【正文】 native economy. The boiler is made up of many department, include drum , superheater， airpreheater, economizer and so on. The theme of this document is to design a stream boiler, whose type is Ⅰ ， The boiler is doubledrum natural circulation steam boiler. around the furnace are water walls, To ensure the good and continuous ignition in the furnace, I take a high and short front arch, shile the back arch is low and long. Behind the furnace is the steam superheater. There are dense tube nest between the two drums,which pose the main heatdelivery surface. In the back stake flue, I set the economizer and airpreheater. Set the economizer to decline the tenperatuer of the stack gas and improve the efficiency in the furnace and set the airpreheater to strengthen ignition and firing, meantime to decline the temperature of the stack gas and improve the efficiency in the furnace. The design fuel is the number one anthracite, whose lower radiation value is 18187kJ/kg. Throughout the design process as a technical support for the thermodynamic calculation, strength calculation and the smoke wind resistance calculation. To enable small boiler pact structure, most of the heating surface are installed in the hearth, meanwhile, we should also ensure that there is some hermetic to ensure that within the vacuum chamber bustion. Using CAD, pleted a total map boiler, furnace wall map, the map on the drum started, noumenon map, gather box map. Ⅰ型自然循環(huán)蒸汽鍋爐設(shè)計(jì) 哈爾濱理工大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 III Keywords steam boiler。前兩類(lèi)又統(tǒng)稱(chēng)為固定式鍋爐，因?yàn)槭前惭b在固定基礎(chǔ)上不可移動(dòng)的； 后兩類(lèi)通稱(chēng)為移動(dòng)式鍋爐。 除了 按用途對(duì)鍋爐分類(lèi)外，在各種場(chǎng)合下 還從不同角度出發(fā)進(jìn) 行分類(lèi)和命名，反映出某個(gè)方面的特征。 按 工質(zhì)在鍋爐內(nèi)部流動(dòng)方式分類(lèi)為自然循環(huán)鍋爐，強(qiáng)制 (輔助 )循環(huán)鍋爐，直流鍋爐， 復(fù)合循環(huán)鍋爐，低循環(huán)倍率 鍋爐 。 按通風(fēng)方式分類(lèi)為自然通風(fēng)鍋爐，機(jī)械通風(fēng) (機(jī)械送風(fēng)、機(jī)械引風(fēng)、平衡通風(fēng) )鍋爐。 按運(yùn)輸安裝方式分類(lèi)為快裝鍋爐，組裝鍋爐，散裝鍋爐。 工質(zhì)出口壓力為低壓 (不超過(guò)2． 5MPa)的鍋爐則劃歸工業(yè)鍋爐行業(yè)生產(chǎn)，其產(chǎn)品主要用于為生產(chǎn)和采暖提供蒸汽或熱水，但也有在小型發(fā)電廠內(nèi)用于發(fā)電的。 爐排選用鱗片式鏈條爐排，鏈條爐在工業(yè)鍋爐中被普遍，與其他爐排相比，鏈條爐的區(qū)段性燃燒作用比較完全等特點(diǎn)比較明顯，且漏煤少；通風(fēng)均勻；裝卸爐排方便 。 鍋爐的輔助燃燒設(shè)備包括：煤斗、煤閘門(mén)、鏈條爐排、風(fēng)室及爐拱、送、引風(fēng)機(jī)、除塵器。燃燒產(chǎn)生的高溫?zé)煔庥蔂t膛經(jīng)凝渣管、過(guò)熱器、鍋爐管束 、省媒器和空氣預(yù)熱器 后進(jìn)入除 塵器，再由引風(fēng)機(jī)送往煙囪誹入大氣。汽水混合 物經(jīng)汽水分離器進(jìn)入過(guò)熱器后 吸熱并形成 一定參數(shù)的過(guò)熱蒸汽。上升煙道為 爐膛 及凝渣管，水平煙道布置懸掛對(duì)流過(guò)熱器， 鍋爐管束區(qū)煙氣流程為倒“ S”型沖刷， 垂直下行煙道布置省煤器及 管式空 氣 預(yù)熱器 ，在省煤器前的尾部煙道處要布置旁通煙道，以方便省煤器的檢修與維護(hù) 。然后選擇爐 排寬度及長(zhǎng)度后，爐膛 .截面積就基本決定。 爐拱的設(shè)計(jì)采用前、后拱搭配的方式，前拱高而短，后拱低而長(zhǎng)，大約覆蓋爐排 2/3 的長(zhǎng)度。本鍋爐中凝渣管由后墻水冷壁和管束組成 [5]。它由大量平行連接蛇形管束組成，蛇形管 采用外徑 38 的無(wú)縫鋼管制成，壁厚 7mm?？v向節(jié)距則按管子彎曲半徑選取 [5]。因?yàn)闊煔饬鞒讨杏袥_刷死角，可以采用較小的保熱系數(shù)來(lái)補(bǔ)償，而三個(gè)煙道的流通截面積逐漸減小，保證了煙速的合理性，且換熱效果好 [5]。省煤器的結(jié)構(gòu)比蒸發(fā)受熱面的結(jié)構(gòu)要簡(jiǎn)單，因此造價(jià)會(huì)便宜很多。 旁通煙道的設(shè)計(jì) 在省煤器與鍋爐管束之間設(shè)計(jì)旁通煙道，在鍋爐運(yùn)行的起始，使煙氣從旁通煙道進(jìn)入排煙系統(tǒng)而不通過(guò)省煤器，因?yàn)檫\(yùn)行開(kāi)始時(shí)省煤器內(nèi)的水流速很低，管內(nèi)水持續(xù)受熱很容易產(chǎn)生大量氣泡引發(fā)水擊現(xiàn)象，從而減低了省煤器的使用壽命；另外在尾部煙道的部件進(jìn)行檢修維護(hù)時(shí) ，可以使煙氣先從旁通煙道內(nèi)進(jìn)入煙囪，待檢修完畢再關(guān)閉旁通煙道，使煙氣進(jìn)入尾部煙道進(jìn)行對(duì)流換熱 [5]。通常為20 到 26mm；上管板厚度可小到 10 到 20mm；中間管板厚度一般只有 5 到10mm[5]。壓力表精確度不低于 級(jí)。扶梯、平臺(tái)和需要操作及檢查的爐頂周?chē)?，都設(shè)有鉛直高度不小于 1000mm 的欄桿、扶手和高度不小于800mm 的擋腳板。內(nèi)襯墻用耐火磚，是為了能承受高溫，但保溫絕熱性能較差，所以 外墻就用絕熱性較好而且價(jià)格便宜的紅磚砌成。 本章小結(jié) 本章從鍋爐的整體到各個(gè)部件，首先論述了鍋爐具體結(jié)構(gòu)的選取，繼而從優(yōu)點(diǎn)及特點(diǎn)入手論證了選取的依據(jù)。 輔助計(jì)算 煙道中各受熱面的漏風(fēng)系數(shù)按表 41 取 [2]。/㎏ V186。 6 RO2容積份額 rRO2 — VRO2/Vy 0 .139 7 H2O容積份額 rH2O — VoH2O/Vy Ⅰ型自然循環(huán)蒸汽鍋爐設(shè)計(jì) 哈爾濱理工大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 9 序號(hào) 名稱(chēng) 符號(hào) 單位 計(jì)算公式及來(lái)源 爐 膛 過(guò)熱器 鍋爐管束 省煤器 空氣預(yù)熱器 8 三原子氣體容積份額 rq — rRO2+rH2O 9 煙氣重量 G ㎏ /㎏ 1Ay/100+6αpjV186。+(α1) Iko KJ/Kg αl″= αrj″= αgg″= αsm″= ky? = kJ/kg I △ I I △ I I △ I I △ I I △ I 1213.84 1226.66 1243.12 1250.42 1261.12 1271.11 1279.81 2 1214.59 1232.49 1124.71 1154.49 1184.9 0 5 1190.27 3 1226.31 Ⅰ型自然循環(huán)蒸汽鍋爐設(shè)計(jì) 哈爾濱理工大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 11 鍋爐熱平衡及燃料耗量計(jì)算見(jiàn)表 44。)= ㎡ 前頂墻： 頂前 .F =（ ++ 2 ++） = ㎡ 爐壁總面積： bzF =2Σ 側(cè)F + 后F + 頂前 .F = ㎡ 煤層面積： mF =82= ㎡ 爐膛包覆面積： bfF =+= ㎡ 煤層體積： mV == 3m 爐膛體積： 側(cè)FVl ? mV == 3m 爐膛輻射受熱面 前墻輻射受熱面積 qH 光管： s/d=125/51=,e/d=, χ= 1qH =χ 1qF =()= ㎡ 耐火磚面積： 2qH =（ ++） = ㎡ 前墻總輻射受熱面積： qH = 1qH + 2qH =+= ㎡ 后墻輻射受熱面積 hH 光管： s/d=125/51=,e/d=, χ= 1hH =χ 1hF =()= ㎡ 耐火磚： 2hH =（ 2 ++176。 凝渣管計(jì)算 凝渣管結(jié)構(gòu)計(jì)算 凝渣管結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖見(jiàn)圖 42。? 741 9 最小溫差 ?tmin ℃ t??? 688 10 平均溫差 t? ℃ 2 minmax tt ??? 11 煙氣流速 w m/s 273 )273( ? ?ypjyj FVB ? 12 水蒸汽容積份額 OHr2 — 表 42 13 三原子氣體容積份 額 rn — 表 42 14 煙氣橫向沖刷對(duì)流 放熱系數(shù) 0? kw/m2℃ 查線算圖 126[5] 60103 15 修正系數(shù) Cs Cw Cz 查線算圖 126[5] 1 16 對(duì)流放熱系數(shù) d? kw/m2℃ zws CCC0? 103 Ⅰ型自然循環(huán)蒸汽鍋爐設(shè)計(jì) 哈爾濱理工大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 19 17 管壁積灰層表面溫 度 td ℃ t+Δbht 302 18 條件輻射放熱系數(shù) 39。0? 103 23 煙窗處爐膛熱負(fù)荷 分布系數(shù) ych — 取定 [5] 24 爐膛輻射熱流密度 Rq 表 45 25 凝渣管吸收爐膛輻 射熱量 Qf kJ/kg jffzRchBHqy 26 煙氣對(duì)管壁放熱系 數(shù) ?1 kw/m2 ℃ fd ??? 103 27 熱有效系數(shù) ? — 取定 [5] 28 傳熱系數(shù) k kw/m2℃ )1(11?????rpf 103 29 傳熱量 Qcr kJ/kg jBtHk? 30 誤差 ? % 100??rpcrrpQ 計(jì)算誤差小于 2%，設(shè)計(jì)合格 . Ⅰ型自然循環(huán)蒸汽鍋爐設(shè)計(jì) 哈爾濱理工大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 20 過(guò)熱器計(jì)算 過(guò)熱器結(jié)構(gòu)計(jì)算 過(guò)熱器結(jié)構(gòu)見(jiàn)圖 44。 Ⅰ型自然循環(huán)蒸汽鍋爐設(shè)計(jì) 哈爾濱理工大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 24 圖 46 鍋爐管束 A 部分視圖 管束采用 S 型順列布置，取橫向管間距 S1=125mm，布置 16 排管子；取縱向管間距 S2=110 mm，布置 28 排管子；取管子直徑 d=51 mm。 26186。 58176。 26186。 58186。 圖 47 省煤器結(jié)構(gòu)示意圖 取管內(nèi)徑 d=60mm,取 L=3000mm，管壁厚 δ=8mm 每片的煙氣流通截面積 smF = ㎡ /根 每片的受熱面積 smH = ㎡ /根 橫向排數(shù) 1Z =8；縱向排數(shù) 2Z =6； 煙氣流通截面積： Fy= 1Z smF =8= ㎡ 省煤器總受熱面積： H= 1Z 2Z smH =86= ㎡ 工質(zhì)流通截面積： f= 2d ? /4= ㎡ 鑄鐵省煤器水速一般在 ～ 2m/s 之間。 圖 49 空氣預(yù)熱器內(nèi)部空氣橫向沖刷示意圖 管徑 d=,橫向節(jié)距 1s =60mm， 2s =40mm， 管子長(zhǎng)度 L=3m,管子根數(shù) 1z =20， 2z =80， Z=1560 受熱面積 H=n? dL=1560? 3= ㎡ 煙氣流通截面積： yF =n? 2d /4=1560 /4= ㎡ 空氣流通截面積： f =(Bd)L 1n =(20)3= ㎡ 比值： 1s /d=。??yyj FVB ? 11 水蒸汽容積份額 rHO2 — 表 42 12 三原子氣體容積 份額 rn — 表 42 13 煙氣縱向沖刷放 熱系數(shù) ?? kw/m2℃ 查線算圖 128[5] 103 14 修正系數(shù) CL 3