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文檔簡介
1、鄭州大學課程設計說明書題 目: 50MW鍋爐省煤器器設計 指導教師: 王培萍 學生姓名: 王瑞雪 學號: 20080390220 專 業(yè): 熱能與動力工程 院(系): 化工與能源學院 完成時間: 2011年10月21日 2011年9月 22 日目錄1.課程設計任務書42.省煤器設計的意義、所設計設備在電廠中的作用、位置43.省煤器設計參數(shù)44.省煤器設計計算4 4.1 燃煤選擇和煙氣計算分析4 4.2 煙氣出口溫度計算5 4.3 對數(shù)平均溫差計算6 4.4 管子參數(shù)設計計算75.省煤器基本參數(shù)匯總9課程設計任務書院系化工與能源學院專業(yè)熱能與動力工程姓名王瑞雪 學號20080390220設計題目
2、50MW省煤器設計對應課程設計背景省煤器安裝在鍋爐的尾部煙道,吸收煙道中低溫煙氣的熱量,對于低參數(shù)鍋爐可降低排煙溫度,提高鍋爐熱效率,節(jié)省燃料。同時,省煤器的采用提高了進入鍋筒的水溫,減少了鍋筒壁與給水之間的溫度差,從而使鍋筒熱應力降低,可提高鍋爐的壽命。設計參數(shù)設計參數(shù):蒸汽流量220t/h,給水溫度205,省煤器出口水溫220。爐膛尾部寬度2.0m,管子規(guī)格51×3.5mm, 管內水速1m/s。煙氣進口溫度400,煙速8m/s。 設計計算內容1、確定物性數(shù)據(jù);2、計算煙氣出口溫度;3、估算傳熱面積;4、確定換熱管規(guī)格及排列方式;5、省煤器校核。設計要求1、計算部分要求列出所有計算
3、公式,凡出現(xiàn)公式處均必須代入相應數(shù)據(jù);2、總裝備圖及零部件必須嚴格按照工程圖的繪制方法進行繪制;3、課程設計說明書應包括設計條件、設計思路、計算過程、結構設計方法等詳細內容。書寫格式要求1、封面:題目、姓名、時間、指導教師姓名;2、正文:設計條件、設計思路、計算過程及結果、結構設計方法等詳細內容;3、參考文獻。參考文獻1 林宗虎,汪軍強化傳熱技術北京:化學工業(yè)出版社,20072 樊泉桂,閻維平,鍋爐原理. 北京:中國電力出版社,2008 3 楊世銘,陶文銓,傳熱學. 北京:高等教育出版社。2006.8備注通過課程設計培養(yǎng)大家對鍋爐和傳熱學的基本原理的實際應用,重點鍛煉計算機繪圖能力,以及將設計
4、過程用文字的表達能力等。50兆瓦機組鍋爐省煤器設計說明書一、省煤器設計的意義、所設計設備在電廠中的作用、位置省煤器安裝在鍋爐的尾部煙道,吸收煙道中低溫煙氣的熱量,對于低參數(shù)鍋爐可降低排煙溫度,提高鍋爐熱效率,節(jié)省燃料。同時,省煤器的采用提高了進入鍋筒的水溫,減少了鍋筒壁與給水之間的溫度差,從而使鍋筒熱應力降低,可提高鍋爐的壽命。二、設計參數(shù)設計參數(shù):蒸汽流量220t/h,給水溫度205,省煤器出口水溫220。爐膛尾部寬度2.0m,管子規(guī)格51×3.5mm, 管內水速1m/s。煙氣進口溫度400,煙速8m/s。三、計算過程查得50MW鍋爐蒸汽壓力為9.9MPa水的定性溫度為: 以10.
5、89MPa為定性壓力查得:水的相關參數(shù): 管子材料選用20G,差的其導熱系數(shù)為 1、鍋爐燃料選用平頂山煙煤: 元素成分如下 (%) MarAarCarHarOarNarSar發(fā)熱量7.025.658.23.74.10.90.5226251kg收到基中含碳,完全燃燒需氧生成1kg收到基中含氫,完全燃燒需氧生成1kg收到基中含硫,完全燃燒需氧生成1kg收到基中含氧,在標準狀態(tài)下它的容積為綜上所述,所需理論空氣量為: 生成理論煙氣量為: 取修正系數(shù) 則實際煙氣量:設該50MW機組的發(fā)電效率為35%則煙氣流量為: 2、由式 帶入已知參數(shù)得: ·····
6、················· (1) (1)式中只有在第一部分算出,其余三項都與出口煙溫有關 其中 ··所以有 ·············(2)同理有 ··········&
7、#183;·········(3)<1> 假設平均煙溫為350°C查得:=1.088kJ/kg·K =0.8411kg/ =1.0802kJ/kg·K =0.535kg/ 分別代入(2)(3)可得: =1.0814kJ/kg·K =0.579kg/ 再將其代入(1)式可得: =137.8°C 此時平均煙溫= 與假設不相符,不合理。<2> 假設平均煙溫為340°C查得:=1.0834kJ/kg·K =0.8548k
8、g/ =1.078kJ/kg·K =0.5438kg/ 分別代入(2)(3)可得: =1.0788kJ/kg·K =0.59kg/ 再將其代入(1)式可得: =135.56°C 此時平均煙溫=332.22°C 與假設不相符,不合理。<3> 假設平均煙溫為330°C查得:=1.078kJ/kg·K =0.869kg/ =1.0758kJ/kg·K =0.5528kg/ 分別代入(2)(3)可得: =1.076kJ/kg·K =0.598kg/ 再將其代入(1)式可得: =134.1°C 此時平均
9、煙溫=332.9°C 與假設基本相符,合理。綜上所述,取平均煙溫330°C,即煙氣出口溫度為260°C。3、由于煙氣和給水呈逆流布置,所以 總傳熱方程:······························(4) 其中Q和已知。4、設k=40W/ 代入(4)式可得
10、A=979.83<1> 假設管內水速為1m/s時 多排10%可知應排39根管子 又,管子間距為1.5倍管距 所以最窄處的總煙氣通道面積為: 此時煙氣流速為: 煙速過大,不合理,假設不正確<2> 假設管內水速為0.5m/s時 多排10%可知應排77根管子 又,管子間距為1.5倍管距 所以最窄處的總煙氣通道面積為: 此時煙氣流速為: 煙速過大,不合理,假設不正確<3> 假設管內水速為0.336m/s時 又,管子間距為1.5倍管距 所以最窄處的總煙氣通道面積為: 此時煙氣流速為: 假設合理,可以繼續(xù)計算 則 水側對流傳熱系數(shù): 查得在平均煙溫330下: 則 查得煙氣橫掠順排管束的公式: 忽略修正系數(shù)則有 煙側對流傳熱系數(shù): 查得水側和煙側的污垢熱阻分別為: 綜上所訴: 即 比所設的傳熱系數(shù)大了30%,基本符合要求。4、 設計結果 設計結果:管長60米,管子數(shù)10
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