射層厚</b></p><p>　　有效輻射層厚度S=0.9d(4S1S2/πd2-1)=0.3054m</p><p><b>　　鍋爐管束傳熱計算 </b></p

87、><p>　　表3-8 鍋爐管束傳熱計算</p><p>　　∣△Q∣=1.42%<3%,設計合格。</p><p><b>　　空氣預熱器計算</b></p><p>　　1．空氣預熱器結構計算(結構如圖II-4所示)</p><p><b>　　外徑：d=40㎜</b&g

88、t;</p><p>　　厚度：δ=1.5mm</p><p>　　橫向節(jié)距：s1=70mm</p><p>　　縱向節(jié)距：s2=50mm</p><p>　　管子長度：L=2.75m</p><p>　　橫向管子數：n1=20</p><p>　　縱向管子數：n2=40</p>

89、<p>　　受熱面積：H=n1n2ЛdpjL=311.896㎡</p><p>　　空氣流通面積：f=L/2(a-dn)= 0.624㎡</p><p>　　煙氣流通面積：F=Лn1n2dn2/4=1.187㎡</p><p>　　橫向相對節(jié)距：s1/d=1.75</p><p>　　縱向相對節(jié)距：s2/d=1.25</p&g

90、t;<p><b>　　空氣預熱器熱力計算</b></p><p>　　表3-9 空氣預熱器傳熱計算</p><p>　　誤差滿足計算要求，故不再重算。</p><p><b>　　熱力計算的誤差校核</b></p><p>　　表3-10 熱力計算校核</p>

91、<p>　　※由于0.346％＜0.5％，誤差在允許范圍以內，設計合格。</p><p><b>　　熱力計算結果匯總表</b></p><p>　　表3-11 熱力計算匯總</p><p><b>　　本章小結</b></p><p>　　本章首先羅列了設計任務書中的主要參數，根據

92、燃料類別選擇了具</p><p>　　有代表性的煤種，對其成分進行了分析。</p><p>　　輔助計算中作了空氣平衡計算，燃燒產物的容積及焓計算，接著進行了鍋爐平衡及燃料耗量的計算，為后續(xù)的結構設計打下基礎。</p><p>　　對鍋爐各個部分作了具體的結構設計和傳熱計算，包括爐膛結構特性及傳熱計算，燃燒室結構及傳熱計算，鍋爐管束結構及傳熱計算，空氣預熱器的幾何特

93、性及傳熱計算。</p><p>　　最后進行了熱力計算的誤差校核，對熱力計算的結果進行了匯總。</p><p><b>　　鍋爐強度計算</b></p><p><b>　　上鍋筒強度計算</b></p><p>　　表4-1 上鍋筒強度計算</p><p>　　結論：

94、，所以強度合格。</p><p>　　上鍋筒有孔封頭的強度設計</p><p>　　表4-2 上鍋筒封頭強度計算</p><p><b>　　結論： </b></p><p><b>　　所以強度合格。</b></p><p><b>　　下鍋筒強度設計

95、 </b></p><p>　　表4-3 下鍋筒強度計算</p><p>　　結論： 所以強度合格。</p><p><b>　　下鍋筒封頭開孔計算</b></p><p>　　表4-4 下鍋筒封頭計算</p><p>　　結論： 所以強度合格。</p

96、><p><b>　　前后集箱開孔計算</b></p><p>　　表4-5 前后集箱開孔計算</p><p>　　結論： 所以強度合格。</p><p><b>　　安全閥排放能力計算</b></p><p>　　表4-6 安全閥排放能力計算</p&g

97、t;<p><b>　　本章小結</b></p><p>　　本章對鍋爐的部分受壓元件進行了強度設計和校核，上鍋筒內徑1200㎜，取用壁厚22㎜，材料，經校核強度合格；上鍋筒有孔封頭內徑1200㎜，取用壁厚22㎜，材料，經校核強度合格；下鍋筒內徑1000㎜，取用壁厚16㎜，材料，經校核強度合格；下鍋筒有孔封頭內徑1000㎜，取用壁厚16㎜，材料，經校核強度合格；前后集箱外徑21

98、9㎜，取用壁厚6㎜，材料，經校核強度合格；最后對安全的排放能力作了校核。</p><p><b>　　煙風阻力計算</b></p><p><b>　　煙道阻力計算</b></p><p><b>　　爐膛真空度</b></p><p>　　根據平衡通風情況給出的爐膛出口負壓取

99、值范圍為20-30 Pa，在此取爐膛真空度 Pa。</p><p><b>　　燃盡室真空度</b></p><p>　　取 Pa，故總的爐膛出口負壓（包括燃盡室）為 Pa。</p><p><b>　　鍋爐管束阻力計算</b></p><p>　　表5-1 鍋爐管束阻力計算</p>

100、<p><b>　　空氣預熱器阻力計算</b></p><p><b>　　表5-2</b></p><p><b>　　除塵器總阻力計算</b></p><p>　　容量為7MW的SHL10.5-1.0/115/70-WⅡ鍋爐須加裝旋風除塵器，這里采用切向進入式旋風除塵器，取阻力 Pa

101、。</p><p>　　空氣預熱器至煙囪之間的連接煙道的阻力取為=200 Pa。</p><p><b>　　煙囪阻力計算</b></p><p>　　表5-3 煙囪阻力</p><p><b>　　煙道自生通風力計算</b></p><p>　　表5-4 煙道自生通

102、風力計算</p><p><b>　　風道阻力計算</b></p><p>　　表5-5 鍋爐煙道系統(tǒng)總壓降計算表</p><p><b>　　送風機的選擇</b></p><p>　　表5-6 送風機選取</p><p><b>　　引風機的選擇 <

103、/b></p><p>　　表5-7 引風機選取</p><p><b>　　本章小結</b></p><p>　　本章對整個過路鍋爐的煙道系統(tǒng)和風道系統(tǒng)的阻力進行了計算，并在此基礎上選擇了引風機和送風機。</p><p>　　煙道系統(tǒng)阻力計算中，先計算出爐膛和燃盡室真空度，鍋爐管束阻力，除塵器總阻力，煙囪阻力

104、，煙道自生通風力，這些阻力的代數和構成鍋爐系統(tǒng)煙道總壓降。</p><p>　　風道系統(tǒng)阻力計算中，先計算出風道進口冷風道阻力，空氣預熱器阻力，熱風道阻力，爐排進風管阻力，爐排下必須具備的風壓，在此基礎上計算了風道系統(tǒng)總的流動阻力，再結合風道自生通風力計算出風道系統(tǒng)總的壓降。</p><p>　　最后根據壓降選擇送風機和引風機。</p><p><b>　

105、　結論</b></p><p>　　本文所設計的鍋爐是在原始舊爐的基礎上進行不斷改進而成的新型熱水鍋爐。它主要結構特點是有一個前后布置的大直徑鍋筒，兩邊是邊緣內拌邊的平管板鍋筒焊接。鍋筒內部布置大量用以對流換熱用的煙管，煙管兩側與前后管板相連接，鍋爐兩側各布置一排水管和一個集箱，水管上下分別與鍋筒和集箱相連接，集箱與鍋筒之間有下降管相連接。爐膛是由鍋筒下部、左右水冷壁管、前后爐拱、鏈條爐排所組成。后部

106、是耐火磚筑砌的耐火墻和后管板組成的后煙室，用來析煙，由爐膛中產生的高溫煙氣，首先由爐膛受熱面吸收一部分熱量，然后經過后拱上方進入后煙室，在進入一部分煙管到達前管板后，經前煙箱折煙后進入另一部分煙管，又返回到后部，然后離開爐體進入尾部煙道。本文主要對鍋爐進行了三大計算確鍋爐的結構尺寸、運行要求。同時通過計算對鍋爐上述指標進行了膠合校核，校核發(fā)現所設計的結構符合工程要求，對工程實際有參考意義。</p><p><

107、;b>　　致謝</b></p><p>　　本次畢業(yè)設計的成功制圖和論文的計算編寫傾注了本人大量的心血，更離不開王佐民老師的精心指導和無微不至的關懷,及其他老師的指點和鼓勵。在畢業(yè)設計完成之際我衷心的向王佐民等老師四年的辛勤培養(yǎng)和教誨表示崇高的敬意和誠摯的感謝，并深深的祝福你們：工作順心，萬事勝意！</p><p>　　最后衷心的感謝那些關心支持我的人們，尤其是我的父母，

108、是你們漸彎的脊背讓我的羽翼豐滿，給了我騰飛的力量；還有我大學四年朝夕相處同窗奮斗的同學，是你們的幫助和支持讓我不斷進步和成長，讓我的人生更加豐富多彩。此情銘記在心，我將不懈努力，誓創(chuàng)輝煌！</p><p><b>　　參考文獻</b></p><p>　　[1] 趙明泉. 鍋爐結構與設計[M].哈爾濱工業(yè)大學出版社,1991 </p><p>

109、;　　[2] 車得福，莊正寧，李軍，王棟編.鍋爐.西安交通大學出版社.</p><p>　　[3] 龐麗君、孫恩召等. 鍋爐燃燒技術與設備[M].哈爾濱工業(yè)大學出版社，1991</p><p>　　[4] 岑可法等.鍋爐和熱交換器的積灰、結渣、磨損和腐蝕的防止原理與計算.科學出版社.</p><p>　　[5] 鍋殼鍋爐受壓元件強度計算.GB/T16508-1996

110、</p><p>　　[6] 工業(yè)鍋爐原理[M].中國科技出版社。</p><p>　　[7] 楊世銘. 傳熱學[M].高等教育出版社，2007 </p><p>　　[8] 工業(yè)鍋爐技術手冊[M].上海工業(yè)鍋爐研究所，1981</p><p>　　[9] 宋貴梁主編.鍋爐計算手冊.遼寧科學技術出版社.</p><p>

111、;　　[10] 何子申等.低壓鍋爐水處理及水分析.黑龍江科學技術出版社.</p><p>　　[11] Stanley I. Sandler Nonequilibrium Thermodynamics in Engineering and Science 2003</p><p>　　[12] Hu Jinbang, Li Yaping, ChenAnxin. Floe Field of

112、circulating fluidized bed reactor with venture inlet configuration. Transaction of Tian Jin University, 2005.11(2):1-4</p><p><b>　　附錄A 英文原文</b></p><p>　　Anthracite chain adjustment

113、of combustion</p><p>　　Anthracite </p><p>　　1.1 features The quality of anthracite combustion chain. Not only with the boiler design, manufacture and installation of the quality of a grea

114、t relationship. And with the coal yard management. The boiler room of the management and fireman's combustion methods of operation and have great relationship skills. Focuses in particular low volatile anthracite Ant

115、hracite Ⅱ characteristics and burning low volatile anthracite chain adjustment and operation of the combustion boiler relevant issues.</p><p>　　1.4 Conclusion Experienced operators that the chain of lo

116、w volatile anthracite stove, to burn a good anthracite, in addition to better performance of the boiler itself, correct the burning operation is extremely important, for furnace combustion conditions to achieve regular o

117、bservation, Qin stressed , fine-tune the view from the furnace, just under the arch before and after some dross, slag some of the former iron eagle agglomeration, indicating good anthracite would burn, or burn no good<

118、;/p><p>　　References 1. Marching, Ⅱ chain boiler of Anthracite. Fujian Science and Technology Press. 1992.</p><p><b>　　附錄B 英文翻譯</b></p><p>　　無煙煤鏈條鍋爐燃燒調整問題的探討</p&g

119、t;<p><b>　　1.1無煙煤特性</b></p><p>　　無煙煤鏈條鍋爐燃燒的好壞 ． 不僅與鍋爐的設計 、 制造和安裝的質量有很大的關系． 而且與煤場管理． 整個鍋爐房的管理與司爐工的燃燒操作方法和技術水平有極大的關系。主要討論無煙煤特別是低揮發(fā)分 Ⅱ類無煙煤特性及燃用低揮發(fā)分 無煙煤鏈條鍋 爐的燃燒 調整與操作有關 方面的問題。煤的成分和性質隨地質條件和埋藏年代

120、深淺而不同，因而所表現的燃燒特性也各不相同埋藏年代越久，碳化程度就越深，含碳量越多，而氫 、氧含量則越少。這種碳化過程由淺而深地進行形成各種不同的煤 依次為泥煤、褐煤 、煙煤 和無煙煤等，無煙煤表面具有明亮的黑色光 澤，燃燒時無煙，僅有很短的青藍火焰由于無煙煤揮發(fā)分含量最低，揮發(fā)分析出溫度高，釋放速度慢，且碳化程度深，因而著火十分困難，不容易燃盡，在I、 Ⅱ、Ⅲ類無煙煤中，Ⅱ類無煙煤V 最低 ，著火溫度最高，更不容易燃盡，是一種很難著火

121、又極難燃盡的一種煤種。實踐表明能適應 Ⅱ類無煙煤燃燒的鏈條鍋爐，更能適應類和Ⅲ類無煙煤以及貧煤的燃燒 Ⅱ類無煙煤的主要特性是 ： </p><p>　　( 1 ) 碳化程度高，揮發(fā)分極低，一般V 2 ％～ 4 ％，燃燒化學性能差， 熱傳導能力低，著火溫度高達900以上( I類約800℃、Ⅲ類約700 ~ C) 。 </p><p>　　( 2 ) 細屑煤末多， 0 ～ 3 m r n煤

122、屑占7 0％以上，有的煤顆粒度< l mm的占40％以上。</p><p>　　( 3) 質硬而脆 ，在爐排上燃燒時會爆炸成粉末 。折算水分 為3 ％?；胰厶匦詼囟?t 1 ~ t 3 = 1100 ～1450 R2 ，硫分較低，發(fā)熱量較高。</p><p><b>　　1.2燃燒的調整</b></p><p>　　要使無煙煤在鏈條爐中燃

123、燒得比較完全，必須要維持燃燒工況的穩(wěn)定維持燃燒穩(wěn)定的條件是：有高于無炯煤著火點的爐膛溫度、有適當的爐排長度及有效面積以使無煙煤有足夠的燃燒時問間，有足夠的空氣量及燃 料與空氣的充分混合為具備這些燃燒條件，無煙煤鏈條爐設計時已充分考慮了無煙煤的燃燒特性 ，而運行中的燃燒調整必須針對無煙煤的燃燒特性，以保證無煙煤有良好的燃燒條件，以維持燃燒的穩(wěn)定。鏈條爐排上層 的燃燒出力主要取決于煤層厚度、爐排速度和送風量3個因素根據燃燒的要求，這 3個因

124、素是不能隨意獨自改變，而應合理配合，調節(jié)好壞則決定于操作人員技術的熟練程度煤層的厚度取決于煤種 、煤質和顆粒度無煙煤特別是Ⅱ類無炯煤由于Vd ，r < 5 ％，且煤屑比例大， 極難著火又不 易燃盡， 鍋爐設計時都采用了較煙煤鏈條爐都較長的爐排長度和較低的爐排面積熱負荷，所以一般都采用較薄的煤層厚度Ⅱ類無煙煤鏈條爐煤 層厚度 ： D≤6 t／h的為80～110mm。D≥10t／h的100～130turn 煤 層厚度經調整試驗確定后，

125、一般不宜多變動，只有在有很大的負荷變動或供應的無煙煤的水分、灰分和顆粒度發(fā)生較大變化時，且采取其它方法都</p><p>　　爐排速度是根據煤層來調節(jié)的 ,且隨著負荷的變化,爐排速度必須與負荷變化相適應但在調整爐排速度時,也應當注意到煤的特性,燒無煙煤時爐排速度不宜太快,否則會使著火預熱段延長,燃盡段來不及完成，機械不完全燃燒損q 4增加甚至會產生脫火燒低揮發(fā)分無煙煤在正常運行供汽穩(wěn)定燃燒的情況下。爐排速度一般控