【正文】 性質(zhì)表 [3] 21 排污率 pw? % 給定 5 22 汽化潛熱 γ kJ/㎏ 查水和蒸汽性質(zhì)表 [3] 23 鍋爐蒸發(fā)量 D ㎏ /s 給定 24 鍋爐輸 出熱量 Q1 kw ? ?? ?gsbsrgsbq iiD WiiD ?? ???? 100/ 25 燃料消耗量 B ㎏ /s ? ??ydw /1 26 計(jì)算燃料 消耗量 Bj ㎏ /s ? ? 100/100B 4q? 27 保熱系數(shù) ? — ? ?55 /1 qq ?? ? 爐膛計(jì)算 結(jié)構(gòu)計(jì)算 爐膛結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖見(jiàn)圖 41。=(m3)標(biāo)準(zhǔn) /kg Cco2υ kJ/(m3)標(biāo)準(zhǔn) IRO2= VRO2 * Cco2υ kJ/kg CN2υ kJ/(m3) 標(biāo)準(zhǔn) IN2= VN2 * CN2υ kJ/kg㎏ CH2Oυ kJ/(m3) 標(biāo)準(zhǔn) IH2O= VH2O * CH2Oυ kJ/kg CkυkJ/(m3) 標(biāo)準(zhǔn) Iko=Vo * Ckυ kJ/kg 100 1 200 300 400 500 600 700 800 900 1000 1391. 7222.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 10 7 43 1100 1200 1300 1400 1500 1600 1700 2484 Iyo=IRO2+ IN2+IH2O Iy= Iy176。 10 飛灰濃度 fh? ㎏ /㎏ Ayafh /(100G) 61 3 93 6 不同過(guò)量空氣系數(shù)下燃燒產(chǎn)物的焓溫表見(jiàn)表 43。/㎏ VRO2+VoH2O+VoN2 +（ αpj1） V186。H2O+(αpj1)V186。 表 42 煙氣特性表 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 1 入口過(guò)量空氣系數(shù) α′ — 2 出口過(guò)量空氣系數(shù) α — 3 平均空氣系數(shù) αpj — （ α′+α″） /2 4 水蒸汽容積 VH2O Nm179。 表 41 煙道中各處過(guò)熱空氣系數(shù)及各受熱面的漏風(fēng)系數(shù) 煙道名稱(chēng) 過(guò)量空氣系數(shù) 漏風(fēng)系數(shù) α′ α″ Δα 爐 膛 蒸汽過(guò)熱器 鍋 爐管束 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 8 省 煤 器 空氣預(yù)熱器 燃燒產(chǎn)物的容積及焓的計(jì)算 理論空氣量是按 α=1 時(shí)的燃燒產(chǎn)物容積計(jì)算。 燃料工作基（應(yīng)用基）成 分 碳 ： Cy=% 氫 ： Hy =% 氧 ： Oy=% 氮 ： Ny=% 硫 ： Sy=% 水分： Wy=% 灰分： Ay=% 揮發(fā)分： Vr=% 燃料地位發(fā)熱量 Qydw=18187kJ/kg。并且以文字的形式論證了所選結(jié)構(gòu)的合理性。只是砌筑技術(shù)要比普通住房嚴(yán)格得多 [5]。直接支承在鍋爐的鋼筋混泥土地基或梁上，紅磚外墻的四壁轉(zhuǎn)角處常在砌筑時(shí)互相咬住，四壁就形成整體，不需要使用或只使用很少的鋼架來(lái)把外墻箍住。 爐墻的種類(lèi)、構(gòu)成和尺寸 鑒于蒸發(fā)量屬于中小范圍，選用重型爐墻：用標(biāo)準(zhǔn)耐火磚（ 230mm113mm 65mm）左內(nèi)襯墻，用機(jī)制紅磚（ 240mm 115mm 53mm） 作外墻，這兩層砌成整體。扶梯傾斜 45176。扶梯和平臺(tái)防滑且平臺(tái)有防火設(shè)施。裝設(shè)高低水位報(bào)警、低水位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 6 連鎖保護(hù)裝置 [6]。所設(shè)計(jì)鍋爐為 20t/h， ；所以安裝兩個(gè)。 安全儀表和閥門(mén)種類(lèi)及數(shù)量 鍋爐安全閥應(yīng)采用全啟式彈簧式安全閥、杠桿安全閥和控制式安全閥。因管板厚度根據(jù)強(qiáng)度條件來(lái)確定，所以，下管板承受管箱的全部重量就要厚度較大些。 空氣預(yù)熱器的設(shè)計(jì) 采用鋼管式空氣預(yù)熱器，管子的外徑為 40mm，把有縫管焊在兩端較厚的管板 上制成。 在水泵與鍋筒間設(shè)立旁通水道，在省煤器檢 修時(shí)可使水不通過(guò)省煤器直接進(jìn)入鍋筒，以保證鍋爐正常供水 [5]。還有給水經(jīng)過(guò)預(yù)熱再送入會(huì)減少汽包所承受的熱應(yīng)力，對(duì)汽包運(yùn)行有很大的好處。這種蛇形管彎頭和管子直段處于同一平面，兩相鄰直管段之間距離等于彎曲直徑。 省煤器的設(shè)計(jì) 在用于工作壓力低于 4MPa 的情況下采用帶鰭片的鑄鐵式省煤器，在省煤器和鍋筒之間的連接管道上裝有截止閥，并設(shè)有水和煙氣的旁路。同時(shí)也使加工工藝簡(jiǎn)化。 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 5 鍋爐管束的設(shè)計(jì) 管束中煙氣是橫向沖刷。其橫向節(jié)距與管徑之比為 3。因本次設(shè)計(jì)過(guò)熱蒸汽溫度在 400℃，所以材料可采用20g。選它的原因是其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，吊掛方便，結(jié)渣較少。 過(guò)熱器的設(shè)計(jì) 選用垂直式過(guò)熱器，采取雙繞順列布置。它可以保護(hù)后面密集的受熱面不因結(jié)渣而堵塞，因此有時(shí)它也稱(chēng)為防渣管簇。 根據(jù)煤種的發(fā)熱量設(shè)計(jì)衛(wèi)燃帶，衛(wèi)燃帶只需布置在爐排附近煙溫較高的地帶，即從爐排向上到爐拱部分 [5]。 通過(guò)計(jì)算，根據(jù)煙速的要求選開(kāi) 的出口煙窗 [4]。爐膛容積則由相應(yīng)的容積熱負(fù)荷 vq 決定。 爐膛設(shè)計(jì) 鏈條爐屬于層燃爐，爐膛設(shè)計(jì)中首先要根據(jù)燃燒面熱負(fù) 荷 Rq ， 燃煤量及煤發(fā)熱量決定爐排面積 R(㎡ )。 送風(fēng)機(jī)、引風(fēng)機(jī)、除塵設(shè)備都可放在地面上 。 圖 21 鍋爐簡(jiǎn)圖 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 4 第 3章 論證方案 鍋爐的總體布置 根據(jù)任務(wù)書(shū) 所給 Ⅰ自然循環(huán)鍋爐， 該型號(hào)鍋爐 屬于中參數(shù) 低壓工業(yè) 鍋爐， 其 總體布置與鍋爐的參數(shù)、容量有關(guān)，也和鍋爐用的燃料的性質(zhì) 因素有關(guān)。隨后，過(guò)熱 蒸 氣投入工業(yè)生產(chǎn)使用 [3]。水在水冷壁中吸收爐膛輻射熱而形成汽水混合物并流入鍋簡(jiǎn)。 給水由給水泵經(jīng)給水管道送入省 煤器。 自然循環(huán)鍋爐 工作流程大致如下： 燃料煤運(yùn)到煤場(chǎng)后經(jīng)磨煤機(jī)磨成煤粉 或者顆粒進(jìn)入 煤斗 送入爐排，經(jīng)煤閘門(mén)調(diào)節(jié)其煤層厚度后進(jìn)入爐膛燃燒，燃料在爐膛燃燒并釋出大量熱量。燃燒設(shè)備必須滿(mǎn)足所選煤種的燃燒特性，保證燃料的及時(shí)著火和燃盡，還應(yīng)有一定的燃燒強(qiáng)度，能給鍋爐提供足夠的可利用熱能。 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 3 第 2章 鍋爐結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)介 鍋爐布置的受熱面部件包括：爐膛的四壁布置水冷壁；爐膛出口拉稀布置的凝渣管；垂直式過(guò)熱器；橫置式鍋筒，上下鍋筒間布置管束；鑄鐵省煤器；單級(jí)空氣預(yù)熱器。 爐膛內(nèi)采用高而短的前拱和低長(zhǎng)后拱的配合，組成擾動(dòng)氣流的喉口，使煙氣倒“ α ”可加強(qiáng)氣體混合，減少氣體不完全燃燒損失，且保證燃燒過(guò)程的穩(wěn)定 。 燃料是以 京西安家灘 I 類(lèi)無(wú)煙煤為代表煤種，其低位發(fā)熱量為 18187kJ/kg,揮發(fā)份較低 ，著火較 困難 [2]?？梢?jiàn)，目前我國(guó)的電站鍋爐和工業(yè)鍋爐的名稱(chēng)并不代表其實(shí)際的使用場(chǎng)所和用途，而只是反映由哪個(gè)行業(yè)生產(chǎn)的，或者反映其為中高壓鍋爐還是低壓鍋爐。特工質(zhì)出口壓力在中壓 (3． 9MPa)以上的鍋爐劃歸電站鍋爐行業(yè)生產(chǎn)，其產(chǎn)品主要用于發(fā)電，但也有為大型工業(yè)企業(yè)提供生產(chǎn)用汽 (工藝用和動(dòng)力用 )的 。 按鍋爐在廠(chǎng)內(nèi)布置分類(lèi)為露天鍋爐，半露天鍋爐，室內(nèi)鍋爐 [1]。 按鍋爐本體布置分類(lèi)為 D 型鍋爐， H 型鍋爐． A 型鍋爐， O 型鍋爐，塔型鍋 爐 等 。 按爐內(nèi)煙氣壓力分類(lèi)為負(fù)壓燃燒鍋爐，微正壓燃燒鍋爐，增壓燃燒鍋爐。 按排渣方式分類(lèi)為固態(tài)排渣鍋爐，液態(tài)排渣 鍋爐 。 按燃料 （ 能源 )分類(lèi)為燃煤鍋爐，燃油鍋爐，燃?xì)忮仩t，混合燃料鍛爐，特種燃料鋪爐，余熱鍋爐，新能源鍋爐 。 按供熱能力分類(lèi)為小型鍋爐 (每小時(shí)產(chǎn)生不超過(guò) 20 噸蒸汽、或每小時(shí)供熱不超過(guò) 13956kw，或配不超過(guò) 3000kw 發(fā)電機(jī)組的鍋爐，中型 鍋爐 (配600050000kw 發(fā)電機(jī)組的鍋爐 )，大型鍋爐 (配 100000kw 及 以上的發(fā)電機(jī)組的鍋爐 )。例如： 按工質(zhì)及其輸出狀態(tài)分類(lèi)為蒸汽鍋爐、熱水鍋爐、特種工質(zhì)鍋爐 。 由于輔助設(shè)備很難代表一臺(tái)工 業(yè)鍋爐的特 征，因此 ，很少用輔助設(shè)備的不同來(lái)對(duì)工業(yè)鍋爐分類(lèi)的。 本設(shè)計(jì)的類(lèi)型為工業(yè)鍋爐，對(duì)工業(yè)爐的基本要求是：產(chǎn)品的質(zhì)量和產(chǎn)量首先要滿(mǎn)足要求；燃料或其他能源的消耗要低；建爐投資和運(yùn)行費(fèi)用要低；使用壽命長(zhǎng)；操作人員的生產(chǎn)條件要好；污染物的排放量要符合環(huán)保的要求。 鍋爐按其用途可以分為電站鍋爐、工業(yè)鍋爐、船舶鍋爐和機(jī)車(chē)鍋爐。 design。 利用 CAD,完成了鍋爐總圖、 爐墻圖、上鍋筒展開(kāi)圖、本體圖、集箱圖。 在整個(gè)設(shè)計(jì)過(guò)程中作為技術(shù)支持進(jìn)行了 熱力計(jì)算、強(qiáng)度計(jì)算和煙風(fēng)阻力計(jì)算。布置省煤器以降低排煙溫度 ,提高鍋爐效率 .布置空氣預(yù)熱器 ,加強(qiáng)著火和燃燒 ,同時(shí)也可以降低排煙溫度 ,提高鍋爐效率 。在爐膛之后設(shè)有 蒸汽過(guò)熱器 ，上下鍋筒之間布置密集的對(duì)流鍋爐管束，為主要受熱面。 本次設(shè)計(jì)的任務(wù)是設(shè)計(jì) Ⅰ 鍋爐，為雙鍋筒自然循環(huán)蒸汽鍋爐。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 I Ⅰ型自然循環(huán)蒸汽 鍋爐設(shè)計(jì) 摘 要 鍋爐是發(fā)電、化工及機(jī)械制造等工業(yè)部門(mén)的重要能源、熱源的動(dòng)力設(shè)備。 鍋爐由許多部件組成，包括鍋筒， 過(guò)熱器， 空氣預(yù)熱器 ,省煤器等。爐膛四周布置有水冷壁， 為保證爐膛中持續(xù)和穩(wěn)定的燃燒，采用高而短的前拱和低而長(zhǎng)的后拱。尾部煙道布置有省煤器和空氣預(yù)熱器。 燃料為一 類(lèi)無(wú)煙煤，其低位發(fā)熱量為 18187kJ/kg。為了使小型鍋爐的結(jié)構(gòu)緊湊，大部分受熱面都布置在爐膛內(nèi) ,同時(shí)，還要確保有一定的氣密性以保證爐膛內(nèi)進(jìn)行負(fù)壓燃燒。 關(guān)鍵詞 蒸汽鍋爐；設(shè)計(jì) ； 熱力計(jì)算 ； 強(qiáng)度計(jì)算 ； 煙風(fēng)阻力計(jì)算 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 II Design for the ural circulation steam boiler Ⅰ Abstract The demand on Security and economy on energy of industry production have bee important topic attended by society with development of 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