【正文】 內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)燃?xì)忮仩t的特點(diǎn)和現(xiàn)狀畢業(yè)論文目錄摘要 1Abstract 2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) 10 10 10第二章鍋爐整體布置的確定 11 燃料燃燒計(jì)算 11 13 15 16 18 20 21 22 24 25 26 28 32 33 36 3739 42 43 45 46 49 50 52 5355第三章阻力計(jì)算 56第四章送引風(fēng)機(jī)計(jì)算 61 61 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A 65第九章附錄B 73第十章附錄C93第十一章致謝信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(mǎn)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)忮仩t，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(mén)專(zhuān)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(zhuān)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(shū)，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，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(lèi)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)。，環(huán)境污染低: 、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。 ；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。:，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。，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。，節(jié)省運(yùn)輸費(fèi)用、場(chǎng)地及勞動(dòng)力。: ，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)。，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。，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)。:，因而需要維修保養(yǎng)的項(xiàng)目少，維修費(fèi)用低。，因而不需要由此而更換受熱面的管件[1]。：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?，無(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，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。 ，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。 ，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]。、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。，最高可達(dá)65t/h；、 MPa、 MPa、 MPa、 MPa、 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。，最高可達(dá)21 MW；壓力有常壓、 MPa、 MPa；供熱溫度有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(mǎn)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]。，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]。：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(lài)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(hù)信賴(lài)程度低。為此，建議我國(guó)鍋爐行業(yè)的有關(guān)專(zhuān)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]。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(shū)給定的鍋爐容量進(jìn)行燃料消耗量計(jì)算,由特定類(lèi)型的鍋爐的體積熱強(qiáng)度，確定鍋爐的體積。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(mǎn)足假定,如不滿(mǎn)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(mǎn)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)行校核,看是否滿(mǎn)足要求。如不滿(mǎn)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(mǎn)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(mǎn)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(mǎn)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) 鍋爐基本參數(shù)1）鍋爐蒸發(fā)量 240t/h2）給水溫度 215℃3）給水壓力 4）過(guò)熱蒸汽溫度 540℃5）過(guò)熱蒸汽壓力 6）周?chē)h(huán)境溫度 20℃7）排煙溫度假定值： 140℃8）熱空氣溫度假定值： 300℃9）汽包工作壓力： MPa 燃料特性：高焦?fàn)t混合煤氣（Q低溫=1400千卡/標(biāo)m3） 煤氣成分表項(xiàng)目 CH4 CmHn H2O H2 CO CO2 N2 O2 ∑含量% 第二章 鍋爐整體布置的確定 爐整體的外型——選Π型布置選擇Π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)。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。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→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(mǎn)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(mǎn)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、。 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 1024輔助計(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I1(以l立方米燃料為準(zhǔn))。表I2初始數(shù)據(jù)序號(hào)名稱(chēng)符號(hào)單位公式及計(jì)算結(jié)果1理論空氣容積Nm3/ Nm32三原子氣體容積Nm3/ Nm33理論氮?dú)馊莘eNm3/ Nm34理論水蒸氣客積Nm3/ Nm35理論煙氣容積Nm3/ Nm36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I2中，爐膛出口處過(guò)量空氣系數(shù)按表2取。表I3名稱(chēng)及公式符號(hào)單位爐膛及