鍋爐課程設(shè)計(范例)

《電廠鍋爐原理》

課程設(shè)計指導(dǎo)書

能源與動力工程系

目錄

第一章鍋爐設(shè)計的任務(wù)及熱力計算的作用和分類........錯誤!未定義書簽。

第二章鍋爐的設(shè)計計算..............................錯誤!未定義書簽。

第一節(jié)設(shè)計計算的步驟..........................錯誤!未定義書簽。

第二節(jié)輔助計算和熱平衡計算....................錯誤!未定義書簽。

第三節(jié)爐膛計算................................錯誤!未定義書簽。

第四節(jié)屏式受熱面的計算........................錯誤!未定義書簽。

第五節(jié)煙道對流受熱面的計算....................錯誤!未定義書簽。

第三章鍋爐的校核計算..............................錯誤!未定義書簽。

第四章符號與參考文獻..............................錯誤!未定義書簽。

A.符號比較......................................錯誤!未定義書簽。

B.參考文獻......................................錯誤!未定義書簽。

附錄1課程設(shè)計的目的和任務(wù)..........................................2

附錄2課程設(shè)計例題一一2102t/h超臨界煤粉鍋爐熱力計算.................5

第一部分熱力計算書.............................................5

第二部分結(jié)構(gòu)計算書..............................錯誤!未定義書簽。

附錄3鍋爐設(shè)計說明書示例..........................................54

附錄1

課程設(shè)計的目的和任務(wù)

一、課題

2012t/h亞臨界壓力自然循環(huán)鍋爐的設(shè)計布置與計算

二、目的和任務(wù)

目的：

2

1）運用原理課所學(xué)知識，并加以鞏固充實和提高；

2）掌握鍋爐機組的熱力計算方法并學(xué)會使用熱力計算標準；

3）培養(yǎng)綜合考慮鍋爐機組設(shè)計與布置的初步能力；

4）培養(yǎng)查閱資料，合理選擇和分析數(shù)據(jù)的能力,提高運算制圖等基本技能;

5）培養(yǎng)對工程技術(shù)問題的嚴肅認真和負責(zé)的態(tài)度。

任務(wù)：

1）完成2012t/h鍋爐的整體布置和熱力計算；

2）寫出熱力計算書

3）繪出鍋爐本體縱向剖面圖；

4）編寫設(shè)計說明書。

三、鍋爐設(shè)計原始數(shù)據(jù)

煤質(zhì)資料（設(shè)計煤種）：

碳Car=56.59%氫Har=2.69%氧0al=2.93%

氮Na產(chǎn)0.94%硫Sar=0.75%灰分Aa產(chǎn)29.60%

水分Mar=6.50%揮發(fā)分Vdaf=26.76%低位發(fā)熱量Qar.ne..p=21280kj/kg

DT=1210℃ST=1430℃FT=1480℃

鍋爐參數(shù)（BMCR）：

過熱蒸汽流量2012t/h

過熱蒸汽壓力Pgr17.42Mpa

過熱蒸汽溫度臉528℃（注：**——學(xué)號后2位數(shù)字）

再熱蒸汽流量Dzr1858t/h

再熱蒸汽壓力（進口/出口）pz“/pzr24.03/3.85Mpa

再熱蒸汽溫度（進口/出口）Tzri/Tzr2333/528℃

給水壓力pgs18.92Mpa

給水溫度283℃

燃燒方式四角布置、切向燃燒

當(dāng)?shù)卮髿鈮海?00.7kpa

空氣中含水率10克/千克干空氣

制粉系統(tǒng)型式中速磨煤機正壓冷一次風(fēng)機直吹式

再熱蒸汽調(diào)溫方式：擺動式燃燒器

表1鍋爐各受熱面出口的過量空氣系數(shù)

分隔后屏末級末級轉(zhuǎn)向低溫省煤空氣

受熱面名稱爐膛

屏過過熱再熱過熱室再熱器預(yù)熱

熱器器器器器器

過量空氣系數(shù)

1.21.21.21.21.221.221.241.261.34

（出口）

表2鍋爐各受熱面出口的介質(zhì)壓力

包復(fù)分隔后屏末級低溫末級

省煤

受熱面名稱汽包過熱屏過過熱過熱再熱再熱

器

器熱器器器器器

介質(zhì)壓力（出

18.7018.6718.3418.0517.7017.423.953.85

口）,Mpa

4

課程設(shè)計例題一一2012t/h超臨界煤粉鍋爐熱力計算

第一部分熱力計算書

鍋爐參數(shù)（BMCR）與煤質(zhì)

序

項目符號單位數(shù)值

號

1過熱蒸汽流量D"t/h2012

2過熱蒸汽壓力PgrMPa17.42

3過熱蒸汽溫度℃528

4再熱蒸汽流量Dzrt/h1858

5再熱蒸汽壓力（進口/出口）PzrMPa4.03/3.85

6再熱蒸汽溫度（進口/出口）tzr℃333/528

7給水壓力PssMPa18.92

8給水溫度tgs℃283

煤質(zhì)資料（兗州煙煤）

1收到基碳56.59

Car%

2收到基氫Har%2.69

3收到基氧Oar%2.93

4收到基氮Nar%0.94

5收到基硫Sar%0.75

6收到基灰分Aar%29.60

7收到基水分Mar%6.5

8空干基水分Mad%2.10

9干燥無灰基揮發(fā)分26.76

Vdaf%

10低位發(fā)熱量Qar,net,pkj/kg21280

11變形溫度DT℃1210

12軟化溫度ST℃1430

13流動溫度FT℃1480

14可磨性指數(shù)HGI-62

注1：制粉系統(tǒng)：中速磨正壓冷一次風(fēng)機直吹式;

注2：環(huán)境溫度：25七；

主要熱力計算結(jié)果匯總表（BMCR）

序號項目符號單位數(shù)值

鍋爐參數(shù)

1過熱蒸汽流量Dgrt/h2102

2過熱蒸汽出口壓力PgrMPa25.4

3過熱蒸汽出口溫度tgr℃528

4再熱蒸汽流量Dzrt/h1761

5再熱蒸汽進口壓力PzrlMPa4.72

6再熱蒸汽出口壓力Pzr2MPa4.52

7再熱蒸汽進口溫度tzrl℃322

8再熱蒸汽出口溫度tzr2℃528

9給水壓力PssMPa29.33

10給水溫度tgs℃282

熱損失及熱負荷

11排煙熱損失q2%5.364

12化學(xué)不完全燃燒熱損失q3%0

13機械不完全燃燒熱損失q4%0.73

14散熱損失qs%0.2

15其它損失q6%0

16制造廠裕度q7%0.06

17鍋爐熱效率ngi%93.65

18燃料消耗量Bkg/s69.04

19計算燃料消耗量Bikg/s68.54

20爐膛容積熱負荷qvkW/m385.83

21爐膛截面熱負荷qaWm24.855

22燃燒區(qū)熱負荷q「MW/m21.786

23排煙溫度tpy℃132

24過熱器噴水溫度Gs℃282

25過熱器噴水量（第一級）Djwit/h53.0

26過熱器噴水量（第二級）Djw2t/h31.0

煙氣溫度

27爐膛（下爐膛）出口tvl2℃1365

28分隔屏進口tyfl℃1365

29分隔屏出口tyf2℃1167

30后屏進口tyh1℃1167

31后屏出口tyh2℃1055

32末級再熱器進口tyzl℃1055

33末級再熱器出口tyz2℃938

34水冷壁后墻懸吊管進口tyxl℃938

35水冷壁后墻懸吊管出口tyx2℃928

6

36末級過熱器進口tygl℃928

37末級過熱器出口tyg2℃767

38蒸汽冷卻管進口tyqi℃767

39蒸汽冷卻管出口tyq2℃762

40低再垂直部分進口tycl℃762

41低再垂直部分出口tyc2℃730

42轉(zhuǎn)向室省煤器懸吊管進口tysl℃730

43轉(zhuǎn)向室省煤器懸吊管出口tys2℃716

44低再水平部分進口tydl℃716

45低再水平部分出口tyd2℃520

46省煤器進口tym1℃520

47省煤器出口tym2℃376

48空氣預(yù)熱器進口tykl℃376

49空氣預(yù)熱器出口tyk2℃132

工質(zhì)溫度

50分離器出口tf2℃425

51分隔屏進口℃437

52分隔屏出口&2℃484

53后屏進口th)℃473

54后屏出口th2℃516

55末級再熱器進口tzl℃480

56末級再熱器出口tz2℃569

57水冷壁后墻懸吊管進口txlc421

58水冷壁后墻懸吊管出口tx2℃433

59末級過熱器進口tgl℃508

60末級過熱器出口tg2℃571

61蒸汽冷卻管進口tql℃433

62蒸汽冷卻管出口℃433

63低再垂直部分進口tel℃454

64低再垂直部分出口tc2℃480

65轉(zhuǎn)向室省煤器懸吊管進口tsi℃433/329

66轉(zhuǎn)向室省煤器懸吊管出口ts2℃436/331

67低再水平部分進口tdl℃322

68低再水平部分出口td2℃454

69省煤器進口tml℃282

70省煤器出口tm2℃324

71空氣預(yù)熱器進口tkl℃25

72空氣預(yù)熱器（一/二次風(fēng)出口tk2℃328/335

煙氣平均流速

73后屏Wyhm/s8.28

74末級再熱器WyZm/s8.59

75水冷壁后墻懸吊管Wyxm/s10.35

76末級過熱器Wygm/s11.40

77蒸汽冷卻管Wyqm/s12.25

78m/s12.72

低再垂直部分WyC

79省煤器懸吊管m/s10.96

WyS

80低再水平部分Wydm/s10.88

81省煤器Wvmm/s8.62

82空氣預(yù)熱器Wykm/s16.86

吸熱量

83過熱蒸汽吸熱量Q.erkW1258610

84再熱蒸汽吸熱量QzrkW291940

85包復(fù)過熱器QbfkW54000

86分隔屏QfskW128960

87后屏QhkW98900

88末級再熱器QzkW98420

89末級過熱器QukW127350

90低再垂直部分QckW28610

91省煤器懸吊管QxkW5370

92低再水平部分QskW162850

93省煤器QmkW121520

94水冷壁QslkW691890

95空氣預(yù)熱器QkkW195010

煙氣、空氣流量

96進預(yù)熱器一次空氣Gknkg/h345888

97進預(yù)熱器二次空氣Gkzikg/h1920852

98進預(yù)熱器煙氣Gytkg/h2617376

99一次空氣調(diào)溫風(fēng)量Gkiokg/h166752

100出預(yù)熱器一次空氣Gkl2kg/h241560

101出預(yù)熱器二次空氣Gk22kg/h1885915

102出預(yù)熱器煙氣GV2kg/h2756696

103kg/h139320

空氣到煙氣漏風(fēng)量dGy

104一次空氣到二次空氣漏風(fēng)dGi2kg/h-10800

105二次空氣到煙氣漏風(fēng)dG2ykg/h24120

106一次空氣到煙氣漏風(fēng)dGlykg/h115200

8

空氣平衡計算表

后墻懸吊

受熱面爐膛分隔屏后屏末再末過

管

a，1.21.21.21.21.21.2

Q〃1.21.21.21.21.21.22

aPJ1.21.21.21.21.21.21

蒸汽引出低再垂直低再水平

受熱面轉(zhuǎn)向室省煤器空預(yù)器

管段段

a，1.221.221.221.221.231.25

a〃1.221.221.221.231.251.32

apj1.221.221.221.2251.241.285

燃料燃燒計算表

序

項目符號單位計算依據(jù)或公式數(shù)值

號

0.0889(Car+0.375Sar)+0.265Har-0.

1理論空氣容積V0Nm3/kg03330ar=0.0889(61.54+0.375X6.1714

0.62)+0.265X3.65-0.0333X8.63

0.01866(Car+0.375Sar)=

3

2R02容積VR02Nm/kg1.1527

0.01866(61.54+0.375X0.62)

0.79v°+0.008Nar=0.79X

3理論氮氣容積VN2°Nm3/kg4.8832

6.1714+0.008X0.98

理論干煙氣容

4vgy°Nm3/kgV+V20=1.1527+4.88326.0359

積RO2N

0.111Har+0.0124Mar+0.0161

理論水蒸氣容

5VH2O°Nm3/kgv°=0.111X3.65+0.0124X0.5863

積

6.6+0.0161X6.1714

6理論煙氣容積\，\。Nm3/kgVgy°+VH2O0=6.0359+0.58636.6222

燃料燃燒計算表（續(xù)）

低再轉(zhuǎn)低再空

序分隔省煤

項目符號單位計算依據(jù)或公式爐膛后屏末再末過3衽直向水平預(yù)

號屏器

段室：段器

1.21.2

7apj-空氣平衡計算表1.21.21.21.21.211.221.2251.24

285

8理論空氣容積v°NrrP/kg如前6.1714

理論水蒸氣容

9VH2O°Nm3/kg如前0.5863

積

10v°Nm3/kg

理論煙氣容積yvgy°+VH2O°=6.0359+0.58636.6222

vy°+1.0161(apj-1)v0=

8.08.4

3

11煙氣總?cè)莘eVyNm/kg6.6222+1.0161(1.2-1)X7.8767.8767.8767.8767.9398.0028.0338.127

0209

6.1714

VH2O0+0.0161(apj-1)v0=

0.6060.6060.6060.6060.6070.6080.60.6080.6100.6

3

12水蒸汽容積VH2ONm/kg0.5863+1.0161(1.2-l)X

22222208272147

6.1714

0.1460.1460.1460.1460.1450.1440.10.1430.1410.1

13RO2容積份額FRO2-VRO2/vy=l.1527/7.876

33332144158371

0.0

水蒸汽容積份0.0760.0760.0760.0760.0760.0750.0750.0740.0

14rH2O-VH20/vy=o.6062/7.876757

額9797979736764658720

6

三原子氣體容「RO2+0.2230.2230.2230.2230.2210.2190.20.2190.2160.2

15r-

積份額rH2O=0.1463+0.0769733335819804091

無因次飛灰濃3ftl.Aar/dOOPy.”K).95X0.0160.0160.0160.0160.0160.0160.00.0160.0160.0

16Uhkg/kg

度17.98/(100X1.3X7.8766868686855421643516156

10

焙溫表

焰溫表（煤種：兗州煙煤，Q,p=24010kJ/kg）

3

v0=6.1714,VRO2=1.1527,VN2°=4.8832,VH2O°=0.5863Nm/kg

溫度Iy°=VRO2(ct)RO2+Iy=Iy°+(a/)Ik°+Uh(ct)h

Ik0

cVN2°(ct)N2+VH2O°

=v°(ct)ka=1.21.221.231.251.32

(ct)H2O0

100816.8916.71179

2001643185922732388

3002484283034053455

4003343382846034670

5004222485558335918

6005120590870437094

700603669858324

8006970808694929632

900791892071080510963

100088801034612138

110098531150213491

1200108351267114859

1300118251385316241

1400128211504617636

15001382316248

16001483117458

17001584418676

18001686319901

1900178882113224749

2000189192236926195

2100199572361127646

2200209992485929102

熱平衡及燃料量計算

序

項目符號單位計算依據(jù)或公式數(shù)值

號

1低位發(fā)熱量Qar,net,pkJ/kg設(shè)計數(shù)據(jù)24010

2冷空氣溫度tlk℃設(shè)計數(shù)據(jù)25

I°

3理論冷空氣焰lkkJ/kg焰溫表203.7

4輸入熱量QrkJ/kgQr=Qar,net,p24010

化學(xué)不完全燃燒

5q3%設(shè)計選取0

損失

機械不完全燃燒

6q4%設(shè)計選取0.73

損失

7散熱損失qs%標準叫5-09節(jié)0.2

S排煙溫度tpy℃設(shè)計選取132

9排煙焙IpykJ/kg焰溫表1567

排煙過量空氣系

10apy—表3-31.32

數(shù)

,f0

”一方“(]00_加=

11排煙損失q2%5.364

1567T.32x203.7

24010

12灰渣物理熱損失Q6%設(shè)計選取0

13制造廠裕度q：%設(shè)計選取0.06

q2+q3+q4+q5+q6+q7=5?364+0+

14損失之和Eqi%6.354

0.73+0.2+0+0.06

15鍋爐效率n%100-Eqi=100-6.35493.65

〃93.65

16保熱系數(shù)小%〃+%93.65+0.20.9978

17給水溫度tgs℃設(shè)計數(shù)據(jù)282

18給水比熔hgskJ/kg水蒸氣性質(zhì)表，p=29.33MPa1239

19過熱蒸汽溫度tgr設(shè)計數(shù)據(jù)571

12

20過熱蒸汽比焰