锅炉原理课程设计

榆 林 学 院

题 目 学生姓名 学 号 院 ( 系 ) 专 业 指导教师 报告日期

锅炉课程设计

能源工程学院

热能与动力工程

胡广涛 2015年06月 10日

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目 录

前言 第一章

锅炉课程设计任务书?????????????????????????????4 第二章

煤的元素分析数据校核和煤种判别???????????????????????5 第三章

燃料燃烧计算????????????????????????????????6 第四章

锅炉热平衡计算???????????????????????????????8 第五章

炉膛设计和热力计算?????????????????????????????9 第六章

前屏过热器设计和热力计算??????????????????????????13 第七章

后屏过热器设计和热力计算??????????????????????????17

第八章

高温再热器设计和热力计算??????????????????????????21 第九章

第一悬吊管热力计算?????????????????????????????25 第十章

高温对流过热器设计和热力计算????????????????????????27 第十一章

第二悬吊管热力计算?????????????????????????????30 第十二章

低温再热器垂直段设计和热力计算???????????????????????32 第十三章

转向室热力计算???????????????????????????????36 第十四章

低温再热器水平段设计和热力计算???????????????????????38 第十五章

省煤器设计及热力计算????????????????????????????41 第十六章

分离器气温和前屏进口气温的校核???????????????????????44 第十七章

空气预热器设计和热力计算??????????????????????????45

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第十八章

锅炉整体热平衡校核??????????????????????????????52 第十九章

热力计算结果的汇总??????????????????????????????53

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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。

第一章 锅炉课程设计任务书

1.1 引言

锅炉课程设计是巩固我们理论知识和提高实践能力的重要环节。它不仅使我们对锅炉原理课程的知识得以巩固、充实和提高掌握了锅炉机组的热力计算方法，学会使用锅炉机组热力计算标准方法，并具有综合考虑锅炉机组设计与布置的初步能力而且培养了我们查阅资料，合理选择和分析数据的能力，培养了我们严肃认真和负责的态度。 我国的锅炉目前以煤为主要燃料。锅炉的结构设计和参数的设计与选择以及煤种的选择与应用等都将会对燃料效率、锅炉安全经济运行水平以及环境污染等问题有影响。因为在锅炉设计中对锅炉的性能、结构、经济性和可靠性等方面进行各种计算，尤其是热力计算作为主要和基础的计算，为锅炉的其他计算，如水和空气动力计算、烟气阻力计算、强度计算等提供相关的重要的基础数据 1.2 锅炉设计参数

（1）锅炉额定蒸发量：D1=1913t/h （2）过热蒸汽压力:P1=25.4 Mpa （3）过热蒸汽温度: t1=571 ℃ （4）给水温度 :tgs=282℃ （5）给水压力：pgs=29.35Mp （6）周围环境温度：t1k=20℃

（7）排烟温度假定值：126℃ 1.3 燃料特性;

（1）燃料名称：神府东胜煤 （2）煤的收到基成分：（%）：Cy=57.33 Hy=3.62 Oy=9.94 Ny=0.70 Sy=0.41 Wy=13.00 Ay=15.00

（3）煤的干燥无灰基挥发分：Vy=33.64%

y

（4）煤的低位发热值：Qdw=21805kJ/kg （5）灰熔点：DT、ST、FT>1500℃

名 称 额定蒸发量 过热蒸汽压力 过热蒸汽温度 再热蒸汽流量 再热蒸汽入口压力 符 号 Dsh'' psh'' tsh'' Drh'' prh' 单 位 t/h MPa ℃ t/h MPa 计算公式或数据来源 给定 给定，表压 给定 给定 给定，表压 4

结 果 1913 25.4 571 1586 4.35

再热蒸汽入口温度 再热蒸汽出口压力 再热蒸汽出口温度 给水压力 给水温度 周围环境温度 锅炉燃煤特性 （1）碳收到基质量百分比 （2）氢收到基质量百分比 （3）氧收到基质量百分比 （4）氮收到基质量百分比 （5）硫收到基质量百分比 （6）灰分收到基质量百分比 （7）水分收到基质量百分比 （8）挥发分干燥无灰基质量百分比 （9）燃料收到基低位发热量 trh' prh'' trh'' pfw tfw tca ℃ MPa ℃ MPa ℃ ℃ 给定 给定，表压 给定 给定，表压 给定 给定 310 4.17 569 29.35 282 20 神府东胜煤 Car Har Oar Nar Sar Aar Mar Vdaf Qnet,ar % % % % % % % % kJ/kg 给定 给定 给定 给定 给定 给定 给定 给定 给定 57.33 3.62 9.94 0.70 0.41 15.00 13.00 33.64 21850 第二章 煤的元素分析数据校核和煤种判别

2.1煤的元素分析数据校核和煤种判别：

元素之和 元素之和正确否？ 高位发热量（经验公式） 低位发热量（经验公式） 经验公式值和给定值之差 误差判别 煤的折算因子 折算灰分 折算水分 折算硫分 — — Qgr,ar Q'net,ar ％ — kJ/kg kJ/kg kJ/kg — — ％ ％ ％ — — — Car+Har+Oar+Nar+Sar+Aar+Mar — 339Car+1256Har-109(Oar-Sar) Qgr,ar-r(0.09Har+0.01Mar) Q'net,ar-Qnet,ar 100 正确 22943 21803 ﹣2 正确 0.192 2.88 2.50 0.08 低灰分煤 低水分煤 低硫分煤 ⊿Qnet,ar — red Ared,ar Mred,ar Sred,ar — │⊿Qnet,ar│<800 4190/Qnet,ar red×Aar red×Mar red×Sar Ared,ar<4% Mred,ar<8% Sred,ar<0.2% 煤的灰分特性判断 — —

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