锅炉课程设计-65th中压煤粉锅炉设计.doc
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1、南京工业大学锅炉课程设计目 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
2、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)、
3、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)、燃料特性燃料名称:西山贫煤 煤的收到基成分(%): Cy=67.6;Oy=1.8;Sy=1.3;Hy=2.7;Ny=0.9;Wy=6.0;Ay=19.7煤的干燥无灰基挥发份;Vr=15%煤的低位发热量; Qdwy=24720kJ/kg灰熔点: DT=1190、ST=1
4、340、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Cy+ Oy+ Sy+ Hy + Ny + Wy + Ay =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Kr=100/(100WyAy)=100/(100-6-19.7)=1.346则干燥无灰基元素成分应为Cr=KrCy=90.983 Hr=KrHy=3.634Or=KrOy
5、=2.423 Nr=KrNy =1.211Sr=KrSy=1.750 (2)干燥基灰分的计算Ag=100Ay /(100-Wy)r=21%(3)干燥无灰基低位发热量的计算Qdwr=(Qdwy+25Wy)100100-Wy-Ay=(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Vr=15.0%18840 kJ/kg,所以属于类烟煤。(2)折算成分的计算Azsy=4187*AyQdwy (%)=3.34%Mar,zs=4187*WyQdwy (%)=1.02%Sar,zs=4187*SyQdwy (%)=0.22%
6、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,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
7、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
8、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VO20=1.4088Nm3/kg理论空气量V0=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al,=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afh=0.9,计算表42列出各项
9、,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二级省煤器二级空气预热器一级省煤器一级空气预热器进口1.201.231.261.281,311.33漏风0.050.030.030.020.030.020.03出口1.201.231.261.281.311.331.36表41 空气平衡表(3)烟气焓温表计算表42列出的各项,此表为烟气焓温表。温度理论空气hk0理论烟气hy0炉膛出口高过出口低过出口二级省煤器二级空气预热器一级省煤器一级空气预热器10088697911561182120912271253127112972001784198223392392244624812535257
10、126243002704301435543636371737713852390639874003636407948074916502550975207527953885004589512460416179631764086546663867766005568629074047571773878498016812882957006561744287558951914892799476960798048007574861510130103571058410736109631111411342900860098071152711785120431221512473126451290310009627
11、110181294313232135211371414002141951448411001070012245143851470615027152411556215776160971200117601348615838161901654316778171311736617719130012840147461731417699180841834118726189831936814001392716010187961921419631199102032820606210241500150201728520289207402119021491219412224222692160016121185742
12、17982228222766230882357223894243781700172211986723311238282434424689252052555026066180018328211682483425383259332630026850272162776619001944822471263602694427527279162850028889294722000205682378227896285132913029541301583057031187表4-2 烟气焓温表项目名称符号单位炉膛高过低过二级省煤器二级预热器一级省煤器一级预热器烟道进口过量空气系数1.21.21.231.261.
13、281.311.33烟道出口过量空气系数1.21.231.261.281.311.331.36烟道平均过量空气系数pj1.21.2151.2451.271.2951.321.345过剩空气量VNm3/kg1.3417 1.4423 1.6436 1.8113 1.9790 2.1467 2.3144 水蒸气容积VH2ONm3/kg0.5037 0.5053 0.5086 0.5113 0.5140 0.5167 0.5194 烟气容积VyNm3/kg8.4228 8.5250 8.7295 8.9000 9.0704 9.2408 9.4112 RO2气体占烟气的份额rRO20.1508 0.
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