【正文】 .. . . ..成績：專業(yè)： 姓名： 學號： 鍋爐課程設計指導書（熱力計算書）學習好幫手目 錄編寫說明 I第一章 概 述 1第一節(jié) 課程設計的目的和內(nèi)容 1 課程設計的目的 1 課程設計的選題 1 課程設計的主要內(nèi)容 1 課程設計的步驟 1第二節(jié) 熱力計算方法 2 熱力計算的一般原則 2 熱力計算的方法 2 熱力計算的允許計算誤差 3第二章 鏈條爐幾何特性尺寸的設計和計算 5第一節(jié) 鏈條爐結(jié)構(gòu)特性參數(shù) 5 鏈條爐設計計算的主要特性參數(shù) 5 鏈條爐爐拱結(jié)構(gòu)及其設計參數(shù) 5 爐膛結(jié)構(gòu)特性幾何尺寸 6 凝渣管結(jié)構(gòu)特性幾何尺寸 7 過熱器結(jié)構(gòu)特性幾何尺寸 7 省煤器結(jié)構(gòu)特性幾何尺寸 8 空氣預熱器結(jié)構(gòu)特性幾何尺寸 8第二節(jié) 鏈條爐結(jié)構(gòu)特性幾何尺寸的計算 8 爐膛結(jié)構(gòu)特性幾何尺寸的計算 8 凝渣管結(jié)構(gòu)特性幾何尺寸的計算 11 過熱器結(jié)構(gòu)特性幾何尺寸的計算 12 省煤器結(jié)構(gòu)特性幾何尺寸的計算 13 空氣預熱器結(jié)構(gòu)特性幾何尺寸的計算 14第三章 15第一節(jié) 燃料燃燒計算 15 鍋爐規(guī)范 15 燃料特性 15 鍋爐各受熱面的漏風系數(shù)和過量空氣系數(shù) 15 理論空氣量及煙氣容量計算 16 各受熱面煙道氣特征表 16 煙氣溫焓表 17 第二節(jié) 鍋爐熱平衡及燃料消耗量 19第三節(jié) 爐膛熱力計算 20第四節(jié) 凝渣管的熱力計算 22第五節(jié) 高溫段過熱器熱力計算 25第六節(jié) 頂棚附加受熱面熱力計算 28第七節(jié) 低溫段過熱器熱力計算 29第八節(jié) 省煤器的熱力計算 32第九節(jié) 空氣預熱器熱力計算 35第十節(jié) 熱平衡校核計算 37第十一節(jié) 鍋爐熱力計算匯總表 38附圖—— 39思考題 40參考文獻 41編寫說明鍋爐課程設計是熱能與動力工程專業(yè)《鍋爐原理》課程的主要實踐環(huán)節(jié)之一。，使學生進一步鞏固學生所學的鍋爐基礎理論知識，了解鍋爐本體結(jié)構(gòu)及其布置原則，熟悉鍋爐本體結(jié)構(gòu)設計中幾何特性尺寸的計算方法和步驟，從而系統(tǒng)地掌握鍋爐機組熱力計算標準方法，培養(yǎng)和提高學生的運算能力和工程設計能力。鍋爐課程設計包括課程設計指導書和熱力計算書兩部分，是根據(jù)《鍋爐機組熱力計算標準方法》編制的。熱力計算指導書和計算書中所有符號和角標均根據(jù)我國現(xiàn)行教材標定的，所有圖和表均可在指定的教材和參考手冊中查閱，本計算書就不一一在計算公式和數(shù)據(jù)中標明了。由于時間倉促，鍋爐熱力計算書中難免存在不足和漏誤之處，懇請批評指正。編者2010年9月第一章 概 述第一節(jié) 課程設計的目的和內(nèi)容 課程設計的目的課程設計是重要的實踐性教學環(huán)節(jié)，通過鍋爐課程設計應達到如下目的：1）掌握鍋爐設計計算的基本原理和方法，提高工程設計和計算能力。2）鞏固鍋爐設計計算的基本理論，深化鍋爐基礎理論知識的理解和掌握。3）為后續(xù)的熱力設備運行、熱力發(fā)電廠等專業(yè)課程的學習提供理論和工程實踐基礎。4）進一步強化學生的設計能力和工程實踐技能，為培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力奠定基礎。 課程設計的選題鍋爐課程設計選題于鍋爐熱力計算，一般是校核整臺鍋爐各處熱工參數(shù)和運行指標。重點在檢查學生對鍋爐熱力計算原理和熱力計算方法掌握的程度，培養(yǎng)學生實際計算能力、讀圖能力和工程設計能力。同時，要求學生鍋爐設計計算之后能進行必要的理論分析，并提出鍋爐優(yōu)化設計和運行的措施。 課程設計的主要內(nèi)容鍋爐課程設計主要包括以下四部分內(nèi)容，即完成3項計算任務和1項繪圖任務。1）鍋爐輔助設計計算：根據(jù)任務書給定的蒸發(fā)量D、蒸汽參數(shù)（p，t）、給水溫度tgs和煤質(zhì)資料，選定爐排可見熱強度qR、爐膛容積熱強度qV和鏈條爐爐拱結(jié)構(gòu)。2）燃燒和熱平衡計算：根據(jù)煤質(zhì)資料，制定空氣和煙氣溫焓表，完成鍋爐熱平衡計算。3）鍋爐受熱面換熱計算：開展鍋爐各受熱面的換熱計算，并對計算結(jié)果進行匯總和分析。4）繪制鍋爐總圖：利用AUTO CAD繪制鍋爐總圖1張，并用3圖紙打印。 課程設計的步驟鍋爐熱力計算按以下程序進行：1）根據(jù)任務書給定的蒸發(fā)量、蒸汽參數(shù)（p，t）、給水溫度tgs、煤質(zhì)資料，列出鍋爐熱力計算的主要原始數(shù)據(jù)，包括鍋爐主要參數(shù)和燃料特性參數(shù)。2）根據(jù)燃料、燃料方式及鍋爐結(jié)構(gòu)布置特點，進行燃燒計算，制定燃燒空氣和煙氣溫焓表。3）鍋爐熱平衡計算和燃料消耗量的估算。4）鍋爐爐膛的熱力計算。5）按煙氣流程對各對流受熱面（凝渣管束、過熱器、省煤器、空氣預熱器）的熱力計算。6）鍋爐整體熱力計算的誤差校驗。7）編制主要計算數(shù)據(jù)匯總表。8）用AUTO CAD繪制鍋爐總圖（3圖）。 課程設計的時間安排1）在鍋爐原理課程課堂教學結(jié)束后，集中安排1周（在18周左右）開展鍋爐課程設計；2）鍋爐課程設計中設計的部分計算工作可與鍋爐原理課堂教學相結(jié)合；3）集中設計期間主要完成：鍋爐課程設計的任務要求（）、了解和掌握鍋爐總圖布置（）、鍋爐熱力計算（2天）、繪制35t/h鍋爐總圖（23天）；4）完成鍋爐課程設計任務書和答辯工作。第二節(jié) 熱力計算方法 熱力計算的一般原則鍋爐熱力計算采用漸次逼近法（試算法），計算過程較為繁瑣。在計算中，不僅煙氣和工質(zhì)在鍋爐流程中的參數(shù)是未知數(shù)，而且排煙溫度、熱風溫度等終端參數(shù)也是未知的。往往在一個具體的計算式中同時出現(xiàn)幾個未知量，這就需要先假定，后通過計算校驗。由于所求參數(shù)與假定參數(shù)值之間的相互關(guān)系和影響，往往一個參數(shù)需要多次假定才能最后確定。如：爐膛出口煙溫、高溫過熱器出口煙溫、低溫過熱器出口煙溫、低溫過熱器出口汽溫、高溫過熱器進口汽溫、排煙溫度、熱風溫度等。 熱力計算的方法（1）爐膛輻射熱量對布置在爐膛出口煙窗后的對流受熱面，其接收來自爐膛輻射熱量可按式（11）計算：kJ/kg（11）式中：——爐膛出口煙窗部位的熱流密度分布不均勻系數(shù)；① 爐膛出口煙窗布置在整片爐墻上部時，；② 爐膛出口煙窗布置在爐墻一側(cè)，并沿整片爐墻高度上時，；——爐膛高度上的輻射傳熱熱負荷，；Fch——煙窗面積，m2；——管束有效輻射角系數(shù)。（2）對流蒸發(fā)受熱面（鍋爐管束）當受熱面同時吸收來自爐膛輻射熱量和煙氣對流熱量時，如對流蒸發(fā)受熱面（鍋爐管束），因為較大（），即，其傳熱系數(shù)K按（12）計算： ； 或 W/(m2℃（12）式中：——熱有效系數(shù)。熱有效系數(shù)與積灰管壁積灰和受熱面沖刷情況有關(guān)，通常情況下可按不同受熱面分別選用：① 對燃煤爐蒸汽過熱器= ~；② 對鍋爐管束及鋼管省煤器= ~；② 對管式空氣預熱器= ~。對積灰少、沖刷條件好的受熱面取上限，對帶有中間管板的管式空氣預熱器取下限。對燃用重油或氣體燃料鍋爐的對流受熱面，當溫度≤400℃時，= ；當溫度≥℃時，= ——灰污系數(shù)，m2℃/W?；椅巯禂?shù)與煙氣流速、受熱面節(jié)距、鍋爐運行工況等因素有關(guān)，只能用大量的實驗予以確定，參考《鍋爐原理與設備》?！獰煔鈱κ軣崦娴姆艧嵯禂?shù)，kW/(m2℃)；——管壁對管內(nèi)受熱面的放熱系數(shù)，kW/(m2℃)；（3）附加受熱面?zhèn)鳠嵊嬎悖?）附加受熱面積小于主受熱面積5%時，不單獨計算，以串聯(lián)方式計入主受熱面中計算；2）附加受熱面積大于主受熱面積5%時，按主受熱面?zhèn)鳠嵯禂?shù)計算：① 按煙氣流向與主受熱面并聯(lián)時：℃（13）② 若是布置在主受熱面之后時：℃（14）則：kJ/kg（15）3）計算后加入主受熱面?zhèn)鳠崃恐?，其計算誤差：為合格。 熱力計算的允許計算誤差鍋爐熱力計算在確定一些主要參數(shù)時，如：過熱器出口汽溫、排煙溫度和熱風溫度等，應保證有足夠的準確性。但作為計算基礎的某些數(shù)值，特別是對流傳熱系數(shù)K，在確定時由于有較大的誤差，一般用漸次逼近法去達到更高的準確度的想法是毫無意義的。表11給出了鍋爐熱力計算允許計算誤差。表11 鍋爐熱力計算允許計算誤差受熱面計算項單位誤差計算式允許誤差值爐 膛出口煙溫℃凝渣管對流吸熱量%過熱器對流吸熱量%省煤器對流吸熱量%空 氣預熱器對流吸熱量%排煙溫度℃熱風溫度℃附加受熱面對流吸熱量%轉(zhuǎn)向室對流吸熱量%鍋 爐總換熱量%注：為假定值。應用漸次逼近法進行對流受熱面的熱力計算。若計算誤差超過表11中允許值時，需要重新估算煙溫值。當熱平衡吸熱量（傳熱吸熱量）值時，第二次估算煙溫應使該級受熱面進出口處煙溫差大于第一次計算時的煙溫差。反之，則小于第一次計算時的溫差值。第二次估算煙溫值，與第一次計算時的數(shù)值之差最好不超過50℃。此時對流傳熱系數(shù)可直接取用第一次計算值，而不必重算。重算的僅是傳熱溫差、輻射吸熱量，以及重新解熱平衡方程式和傳熱方程式。兩次應用漸次逼近法后，如果計算誤差仍超過允許誤差時，則可用線性內(nèi)插法直接確定煙溫值，不必再次用估算法去求解。線性內(nèi)插法有圖解法和解析法兩種。圖解內(nèi)插法如圖11所示。解析內(nèi)插法可用下式確定煙氣終溫值：℃（16）式中：下注角標2表示漸次逼近計算的序號。第二章 鏈條爐幾何特性尺寸的設計和計算第一節(jié) 鏈條爐結(jié)構(gòu)特性參數(shù)根據(jù)任務書給定的蒸發(fā)量D、蒸汽參數(shù)p(t)、給水溫度tgs、煤質(zhì)資料選定爐排可見熱強度、。 鏈條爐設計計算的主要特性參數(shù)鏈條爐的主要特性參數(shù)如表21所示。表21鏈條爐的主要特性參數(shù)名 稱符號單位褐煤煙 煤貧煤無 煙 煤ⅠⅡⅢⅠⅡⅢ爐排面積熱強度qRkW/m2580~800700~1050580~800爐膛容積熱強度qVkW/m3230~350230~350230~350爐膛出口過量空氣系數(shù)αl”~~~氣體不完全燃燒熱損失q3%~~固體不完全燃燒熱損失q4%8~1210~158~1210~15飛灰份額afh