噸時(shí)一次中間再熱煤粉鍋爐(20210110183148)

1、420噸時(shí)一次中間再熱煤粉鍋爐 噸時(shí)一次中間再熱煤粉鍋爐 一、前言 二、設(shè)計(jì)資料 三、鍋爐整體布置得確定 0 四、煤的元素分析數(shù)據(jù)校核和煤種判斷 12 五、燃燒產(chǎn)物和鍋爐熱平衡計(jì)算 爐膛設(shè)計(jì)和熱力計(jì)算 13 七、后屏過熱器結(jié)構(gòu)尺寸計(jì)算26 八、對(duì)流過熱器設(shè)計(jì)和熱力計(jì)算31 九、高溫再熱器設(shè)計(jì)和熱力計(jì)算35 十、第一、二、三轉(zhuǎn)向室及低溫再熱器引出管的熱力計(jì)算38 十低溫再熱器熱力計(jì)算44 十二、旁路省煤器的熱力計(jì)算47 十三、減溫水校核50 十四、主省煤器設(shè)計(jì)和熱力計(jì)算51 十五、空氣預(yù)熱器熱力計(jì)算53 十六、熱力計(jì)算數(shù)據(jù)的修正和計(jì)算結(jié)果匯總56 十七、熱力計(jì)算結(jié)果數(shù)據(jù)分析58 附加內(nèi)容 61

2、參考文獻(xiàn) 61 420噸時(shí)一次中間再熱煤粉鍋爐 420t/h 一次中間再熱煤粉鍋爐 前言 一、課程設(shè)計(jì)內(nèi)容與要求： 主要內(nèi)容： 1. 根據(jù)給定鍋爐的結(jié)構(gòu)布置與尺寸，計(jì)算該鍋爐燃用現(xiàn)在給定的煤種后的各項(xiàng)運(yùn)行參數(shù)； 2. 根據(jù)計(jì)算結(jié)果分析運(yùn)行中可能會(huì)出現(xiàn)的問題，并提出相應(yīng)的處理措施。 基本要求： 1. 所有計(jì)算均采用列表形式，各誤差應(yīng)符合熱力計(jì)算要求，計(jì)算中必須采用國際單位。 2. 對(duì)說明書與計(jì)算列表中各數(shù)據(jù)與公式應(yīng)注明其來源，例如：根據(jù)假設(shè)(并在何處進(jìn)行了檢 驗(yàn))；根據(jù)給定的數(shù)據(jù)；根據(jù)參考資料w(Page:YY)選取等。 3. 與本次熱力計(jì)算或與本變工況計(jì)算有關(guān)的結(jié)構(gòu)計(jì)算項(xiàng)目需列表計(jì)算,與本次熱

3、力計(jì)算無關(guān) 的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算可以不做也不用列表。 4. 制圖符合制圖規(guī)范，說明書條理淸楚，并按要求裝訂成冊(cè)。 5. 每人獨(dú)立完成設(shè)計(jì)任務(wù)，并進(jìn)行答辯。 二、課程設(shè)計(jì)的目的 課程設(shè)計(jì)是實(shí)踐性教學(xué)的主要環(huán)節(jié)之一，通過鍋爐課程設(shè)計(jì)應(yīng)達(dá)到以下目的 (1) 掌握設(shè)計(jì)計(jì)算的基本原理和方法，提高實(shí)際設(shè)計(jì)計(jì)算的能力 (2) 加深領(lǐng)會(huì)計(jì)算的基本理論和深化所學(xué)的理論知識(shí) (3) 為下一步學(xué)習(xí)鍋爐運(yùn)行等專業(yè)知識(shí)提供理論基礎(chǔ) 三、課程設(shè)計(jì)的概況 鍋爐課程設(shè)計(jì)一般選題與鍋爐的熱力計(jì)算，就其計(jì)算范圍可分為局部熱力計(jì)算和整體熱 力計(jì)算。 局部熱力計(jì)算，多聯(lián)系生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)某一具體問題，如提高鍋爐出口蒸汽溫度，提高鍋爐的 出力，計(jì)算

4、爐膛出口溫度，防止鍋爐爐膛結(jié)渣等。這些問題的計(jì)算往往要求學(xué)生具有一定實(shí) 際生產(chǎn)知識(shí)，針對(duì)問題提出明確的結(jié)論及相應(yīng)合理建議。 整體熱力計(jì)算，一般是校核整臺(tái)鍋爐各處的熱工參數(shù)和運(yùn)行指標(biāo)。這類選題的重點(diǎn)是檢 査學(xué)生對(duì)計(jì)算原理和方法掌握的程度，培養(yǎng)學(xué)生實(shí)際計(jì)算的能力。同事，也要求學(xué)生在計(jì)算 之后能進(jìn)行必要的理論分析和提出合理建議。 整體校核熱力計(jì)算的主要部分： 1鍋爐輔助設(shè)計(jì)計(jì)算，這部分目的是為了后面的受熱面的熱力計(jì)算提供必要的基本計(jì)算據(jù)據(jù)或 圖表。 2受熱面熱力計(jì)算，其中包搖熱力計(jì)算提供結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)的各受熱面的結(jié)構(gòu)計(jì)算。 3計(jì)算數(shù)據(jù)的分析，這部分內(nèi)容往往是鑒定設(shè)計(jì)質(zhì)量、考核學(xué)生專業(yè)知識(shí)水平的主要依據(jù)。

5、二、設(shè)計(jì)資料： （一）、設(shè)計(jì)題目：420t/h 次中間再熱煤粉鍋爐 （二）、原始資料 1. 鍋爐蒸發(fā)量9 420t/h 2. 再熱蒸汽流量Q 350t/h 3. 給水溫度仏.235 C 4. 給水壓力15.6MPa 5. 過熱蒸汽溫度斤540-C 6. 過熱蒸汽壓力依13. 7MPa 7. 再熱蒸汽（進(jìn)）溫度330-C 在汽包中汽水混合物經(jīng)內(nèi)部裝置分離清洗，干凈蒸汽被引入到過熱器中，分離下來的水 和省煤器來的給水混合一起，再進(jìn)入大直徑下降管，進(jìn)行周而復(fù)始的循環(huán)。 整個(gè)水冷壁管，以及敷設(shè)其上的爐墻，均通過上集箱上的吊桿，懸吊在爐頂鋼架上，受熱面 作向下自由膨脹。水冷壁上設(shè)有人孔、看火孔、吹灰孔、

6、打焦孔、防爆門孔、點(diǎn)火孔、測(cè)量 孔等。后墻水冷壁上部由分叉管分為兩路，一路折向爐膛，行成折焰角，另一路垂直上升， 起懸吊管作用。為使兩路水量的合理分配，以保證均能安全可靠地工作，在垂直懸吊的集箱 管孔處設(shè)置了帶有短管的010mm節(jié)流孔，伸出集箱底部的短管，從而可以防止因污物進(jìn)入節(jié) 流孔而引起的阻塞。 燃燒時(shí)為了防止由于爐膛負(fù)壓波動(dòng)所引起的水冷壁及爐墻薄壁結(jié)構(gòu)振動(dòng)而造成的損壞， 在水冷壁外面布置了由工字鋼組成的剛性梁，剛性梁在上下方向和水冷壁一起膨脹，沿剛性 梁長(zhǎng)度方向，在結(jié)構(gòu)上保證可以自由膨脹，剛性梁直接支承于爐膛水冷壁以及左右側(cè)包覆和 后包覆管上。 燃燒器 燃燒器為正四角大小切圓布置，假想小

7、切圓0200mm、大切圓0800mm, 一次風(fēng)噴口分3層 布置，帶負(fù)荷共12個(gè)一次風(fēng)噴口。燃燒器的一、二、三次風(fēng)噴口的布置，自上至下為（三） （二）（-）（一）（二）（一）（一）（二），一次風(fēng)噴口分為上下兩組分隔，以提高一次風(fēng)氣流 的剛性。為了適應(yīng)煤種變化和調(diào)整燃燒工況，煤粉噴燃器各噴嘴出口截面做成可調(diào)節(jié)的。為 了調(diào)整燃燒工況和控制爐膛出口煙溫，可根據(jù)燃料特性或運(yùn)行人員的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)來擺動(dòng)噴嘴傾 角，當(dāng)一個(gè)噴嘴在水平位置時(shí)，相鄰噴嘴只能擺動(dòng)10左右，若所有噴嘴一起同向擺動(dòng)時(shí)可 擺動(dòng)約土20。整個(gè)燃燒器通過連體焊于水冷壁管上，與水冷壁管一起膨脹。點(diǎn)火輕油槍采 用機(jī)械壓力霧化方式。該燃燒器之重油槍也采

8、用機(jī)械壓力霧化方式，最大燃油量按鍋爐額定 蒸發(fā)量的40%計(jì)算，裝于中、下二次風(fēng)噴口內(nèi)，共8只油槍。 過熱器 采用輻射、半輻射和對(duì)流形式。蒸汽在過熱器中的流程為在汽包中經(jīng)分離后的干凈蒸汽, 經(jīng)爐頂及尾部包覆過熱器，繼而進(jìn)入低再懸吊管過熱器及尾部煙道左右側(cè)包覆管過熱器，再 經(jīng)水平煙道左右側(cè)包覆管過熱器，依次進(jìn)入前屏過熱器、一級(jí)噴水減溫器、后屏過熱器、二 級(jí)噴水減溫器，最后進(jìn)入高溫對(duì)流過熱器，匯集到出口集箱。過熱蒸汽由出口集箱兩端引入 到汽輪機(jī)高壓缸。前屏過熱器共6片，為全輻射過熱器，后屏過熱器共14屏，為半輻射過熱 器，高溫對(duì)流過熱器共104片，作順流布置。在后屏過熱器前后布置有一、二級(jí)噴水減溫器

9、, 其中一級(jí)噴水減溫主要用于保護(hù)后屏過熱器，而二級(jí)噴水減溫則為調(diào)節(jié)主蒸汽出口溫度，使 之維持額定蒸汽參數(shù)。 再熱器 再熱器分高溫?zé)崞骱偷蜏卦贌崞鲀刹糠?。高溫再熱器布置在?duì)流過熱器之后的水平煙道 中，低溫再熱器和旁路省煤器做并聯(lián)布置放在尾部豎井中。低溫再熱器管系共104片、為5 排管，按煙氣流向作逆流順列布置，整個(gè)低溫再熱器管系重力由懸吊管過熱器承載，作向下 自由膨脹。高溫再熱器管系也為104片、5排管，作順流順列布置。 在低溫再熱器進(jìn)入管道上設(shè)有事故噴水裝置，為緊急事故時(shí)作降溫調(diào)節(jié)用。再熱蒸汽溫度控 制以煙氣旁路擋板作為主要調(diào)節(jié)手段，而高、低溫兩段再熱器之間的噴水裝置作為細(xì)調(diào)，由 于再熱蒸汽噴

10、水調(diào)節(jié)要降低機(jī)組的熱效率，所以應(yīng)盡量少用。 省煤器 省煤器由主省煤器、隔墻省煤器和旁路省煤器三部分組成。給水由爐前三通管進(jìn)入后， 分左右兩側(cè)引至主省煤器進(jìn)口集箱的二端，主省煤器管系為2排蛇形管圈，順列逆流布置， 保持較低煙速，以改善磨損，便于檢修。主省煤器出來的工質(zhì)，由出口集箱左右二端0108X 10mm的連接管引出，連接管共12根，每端6根，并進(jìn)入旁路煙道的前、后隔墻管，工質(zhì)并聯(lián) 向上流動(dòng)，到爐頂匯集進(jìn)入隔墻省煤器出口集箱。前、后隔墻釆用寬鰭片管，前隔墻寬鰭片 管外敷設(shè)爐墻，作為尾部豎煙井的前墻；后隔墻寬鰭片管作為旁路煙道的分割墻，管外不再 敷設(shè)爐墻。由隔墻省煤器出口集箱二端引出工質(zhì)，經(jīng)爐外

11、0219X26mm的管道下降至旁路省煤 器進(jìn)口集箱。旁路省煤器系為2排蛇形管圈，順列逆流布置。旁路省煤器在出口端的 彎管傾斜45。，以組成煙道擋板的框架；旁路省煤器延伸至斜煙道包覆管，接旁路省煤器出口 集箱。斜煙道部位的包覆管省煤器管為敷管爐墻，節(jié)距由旁路省煤器的90皿變?yōu)?5mm。聶后 經(jīng)旁路省煤器出來的工質(zhì)由12根0108X 10mm的后墻引出管引入汽包，作為給水。 回轉(zhuǎn)式空氣預(yù)熱器 本鍋爐選用2臺(tái)06200mm的回轉(zhuǎn)式空氣預(yù)熱器，采用垂直軸受熱面回轉(zhuǎn)的形式?；剞D(zhuǎn)式 空氣預(yù)熱器主要特征性數(shù)據(jù)如下： 轉(zhuǎn)子內(nèi)徑為06200mm； 轉(zhuǎn)子高度為2260mm； 受熱面高度為1860mm,其中熱端為1

12、500mm,冷端為360mm； 受熱面積為18500m2； 預(yù)熱器轉(zhuǎn)速為1. 53r/mim； 預(yù)熱器漏風(fēng)系數(shù)為0. 20。 冷端受熱面采用“抽屜式”結(jié)構(gòu)，便于大修時(shí)更換。 腐蝕和積灰是目前預(yù)熱器存在的一個(gè)主要問題，它直接影響到預(yù)熱器傳熱元件的使用效果和 壽命，因此還考慮了吹灰和沖洗裝置的設(shè)計(jì)。 鍋爐構(gòu)架及平臺(tái)布置 鍋爐構(gòu)架采用爐頂鋼結(jié)構(gòu)大梁和水泥柱的混合結(jié)構(gòu)，這種結(jié)構(gòu)可以減小鋼材耗量和節(jié)約 工程投資。 鍋爐寬度方向采用400t/h鍋爐的標(biāo)準(zhǔn)柱距為16000mm,爐前柱K,和n2(,C) 查參考資料1 附錄三圖 xn, g（）切=叫 80. 00 2 2 包覆過熱器 輻射放熱系 數(shù) W/(m2

13、QC) 査參考資料1 附錄三圖 XK, % 勺=aaQ 94. 05 2 省煤器吸熱 Q賈 kJ/kg 211.61 3 量 2 4 誤差 % 0_財(cái)/）/；、100 -0. 768 810 2 5 包覆過熱器 吸熱量 QT kJ/kg 巧-琨）3等 68.48 2 6 誤差 % (0-Qf)/0 xioo -0. 702 510 （二）第二轉(zhuǎn)向室 1 進(jìn)口煙溫 a C 由第一轉(zhuǎn)向室 熱力計(jì)算知 697.5 1 2 進(jìn)口煙焙 kJ/kg 由第一轉(zhuǎn)向室 熱力計(jì)算知 7860. 25 3 隔墻省煤 器吸熱量 Q7 kJ/kg 假定 76. 00 4 包覆過熱 器吸熱量 Ql kJ! kg 假定 2

14、60.0 0 5 出口煙焙 w; * kJ/kg 2 0 7523. 07 6 出口煙溫 a C 查焙溫表 669.7 1 7 平均煙溫 C 冷+少） 683.6 1 8 灰污系數(shù) Uz/(/n2-C) 査參考資料1 附錄三圖xni 0. 004 3 隔墻省煤 器平均工 質(zhì)溫度 包覆過熱 iq器內(nèi)平均 工質(zhì)溫度 ill 煙氣旁通 量份額 誰墻省煤蠱 茨污管壁溫 包覆過熱 13器灰污管 壁溫度 14 乘積 xm PJ C 選取 5 空+4 刃0 36fA+A紗） W/(/n20C) IE 三原子氣 體輻射減 弱系數(shù) W/(m20C) 16乘積 (、門嘰S 1000J Kn2(,C) KhPh 2

15、90.0 0 355.9 2 0. 720 0 350 355.9 9 0. 042 8 + 0 7 Hd:; 5297 .09 4 進(jìn)口煙溫 9 C 查焙溫表 465. 54 5 菇后隔墻省 某器吸熱量 陽 kj/k g 由一、二轉(zhuǎn)向室 和旁路省煤器 熱力計(jì)算知 313. 54 6 密后隔墻省 某器水焙增 % kj/k g 每 BjRUD兩DQ 47.4 2 7 出口水焙 ir kj/k g 1218 .22 8 出口水溫 r C 查水特性表 p=15. 8MPa 210. 00 9 水焙增量 A/? kj/k g ir-ii 202. 09 10 對(duì)流吸熱 qL kj/k g (DUM/B

16、j 1336 13 11 出口煙焙 Hn kj/k g 丹-%+剛 3994 .60 12 出口煙溫 3” C 查焙溫表 356. 07 13 平均煙溫 C (y + t9)/2 410. 80 14 平均水溫 5 C (r+/)/2 222. 50 15 煙氣流速 m/s Bj*Vy*(0pj+2 73)/(3600*273 *41. 54) 1.6他。葉“，7幾、 x/TO/v1000 33.5 2 19 E積 1/ (m. M pa) 7. 27 20 灰粒子輻 射減弱系 數(shù) % 1/ (m. M pa) 55900/折希 130. 27 21 E積 也 1/ (m. M pa) 3.

17、47 22 氣流輻射 減弱系數(shù) k 1/ (m. M pa) k、 +%山 10.7 4 23 E積 kps kps 0.19 26 24 煙氣黑度 a i-嚴(yán) 0. 17 52 25 灰污管壁 溫度 fhb C 60+。 282. 50 26 煙氣側(cè)輻 射放熱系 數(shù) Clf F/ (m2. c ) 查參考資料1附 錄三圖XV 11.0 0 27 利用系數(shù) c 查參考資料1附 錄三圖XIV 1.00 28 煙氣側(cè)放 熱系數(shù) a ?/ (ml c ) C *（竹+你） 9)/eXxioo 1.土 2 十六熱力計(jì)算數(shù)據(jù)的修正和計(jì)算結(jié)果匯總 （一）熱力計(jì)算數(shù)據(jù)的修正 熱力計(jì)算數(shù)據(jù)的修正列于表28中。

18、 表28熱力計(jì)算數(shù)據(jù)的修正 名稱 符號(hào) 單位 計(jì)算公式或數(shù)據(jù)務(wù)佶 來源釵值 （一）排 煙熱損失修正 1 排煙溫 度 % C 由空氣預(yù)熱器 熱力計(jì)算知 108.02 2 排煙焙 Hp、 kj“g 查焙溫表3 1329.39 3 排煙熱 損失 2 % 叫-300 5. 33 （二）鍋爐熱效率修正 1 鍋爐總 熱損失 % 2 + 4 + % + 弘 + 06 7. 68 2 鍋爐熱 效率 5 % 100-D 92. 32 （三）鍋爐燃料消耗量修正 1 鍋爐實(shí) 際燃料 消耗量 B kg Q) 62712.26 2 計(jì)算燃 料消耗 kglh 敗- 6145& 01 （四）鍋j 滬吸熱量修正 1 熱空氣溫

19、 度 C 由空氣預(yù)熱器 熱力計(jì)算知 326. 50 2 理論熱空 kjlkg 查焙溫表3 2381. 63 氣焙 3 空氣帶入 爐內(nèi)的熱 a Q/Rg 0H；+（g+阿）盅 255& 31 4 1畑燃料 帶入爐內(nèi) 的熱量 0 kjlkg *；驚仏+2 100 侑 2295& 31 5 爐膛吸熱 畐 /4A q! Q/Rg 9928. 21 （二）排煙溫度校核 由空氣預(yù)熱器熱力計(jì)算知排煙溫度為108. 02-C，與排煙溫度假 定值118C相差9. 98C,符合要求。 （三）熱空氣溫度校核 由空氣預(yù)熱器熱力計(jì)算知熱空氣溫度326. 50C,與假定值320#C 相差6. 50-C,符合要求。 （四）熱平衡計(jì)算誤差校核 粉佶 9funn n Q929 n nmn QQ9a 91 12 74 r nn 22 “R nn 表29 熱平衡計(jì)算誤差校核 =j MM t I 知械木學(xué)仝傑也執(zhí)棉生 石屋將執(zhí)寒對(duì)浦吸執(zhí)昌 I 石屋將執(zhí)票附十仃嗚執(zhí)昌 時(shí)痛將執(zhí)寒対沛嗚執(zhí)畐 對(duì)滋H卄執(zhí)袈跚十n嗚我 Q m 11 1 9 12 1 A 1A 1 A 1 7 1ft 1Q 9H 91 99 92 石橋1屮替対