1、摘要240t/h燃高焦?fàn)t混合煤氣鍋爐設(shè)計(jì)：（Q低溫=1400千卡/標(biāo)m3)，設(shè)計(jì)的參數(shù)為215的給水溫度，540的過(guò)熱蒸汽溫度，140的排煙溫度，20的環(huán)境溫度。本次設(shè)計(jì)計(jì)算了，爐膛，屏式過(guò)熱器，高溫過(guò)熱器，低溫過(guò)熱器，高溫省煤器，高溫空氣預(yù)熱器，低溫省煤器，低溫空氣預(yù)熱器的結(jié)構(gòu)計(jì)算和傳熱計(jì)算。以及對(duì)煙道阻力的計(jì)算和空氣預(yù)熱器的計(jì)算，引風(fēng)機(jī)，送風(fēng)機(jī)的選擇。爐膛寬度取7.7米，頂棚寬4.675米，頂棚高4.2米，爐膛總高15.785米。屏式過(guò)熱器取8片，縱向排數(shù)27，每片屏并聯(lián)管子根數(shù)為12，第一根屏管高度4.2米，屏高度最大值4.559米，屏的深度為1.244米。高溫過(guò)熱器橫向管排數(shù)62，縱向

2、管排數(shù)8，管長(zhǎng)3.329，管簇深度0.76米1.44米。低溫省煤器橫向排數(shù)97.5，縱向排數(shù)64，受熱面布置管長(zhǎng)3.35米。低溫空預(yù)器橫向管排數(shù)100，縱向管排數(shù)50，管箱高度1.44米。本次設(shè)計(jì)中，煙氣在爐膛出口溫度是1295.1，經(jīng)過(guò)屏式過(guò)熱器煙溫下降至1183，在經(jīng)過(guò)高溫過(guò)熱器煙溫下降到1032.6，經(jīng)低溫過(guò)熱器溫度下降到832.54，經(jīng)高溫省煤器下降到449，經(jīng)高溫空氣預(yù)熱器降至382，經(jīng)低溫省煤器下降到222，經(jīng)高溫空氣預(yù)熱器降至146.7排煙。本次設(shè)計(jì)中，水的流程是215給水經(jīng)低溫省煤器加熱到260，經(jīng)高溫省煤器加熱到319.97，進(jìn)入汽包，再經(jīng)下降管，由水冷壁使飽和水變成319.

3、97的水蒸氣，經(jīng)低溫過(guò)熱器將水蒸氣加熱到425.2，經(jīng)屏將水蒸氣加熱到455.87，最后經(jīng)高溫過(guò)熱器加熱到540引出做功。關(guān)鍵字：爐膛，過(guò)熱器，省煤器，空氣預(yù)熱器。Abstract240t / h burning blast furnace gas boiler design (high mixing coke oven gas: low-temperature Q = 1400 kcal / standard m3) of the graduation project, the design parameters for the feed water temperature of 215 &

4、#176; C, the superheated steam temperature of 540 ° C, 140 ° C exhaustsmoke temperature, 20 ° C ambient temperature.The design, furnace, screen superheater, superheater high temperature, low temperature superheater, high-temperature economizer, high temperature air preheater, low-temp

5、erature economizer, low temperature air preheater of structural calculations and heat transfer calculations. And calculation of flue resistance and air preheater calculation of induced draft fan, blower options.Take chamber width 7.7 meters, the ceiling is 4.675 meters wide, 4.2 meters high ceiling

6、hearth, total 15.785 metres high. Take platen superheater of 8, longitudinal row number 27, every piece of screen the number of 12 parallel tubes, the first root screen pipe height 4.2 meters, screen the maximum height 4.559 meters, the depth of the screen is 1.244 meters. High temperature superheat

7、er tube transverse number 62, vertical tube number 8, length 3.329, the depth of 0.76 meters. Low temperature superheater tube for 58 horizontal, vertical tube number 16, length 3.2. High temperature economizer horizontal row number 97.5, longitudinal row number 26, decorate in heating length 6.2. H

8、igh temperature air preheater horizontal tube number 100, vertical tube number 50, the box height 1.44 meters. Of low temperature economizer horizontal row number 97.5, longitudinal row number 64, decorate in heating tube 3.35 meters. Low temperature air preheater horizontal tube number 100, vertica

9、l tube number 50, the box height 1.44 meters.In this design, the flue gas outlet temperature in the furnace is 1295.1 ° C, after the platen superheater flue gas temperature dropped to 1183 ° C after the high temperature superheater flue gas temperature down to 1032.6° C, low temperatu

10、re air preheater temperature dropped to 832.54 ° C decreased to 449 ° C, high temperature economizer, air preheater at high temperature dropped to 382° C, low temperature economizer decreased to 222 ° C, dropped to 146.7 high temperature air preheater exhaust.In this design, the

11、water flow is 215 water supply by the low-temperature economizer heating to 260 ° C, high temperature economizer heating to 319.97 ° C, into the drum, and then the down pipe, the water wall so that the saturated water into 319.97 ° C steam, low temperature superheater steam heated to

12、425.2 ° C, the screen will steam heated to 455.87 ° C, and finally by the high temperature superheater heating to 540 ° C leads to acting.Keywords: furnace, superheater, economizer, air preheater.目錄摘要1Abstract2緒論61燃?xì)忮仩t的特點(diǎn)62燃?xì)忮仩t的現(xiàn)狀83此次設(shè)計(jì)燃?xì)忮仩t的基本思路9第一章· 設(shè)計(jì)任務(wù)與燃料特性參數(shù)101.1設(shè)計(jì)任務(wù)101.2燃料特性

13、10第二章·鍋爐整體布置的確定112.1 燃料燃燒計(jì)算112.2空氣平衡及焓溫表132.3鍋爐熱平衡及燃料消耗量計(jì)算152.4燃燒室設(shè)計(jì)及傳熱計(jì)算162.5爐膛結(jié)構(gòu)尺寸計(jì)算182.6燃燒器的布置及主要尺寸 202.6燃燒室結(jié)構(gòu)特性計(jì)算212.7爐膛熱力計(jì)算222.8.爐膛頂部輻射受熱面吸熱量及工質(zhì)焓增計(jì)算242.9爐膛受熱面熱力分配252.10屏式過(guò)熱器結(jié)構(gòu)計(jì)算262.11屏區(qū)傳熱計(jì)算282.12高溫過(guò)熱器結(jié)構(gòu)計(jì)算322.13高溫過(guò)熱器傳熱計(jì)算332.14低溫過(guò)熱器結(jié)構(gòu)計(jì)算362.15低溫過(guò)熱器傳熱計(jì)算372.16爐膛受熱量的熱量分配····&

14、#183;···········································392.17高溫省煤器結(jié)構(gòu)計(jì)算422.18高溫省煤器傳熱計(jì)算 432.19

15、高溫空氣預(yù)熱器結(jié)構(gòu)計(jì)算452.20高溫空氣預(yù)熱器傳熱計(jì)算462.21低溫省煤器結(jié)構(gòu)計(jì)算492.22低溫省煤器傳熱計(jì)算502.23低溫空氣預(yù)熱器結(jié)構(gòu)計(jì)算522.24低溫空氣預(yù)熱器傳熱計(jì)算532.25熱力計(jì)算匯總表································

16、83;················55第三章·阻力計(jì)算56第四章·送引風(fēng)機(jī)計(jì)算614.1送風(fēng)機(jī)計(jì)算614.2引風(fēng)機(jī)計(jì)算61第五章·防爆措施62第六章·結(jié)論63第七章·參考文獻(xiàn)64第八章·附錄A65第九章·附錄B·············

17、··············································· 73第十章·附錄C

18、83;·················································

19、83;··93第十一章·致謝信·············································

20、·············99 緒論燃?xì)忮仩t是一種以可燃?xì)怏w作為燃料的能源轉(zhuǎn)換設(shè)備，用以生產(chǎn)熱水或蒸汽，滿足工業(yè)生產(chǎn)和人民日常生活的需要。本文主要介紹了燃?xì)忮仩t的優(yōu)越性、存在的問(wèn)題、燃?xì)忮仩t的發(fā)展現(xiàn)狀。燃?xì)忮仩t以氣體作為燃料，燃料輸送方便，計(jì)量準(zhǔn)確，操控性好，燃?xì)忮仩t自動(dòng)化控制程度高，運(yùn)行管理工作量小。但是，氣體燃料存在爆炸的潛在危險(xiǎn)，一旦燃?xì)庑孤?，后果不堪設(shè)想。因此，對(duì)燃?xì)鈾z漏工作要求比較嚴(yán)格。國(guó)內(nèi)燃?xì)忮仩t發(fā)展比國(guó)外慢，但是目前國(guó)內(nèi)的生產(chǎn)廠家已能生產(chǎn)各種規(guī)格的燃?xì)?/p>

21、鍋爐，只是國(guó)產(chǎn)燃燒器應(yīng)用較少 。鑒于目前的能源形勢(shì)，鍋爐的發(fā)展方向依然是高參數(shù)、大容量，以提高鍋爐的效率，達(dá)到節(jié)約能源的目的。燃?xì)忮仩t也不例外，高參數(shù)、大容量，也是其發(fā)展方向。但是，燃油燃?xì)赓Y源短缺，也在一定程度上制約了燃?xì)忮仩t的發(fā)展。本文介紹了此次設(shè)計(jì)的基本思路，通過(guò)一個(gè)具體實(shí)例敘述了設(shè)計(jì)的全過(guò)程。鍋爐設(shè)計(jì)是一個(gè)復(fù)雜的過(guò)程，在此過(guò)程中，幾乎涉及了所學(xué)的各門專業(yè)課，用到了工程熱力學(xué)、傳熱學(xué)、燃燒學(xué)、鍋爐設(shè)計(jì)、機(jī)械設(shè)計(jì)、工程圖學(xué)等專業(yè)課的知識(shí)。通過(guò)設(shè)計(jì)，既是對(duì)所學(xué)課程的鞏固，也對(duì)設(shè)計(jì)工作有了一定的了解，知道如何去做一項(xiàng)工作。大體概括為：接受任務(wù)書，查閱相關(guān)資料，熟悉整體設(shè)計(jì)過(guò)程，作相關(guān)設(shè)計(jì)計(jì)算，

22、布置整體結(jié)構(gòu)，選取可以確定的標(biāo)準(zhǔn)件，工程圖繪制。這是我總結(jié)的一般設(shè)計(jì)思想。由于以前沒(méi)有從事過(guò)類似的工作，此次設(shè)計(jì)還存在相當(dāng)多的問(wèn)題，請(qǐng)指導(dǎo)教師多加指點(diǎn)。1.1燃?xì)忮仩t的特點(diǎn)熱效率高，環(huán)境污染低:  1.由于燃?xì)庵械幕曳?、含硫量和含氮量均比煤中的含量低，燃燒后產(chǎn)生的煙氣中粉塵量極少，排放出的煙氣比較容易達(dá)到國(guó)家對(duì)燃燒設(shè)備所要求的標(biāo)準(zhǔn)。使用燃?xì)忮仩t可以大減輕對(duì)環(huán)境的污染。  2.燃?xì)忮仩t的爐膛容積熱強(qiáng)度較高；由于煙氣污染小，對(duì)流管束不受腐蝕和結(jié)渣，傳熱效果好，燃?xì)馊紵a(chǎn)生大量三原子氣體（二氧化碳、水蒸氣等）的輻射能力較強(qiáng)，而且排煙溫度低，使其熱效率明顯提高。鍋爐設(shè)備投資低:&#

23、160;   1.燃?xì)忮仩t可選用較高的爐膛熱負(fù)荷，從而縮小爐膛體積。因不存在受熱面污染、結(jié)渣、磨損等問(wèn)題，可選用較高的煙速，減小對(duì)流受熱面的尺寸。通過(guò)合理布置對(duì)流管束，使燃?xì)忮仩t較同容量燃煤鍋爐結(jié)構(gòu)緊湊、尺寸小、重量輕，設(shè)備投資明顯減少。    2.燃?xì)忮仩t使用管道輸送的燃?xì)鉃槿剂?，無(wú)需燃料儲(chǔ)存設(shè)備。在供給燃燒前也無(wú)需燃料加工制備設(shè)備，使系統(tǒng)大為簡(jiǎn)化；同時(shí)也不需要配置吹灰器、除塵器、出渣設(shè)備和燃料烘干器等附屬設(shè)備，使系統(tǒng)大為簡(jiǎn)化。3.由于無(wú)需燃料儲(chǔ)存，節(jié)省運(yùn)輸費(fèi)用、場(chǎng)地及勞動(dòng)力。運(yùn)行成本低:   

24、; 1.燃?xì)忮仩t的熱負(fù)荷適應(yīng)性強(qiáng)，在系統(tǒng)內(nèi)調(diào)節(jié)靈活，燃?xì)庥?jì)量簡(jiǎn)單準(zhǔn)確，便于燃?xì)夤?yīng)量的調(diào)節(jié)。    2.由于附屬設(shè)備少，啟動(dòng)快，又無(wú)燃料制備系統(tǒng)，可減少預(yù)備工作帶來(lái)的各種消耗，用電量低于燃煤鍋爐。    3.不需要用蒸汽加熱燃料及烘干燃料，蒸汽消耗較少。    4. 因燃?xì)庵械碾s質(zhì)較少，鍋爐不會(huì)發(fā)生高、低溫受熱面的腐蝕，鍋爐的連續(xù)運(yùn)行周期長(zhǎng)。設(shè)備維修費(fèi)用低:    1.燃?xì)忮仩t燃燒系統(tǒng)設(shè)備簡(jiǎn)單，因而需要維修保養(yǎng)的項(xiàng)目少，維修費(fèi)用低。2.

25、由于不存在結(jié)渣及高低溫受熱面腐蝕，因而不需要由此而更換受熱面的管件1。存在的危險(xiǎn)：天燃?xì)馐且环N易燃、易爆性氣體，它沒(méi)有顏色，雖有一定的氣味卻難以憑嗅覺(jué)及時(shí)發(fā)現(xiàn)。如果燃?xì)饴┤胪＿\(yùn)的爐膛或空氣中，會(huì)引起爆炸。所以燃?xì)夤苈繁仨殗?yán)格檢漏，爐膛內(nèi)要有必要的聯(lián)鎖保護(hù)控制系統(tǒng)，鍋爐房要有燃?xì)庑孤┍O(jiān)測(cè)報(bào)警裝置和通風(fēng)設(shè)備，采用防爆電器。鍋爐應(yīng)有嚴(yán)格的啟動(dòng)順序控制系統(tǒng)，燃?xì)忮仩t在點(diǎn)火之前必須仔細(xì)吹掃爐膛和煙道，排除爐內(nèi)可能積存的可燃?xì)怏w。鍋爐燃燒器必須安裝熄火安全保護(hù)裝置，一但出現(xiàn)熄火現(xiàn)象，二次點(diǎn)火前也必須進(jìn)行吹掃并按正常點(diǎn)火程序進(jìn)行。另外，燃?xì)獠捎霉艿垒斔停瑹o(wú)備用燃料，一旦發(fā)生燃?xì)夤艿榔屏训葐?wèn)題或燃?xì)鈮毫^(guò)低，

26、便會(huì)造成停爐事故。隨著燃?xì)忮仩t的廣泛應(yīng)用和技術(shù)設(shè)備的日益完善，事故隱患正在逐漸降低，各種安全保護(hù)手段已能保證燃?xì)忮仩t的運(yùn)行非?？煽俊Ｈ?xì)忮仩t與燃煤鍋爐相比具有絕對(duì)優(yōu)勢(shì)，但從國(guó)內(nèi)外燃?xì)忮仩t的具體使用情況來(lái)看，還存在一定問(wèn)題，必須加強(qiáng)防范。    1.燃?xì)夤苈繁仨殗?yán)格檢漏，爐膛內(nèi)要有必要的聯(lián)鎖保護(hù)控制系統(tǒng)，鍋爐房要有燃?xì)庑孤┍O(jiān)測(cè)報(bào)警裝置和通風(fēng)設(shè)備，采用防爆電器。         2.鍋爐應(yīng)有嚴(yán)格的啟動(dòng)順序控制系統(tǒng)，燃?xì)忮仩t在點(diǎn)火之前必須仔細(xì)吹掃爐膛和煙道，排除爐內(nèi)可能積存的可燃?xì)怏w。鍋爐燃

27、燒器必須安裝熄火保護(hù)裝置，一但出現(xiàn)熄火現(xiàn)象，能及時(shí)實(shí)施保護(hù)措施。二次點(diǎn)火前也必須進(jìn)行吹掃并按正常點(diǎn)火程序進(jìn)行2。1.2燃?xì)忮仩t的現(xiàn)狀國(guó)產(chǎn)、進(jìn)口燃?xì)忮仩t并存：目前國(guó)內(nèi)有五十多家燃?xì)忮仩t生產(chǎn)廠家，產(chǎn)品品種規(guī)格齊全。蒸汽鍋爐的單臺(tái)蒸發(fā)量最低為0.2t/h，最高可達(dá)65t/h；壓力有0.4MPa、0.7 MPa、1.0 MPa、1.25 MPa、2.45 MPa、3.82 MPa等六種；可生產(chǎn)飽和蒸汽、過(guò)熱蒸汽，溫度有250攝氏度、350攝氏度、400攝氏度、450攝氏度等幾種。熱水鍋爐單臺(tái)供熱功率最低為0.3MW，最高可達(dá)21 MW；壓力有常壓、0.7MPa、1.0 MPa、1.25 MPa；供熱溫

28、度有80攝氏度、95攝氏度、115攝氏度、130攝氏度等。我國(guó)燃?xì)忮仩t的產(chǎn)和質(zhì)量均能滿足國(guó)內(nèi)鍋爐房建設(shè)的需要，但是大部分鍋爐還是配用進(jìn)口的燃燒器，配用國(guó)內(nèi)燃燒器的比例很小。進(jìn)口燃?xì)忮仩t主要來(lái)自德國(guó)、美國(guó)、英國(guó)、瑞士、意大利、日本、韓國(guó)等幾個(gè)國(guó)家。與鍋爐配套的進(jìn)口燃燒器有德國(guó)、美國(guó)、英國(guó)、法國(guó)、瑞典、意大利、日本、韓國(guó)等國(guó)家的幾十個(gè)品牌，其中應(yīng)用最多的是德國(guó)的威索牌燃燒器3。與燃油鍋爐相比，燃?xì)忮仩t使用較少：目前的燃油燃?xì)忮仩t中，燃油鍋爐較多，燃?xì)忮仩t較少。主要有兩方面的原因妨礙燃?xì)忮仩t的應(yīng)用。一是天然氣的產(chǎn)量與需求量的矛盾，地區(qū)性氣源的制約成為燃?xì)忮仩t推廣的障礙。隨著我國(guó)“西氣東輸”工程的全面

29、啟動(dòng)以及國(guó)家能源政策向燃?xì)馐聵I(yè)的傾斜，天然氣供應(yīng)量將進(jìn)一步提高。二是燃?xì)忮仩t管網(wǎng)的鋪設(shè)成本比較高，也制約了燃?xì)忮仩t的應(yīng)用4。.國(guó)產(chǎn)燃燒器性能有待提高：如前所述，目前國(guó)內(nèi)生產(chǎn)的燃油燃?xì)忮仩t上的關(guān)鍵部件燃燒器仍主要依賴進(jìn)口。進(jìn)口燃燒器的自控程度高，性能穩(wěn)定。國(guó)產(chǎn)的燃燒器性能不夠完善，自控程度有限，用戶信賴程度低。為此，建議我國(guó)鍋爐行業(yè)的有關(guān)專家應(yīng)對(duì)燃燒器進(jìn)行深入細(xì)致的研究，加大對(duì)燃燒器的設(shè)計(jì)、生產(chǎn)技術(shù)力量，以提高鍋爐用燃燒器的國(guó)產(chǎn)化率5。1.3此次設(shè)計(jì)燃?xì)忮仩t的基本思路首先根據(jù)燃料特性對(duì)燃料發(fā)熱量進(jìn)行計(jì)算,根據(jù)設(shè)計(jì)任務(wù)書給定的鍋爐容量進(jìn)行燃料消耗量計(jì)算,由特定類型的鍋爐的體積熱強(qiáng)度，確定鍋爐的體積

30、。選定燃燒器。其次,假設(shè)爐膛出口溫度,并根據(jù)以前經(jīng)驗(yàn)布置爐膛輻射受熱面,并對(duì)其進(jìn)行校核計(jì)算,看其爐膛出口溫度是否滿足假定,如不滿足,則應(yīng)對(duì)爐膛內(nèi)的水冷壁受熱面進(jìn)行修改,最終使?fàn)t膛出口溫度滿足條件。在爐膛出口溫度已定的條件下,可以對(duì)其后的對(duì)流受熱面進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算。工質(zhì)在對(duì)流管束內(nèi)循環(huán),將飽和水加熱成飽和蒸汽,已知燃料特性和爐膛出口溫度,根據(jù)熱量平衡,煙氣的放熱量等于工質(zhì)的吸熱量,通過(guò)查煙氣焓溫表可以計(jì)算出對(duì)流管束的出口煙溫。在尾部煙道中依次布置過(guò)熱器,省煤器等對(duì)流受熱面,同樣根據(jù)熱平衡進(jìn)行校核計(jì)算。已知過(guò)熱器進(jìn)口煙溫和過(guò)熱器中的飽和蒸汽溫度過(guò)熱蒸汽溫度,根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，設(shè)計(jì)大概的結(jié)構(gòu)和受熱面積,對(duì)其進(jìn)行

31、校核,看是否滿足要求。如不滿足要求,應(yīng)對(duì)結(jié)構(gòu)和受熱面積進(jìn)行修改,使過(guò)熱器出口煙溫滿足要求。已知過(guò)熱器的出口煙溫，即已知省煤器的進(jìn)出口煙溫,根據(jù)給水溫度和已知的省煤器出水溫度,根據(jù)熱平衡設(shè)計(jì)出合理的受熱面積,使其滿足要求6。鍋爐的總體結(jié)構(gòu)已經(jīng)確定,可以計(jì)算出鍋爐總的吸熱量,已知燃料的發(fā)熱量,可以計(jì)算出鍋爐的熱效率,用計(jì)算出的熱效率與給定的熱效率進(jìn)行比較,如果滿足誤差許可,鍋爐的結(jié)構(gòu)計(jì)算和熱力計(jì)算就算完成,下一步工作就是進(jìn)行鍋爐結(jié)構(gòu)圖的繪制和輔助受熱面圖的繪制7。240t/h高壓燃高焦?fàn)t混合煤氣鍋爐第一章 設(shè)計(jì)資料及參數(shù)1.1 鍋爐基本參數(shù)1）鍋爐蒸發(fā)量 240t/h2）給水溫度 2153）給水壓

32、力 12.5MPa4）過(guò)熱蒸汽溫度 5405）過(guò)熱蒸汽壓力 9.8MPa6）周圍環(huán)境溫度 207）排煙溫度假定值： 1408）熱空氣溫度假定值： 3009）汽包工作壓力： 11.28 MPa1.2 燃料特性1.21燃料名稱：高焦?fàn)t混合煤氣（Q低溫=1400千卡/標(biāo)m3）1.22燃料成分表1.1 煤氣成分表項(xiàng)目 CH4 CmHn H2O H2 CO CO2 N2 O2 含量% 4.0 0.3 2.3 10.5 23.5 10.5 48.8 0.1 100.00第二章 鍋爐整體布置的確定2.1 爐整體的外型選型布置選擇形布置的理由如下：1鍋爐排煙口在下方送、引風(fēng)機(jī)及除塵器等設(shè)備均可布置在地面，鍋爐

33、結(jié)構(gòu)和廠房較低，煙囪也建在地面上；2對(duì)流豎井中，煙氣下行流動(dòng)便于清灰，具有自身除塵的能力；3各受熱面易于布置成逆流的方式，以加強(qiáng)對(duì)流換熱；4機(jī)爐之間的連接管道不長(zhǎng)。2.2受熱面的布置在爐膛內(nèi)壁面，全部布置水冷壁受熱面，其他受熱面的布置主要受蒸汽參數(shù)、鍋爐容量和燃料性質(zhì)的影響。本鍋爐為高壓參數(shù)，汽化吸熱較多，加熱吸熱和過(guò)熱吸熱較少。為使?fàn)t膛出口煙溫降到要求的值，保護(hù)水平煙道的對(duì)流受熱面，在水平煙道內(nèi)布置高、低溫對(duì)流過(guò)熱器外，爐膛出口布置半輻射式的屏式過(guò)熱器。熱風(fēng)溫度要求高（t=300）采用雙級(jí)空氣預(yù)熱器、雙級(jí)省煤器的布置方式。2.3汽水系統(tǒng)1過(guò)熱蒸汽系統(tǒng)的流程汽包頂棚過(guò)熱器進(jìn)口集箱爐頂過(guò)熱器管束

34、頂棚過(guò)熱器出口集箱對(duì)流過(guò)熱器進(jìn)口集箱對(duì)流過(guò)熱器管束對(duì)流過(guò)熱器出口集箱集汽集箱汽輪機(jī)。2水系統(tǒng)的流程給水省煤器進(jìn)口集箱省煤器管束省煤器出口集箱后墻引出管汽包下降管下聯(lián)箱水冷壁上聯(lián)箱汽包。采用光管水冷壁，整個(gè)爐膛全部布滿水冷壁，在爐膛出口處由后墻的一部分水冷壁延伸構(gòu)成遮焰角，以使煙氣更好地充滿爐膛，其余水冷壁管延伸形成煙道。對(duì)流過(guò)熱器分兩級(jí)布置，由懸掛式蛇形管束組成。在屏式過(guò)熱器與高溫過(guò)熱器、低溫過(guò)熱器與屏式過(guò)熱器之間有噴水減溫裝置.由進(jìn)入鍋爐的給水來(lái)冷卻蒸汽。 省謀器和空氣預(yù)熱器采用兩級(jí)配合布置，以節(jié)省受熱面。減少鋼材消耗量。燃燒方式采用四角布置的旋流燃燒器。鍋爐本體結(jié)構(gòu)見(jiàn)圖I -102-4輔助

35、計(jì)算（1）燃燒產(chǎn)物容積計(jì)算煤完全燃燒（)時(shí)理論空氣量及燃燒產(chǎn)物容積計(jì)算見(jiàn)表I-1(以l立方米燃料為準(zhǔn))。表I-2初始數(shù)據(jù)序號(hào)名稱符號(hào)單位公式及計(jì)算結(jié)果1理論空氣容積Nm3/ Nm31.2362三原子氣體容積Nm3/ Nm30.3863理論氮?dú)馊莘eNm3/ Nm31.4644理論水蒸氣客積Nm3/ Nm30.2175理論煙氣容積Nm3/ Nm32.0676飛灰中純灰份額-0（2）空氣平衡及焓溫表 1）煙道各處過(guò)量空氣系數(shù)、各受熱面的漏風(fēng)系數(shù)及不同過(guò)量空氣系數(shù)下的燃燒產(chǎn)物的容積列于表I-2中，爐膛出口處過(guò)量空氣系數(shù)按表2取。表I-3名稱及公式符號(hào)單位爐膛及凝渣管第二級(jí)過(guò)熱器第一級(jí)過(guò)熱器上級(jí)省煤器上

36、級(jí)空氣預(yù)熱器下級(jí)省煤器下級(jí)空氣預(yù)熱器漏風(fēng)系數(shù)-0.050.0250.0250.020.050.020.05出口處過(guò)量空氣系數(shù)-1.11.1251.151.171.221.241.29平均過(guò)量空氣系數(shù)-1.11.11251.13751.161.1951.231.265水蒸氣容積+0.0161(-1) Nm3/ Nm30.21750.21830.21870.21920.22090.22160.2223煙氣總?cè)莘eNm3/ Nm32.09952.1462.17692.2052.3112.3562.400水蒸氣容積份額-0.10340.10110.09970.09840.09390.09210.0904

37、三原子氣體容積份額-0.0.18410.17990.17730.17500.16700.16380.1608水蒸氣與三原子總?cè)莘e份額-0.28740.28000.27700.27340.26100.25590.2512各各受熱面的漏風(fēng)系數(shù)按表4-3取?？諝忸A(yù)熱器出口熱空氣的過(guò)量空氣系數(shù)：2）不同過(guò)量空氣系數(shù)下燃燒產(chǎn)物的焓溫表見(jiàn)表I-3份額爐膛、屏高過(guò)低過(guò)高省高空預(yù)低省低空預(yù)溫度100305.0222309.101313.1798316.4428324.6004327.8635336.0211200617.2876617.2876617.2876617.2876617.2876617.28766

38、17.2876300939.9438939.9438939.9438939.9438939.9438939.9438939.94384001272.3531272.3531272.3531272.3531272.3531272.3531272.3535001612.8371612.8371612.8371612.8371612.8371612.8371612.8376001968.9471968.9471968.9471968.9471968.9471968.9471968.9477002322.4182322.4182322.4182322.4182322.4182322.4182322.4

39、188002688.7682688.7682688.7682688.7682688.7682688.7682688.7689003061.3573061.3573061.3573061.3573061.3573061.3573061.3571003440.1363440.1363440.1363440.1363440.1363440.13634400713824.0713824.0713824.0713824.0713824.0713824.07112004212.4854212.4854212.4854212.4854212.4854212.4854212.4851

40、3004607.1324607.1324607.1324607.1324607.1324607.13246073275003.3275003.3275003.3275003.3275003.3275003.32715005402.9655402.9655402.9655402.9655402.9655402.9655402.96516005807.0795807.0795807.0795807.0795807.0795807.0795807.07917006212.4466212.4466212.4466212.4466212.4466212.4466212.4461

41、8006620.4846620.4846620.4846620.4846620.4846620.4846620.48419007029.6667029.6667029.6667029.6667029.6667029.6667029.6663)鍋爐熱平衡及燃料消耗量計(jì)算見(jiàn)表I-4表I-4 熱平衡及燃料消耗量計(jì)算名稱符號(hào)單位計(jì)算公式及數(shù)據(jù)來(lái)源數(shù)值燃料低位發(fā)熱量QrKJ/Nm3燃料性質(zhì)計(jì)算3857.6冷空氣溫度tlk選定20冷空氣理論焓IoLkKJ/Nm3查煙氣焓溫表32.7367排煙溫度給定140排煙焓IpyKJ/Nm3查煙氣焓溫表406.6278固體不完全燃燒熱損失q4估取0氣體不完全燃燒熱損失

42、q3查表3-290.5散熱損失q5查表3-40.5排煙損失q2(Ipypy IoLk)(1q4/100)×100/ Qr6.25燃料物料熱損失 Q6估取0鍋爐總的熱損失qq2+q3+q4+q5+q67.25鍋爐熱效率gl100q92.75過(guò)熱蒸汽焓igqkJ/kg按P=9.90Mp,tgq=540,查水蒸氣性質(zhì)表93477.91飽和汽焓iqkJ/kg按P=9.90Mp,查水蒸氣性質(zhì)表2727.288飽和水焓ipskJ/kg按P=9.90Mp,查水蒸氣性質(zhì)表1403.535給水焓igskJ/kg按P=11.57Mp,tgs=215,查水蒸氣性質(zhì)表923.73鍋爐排污率給定2.0蒸汽帶水

43、率w給定4.0氣化潛熱rkJ/kg查水蒸氣性質(zhì)表1323.75額定蒸發(fā)量Dt/h設(shè)計(jì)給定240鍋爐有效利用熱量QglkJ/hD(igqigs-wr/100)D(ipsigs)830601577.2小時(shí)燃料消耗量BNm3/hQgl/( Qydwgl) 152882.97計(jì)算燃料消耗量BjNm3/sB(1q4/100)42.47保熱系數(shù)1q5/(gl +q5)0.9952-4燃燒室設(shè)計(jì)及傳熱計(jì)算1燃燒室尺寸的決定1)爐膛寬度及深度因采用角置旋流式燃燒器。爐膛采用正方形截面。按表8-39取爐膛截面熱負(fù)荷，qF=4170W/ m2 爐膛截面F=59.65m2,取爐膛寬a=7.7,爐膛深b= 7.7,布

44、置60*3的水冷壁管，管間距s=66側(cè)面墻的管數(shù)為101根，前、后墻的管數(shù)為99根。(2)燃燒室爐墻面積的決定燃燒室側(cè)面尺寸見(jiàn)圖I-2，決定過(guò)程見(jiàn)表I-5。圖I-2爐膛尺寸表I-5 爐膛結(jié)構(gòu)尺寸序號(hào)名稱符號(hào)單位公式及計(jì)算結(jié)果1爐膛出口煙氣溫度設(shè)定12002爐膛出口煙氣量350.7113煙氣出口煙氣流速設(shè)定11.764爐膛出口高度m4.7345爐膛截面熱負(fù)荷查表41706爐膛截面積F59.657爐膛寬度F0.5取整，77數(shù)7.78第一根屏式過(guò)熱器管高設(shè)定4.29頂棚寬度4.67510折焰角前端到第一排屏式過(guò)熱器管斜管段長(zhǎng)設(shè)定1.06811折焰角寬度設(shè)定2.10012折焰角上傾角度。設(shè)定4513折

45、焰角下傾角度。設(shè)定3014頂棚傾角。設(shè)定015屏式過(guò)熱器與爐墻距離3.02516頂棚高度4.217折焰角高度1.21218_1.74619爐底傾角。設(shè)定520爐底深度0.336821爐膛容積熱負(fù)荷選定35022爐膛容積m3710.7523爐膛縮腰高度設(shè)定1.58024縮腰下傾角。設(shè)定3025縮腰丄傾角。設(shè)定3026側(cè)墻面積92.30327縮腰寬度1.82428爐膛中部高度m7.73929 爐膛縮腰到爐底高度設(shè)定30出口窗中心到爐底中心高11.48631前墻面積149.77832后墻面積136.1133出口窗面積40.56734頂棚面積35.99835爐膛總面積547.05636爐膛總高m15.

46、7852.燃燒器的布置及主要尺寸燃燒器分兩層，每層四個(gè)呈四角切圓布置于爐膛四角。下層燃燒器中心線距離爐底高度為1.566m，上層燃燒器中心線距離爐底高度為3.741m。每、八個(gè)燃燒器占用的爐膛面積Fr=5.189m3燃燒室水冷壁布置水冷壁采用60x5的光管，管節(jié)距s=63mm。爐膛斷面為7700mmX7700mm的正方形。管子懸掛爐墻，管子中心和爐墻距e=0。側(cè)墻布置101根，前、后墻布置99根。后墻水冷壁管子在折角處全部向煙道彎曲，自折焰角后再分開，沒(méi)三根中有一根作后墻選調(diào)和管。在縮腰處有叉管，直叉管垂直向上，斜叉管構(gòu)成縮腰。側(cè)墻水冷壁向上延伸，在折焰角區(qū)域和凝渣管區(qū)域形成附加受熱面。燃燒室

47、結(jié)構(gòu)特性計(jì)算見(jiàn)表I-7表I-7爐膛受熱面序號(hào)名稱符號(hào)單位公式及計(jì)算結(jié)果前、后、側(cè)頂棚出口窗1水冷壁規(guī)格dmm-606060mm-5552管節(jié)距smm-63843相對(duì)值-1.051.44管中心與爐墻距離emm-0305相對(duì)值-00.56角系數(shù)x-書附0.990.9517爐墻面積-470.49435.99840.5648水冷璧有效輻射而積除去燃燒器占有面積465.30535.9984.5649總水冷壁有效輻射面艱H541.86710灰污系數(shù)-查書12-70.6511水冷壁受熱面平均熱有效性系數(shù)-0.636112煙氣福射層有效厚度sm4.67713燃燒器布置高度m1.870514爐膛出口高度14.2

48、6214燃燒器相對(duì)高度-0.10315火焰中心相對(duì)高度修正-查表11-3016火焰中心相對(duì)高度-0.103燃燒室的傳熱計(jì)算見(jiàn)表I-8表I-8 爐膛傳熱計(jì)算序號(hào)名稱符號(hào)單位公式及計(jì)算結(jié)果1熱空氣溫度trk查表-43002熱空氣焓IrkkJ/kg查表-4488.423冷空氣溫度tlk查表-4204冷空氣焓IlkkJ/kg查表-432.73675爐膛漏風(fēng)系數(shù)a1查表-20.056煤粉系統(tǒng)漏入風(fēng)系數(shù)af查表-40.17空氣預(yù)熱器空氣份額''ky查表-41.058空氣進(jìn)入爐膛的熱量QkkJ/kg514.489燃料有效放熱量QakJ/kg6372.0810理論燃燒溫度查表-31780.1T

49、aK2053.111爐膛出口煙溫先假設(shè)，再校核1300K157312爐膛出口煙焓kJ/kg查表-34607.113煙氣平均熱容量VckJ/(kg)3.90914三原子氣體輻射減弱系數(shù)3.28315不發(fā)光火焰黑度0.26306716應(yīng)用基燃料中碳與氫含量的比值2.83217發(fā)光火焰的輻射減弱系數(shù)1.54218發(fā)光火焰的黑度0.084019火焰發(fā)光系數(shù)m選取m=0.10.120爐膛平均火焰黑度0.53621爐膛黑度0.65222火焰中心高度系數(shù)M查表書128可得A=0.48、B=00.51423爐膛出口煙溫1295.124爐膛出口煙焓查表I-3 4587.3925爐內(nèi)輻射傳熱量2320.2126輻

50、射受熱面熱負(fù)荷181.844.爐膛頂部輻射受熱面吸熱量及工質(zhì)焓增計(jì)算表I-9 爐膛頂部輻射受熱面吸熱量及工質(zhì)焓增計(jì)算序號(hào)名稱符號(hào)單位計(jì)算公式結(jié)果1頂棚管徑mm x mm選取2節(jié)距Smm843排數(shù)n754頂棚管角系數(shù)0.955頂棚面積35.9986蒸汽流通面積0.1477爐膛頂棚熱負(fù)荷分配不均勻系數(shù)由查手冊(cè)10260.578爐膛頂棚總輻射吸熱量134321389減溫水總流量估值800010爐膛頂棚蒸汽流量23200011爐膛頂棚蒸汽焓增57.8912爐膛頂棚進(jìn)口蒸汽焓 飽和蒸汽焓 查水蒸汽表2699.513爐膛頂棚出口蒸汽焓2757.3914爐膛頂棚出口蒸汽溫度查水蒸氣表321.065.5爐膛輻

51、射吸熱量的分配1、 頂棚過(guò)熱器在吸收燃燒室的輻射熱量，輻射受熱面是爐膛頂部的面積，吸熱量與角系數(shù)有關(guān)，頂棚過(guò)熱器的角系數(shù)為=0.96，頂棚過(guò)熱器的輻射受熱面 2、 出口窗位于燃燒室上部，熱負(fù)荷比例，重要計(jì)算沿高度的正負(fù)荷不均勻系數(shù)，出口窗中心高度為，從爐底到爐頂?shù)目偢叨葹?，根?jù)0.725，=0.65，同理=0.57，3、 頂棚過(guò)熱器在吸收燃燒室的輻射熱量，輻射受熱面是出口煙窗的面積，吸熱量與角系數(shù)有關(guān)，屏式過(guò)熱器的角系數(shù)為=0.98(1) 屏式過(guò)熱器吸收爐膛的輻射熱量 屏的輻射受熱面 (2)高溫過(guò)熱器直接吸收爐膛輻射的熱量 （3）水冷壁的平均輻射受熱面熱負(fù)荷表1-9 屏式過(guò)熱器序號(hào)名稱符號(hào)單位

52、公式及計(jì)算結(jié)果1管子規(guī)格2屏與屏之間的結(jié)局7003屏的片數(shù)片84每片屏并聯(lián)管子根數(shù)根125縱向排數(shù)276橫向相對(duì)節(jié)距16.677縱向相對(duì)節(jié)距1.098屏的角系數(shù)附表2、線50.969屏的深度m1.24410第一根屏管高度m查表4.211屏高度最大值m4.55912一片屏的平面面積5.25513屏的受熱面積80.72屏區(qū)附加受熱面面積14頂棚加受熱面面積9.57915側(cè)墻水冷壁附加受熱面面積11.1116進(jìn)口窗輻射受熱面積由爐膛結(jié)構(gòu)確定40.56417屏的輻射受熱面積32.2918屏區(qū)頂棚輻射受熱面積3.8319屏區(qū)側(cè)墻水冷壁輻射受熱面積4.4420煙氣入口流通面積35.3321煙氣出口流通面積34.0122煙氣平均流通截面F y34.6523蒸汽流通截面積0.14424