【正文】 鍋爐課程設(shè)計(jì)鍋爐設(shè)計(jì)計(jì)算書第一節(jié) 設(shè)計(jì)任務(wù)指導(dǎo)書一、設(shè)計(jì)題目 440t/h再熱煤粉鍋爐二、原始資料鍋爐最大連續(xù)蒸發(fā)量D1 440t/h再熱蒸汽流量D2 360t/h給水溫度tgs 245℃給水壓力pgs （表壓）過熱蒸汽溫度t1 540℃過熱蒸汽壓力p1 （表壓）再熱蒸汽進(jìn)入鍋爐機(jī)組是的溫度 ℃再熱蒸汽離開鍋爐機(jī)組時(shí)的溫度 540℃再熱蒸汽進(jìn)入鍋爐機(jī)組時(shí)的壓力 （表壓）再熱蒸汽離開鍋爐機(jī)組時(shí)的壓力 （表壓）1周圍環(huán)境溫度tlk 20℃1燃料特性（1） 煤的收到基成分（%）：（2） =；=；=；=；=； =；=（2）煤的干燥無灰基揮發(fā)份（%）： =（3）煤的低位發(fā)熱量（）： =18320（4）灰熔點(diǎn)：、15001制粉系統(tǒng) 中間儲(chǔ)倉式，閉式熱風(fēng)送粉，筒式鋼球磨煤機(jī)1汽包工作壓力 （表壓） 第二節(jié) 煤的元素分析數(shù)據(jù)校核和煤種判別一、 煤的元素各成分之和為100%的校核++++++=%+%+%+%+%+%+%=100%二、 元素分析數(shù)據(jù)校核（一） 可燃基元素成分的計(jì)算可燃基元素成分與應(yīng)用基元素成分之間的換算因子為 Kdaf==100 /()=則可燃基元素成分應(yīng)為（%）= Kdaf *=*= = Kdaf*=*== Kdaf*=*= = Kdaf *=*== Kdaf *=*= (二)干燥基灰分的計(jì)算=100*(1008)=%(三)可燃基低位發(fā)熱量（實(shí)驗(yàn)值）的計(jì)算(kJ/kg)(四）可燃基低位發(fā)熱量（門德雷也夫公式計(jì)算）的計(jì)算 =339+1030－109()=(kJ/kg) =－=(kJ/kg) (kJ/kg)＜800(kJ/kg)（Ag 25%），所以元素成分是正確的。二：煤種判別（一） 煤種判別由燃料特性得知40%=% 10%，且發(fā)熱量中等，所以屬劣質(zhì)煙煤。（二） 折算成分 =（%）=4187*（%）=% =（%）=4187*（%）=% =（%）=4187*（%）=% 因此4%，屬于高灰分煤。 第三節(jié) 鍋爐整體布置的確定 一、 鍋爐整體的外型——選形布置 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，鍋爐結(jié)構(gòu)和廠房較低，煙囪也可以建筑在地面上；（2） 在對(duì)流豎井中，煙氣下行流動(dòng)，便于清灰，具有自身除灰的能力；（3） 各受熱面易于布置成逆流方式，以加強(qiáng)對(duì)流換熱；（4） 機(jī)爐之間連接管道不長。二、 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。 本鍋爐為亞臨界參數(shù)，汽化吸熱較小，加熱吸熱和過熱吸熱相應(yīng)較大。為使?fàn)t膛出口煙溫降低到要求的數(shù)值，保護(hù)水平煙道內(nèi)的對(duì)流受熱面，除在水平煙道內(nèi)布置對(duì)流過熱器外，還在爐內(nèi)布置全輻射式的前屏過熱器，爐膛出口布置半輻射式的后屏過熱器。為使前屏、后屏過熱器中的傳熱溫差不致過大，在爐頂及水平煙道的兩側(cè)墻，豎井煙道的兩側(cè)墻和后墻均布置包覆壁過熱器。 為了減小熱偏差，節(jié)省金屬用量，采用二級(jí)再熱方式，其中高溫再熱器置于對(duì)流過熱器后的煙溫較高區(qū)域，低溫再熱器設(shè)置在尾部豎井煙道中。但是，為了再熱汽溫的調(diào)節(jié)，使負(fù)荷在100%~75%之間變化時(shí)，前后隔墻省煤器采用膜式水冷壁結(jié)構(gòu)。在低溫再熱器及旁路省煤器的下面設(shè)置主省煤器。根據(jù)鍋爐的參數(shù)，省煤器出口工質(zhì)狀態(tài)選用非沸騰式的。熱風(fēng)溫度要求較高（=380），采用二級(jí)布置空氣預(yù)熱器，但在主省煤器后已布置不下二級(jí)空氣預(yù)熱器，加之回轉(zhuǎn)式空氣預(yù)熱器結(jié)構(gòu)緊湊、材料省、維修方便，因此采用單極回轉(zhuǎn)式空氣預(yù)熱器，并移至爐外布置。在主省煤器的煙道轉(zhuǎn)彎處，設(shè)置落灰斗，由于轉(zhuǎn)彎處離心力的作用，顆粒較大的灰粒順落灰斗下降，有利于防止回轉(zhuǎn)式空氣預(yù)熱器的堵灰，減輕除塵設(shè)備的負(fù)擔(dān)。 鍋爐的整體布置如所附的一號(hào)圖紙。三、 鍋爐汽水系統(tǒng) 按超高壓大容量鍋爐熱力系統(tǒng)設(shè)計(jì)的要求，該鍋爐汽水系統(tǒng)的流程設(shè)計(jì)如下：（一） 過熱蒸汽系統(tǒng)的流程汽包頂棚過熱器進(jìn)口集箱爐頂及尾部包覆過熱器管束尾部包覆過熱器后集箱尾部左右側(cè)包覆過熱器上集箱尾部左右側(cè)包覆過熱器管束（下降）尾部左右側(cè)包覆過熱器下前集箱水平煙道左右側(cè)包覆過熱器管束（上升）水平煙道左右側(cè)包覆過熱器集箱前屏過熱器后屏過熱器對(duì)流過熱器進(jìn)口集箱對(duì)流過熱器管束對(duì)流過熱器出口集箱集汽集箱汽輪機(jī)。（二） 水系統(tǒng)的流程給水主省煤器進(jìn)口集箱主省煤器管束主省煤器出口集箱隔墻省煤器出口集箱旁路省煤器進(jìn)口集箱旁路省煤器及斜煙道包覆管束旁路省煤器出口集箱后墻引出管汽包下降管下聯(lián)箱上聯(lián)箱汽包。（三） 再熱蒸汽系統(tǒng)的流程汽輪機(jī)低溫再熱器進(jìn)口集箱低溫再熱器管束低溫再熱器出口集箱高溫再熱器進(jìn)口集箱高溫再熱器管束高溫再熱器出口集箱再熱器集汽集箱汽輪機(jī)。第四節(jié) 燃燒產(chǎn)物和鍋爐熱平衡計(jì)算一、 燃燒產(chǎn)物計(jì)算燃燒產(chǎn)物計(jì)算公式略，只給出如下計(jì)算結(jié)果。 （一） 理論空氣量及理論煙氣容積理論空氣量 =理論氮?dú)馊莘e =三原子氣體的容積 =理論水蒸氣容積 = 理論煙氣容積 =（二） 空氣平衡表及煙氣特性表根據(jù)該鍋爐的燃料屬劣質(zhì)煙煤，可按表27選取爐膛出口過量空氣系數(shù)=，又按表29選取各受熱面煙道的漏風(fēng)系數(shù)，然后列出空氣平衡表，如表31。表3 1 空 氣 平 衡 表受熱賣面名稱進(jìn)口過量空氣系數(shù)爐膛，后屏過熱器(l,hp)對(duì)流過熱器(dlgr)高溫再熱器(gzr)低溫再熱器，旁路省煤器(dzr,psm)主省煤器(sm)空氣預(yù)熱器(ky)進(jìn)口a39。漏風(fēng)ΔaCal=Cahp=0出口a 根據(jù)上述計(jì)算出的數(shù)據(jù)，又按表210選取爐渣份額后計(jì)算的飛灰份額=，計(jì)算表32列出的各項(xiàng)，此表為煙氣特性表。表32 煙 氣 特 性 表 項(xiàng)目名稱符號(hào)單位理論空氣量V理論氮?dú)馊莘en2三原子RO2容積理論蒸氣容積H2O理論煙氣容積收到基灰分 l,hpdlgrgzrdzr,psmsmky煙道進(jìn)口過量空氣系數(shù) 煙道出口過量空氣系數(shù) 煙道平均過量空氣系數(shù) 過剩空氣量 水蒸氣容積 煙氣總?cè)莘e RO2氣體煙氣容積份額 水蒸氣占煙氣容積份額 三原子氣體和水蒸氣占?xì)馊莘e總份額 煙氣質(zhì)量 飛灰無因次濃度 （3） 煙氣焓溫表計(jì)算表33列出的各項(xiàng)，此表為煙氣焓溫表 8 / 62煙氣溫度理論煙氣焓理論空氣的焓飛灰的焓爐膛、后屏過熱器對(duì)流過熱器高溫過熱器低溫再熱器、旁路省煤器主省煤器空預(yù)器熱段空預(yù)器冷段C(I)k(I)y= (I)RO2+(I)N2+(I)H2O(I)fha=a=a=a=a=a=a=100　200　300　400　500　6007008009001000110012001300　1400　1500　1600　17001800190020002100 表33 煙 氣 焓 溫 表 鍋爐課程設(shè)計(jì) 二、熱平衡及燃料消耗量計(jì)算鍋爐熱平衡及燃料消耗量計(jì)算，如表34所示表34 鍋爐熱平衡及燃料消耗量計(jì)算序號(hào)名稱符號(hào)單位數(shù)值備注1燃料帶入熱量Qrkj/kg183202排煙溫度θpy℃1353排煙焓Hpykj/kg4冷空氣溫度tlk℃205理論冷空氣焓H186。lkkj/kg1306機(jī)械不完全燃燒熱損失q4％47化學(xué)不完全燃燒熱損失q3％08排煙熱損失q2％計(jì)算9散熱損失q5％10灰渣物理熱損失q6％011保熱系數(shù)φ％計(jì)算12鍋爐總熱損失∑q％計(jì)算13鍋爐熱效率ηgl％計(jì)算14過熱蒸汽焓h″grkj/kg15給水焓hgskj/kg16過熱蒸汽流量Dgrkg/h44000017再熱蒸汽出口焓h″zrkj/kg354418再熱蒸汽進(jìn)口焓h′zrki/kg308119再熱蒸汽流量Dzrkg/h36000020再熱蒸汽焓增量⊿hzrkj/kg463計(jì)算21鍋爐有效利用熱Qglkj/h1134680000計(jì)算22實(shí)際燃料消耗量Bkg/h計(jì)算23計(jì)算燃料消耗量Bjkg/h計(jì)算第五節(jié) 爐膛設(shè)計(jì)和熱力計(jì)算一、爐膛結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)（帶前屏過熱器）爐膛結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)（帶前屏過熱器）列表35表35 （一）爐膛尺寸的確定序號(hào)名稱符號(hào)單位數(shù)值相關(guān)數(shù)據(jù)1鍋爐蒸發(fā)量D1kg/h4400002煤的低位發(fā)熱量QdwykJ/kg183203實(shí)際燃料量(表34)Bkg/h4計(jì)算燃料消耗量(表34)Bjkg/h5減溫水量(假定)Djwkg/h176006煙氣總?cè)莘e(表32)VyNm3/kg 　爐膛結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)1爐膛容積熱強(qiáng)度qvW/m31600002爐膛容積Vlm3計(jì)算3爐膛截面熱強(qiáng)度qFW/m240000004爐膛截面積Alm2計(jì)算5爐膛截面寬深比a/b6爐膛寬度am7爐膛深度bm計(jì)算8冷灰斗傾角θ509冷灰斗出口尺寸m10冷灰斗容積Vhdm311折焰角長度lzm12折焰角上傾角θ上4513折焰角下傾角θ下3014前屏管徑及壁厚dδmm3815前屏管內(nèi)工質(zhì)質(zhì)量流速ρωkg/(m2s)100016前屏管子內(nèi)徑dnm17前屏管子總流通面積Am2計(jì)算18前屏每根管子面積Alm2計(jì)算19前屏總管子數(shù)n根177計(jì)算20前屏橫向管距s1mm135021前屏片數(shù)z1片62排22前屏單片管子數(shù)n1根2923前屏縱向節(jié)距s2mm4224前屏最小彎曲半徑Rmm7525前屏深度bqpmm2502計(jì)算26前屏與前墻之間距離mm1240