【正文】 HRO2? VRO2 Iyo Vo Iy 30 0 100 200 300 400 500 600 700 800 900 1000 1100 1200 1300 1400 1500 1600 1700 中國礦業(yè)大學(xué)徐海學(xué)院 2020 屆本科生畢業(yè)設(shè)計 17 續(xù)表 23 1800 1900 2020 2100 2200 中國礦業(yè)大學(xué)徐海學(xué)院 2020 屆本科生畢業(yè)設(shè)計 18 表 24 爐膽熱力計算 表 序號 符號 單位 名稱 計算公式或數(shù)據(jù)來源 結(jié)果 1 D m 爐膽外直徑 由燃燒器型號決定 2 L m 爐膽長度 由燃燒器型號決定 3 d m 爐膽壁厚 4 F m2 爐膽換熱面積（近似） F=? DL 5 V m3 爐膽容積 V=? D2L/4 6 Tb K 受熱面溫度 Tb=150+3040+273 463 7 t1 oC 爐膛出口溫度 假定后校核 1055 8 I1 KJ/KG 爐膛出口煙焓 查煙氣焓溫表 17597 9 Tky K 火焰溫度 Tky=273+(1500+t1)/2 10 C KW/m2K4 輻射換熱系數(shù) 從 中選取 3 11 Qf KW 輻射換熱量 Qf=[()4()4] 12 bx 保溫系數(shù) 前已計算出 13 Cr KJ/KGoC 燃料比熱 Cr=(+)? 14 ir KJ/KG 燃料物理熱 ir=Crtr 15 Qk KJ/KG 空氣帶入熱 Qk=aIik0 16 Qr KJ/NM3 每 NM3燃料帶入熱量 Qr=Qdwy+ir 17 Q1 KJ/NM3 每 NM3燃料爐內(nèi)放熱 Q1=Qr+Qk 18 Q2 KW 煙氣爐內(nèi)放熱量 Q2=bxBj(Q1I1) 19 qv MW/m3 爐膛容積熱強度 qv=Q2/V 20 amp。 （ 1）計算參數(shù) 鍋爐額定蒸發(fā)量 D=鍋爐額定蒸汽壓力 p= 給水溫度 20oC 冷空氣溫度 20oC 燃燒方式 室燃 設(shè)計燃料 天然氣 鍋爐爐型 鍋殼式、燃氣濕背三回程 天然氣成分如表 21： 表 21 天然氣成分表 CH4(%) C2H6(%) C3H8(%) H2S(%) H2O(%) CO2(%) 3 熱力計算如表 22： 中國礦業(yè)大學(xué)徐海學(xué)院 2020 屆本科生畢業(yè)設(shè)計 11 表 22 熱力計算 表 天然氣成分 CH4(%) C2H6(%) C3H8(%) H2S(%) H2O(%) CO2(%) 密度（ KG/NM3） 熱值 (KJ/KG) 3 35160 煙氣計算（過量空氣系數(shù) a=） 理論空氣量 Vko=(++SUM(m+n/4)CmHn+)/21=三原子氣體容積 Vro2=(CO2+CO+SUMmCmHn+H2S)=理論氮氣 容積 Vn2o==實際氮氣容積 Vn2==理論水蒸汽容積 VH2O=(H2+H2S+H2O+SUM(m+n/4)CmHn+120(dg+Vkoda))=實際水蒸汽容 VH2O=(H2+H2S+H2O+SUM(m+n/4)CmHn+120(dg+aVkoda))=過剩氧體積 Vo2=(a1)Vko= 實際煙氣容積 Vy=Vro2+Vh2o+Vn2+Vo2=+++=理論煙氣容積 Vyo=Vro2+Vh2o+Vn20=++=中國礦業(yè)大學(xué)徐海學(xué)院 2020 屆本科生畢業(yè)設(shè)計 12 續(xù)表 22 序號 符號 單位 計算公式或數(shù)據(jù)來源 結(jié)果 1 Qr KJ/Kg 燃料帶入熱量 Qr=Qdwy 35160 2 q4 % 機械不完全燃燒熱損失 取用（忽略不計） 0 3 q3 % 化學(xué)不完全燃燒熱損失 取用（忽略不計） 4 q6 % 灰渣物理熱損失 取用（忽略不計） 0 5 q5 % 散熱損失 取用（參照《工業(yè)鍋爐手冊》） 6 bx 保溫系數(shù) Bx=1q5/(Xgl+q5) 7 Tpy 0C 排煙溫度 任務(wù)書給定 146 8 Ipy KJ/Kg 排煙焓 查煙氣焓溫表 9 tik 0C 冷空氣溫度 已知給定 20 10 Iik0 KJ/Kg 冷空氣焓（理論） 查煙氣焓溫表 11 q2 % 排煙熱損失 q2=100(IpyapyIiko)Qr 12 Xgl % 鍋爐熱效率 Xgl=100q2q3q4q5 13 Q KJ/h 鍋爐總換熱量（標牌） D? (ibqigs) 10806720 14 Bj kg/s 燃料消耗量 ? Q1/(3600? Qr? Xgl) 15 B KJ/h 燃料消耗量 ? Q1/(Qr? Xgl) 16 D kg/h 額定蒸發(fā)量 設(shè)計給定 4000 17 igs KJ/Kg 給水焓 查水蒸汽物性表 18 ibq KJ/Kg 飽和氣焓 查水 蒸汽物性表 19 Q1 kcal/h 總換熱量 Q/ 2573028 中國礦業(yè)大學(xué)徐海學(xué)院 2020 屆本科生畢業(yè)設(shè)計 13 續(xù)表 22 20 燃燒器選擇 Ecoflam 燃燒器 BLU4000PR 21 火焰長度 22 火焰直徑 RH2o=Vh2o/Vy= Rro2=Vro2/Vy= 中國礦業(yè)大學(xué)徐海學(xué)院 2020 屆本科生畢業(yè)設(shè)計 14 爐膛的傳熱過程計算 在鍋爐中，我們可以知道既有燃燒反應(yīng)的化學(xué)形式，還會出現(xiàn)物質(zhì)交換的形式，從這可以得出爐膛傳熱形式很多。以此為基礎(chǔ)，得出鍋爐機組燃料耗量和熱效率。如：門孔的開設(shè)應(yīng)便于人員通過、檢查等工作，鏈條爐排鍋爐應(yīng)便于撥火操作。這一要求主要是確保安全。 中國礦業(yè)大學(xué)徐海學(xué)院 2020 屆本科生畢業(yè)設(shè)計 8 2 設(shè)計計算 鍋爐結(jié)構(gòu)的 基 本要求 在設(shè)計鍋爐結(jié)構(gòu)時，其總的目標是用最少的金屬量、燃燒量，占用盡量 少的 外形空間，使鍋爐達到規(guī)定的運行參數(shù)，并符合安全可靠的要求。國外也有一種觀點認為爐膽在管板上偏左上或偏右上布置有利于水循環(huán)，從自然循環(huán)原理上講很有道理，但不一定要使爐膽偏置才能實現(xiàn)。 鍋殼式燃油燃氣鍋爐的水循環(huán) 鍋殼式鍋爐水循環(huán)都是采用自然循環(huán)的方式 ， 蒸汽鍋爐中鍋水的沸騰 為 大容器池內(nèi)沸騰。 (4)煙氣的回程數(shù)，生產(chǎn)實踐中大多是三回程的，此外還有用二回程和四回程，甚至五回程。浸沒燃燒式加熱鍋爐熱效率高，設(shè)備成本低，加熱 速度快，適合快速加熱和調(diào)峰操作的情況。因為 偏 置 式的布置在水循環(huán)方面有一些好處 ，所以本設(shè)計選擇偏置式的爐膽 。這也是經(jīng)常采用這種結(jié)構(gòu)的一個主要原中國礦業(yè)大學(xué)徐海學(xué)院 2020 屆本科生畢業(yè)設(shè)計 4 因。鍋爐容量越大，這一情況越嚴 重。C； 環(huán)保型帶尾部受熱面的燃氣燃油鍋爐的排 煙溫度基本上和大容量的工業(yè)鍋爐相同，可達 130140176。 據(jù)統(tǒng)計，國外的一些發(fā)達國家供暖鍋爐中，燃油、燃氣鍋爐已占相當大的比例，如俄羅斯占 60%，美國占 98%，日本 占 99%。 steam 。 本人簽名： 日期： 中國礦業(yè)大學(xué)徐海學(xué)院畢業(yè)設(shè)計指導(dǎo)教師評閱書 指導(dǎo)教師評語 （①基礎(chǔ)理論及基本技能的掌握；② 獨立解決實際問題的能力；③研究內(nèi)容的理論依據(jù)和技術(shù)方法；④取得的主要成果及創(chuàng)新點；⑤工作態(tài)度及工作量；⑥總體評價及建議成績；⑦存在問題；⑧是否同意答辯等）： 成 績： 指導(dǎo)教師簽字： 年 月 日 中國礦業(yè)大學(xué)徐海學(xué)院畢業(yè)設(shè)計評閱教師評閱書 評閱教師評語 （①選題的意義；②基礎(chǔ)理論及基本技能的掌握；③綜合運用所學(xué)知識解決實際問題的能力；③工作量的大 ??；④取得的主要成果及創(chuàng)新點；⑤寫作的規(guī)范程度；⑥總體評價及建議成績；⑦存在問題；⑧是否同意答辯等）： 成 績： 評閱教師簽字： 年 月 日 中國礦業(yè)大學(xué)徐海學(xué)院畢業(yè)設(shè)計答辯及綜合成績 答 辯 情 況 提 出 問 題 回 答 問 題 正 確 基本 正確 有一般性錯誤 有原則性錯誤 沒有 回答 答辯委員會評語及建議成績： 答辯委員會主任簽字： 年 月 日 學(xué)院領(lǐng)導(dǎo)小組綜合評定成績： 學(xué)院領(lǐng)導(dǎo)小組負責人： 年 月 日 摘 要 WNS 鍋爐是指 臥式內(nèi)燃三回程鍋爐，采用天然氣為原料，該類型鍋爐具有結(jié)構(gòu)緊湊、占地面積小、節(jié)能、耐用、環(huán)保等優(yōu)點，最初應(yīng)用在船用鍋爐上。所有數(shù)據(jù)、圖片資料真實可靠。最后進行強度計算及結(jié)構(gòu)的具體排列，熱效率可達到 %，并完成了 2 張半 A0 圖紙工作量 。 我國是一個儲煤量較多的國家，但燃煤工業(yè)和生活鍋爐的熱效率較低 ， 僅有65%。其中立式鍋爐有結(jié)構(gòu)簡單，安裝方便， 占 地面積小的優(yōu)點 [1]。計算結(jié)果表明： （ 1） lt/h 以下的鍋爐可采用干背式順流燃燒鍋爐結(jié) 構(gòu)。濕背式結(jié)構(gòu)避免了高溫煙氣直接和后煙箱蓋接觸和沖刷容易損壞，不得不經(jīng)常停爐修理，縮短了鍋爐的正常運行周期，大大降低了維護費用。雙爐膽結(jié)構(gòu)的鍋爐的制造工藝比單 爐膽要復(fù)雜的多，鍋爐容量增大后，采用雙爐膽結(jié)構(gòu)的柔性比單爐膽好，而且強度計算原理證明，爐膽的壁厚和爐膽的直徑成 正 比，我國GB/T165081996 強度計算標準規(guī)定： 平直或波形爐膽的壁厚不應(yīng)小于 8mm， 且不應(yīng)大于 22mm。水管鍋爐的受熱面布置方便，傳熱性能好，在結(jié)構(gòu)上可用于大 容量和高參數(shù)的工況。其工作特征是火焰或煙氣在爐膽（火筒 ） 和煙管 （ 火管）受熱面中流動， 并將熱 量 傳給爐膽或管外爐水以產(chǎn)生蒸汽或熱水，在 19 世紀末期出現(xiàn)的船用和陸用的鍋爐主要是這類鍋爐。 （ 6） 用先進的隔熱保溫材料減少了散熱損失。對鍋殼式蒸汽鍋爐而言，燃料燃燒放熱加熱壁面沉浸在具有自由表面的液體中所產(chǎn)生的沸騰稱為大容器沸騰，此時產(chǎn)生的氣泡能自由浮升，穿過液體自由表面進入鍋爐的蒸汽空間，此時液體的主體溫度達到飽和溫度，金屬的壁面溫度一般高于飽和溫度，我們稱之為飽和沸騰，若液體主流尚未達到水的飽和溫度，處于過冷狀態(tài)，我們稱之為過冷沸騰。 圖 15 全濕背順流燃燒 1. 4鍋爐型號 我國鍋爐產(chǎn)品應(yīng)按照機械工業(yè)部頒發(fā)的 JB/T1206162692(〈工業(yè)鍋爐 產(chǎn)品 型號編制方法 。若受熱面不能沿設(shè)計預(yù)定方向膨脹，則部件膨脹受阻后會發(fā)生彎曲變形，甚至破壞。如 ： 受熱面管子直段上，對焊縫間的距離不應(yīng)小 于 150mm。鍋爐上的安全附件、自動控制裝置是為了運行中發(fā)生異常情況時能夠發(fā)出報 警 或嚴重時自行動作的，是保護人員和設(shè)備安全必不可少的設(shè)施 ，是鍋爐安全的保證 [7]。 鍋爐熱平衡的方程形式為： Qr= Q1