50兆瓦機(jī)組鍋爐省煤器設(shè)計說明書----王瑞雪

1、鄭州大學(xué)課程設(shè)計說明書題 目： 50MW鍋爐省煤器器設(shè)計 指導(dǎo)教師： 王培萍 學(xué)生姓名： 王瑞雪 學(xué)號： 20080390220 專 業(yè)： 熱能與動力工程 院（系）： 化工與能源學(xué)院 完成時間： 2011年10月21日 2011年9月 22 日目錄1.課程設(shè)計任務(wù)書42.省煤器設(shè)計的意義、所設(shè)計設(shè)備在電廠中的作用、位置43.省煤器設(shè)計參數(shù)44.省煤器設(shè)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(shè)計計算75.省煤器基本參數(shù)匯總9課程設(shè)計任務(wù)書院系化工與能源學(xué)院專業(yè)熱能與動力工程姓名王瑞雪 學(xué)號20080390220設(shè)計題目

2、50MW省煤器設(shè)計對應(yīng)課程設(shè)計背景省煤器安裝在鍋爐的尾部煙道，吸收煙道中低溫?zé)煔獾臒崃?，對于低參?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(jìn)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(yīng)力降低，可提高鍋爐的壽命。設(shè)計參數(shù)設(shè)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(nèi)水速1m/s。煙氣進(jìn)口溫度400，煙速8m/s。 設(shè)計計算內(nèi)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(shè)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(yīng)數(shù)據(jù)；2、總裝備圖及零部件必須嚴(yán)格按照工程圖的繪制方法進(jìn)行繪制；3、課程設(shè)計說明書應(yīng)包括設(shè)計條件、設(shè)計思路、計算過程、結(jié)構(gòu)設(shè)計方法等詳細(xì)內(nèi)容。書寫格式要求1、封面：題目、姓名、時間、指導(dǎo)教師姓名；2、正文：設(shè)計條件、設(shè)計思路、計算過程及結(jié)果、結(jié)構(gòu)設(shè)計方法等詳細(xì)內(nèi)容；3、參考文獻(xiàn)。參考文獻(xiàn)1 林宗虎，汪軍強(qiáng)化傳熱技術(shù)北京：化學(xué)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(xué). 北京：高等教育出版社。2006.8備注通過課程設(shè)計培養(yǎng)大家對鍋爐和傳熱學(xué)的基本原理的實(shí)際應(yīng)用，重點(diǎn)鍛煉計算機(jī)繪圖能力，以及將設(shè)計

4、過程用文字的表達(dá)能力等。50兆瓦機(jī)組鍋爐省煤器設(shè)計說明書一、省煤器設(shè)計的意義、所設(shè)計設(shè)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?zé)煔獾臒崃?，對于低參?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(jìn)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(yīng)力降低，可提高鍋爐的壽命。二、設(shè)計參數(shù)設(shè)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(nèi)水速1m/s。煙氣進(jìn)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(guān)參數(shù)： 管子材料選用20G，差的其導(dǎo)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(biāo)準(zhǔn)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(shí)際煙氣量：設(shè)該50MW機(jī)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(xiàng)都與出口煙溫有關(guān) 其中 ··所以有 ·············(2)同理有 ··········&

7、#183;·········(3)<1> 假設(shè)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(shè)不相符，不合理。<2> 假設(shè)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(shè)不相符，不合理。<3> 假設(shè)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(shè)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(shè)k=40W/ 代入（4）式可得

10、A=979.83<1> 假設(shè)管內(nèi)水速為1m/s時 多排10%可知應(yīng)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(shè)不正確<2> 假設(shè)管內(nèi)水速為0.5m/s時 多排10%可知應(yīng)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(shè)不正確<3> 假設(shè)管內(nèi)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(shè)合理，可以繼續(xù)計算 則 水側(cè)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(cè)對流傳熱系數(shù)： 查得水側(cè)和煙側(cè)的污垢熱阻分別為: 綜上所訴： 即 比所設(shè)的傳熱系數(shù)大了30%，基本符合要求。4、 設(shè)計結(jié)果 設(shè)計結(jié)果：管長60米，管子數(shù)10