鍋爐原理課程設(shè)計

1、<p><b>　　目錄</b></p><p><b>　　1 引言4</b></p><p>　　2 鍋爐設(shè)計基本特征5</p><p>　　1.1 鍋爐設(shè)計參數(shù)5</p><p>　　1.2 燃料資料：5</p><p>　　1.3 鍋爐性能保證

2、5</p><p>　　1.4 鍋爐基本尺寸6</p><p>　　3 鍋爐基本概述7</p><p>　　3.1 蒸汽流程7</p><p>　　3.2 煙氣流程7</p><p>　　3.3 鍋爐基本結(jié)構(gòu)簡述7</p><p>　　3.3.1爐膛和水冷壁7</p>

3、<p>　　3.3.2過熱器和氣溫調(diào)節(jié)7</p><p>　　3.3.3省煤器8</p><p>　　3.3.4空氣預熱器8</p><p>　　3.3.5鍋爐范圍內(nèi)管道8</p><p>　　3.3.6爐墻和密封9</p><p>　　4 鍋爐熱力計算表10</p><p

4、>　　4.1 鍋爐設(shè)計輔助計算10</p><p>　　4.2 爐膛熱力計算14</p><p>　　4.3 對流受熱面的熱力計算23</p><p>　　4.4 鍋爐熱力計算誤差檢查44</p><p>　　5 鍋爐設(shè)計匯總表49</p><p>　　6 工質(zhì)吸熱量比較50</p>

5、<p><b>　　參考文獻51</b></p><p><b>　　1 引言</b></p><p>　　鍋爐課程設(shè)計是鞏固我們理論知識和提高實踐能力的重要環(huán)節(jié)。它不僅使我們對鍋爐原理課程的知識得以鞏固、充實和提高，掌握了鍋爐機組的熱力計算方法，學會使用鍋爐機組熱力計算標準方法，并具有綜合考慮鍋爐機組設(shè)計與布置的初步能力；而且培

6、養(yǎng)了我們查閱資料，合理選擇和分析數(shù)據(jù)的能力，培養(yǎng)了我們嚴肅認真和負責的態(tài)度。</p><p>　　我國的鍋爐目前以煤為主要燃料，鍋爐的結(jié)構(gòu)設(shè)計和參數(shù)的設(shè)計與選擇以及煤種的選擇與應用等都將會對燃料效率、鍋爐安全經(jīng)濟運行水平以及環(huán)境污染等問題有影響。因為，在鍋爐設(shè)計中對鍋爐的性能、結(jié)構(gòu)、經(jīng)濟性和可靠性等方面進行各種計算，尤其是熱力計算作為主要和基礎(chǔ)的計算，為鍋爐的其他計算，如水和空氣動力計算、煙氣阻力計算、強度計算等

7、提供相關(guān)的重要的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。</p><p>　　2 鍋爐設(shè)計基本特征</p><p>　　2.1 鍋爐設(shè)計參數(shù)</p><p>　　所設(shè)計的煤粉鍋爐型號為：WXL-220/9.8-540/540-M62</p><p>　　額定蒸發(fā)量： 220t/h</p><p>　　汽包壓力：10.98MPa</p>

8、<p>　　過熱蒸汽出口溫度： 540℃</p><p>　　過熱蒸汽出口壓力：9.8MPa(表壓)</p><p><b>　　給水溫度：215℃</b></p><p><b>　　冷風溫度： 30℃</b></p><p>　　制粉系統(tǒng)：中間儲倉式（熱空氣作干燥劑、鋼球筒式磨煤機

9、）</p><p>　　燃燒方式：四角切圓燃燒</p><p><b>　　排渣方式：固態(tài)</b></p><p><b>　　2.2 燃料資料：</b></p><p>　　燃料：徐州煙煤 ，它的成分百分比如下：</p><p>　　Car（碳）：63% ；</p&g

10、t;<p>　　Har（氫）：4.1% ；</p><p>　　Nar（氮）：1.5% ；</p><p>　　Oar（氧）：6.7% ；</p><p>　　Sar（硫）：1.2% ；</p><p>　　Aar（灰分）：13.5% ；</p><p>　　Mar（水分）：10% ；</p>

11、<p>　　Qnet. v.ar（低位熱值）：24720 。</p><p>　　灰熔點：DT 1100℃ ；ST 1380℃ ；FT 1450℃</p><p>　　2.3 鍋爐性能保證</p><p>　　1）鍋爐額定蒸發(fā)量 220t/h</p><p>　　2）鍋爐保證熱效率 92%</p><p&

12、gt;　　2.4 鍋爐基本尺寸</p><p>　　1）爐膛寬度（兩側(cè)水冷壁中心線間距離）7680mm</p><p>　　2）爐膛深度（前后水冷壁中心線間距離） 6912mm</p><p>　　3）爐膛高度（冷灰斗中心線到出口煙窗中心線） 19846mm</p><p><b>　　3 鍋爐基本概述</b><

13、/p><p><b>　　3.1 蒸汽流程</b></p><p>　　汽包→頂棚管→低溫對流過熱器→經(jīng)過一次噴水減溫→屏式過熱器→高溫對流過熱器冷段→經(jīng)過二次噴水減溫→高溫過熱器熱段→汽輪機</p><p><b>　　3.2 煙氣流程</b></p><p>　　爐膛→屏式過熱器→高溫對流過熱器→低

14、溫對流過熱器→高溫省煤器→高溫空氣預熱器→低溫省煤器→低溫空氣預熱器</p><p>　　3.3 鍋爐基本結(jié)構(gòu)簡述</p><p>　　本鍋爐為單鍋筒、自然循環(huán)、集中下降管、Ⅱ型布置的燃用平頂山煙煤的鍋爐。本鍋爐采用半露天布置、鍋爐前部為開式結(jié)構(gòu)爐膛，全膜式水冷壁。爐頂設(shè)頂棚過熱器，尾部豎井煙道中布置省煤器和空氣預熱器。</p><p>　　鍋爐構(gòu)架采用全鋼結(jié)構(gòu)，按

15、七度地震強度設(shè)計。爐膛、過熱器為懸吊結(jié)構(gòu)，上級省煤器、下級省煤器和空氣預熱器為支承結(jié)構(gòu)。</p><p>　　本鍋爐以燃煙煤為主，點火用燃油，燃燒器布置在前墻。</p><p>　　3.3.1爐膛和水冷壁</p><p>　　整個水冷壁采用φ60×4節(jié)距為64mm的光管加扁鋼焊接成膜式水冷壁。每集中下降管從鍋筒最低點引出。</p><p

16、>　　爐膛水冷壁的重量通過上集箱用吊桿懸吊于頂部鋼架上，后水冷壁由穿過水平煙道的引出管懸吊于頂部鋼架上。整個爐膛受熱后一起向下膨脹。后墻水冷壁在爐膛出口處向內(nèi)凸出形成折焰角，以改善爐膛上部空氣動力場。前后墻水冷壁下部內(nèi)折成45°傾角，組成爐膛爐底。</p><p>　　3.3.2過熱器和氣溫調(diào)節(jié)</p><p>　　本鍋爐過熱器采用高溫過熱器在前，低溫過熱器在后，自制冷凝水

17、噴水減溫的過熱器系統(tǒng)。</p><p>　　飽和蒸汽從鍋筒連接管引至頂棚過熱器進口集箱，經(jīng)頂棚過熱器后再進入低溫過熱器和高溫過熱器。</p><p>　　頂棚過熱器采用φ38mm，節(jié)距47.5mm的光管加扁鋼膜式壁管。屏式過熱器既受煙氣沖刷，又吸收爐膛及屏間高溫煙氣的熱輻射。屏沿爐膛的寬度放向布置，共12片，屏的橫向節(jié)距為591mm，每片屏的管子采用φ42×5mm,排數(shù)為40排。

18、低溫過熱器蛇形管采用φ38×4mm，順列、逆流、雙管圈，沿寬度方向布置79排，橫向節(jié)距為95mm；沿深度方向布置20排，節(jié)距為80.7mm。低溫過熱器的頂棚管在其上面，與低溫過熱器平行受熱，與低溫過熱器相比面積很小。高溫過熱器蛇形管采用φ42×5mm，冷段采用順列、逆流、雙圈管布置40排，熱段采用順列、順流、雙圈管，布置39排，橫向節(jié)距為95mm，縱向節(jié)距為87mm。</p><p>　　蒸汽

19、溫度調(diào)節(jié)采用自制冷凝水噴水減溫，在減溫水管道上裝設(shè)有流量孔板、調(diào)節(jié)閥、截止閥等。噴水減溫器由笛形噴管、混合套管和外殼組成。</p><p>　　過熱器所有部件均通過吊桿懸吊在頂部鋼架上。</p><p><b>　　3.3.3省煤器</b></p><p>　　省煤器布置在尾部豎井中，雙級布置，工質(zhì)與煙氣成逆流。上下兩級省煤器均錯列布置。<

20、;/p><p>　　上級省煤器由φ32×4mm，錯列、逆流、雙面進水，橫向節(jié)距均為86mm。下級省煤器由φ32×4mm、錯列、逆流、雙面進水、雙層管圈，橫向節(jié)距為90mm。</p><p>　　上下級省煤器擱于通風梁，通風梁穿出爐墻支撐在爐墻板上。</p><p>　　3.3.4空氣預熱器</p><p>　　空氣預熱器布置在

21、尾部豎井中，雙級布置，工質(zhì)與煙氣呈逆流。上下兩級空氣預熱器均錯列布置。</p><p>　　空氣預熱器采用立式管箱結(jié)構(gòu)，兩級兩個行程7m布置。高溫空預器為φ40×1.5mm，錯列、交叉流動、雙面進風。橫向節(jié)距為70mm，縱向節(jié)距為42mm，管箱高度8.7m。煙氣為管內(nèi)縱向沖刷，空氣為管外橫向沖刷。為防止空氣預熱器的震動，在管箱中裝有防震隔板，低溫段空預器采用ND鋼。</p><p&g

22、t;　　3.3.5鍋爐范圍內(nèi)管道</p><p>　　鍋爐為單母管給水，給水由給水母管引入給水操作臺后，通過給水操縱臺實現(xiàn)對鍋爐給水的調(diào)節(jié)和控制。鍋爐裝有各種監(jiān)督、控制裝置。如水位表、水位自控裝置、壓力表、緊急放水管、加藥管連續(xù)排污管和調(diào)節(jié)燃燒用的壓力沖量裝置及保護裝置等。所有水冷壁下集箱均設(shè)有定期排污閥。</p><p>　　鍋筒和過熱器集汽集箱上各裝有2套彈簧安全閥。集汽集箱上裝有生火

23、排汽管路，反沖洗管路和疏水管路。在鍋爐管道各高點均裝有空氣閥。</p><p>　　為了監(jiān)督給水、爐水、和蒸汽品質(zhì)，提供了給水、爐水、飽和蒸汽和過熱蒸汽的取樣及冷卻裝置。另外在排污集箱上配有反沖洗閥充氮接口。</p><p>　　3.3.6爐墻和密封</p><p>　　爐膛、頂棚過熱器均采用膜式壁管，故此區(qū)域爐墻采用敷管式輕型爐墻，爐膛外層敷設(shè)外護板，外護板采用彩

24、鋼板。省煤器區(qū)域采用護板框爐墻的形式，空氣預熱器外壁及連通罩鋪設(shè)保溫材料。水平爐底、折焰角等采用密封塞塊以使前后墻與側(cè)墻密封。爐頂采用扁鋼組成的膜式管結(jié)構(gòu)，使得穿墻密封易于處理并具良好的密封性能。過熱器穿墻處的密封采用了塞塊、梳形板、梳形罩等結(jié)構(gòu)。</p><p>　　3.3.7鋼架和平臺扶梯</p><p>　　本鍋爐構(gòu)架為全鋼焊接結(jié)構(gòu)。按地震強調(diào)六度設(shè)防，并考慮風載、雪載及設(shè)計院提供的

25、設(shè)備荷載。</p><p>　　平臺扶梯均以適應運行和檢修的需要而設(shè)置。為方便燃燒器處的操作、檢修，每層燃燒器處均布置平臺。</p><p>　　4 鍋爐熱力計算表</p><p>　　4.1 鍋爐設(shè)計輔助計算</p><p>　　表4-1 燃燒計算表</p><p>　　表4-2 煙氣特性表</p>

26、<p>　　表4-3 煙氣焓溫表（用于爐膛、屏式過熱器、高溫過熱器的計算）</p><p>　　表4-4 煙氣焓溫表（用于用于低溫過熱器、高溫溫省煤器的計算）</p><p>　　表4-5 煙氣焓溫表（用于高溫空預器、低溫省煤器的計算）</p><p>　　表4-6 煙氣焓溫表（用于低溫空預器的計算）</p><p>　

27、　表4-7 鍋爐熱平衡及燃料消耗量計算</p><p>　　4.2 爐膛熱力計算</p><p>　　表4-8 爐膛結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)</p><p>　　表4-9 爐膛校核熱力計算</p><p>　　表4-10 爐膛頂棚輻射受熱面吸熱量及工質(zhì)焓增的計算表</p><p>　　4.3 對流受熱面的熱力計算</p&g

28、t;<p>　　表4-11屏的結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)計算表</p><p>　　表4-12 屏的熱力計算</p><p>　　表4-13 凝渣管結(jié)構(gòu)及計算</p><p>　　表4-14 高溫對流過熱器結(jié)構(gòu)尺寸</p><p>　　表4-15 高溫對流過熱器的熱力計算</p><p>　　表4-16 低溫過熱

29、器的結(jié)構(gòu)尺寸</p><p>　　表4-17 低溫過熱器的熱力計算</p><p>　　表4-18 高溫省煤器的結(jié)構(gòu)尺寸</p><p>　　表4-19 高溫省煤器的熱力計算</p><p>　　表4-20 高溫空氣預熱器的結(jié)構(gòu)尺寸</p><p>　　表4-21 高溫空氣預熱器的熱力計算</p>

30、<p>　　表4-22 低溫省煤器的結(jié)構(gòu)尺寸</p><p>　　表4-23 低溫省煤器的熱力計算</p><p>　　表4-24 低溫空氣預熱器的結(jié)構(gòu)尺寸</p><p>　　表4-25 低溫空氣預熱器的熱力計算</p><p>　　表4.4 鍋爐熱力計算誤差檢查</p><p>　　表4-26

31、 尾部受熱面計算誤差檢查</p><p>　　表4-27 整體熱力計算誤差檢查</p><p><b>　　鍋爐設(shè)計匯總表</b></p><p>　　表5-1 鍋爐設(shè)計匯總表</p><p><b>　　工質(zhì)吸熱量比較</b></p><p>　　表6-1 工質(zhì)吸熱

32、量比較</p><p>　　圖6-1 工質(zhì)吸熱量餅圖</p><p><b>　　參考文獻</b></p><p>　　葉江明主編。電廠鍋爐原理及設(shè)備（第二版）。北京：中國電力出版社，2007。</p><p>　　李加護、閆順林、劉彥豐主編。鍋爐課程設(shè)計指導書。北京：中國電力出版社，2007。</p>