【正文】 （見表I10）（4） 高溫過熱器傳熱量 （見表I12）（5） 低溫過熱器傳熱量 （見表I14）（6） 省煤器需要吸熱量（高溫和低溫） （7） 空氣預(yù)熱器需要吸熱量 =（+2）（） =（8） 排煙溫度校核 =,、小于10，計算符合要求。加權(quán)平均是用錯列、順列的受熱面來加權(quán)的。蒸汽經(jīng)減溫后進(jìn)入第二級過熱器的入口聯(lián)箱，蒸汽在第二級過熱器中先逆流后順流，此處為第一圈管束是逆流，其余均為順流，同樣可以使過熱器出口的高溫蒸汽處在較低溫的煙氣流中。 燃燒室結(jié)構(gòu)特性計算見表I7表I7爐膛受熱面序號名稱符號單位公式及計算結(jié)果前、后、側(cè)頂棚出口窗1水冷壁規(guī)格dmm606060δmm5552管節(jié)距smm63843相對值4管中心與爐墻距離emm0305相對值06角系數(shù)x書附17爐墻面積8水冷璧有效輻射而積除去燃燒器占有面積9總水冷壁有效輻射面艱H10灰污系數(shù)查書12711水冷壁受熱面平均熱有效性系數(shù)12煙氣福射層有效厚度sm13燃燒器布置高度m14爐膛出口高度14燃燒器相對高度15火焰中心相對高度修正查表113016火焰中心相對高度燃燒室的傳熱計算見表I8表I8 爐膛傳熱計算序號名稱符號單位公式及計算結(jié)果1熱空氣溫度trk℃查表Ⅰ43002熱空氣焓IrkkJ/kg查表Ⅰ43冷空氣溫度tlk℃查表Ⅰ4204冷空氣焓IlkkJ/kg查表Ⅰ45爐膛漏風(fēng)系數(shù)Δa1查表Ⅰ26煤粉系統(tǒng)漏入風(fēng)系數(shù)Δaf查表Ⅰ47空氣預(yù)熱器空氣份額β39。側(cè)墻布置101根，前、后墻布置99根。設(shè)定3026側(cè)墻面積27縮腰寬度28爐膛中部高度m29 爐膛縮腰到爐底高度設(shè)定30出口窗中心到爐底中心高31前墻面積32后墻面積33出口窗面積34頂棚面積35爐膛總面積36爐膛總高m燃燒器分兩層，每層四個呈四角切圓布置于爐膛四角。設(shè)定3014頂棚傾角。按表839取爐膛截面熱負(fù)荷，qF=4170W/ m2 爐膛截面F=,取爐膛寬a=,爐膛深b= ,布置φ60*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。表I2初始數(shù)據(jù)序號名稱符號單位公式及計算結(jié)果1理論空氣容積Nm3/ Nm32三原子氣體容積Nm3/ Nm33理論氮氣容積Nm3/ 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）煙道各處過量空氣系數(shù)、各受熱面的漏風(fēng)系數(shù)及不同過量空氣系數(shù)下的燃燒產(chǎn)物的容積列于表I2中，爐膛出口處過量空氣系數(shù)按表2取。 省謀器和空氣預(yù)熱器采用兩級配合布置，以節(jié)省受熱面。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。本鍋爐為高壓參數(shù)，汽化吸熱較多，加熱吸熱和過熱吸熱較少。已知過熱器的出口煙溫，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)計出合理的受熱面積,使其滿足要求[6]。工質(zhì)在對流管束內(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,通過查煙氣焓溫表可以計算出對流管束的出口煙溫。首先根據(jù)燃料特性對燃料發(fā)熱量進(jìn)行計算,根據(jù)設(shè)計任務(wù)書給定的鍋爐容量進(jìn)行燃料消耗量計算,由特定類型的鍋爐的體積熱強(qiáng)度，確定鍋爐的體積。：如前所述，目前國內(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。主要有兩方面的原因妨礙燃?xì)忮仩t的應(yīng)用。我國燃?xì)忮仩t的產(chǎn)和質(zhì)量均能滿足國內(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，配用國內(nèi)燃燒器的比例很小。二次點火前也必須進(jìn)行吹掃并按正常點火程序進(jìn)行[2]。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的運行非?？煽俊Ｋ匀?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)測報警裝置和通風(fēng)設(shè)備，采用防爆電器。因而需要維修保養(yǎng)的項目少，維修費用低。: ，在系統(tǒng)內(nèi)調(diào)節(jié)靈活，燃?xì)庥嬃亢唵螠?zhǔn)確，便于燃?xì)夤?yīng)量的調(diào)節(jié)。，節(jié)省運輸費用、場地及勞動力。因不存在受熱面污染、結(jié)渣、磨損等問題，可選用較高的煙速，減小對流受熱面的尺寸。使用燃?xì)忮仩t可以大減輕對環(huán)境的污染。這是我總結(jié)的一般設(shè)計思想。本文介紹了此次設(shè)計的基本思路，通過一個具體實例敘述了設(shè)計的全過程。國內(nèi)燃?xì)忮仩t發(fā)展比國外慢，但是目前國內(nèi)的生產(chǎn)廠家已能生產(chǎn)各種規(guī)格的燃?xì)忮仩t，只是國產(chǎn)燃燒器應(yīng)用較少 。本文主要介紹了燃?xì)忮仩t的優(yōu)越性、存在的問題、燃?xì)忮仩t的發(fā)展現(xiàn)狀。93第十一章參考文獻(xiàn) 64第八章阻力計算 56第四章內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計說明書燃?xì)忮仩t平衡及燃料消耗量設(shè)計畢業(yè)論文目錄摘要 1Abstract 2緒論 61燃?xì)忮仩t的特點 62燃?xì)忮仩t的現(xiàn)狀 83此次設(shè)計燃?xì)忮仩t的基本思路 9第一章55第三章結(jié)論 63第七章附錄C99 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。因此，對燃?xì)鈾z漏工作要求比較嚴(yán)格。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。大體概括為：接受任務(wù)書，查閱相關(guān)資料，熟悉整體設(shè)計過程，作相關(guān)設(shè)計計算，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。 、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)到國家對燃燒設(shè)備所要求的標(biāo)準(zhǔn)。:從而縮小爐膛體積。在供給燃燒前也無需燃料加工制備設(shè)備，使系統(tǒng)大為簡化；同時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)大為簡化。4. 因燃?xì)庵械碾s質(zhì)較少，鍋爐不會發(fā)生高、低溫受熱面的腐蝕，鍋爐的連續(xù)運行周期長。如果燃?xì)饴┤胪＿\的爐膛或空氣中，會引起爆炸。另外，燃?xì)獠捎霉艿垒斔?，無備用燃料，一旦發(fā)生燃?xì)夤艿榔屏训葐栴}或燃?xì)鈮毫^低，便會造成停爐事故。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，能及時實施保護(hù)措施。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。，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。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]。為此，建議我國鍋爐行業(yè)的有關(guān)專家應(yīng)對燃燒器進(jìn)行深入細(xì)致的研究，加大對燃燒器的設(shè)計、生產(chǎn)技術(shù)力量，以提高鍋爐用燃燒器的國產(chǎn)化率[5]。在爐膛出口溫度已定的條件下,可以對其后的對流受熱面進(jìn)行設(shè)計計算。如不滿足要求,應(yīng)對結(jié)構(gòu)和受熱面積進(jìn)行修改,使過熱器出口煙溫滿足要求。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。1．過熱蒸汽系統(tǒng)的流程汽包→頂棚過熱器進(jìn)口集箱→爐頂過熱器管束→頂棚過熱器出口集箱→對流過熱器進(jìn)口集箱→對流過熱器管束→對流過熱器出口集箱→集汽集箱→汽輪機(jī)。在屏式過熱器與高溫過熱器、。鍋爐本體結(jié)構(gòu)見圖I 1024輔助計算（1）燃燒產(chǎn)物容積計算煤完全燃燒（)時理論空氣量及燃燒產(chǎn)物容積計算見表I1(以l立方米燃料為準(zhǔn))。爐膛采用正方形截面。設(shè)定4513折焰角下傾角度。設(shè)定3025縮腰丄傾角。管子懸掛爐墻，管子中心和爐墻距e=0。 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。從第一級過熱器出來聯(lián)箱出來的蒸汽進(jìn)入噴水減溫器，該噴水由鍋筒引出飽和蒸汽冷凝而得，冷去水采用進(jìn)入省煤器前的給水。由于一組受熱面內(nèi)有錯列、順列布置，而計算時的平均溫壓是按整組受熱面計算的，因此傳熱系數(shù)也要用整組受熱面的平均值，此時采用加權(quán)平均法來計算一下參數(shù):橫向節(jié)距s1,縱向節(jié)距s2，煙氣流通截面Fy，對流放熱系數(shù)ad，灰污系數(shù)，最后算出傳熱系數(shù)k。第一級過熱器的結(jié)構(gòu)特性計算見表I13,傳熱計算見表I14。省煤器布置單級受熱面，采用水平蛇形管束受熱面。有防磨蓋板的管子時，其有效受熱面只能按一半計算。下管組處在低溫?zé)煔鈪^(qū)域，如發(fā)生低溫腐蝕，可更換下管組。送引風(fēng)機(jī)選擇計算冷空氣流量：送風(fēng)機(jī)計算流量： 送風(fēng)機(jī)壓頭： 根據(jù)文獻(xiàn)[13]選取送風(fēng)機(jī)型號：。主要原因有：，當(dāng)因某種原因燃?xì)饴┤霠t膛，而又未對爐膛、煙道進(jìn)行吹掃或吹掃時間不夠、風(fēng)量不足時，則點火時會發(fā)生爆炸。另外，為了減輕爐膛和煙道在發(fā)生爆炸時的破壞程度，可以在燃?xì)忮仩t的爐膛和煙道上設(shè)計防爆門，防爆門在發(fā)生爆炸時，由于爐內(nèi)和煙道內(nèi)壓力突然升高，而開啟或破裂，泄出高壓煙氣。結(jié) 論這一畢業(yè)設(shè)計，嚴(yán)格按照國家標(biāo)準(zhǔn)和有關(guān)規(guī)定，系統(tǒng)的闡述了燃?xì)忮仩t設(shè)計的全過程。設(shè)計過程中，充分體現(xiàn)了理論聯(lián)系實際的原則，用最簡單的結(jié)構(gòu)設(shè)計出符合要求的產(chǎn)品，以減輕安裝運行維護(hù)的工作。 杭州鍋爐集團(tuán)有限公司自從開發(fā)出國內(nèi)最大的220t／h全燃高爐煤氣鍋爐后，又相繼開發(fā) 了35t／h、45t／h、75t／h、135t／h和150t／h等不同參數(shù)和容量的全燃高爐煤氣的鍋爐 ，形成了系列化產(chǎn)品，滿足了不同用戶的需求 。高爐煤氣是CO，H2的含量很小。根據(jù)燃燒理論，燃料的燃燒取決于溫、時間和混合紊流度，稱為燃燒三要素。最終歸結(jié)為燃燒室和燃燒器的合理設(shè)計。有時為了增強(qiáng)混合 ，在管子出口設(shè)置旋流子。由于混合好，燃燒充分，火焰長度較短 ，且單個燃燒器容量大 ，尤其適用 于大容量鍋爐 ，宜前后墻布置。在鍋爐高負(fù)荷時，爐膛溫度通常可以維持高爐煤氣燃燒。 2 高爐煤氣鍋爐受熱面布置 2．1 爐膛的設(shè)計 高爐煤氣鍋爐受熱面布置涉及到鍋爐的安全性、經(jīng)濟(jì)性。由此可見即使?fàn)t膛出口溫度降到 9 0 0 * ( ，爐膛吸熱比例也只有3 6 ％。 2 ．2 省煤器及蒸發(fā)受熱面的設(shè)計 鍋爐爐膛主要完成蒸發(fā)吸熱。因此對于小容量 的中低壓鍋爐 可采用上下鍋筒的對流管束來吸收不足部分的蒸發(fā)熱量，見圖 3 。 3 提高高爐煤氣鍋爐效率 高爐煤氣鍋爐的熱損失主要是排煙熱損失q 2 ，因為機(jī)械熱損失q 4為0 ，化學(xué)熱損失q 3也很小，只要燃燒完全 ， ％，散熱熱損失q 5 也很小 ，與鍋爐大小有關(guān)。與燃用 其它燃料 的鍋爐一樣 ，采用空氣預(yù)熱器是降低排煙溫度的一種有效辦法。 作一 簡 單 比 較，把 空 氣 加 熱 溫 度 提 高 3 0 0 * ( 2，煙溫 才降低 1 0 5 因此加熱空氣所需熱量非常有限，全靠空氣預(yù)熱器來降低排煙溫度是無法實現(xiàn)的，必須針 對不同參數(shù)的鍋 爐采取更加有效的措施 。若無其它措施 ，排煙溫度 的極限也高于1 8 0 ℃ ，而此時受熱面會布置得非常大，很不經(jīng)濟(jì)，因此必須采用其它方法來降低排煙溫度。 另一個有效方法是采用低溫低壓省煤器 ，即在空氣預(yù)熱器后布置一級低溫低壓省煤器 ，用來加熱凝結(jié)水 ，同樣可以降低排煙溫度，提高鍋爐熱效率 ，且投資較小。在設(shè)計此類鍋爐時，應(yīng)根據(jù)不 同參數(shù)和容量來選擇爐膛形式 、燃燒 器形式、不同的受熱面結(jié)構(gòu)及是否采用附加其它吸熱形式。推薦使用旋流式高爐煤氣燃燒器，在混燒且四角布置燃燒器的鍋爐上則推薦使用多管式燃燒器。主題詞: 鍋爐 設(shè)計 高溫、離壓 、純?nèi)几郀t煤氣前言：我國是世界鋼鐵生產(chǎn)大國之一,據(jù)粗略估算,我國高爐的年煉鐵能力在1億t 左右。高爐煤氣用作動力鍋爐燃料 已有不短的歷史,且在國內(nèi)中小容量中低參數(shù)鍋爐燃燒應(yīng)用中,也積累了不少單燒或摻燒的經(jīng)驗。其鍋爐由西安交通大學(xué)提供方案設(shè)計,杭州鍋爐廠承擔(dān)施工設(shè)計和制造。這種燃料不需要 固體燃料所必須的燃料制備、除渣除灰 系統(tǒng) ,純?nèi)几郀t煤氣的鍋爐可不考慮爐內(nèi)結(jié)渣、受熱面磨損等問題。實驗條件不同,著火溫度的差別可達(dá)10 0oC 以上 (5 3 0 ~ 6 6 0oC ),即使取高值,仍比煙煤的著火溫度(約7 9少C )為低。( 5 )高爐煤氣雖然發(fā)熱量低,理論燃燒溫度低,著火、穩(wěn)定燃燒困難。與普通燃煤爐相比,(雖然理論空氣量比普通燃煤爐減少約低1 0