【正文】 燃貧煤120噸小時電站鍋爐及主要部件設(shè)計 哈爾濱理工大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文學(xué)士學(xué)位論文燃貧煤120噸/小時電站鍋爐及主要部件設(shè)計摘 要電站鍋爐是利用燃料燃燒釋放的熱能加熱給水，以獲取規(guī)定參數(shù)(溫度、壓力)和品質(zhì)的蒸汽的設(shè)備。我國電力工業(yè)是規(guī)模巨大、發(fā)展迅速的先行工業(yè)，已居世界前列。本次設(shè)計根據(jù)給定的畢業(yè)設(shè)計任務(wù)書，參考相關(guān)資料，結(jié)合工程實際情況，在分析鍋爐的基本構(gòu)造、工作過程及基本特性的基礎(chǔ)上，對燃貧煤120 t/h電站鍋爐進行設(shè)計。鍋爐主體采用最典型的Π型布置方式，燃燒方式采用四角切圓燃燒。爐膛出口布置凝渣管，水平煙道布置兩級過熱器，垂直下行煙道交錯布置兩級省煤器和兩級空氣預(yù)熱器。另外本設(shè)計進行了爐膛設(shè)計計算、鍋爐各對流受熱面的設(shè)計計算、氣包與聯(lián)箱的強度校核計算、煙風(fēng)阻力計算。在熱力計算中，利用相似原理，采用逐次逼近法，進行迭代計算，確定爐體及相關(guān)部件的尺寸。并用Excel編制了煤粉鍋爐設(shè)計計算表，輸入對應(yīng)參數(shù)后可自動計算并輸出結(jié)果，適用于總體布置相似的所有煤粉鍋爐。%。從計算結(jié)果得知，該鍋爐設(shè)計合理，效率較高，可供工程實際設(shè)計參考，若能工程實施，將能帶來較好的社會效益與經(jīng)濟效益。本畢業(yè)設(shè)計論文包括設(shè)計說明書及計算書一份、鍋爐系統(tǒng)總圖一張、鍋爐水管系統(tǒng)圖一張、鍋筒圖一張、集箱零件圖一張。關(guān)鍵詞 鍋爐；熱力計算；結(jié)構(gòu)設(shè)計；強度計算；煙風(fēng)阻力計算Design of 120t/h power boiler system and main parts with bituminous coalAbstractThe power plant boiler is a equipment that can use thermal energy released by the fuel burnt for heating up the water, and can gain the steam of stipulation parameter (temperature, pressure) and quality. In the modern age, the development of electric power industry which experiences the huge scale and rapid development, has occupied the world front row in our country.According to the graduation design task that the tutor gave definitely, this design bines the operation experience of the project practice and consult the relevant design data, a 120t/h power plant boiler burning bituminous coal is designed on the basis of consulting concerning references and analyzing basic structure ,working process and general features of the boiler. Typical Π type boiler and tangential firing burner are adopted. The screen tube is distributed at the outer gate of the furnace。 primary and secondary superheater in the horizontal flue and higher and lower level economizers crossconnectedly in the vertical flue. In addition, designing calculation of furnace, convective heating surface, intensity of drum and smokewind resistance of boiler are acplished. It should be emphasized that similarity criterion and successive approximation method with iterative puting are used in heating calculation. And the chart was constituted for designing pulverized coal boiler with Excel software. After inputting correspondence parameter, it was able to pute and output result automatically. The chart was suitable in all pulverized coal boilers which have similar configuration. The efficiency、sectional area and volume of the designed boiler are %, m2, respectively. It can be seen from the calculating result that the total design can gain both the economical benefit and the social benefit, which indicates the design can be provided as reference of actual engineering design. This graduation design paper included a design instruction，a systemic drawing of boiler, a drawing of tube ,a drawing of drum and a drawing of header’s ponents.Keywords Boiler Thermodynamic。 enengy calculation。 Internsity calaulation。 The smoke and breeze resistance calculation 不要刪除行尾的分節(jié)符，此行不會被打印III 目 錄摘要 IAbstract II第1章 緒論 1第2章 鍋爐總體結(jié)構(gòu)與設(shè)計簡介 4 鍋爐結(jié)構(gòu)概述 4 方案論證 5 燃燒方式選擇 5 鍋爐的總體布置 5 爐膛設(shè)計 5 過熱器與減溫器的選取 6 省煤器的選取 6 空氣預(yù)熱器的選取 6 鋼架、平臺和扶梯 7 爐墻 7 鍋爐范圍內(nèi)的閥門儀表 7 本章小結(jié) 7第3章 熱力計算 8 鍋爐規(guī)范、輔助計算及熱平衡計算 8 基本參數(shù) 8 煤種及燃料特性 8 輔助計算 9 熱力計算 13 燃燒室設(shè)計及傳熱計算 13 凝渣管的傳熱計算 20 過熱器的傳熱計算 24 省煤氣和空氣預(yù)熱器的傳熱計算 33 熱力計算結(jié)果匯總 47 本章小結(jié) 48第4章 強度計算 49 鍋筒強度校核計算 49 鍋筒筒體強度校核計算 50 孔的加強計算 51 下降管聯(lián)箱的強度設(shè)計計算 55第5章 煙風(fēng)阻力計算 60 煙氣側(cè)流阻計算 60 空氣預(yù)熱器空氣側(cè)流阻計算 66 引、送風(fēng)機的選取 68 本章小結(jié) 69第6章 結(jié) 論 70致 謝 71參考文獻 72附錄A 英文資料翻譯 73附錄B Excel計算表使用說明 99千萬不要刪除行尾的分節(jié)符，此行不會被打印。在目錄上點右鍵“更新域”，然后“更新整個目錄”。打印前，不要忘記把上面“Abstract”這一行后加一空行 V 93第1章 緒論鍋爐是國民經(jīng)濟中重要的供應(yīng)蒸汽的設(shè)備。鍋爐制造業(yè)是伴隨著國家基礎(chǔ)工業(yè)技術(shù)進步，國民經(jīng)濟的發(fā)展而不斷成長起來的。從建國初期分散的小作坊式的生產(chǎn)廠到能生產(chǎn)中小型鍋爐的工廠，逐步發(fā)展到迄今為止，已形成東方、上海、哈爾濱三大鍋爐生產(chǎn)集團和武鍋、巴威等大型電站鍋爐生產(chǎn)企業(yè)。我國電力工業(yè)是規(guī)模巨大、發(fā)展迅速的先行行業(yè)。電站鍋爐一般容量巨大、蒸汽參數(shù)（壓力、溫度）高，要求性能好，是火力發(fā)電的主要設(shè)備之一。我國電站鍋爐設(shè)計技術(shù)、制造工藝、制造能力的提高過程大致可分為如下四個階段。第一階段：初建、學(xué)習(xí)、創(chuàng)業(yè)從建國初期到上世紀50年代末，是我國電站鍋爐發(fā)展的初始階段。從無到有，依賴前蘇聯(lián)、捷克斯洛伐克、波蘭等國的技術(shù)，生產(chǎn)鍋爐的參數(shù)為:40t/h、65t/h、130t/h，105Pa，過熱蒸汽溫度450℃。在該階段我國為了掌握電站鍋爐的設(shè)計及制造技術(shù)，電廠鍋爐運行技術(shù)，在部分大學(xué)開辦了鍋爐專業(yè)和熱能專業(yè)；為了我國電站鍋爐的技術(shù)發(fā)展，成立了原第一機械工業(yè)部汽輪機鍋爐研究所。與此同時國家向前蘇聯(lián)和東歐國家派遣了一批鍋爐相關(guān)專業(yè)的留學(xué)生。國家投資、全國各地支援并在前蘇聯(lián)及捷克斯洛伐克的援助下建立了以大型電站鍋爐生產(chǎn)為主的哈爾濱鍋爐廠和上海鍋爐廠，以中、低壓鍋爐生產(chǎn)為主的武漢鍋爐廠。國家向上海鍋爐廠投資，提高生產(chǎn)能力。第二階段：發(fā)展壯大、自力更生1960年到1980年的20年中，我國的鍋爐制造業(yè)發(fā)揚獨立自主、自力更生的精神，設(shè)計技術(shù)、制造工藝、生產(chǎn)裝備都得到明顯的提高。在此期間，我國自主開發(fā)的電站鍋爐品種、容量和參數(shù)都有較大發(fā)展；有燃煤、燃油鍋爐，也有燃燒黑液、廢氣及生物質(zhì)燃料的特種鍋爐，旋風(fēng)爐；有自然循環(huán)汽包爐，也有直流鍋爐；有過熱蒸汽溫度為540℃高壓鍋爐，也發(fā)展了蒸汽溫度為555℃/555℃、中間再熱亞臨界壓力鍋爐；蒸發(fā)量有220t/h、400t/h、670t/h、1000t/h。在這一階段，鍋爐參數(shù)經(jīng)歷了中溫中壓、高溫高壓到超高壓和亞臨界；蒸汽從一次過熱到二次過熱；水循環(huán)方式有自然循環(huán)和直流鍋爐的發(fā)展過程，蒸汽溫度經(jīng)歷了從450℃、540℃、570℃/570℃、555℃/550℃到541℃/541℃的過程。在第二階段，東方鍋爐廠從四川盆地崛起，在我國迅速形成哈爾濱、上海、東方三大鍋爐集團及武漢鍋爐集團共同發(fā)展的格局。在這20年中，各企業(yè)建立了相應(yīng)的產(chǎn)品研究機構(gòu)進行大量試驗研究，如試驗用12t/h直流鍋爐，5t/h超臨界試驗鍋爐，流化床試驗爐，金相試驗室，焊接試驗室，水動力試驗臺等等。原一機部成立汽輪機鍋爐研究所，成為鍋爐行業(yè)的研究中心，這些成為企業(yè)技術(shù)發(fā)展的可靠基地。第三階段：引進技術(shù)、消化吸收、優(yōu)化提高、建立自主的具有世界先進水平產(chǎn)品開發(fā)體系從1980年~1995年通過原機械工業(yè)部引進了美國CE公司的亞臨界300MW、600MW控制循環(huán)鍋爐設(shè)計制造技術(shù)，在原機械工業(yè)部、水利電力部兩部的組織及領(lǐng)導(dǎo)下，上海、哈爾濱、東方三大鍋爐廠和上海發(fā)電設(shè)備成套設(shè)計研究所通過赴美國CE公司的技術(shù)培訓(xùn)、技術(shù)咨詢等對300MW、600MW控制循環(huán)鍋爐的設(shè)計技術(shù)、設(shè)計計算軟件、圖紙、資料進行了深入地消化吸收，并圍繞著首臺300MW考核機組的試制進行了一系列重大技術(shù)攻關(guān)。首臺引進型1025t/h控制循環(huán)中間再熱鍋爐1983年由上海鍋爐廠制造，于1987年7月12日在山東石橫電廠正式投運；首臺引進型600MW控制循環(huán)鍋爐由哈爾濱鍋爐廠生產(chǎn)，于1989年11月14日在安徽平圩電廠正式投運。上述考核鍋爐分別于1988年5月和1990年12月通過性能考核驗收試驗。通過這次成功的技術(shù)引進與消化吸收，我國大型電站鍋爐的設(shè)計技術(shù)、制造技術(shù)水平得到了很大提高，它標志著我國已具備了高參數(shù)、大容量的電站鍋爐的制造能力，逐漸接近了國際先進水平。在這一階段，我國鍋爐制造行業(yè)的設(shè)計水平、制造水平，逐步接近國際先進水平；生產(chǎn)能力也迅速提高，各企業(yè)在滿足國內(nèi)市場需求的同時，向國際市場邁進。該階段我國鍋爐制造行業(yè)又分別與世界上著名鍋爐制造公司(如福斯特惠勒、蘇爾壽、Bamp。W、三菱等)合作生產(chǎn)，廣泛地學(xué)習(xí)國外的先進技術(shù)，不斷提高自己的技術(shù)水平，為我國電站鍋爐設(shè)計、制造向更先進的技術(shù)邁進奠定了更堅實的基礎(chǔ)。第四階段：跟隨世界技術(shù)發(fā)展趨勢，自主開發(fā)新一代環(huán)保型、大容量、高參數(shù)鍋爐機組在引進消化吸收的基礎(chǔ)上，在原機械工業(yè)部的組織下，鍋爐制造行業(yè)、研究單位、高等院校聯(lián)合起來開展了引進機組的優(yōu)化工作，在此基礎(chǔ)上鍋爐行業(yè)各單位緊跟國內(nèi)電力市場的需求及企業(yè)自身技術(shù)發(fā)展的需要，不失時機地自主開發(fā)了300MW、600MW等級的亞臨界壓力鍋爐以及600MW等級的超臨界壓力鍋爐，鍋爐的管圈型式、燃燒方式也各不相同。國內(nèi)超臨界壓力機組的市場需求，不斷促進著超臨界壓力鍋爐的技術(shù)研究工作和產(chǎn)品開發(fā)。迄今為止，國內(nèi)超臨界機組已投運11臺，分別安裝于上海石洞口二廠，南京熱電廠、盤山電廠、營口電廠、伊敏電廠和后石電廠。運行結(jié)果顯示，超臨界壓力機組發(fā)電煤耗比同容量亞臨界機組低3%~10%，%%，這些運行實績激活了市場，也刺激著鍋爐制造廠和科研單位、高等院校的研究開發(fā)熱情，鍋爐容量等級也從300MW、600MW向1000MW等級方向發(fā)展。隨著我國工業(yè)生產(chǎn)的快速發(fā)展，國民經(jīng)濟持續(xù)高速增長，環(huán)境保護在我國受到高度重視，各鍋爐生產(chǎn)廠家紛紛研究開發(fā)低污染排放的循環(huán)流化床鍋爐，東方、哈爾濱、上海三大鍋爐廠開發(fā)出了100MW等級的CFB，并正自主研制200MW等級的CFB。與此同時，低NOx煤粉燃燒器，爐內(nèi)噴鈣脫硫，尾部煙氣脫硫脫硝技術(shù)，燃氣——蒸汽聯(lián)合循環(huán)的技術(shù)開發(fā)工作也在科研單位、高等院校及制造廠中積極開展[4]。 中、小型燃煤電站鍋爐的發(fā)展趨勢火力發(fā)電一直是電力生產(chǎn)中最重要的組成部分。我國的火力發(fā)電占