锅炉课程设计计算书.doc

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1、【精品文档】如有侵权，请联系网站删除，仅供学习与交流锅炉课程设计计算书.精品文档.锅炉课程设计一设计 任务书1.额定蒸发量 D = 35 t/h 2. 蒸汽压力 p= 2.5 M(表压)3. 蒸汽温度 = 350 4.给水温度 = 1055冷空气温度 = 30 6.空气预热温度 = 1657.排烟温度 = 185 8.排污率 = 59.燃料特性： 燃料种类： 类烟煤； 燃料应用基成分：（见下表） 燃料应用基成分 （表-1）成分煤种CHONSWA合计淮南烟煤57.423.817.160.930.468.8521.3738.48100一：锅炉燃料与燃烧计算 锅炉受热面得过量空气系数及漏风系数 （表

2、-2）序 号锅炉受热面入口过量空气系数漏风系数出口过量空气系数123456炉膛凝渣管蒸汽过热器锅炉管束省煤器空气预热器1.401.501.501.551.651.750.1000.050.100.100.101.501.501.551.651.751.85：理论空气量、理论烟气容积的计算1.理论空气量： =0.0889（+0.375）+0.265-0.0333=0.0889（57.42+0.3750.46）+0.2653.81-0.03337.16=5.891 /2.三原子气体容积：=0.01866（+0.375） =0.01866（57.42+0.3750.46） =1.075 /3.理论氮

3、气容积： =0.79+0.8=0.795.891+0.8=4.661 /4.理论水蒸气容积：=0.111+0.0124+0.0161=0.1113.81+0.01248.85+0.01615.891=0.627 /5.理论烟气量：=1.075+4.669+0.627=6.371 /：理论空气量 理论烟气容积的计算汇总 （表-3） 序号名 称符号单 位计 算 公 式结 果1理论空气量/0.0889（+0.375）+0.265-0.03335.8912三原子气体容积/0.01866（+0.375）1.0753理论氮气容积/0.79+0.84.6614理论水蒸气容积/0.111+0.0124+0.0

4、1610.6275理论烟气量/+6.371：各受热面烟道中烟气特性表 （表-4) 序号名 称符号单位计 算 公 式炉膛与凝渣管蒸汽过热器锅炉管束省煤器空气预热器1平均空气过量系数1.501.5251.601.701.802实际水蒸气容积/+0.0161(-1) 0.6740.6770.6840.6930.7033烟气总容积/+(-1) 9.3569.5089.95510.55311.1524容积份额/0.11490.11310.10800.10190.09645O容积份额/0.07200.07470.06870.06570.06306三原子气体总容积+0.18690.18780.17670.1

5、6760.1536：1N 气体 空气及1灰焓 （表-5） （）(KJ /N)(KJ /N)(KJ/ N)(KJ /N)(KJ /N)(KJ /)100200300400500600700800900100011001200130014001500160017001800190020002100220017035755977299412251462170519522204245827172977323935033769403643054574484451155387130260392527664804948109412421392154416971853200921662325248426442

6、804296531273289132267407551699850100411601318147816381801196421282294246026292797296731383309348315130446362679596911491334152617231925213223442559277930023229345836903926416344021322664035426848309781129128214371595175319142076223924032567273128993099323434028116926436045856066276787598410971206136

7、11583175818762064218623862512：烟气温焓表 （表-6） =+(a-1) kJ/=1.075=4.669=0.627+=5.891a=1.50a=1.55a=1.65a=1.75a=1.851234567891011100200300400182.8383.8600.9830.0605.91211.91827.12456.394.7190.6290.3392.5883.41786.32718.33678.7777.61567.02374.13192.92804.9426.195754.11466.62961.64498.96073.41528.53085.44684.

8、75006007008009001068.61318.01571.71832.92098.43094.93747.44418.65099.15789.0498.5607.6720.4836.4956.84662.05671.96710.77768.48844.24029.44889.55761.46650.97552.39591.411093.912620.49879.511426.412998.07281.18850.110455.67684.1100011001200130014002369.32642.42920.83200.33481.96488.17196.67909.78636.8

9、9363.91080.31207.01336.81469.71604.59937.711046.012167.313306.814450.38465.49396.110326.911275.412229.714170.415744.117330.818944.520565.214593.716213.9150016001700180019003765.74051.74338.74627.94917.110095.710836.811577.912323.713069.41742.41822.32024.62168.22313.615603.816770.817941.219119.820300

10、.113189.914156.115122.216088.317078.022198.823848.925502.327164.028839.1二 锅炉热平衡及燃料消耗量计算：锅炉热平衡及燃料消耗量计算1.燃料低位发热量： =4.18781C+246H-26(O-S)-6W=4.1878157.42+2463.81-26(7.16-0.46)-68.85=22446.4 kJ/2.冷空气理论焓： = =5.89139.6=233.3 kJ/3.排烟温度 = 185 （设计给定）4.排烟焓：根据=1.85 查 （表-6）有=100 =1544.4 kJ/ =200 =3118.3 kJ/用内插法

11、有 =185 时=+=+1544.4 =2882.2 kJ/5.固体不完全燃烧热损失：查注（二）表3-2有 = 10 ()6.气体不完全燃烧热损失：查注（二）表3-2有 = 1.5 ()7.排烟热损失： =（100-） =（100-10） =9.83 ()8.散热损失：查注（二）表3-4有 = 1.0 ()9.灰渣物理热损失：查 李加护锅炉课程设计表2-4取=0.1， 取=600，和式2-12，查叶江明电厂锅炉原理及设备表2-10有=561 kJ/ =0.121.37561/100=119.89 kJ/ =/=119.89/22446.4= 0.54 ()10.锅炉总热损失：=+ =9.83+

12、1.5+10+1.0+0.54 =22.87 ()11. 锅炉热效率：=100-=100-22.87=77.13 ()12. 过热蒸汽焓：取P=2.5M = 350 查附表3有 =340 =3105.3 kJ/ =360 =3151.0kJ/用内插法有 =350 时=+=+3105.3 =3126.45 kJ/13. 饱和水焓：取P=2.5+0.1=2.6M 查附表2有 =971.2 kJ/14.给水焓 = 105 查 李加护锅炉课程设计表B-7有= 2 M=100 =420.5 kJ/ =120 =505.0 kJ/用内插法有= 105 时=+=+420.5 =441.63 kJ/=3M=1

13、00 =421.2 kJ/ =120 =505.7 kJ/用内插法有= 105 时=+=+421.2 =442.33 kJ/用内插法有P = 2.5M 时=+=+441.63 =442.0 kJ/15锅炉有效利用热： =D=35（3126.45-442.0）+5%35 (971.2-441.98)=94860360 kJ/h16.燃料消耗量： =5479.9 kJ/h17.计算燃料消耗量：=（1-）=5479.9（1-）=4931.9 kJ/h18.保热系数：=1-=0.987：锅炉热平衡及燃料消耗量计算汇总表 （表-7）序号名称符号单位计 算 公 式数值1燃料低位发热量kJ/4.18781C

14、+246H-26(O-S)-6W22446.42冷空气温度设计给定303冷空气理论焓kJ/233.34排烟温度设计给定1855排烟焓kJ/根据=1.85 查 （表-6）2882.26固体热损失%查注（二）表3-2有 = 10107气体热损失%查注（二）表3-2有 = 101.58排烟热损失%（100-）9.839散热损失%查注（二）表3-4有1.010灰渣物理热损失%查 李加护锅炉课程设计表2-4119.8911锅炉总热损失%+22.8712锅炉热效率%100-77.1313过热蒸汽焓kJ/按P=2.5M 查附表33126.4514饱和水焓kJ/取P=2.5+0.1=2.6M查附表2971.2

15、15给水焓kJ/查李加护锅炉课程设计表B-7442.016锅炉有效利用热kJ/hD9486036017燃料消耗量kJ/h5479.918计算燃料消耗量kJ/h（1-）4931.919保热系数1-0.987三 炉膛热力计算：炉膛结构设计计算1. 燃料低位发热量：=22446.4 kJ/2. 燃料消耗量： =1.522 /s3. 计算燃料消耗量 =1.370 /s4. 查工业锅炉手册表3.1-3有炉排热负荷： =7001050 kw/ 取=950 kw/ 炉膛容积热负荷 ：=232.6348 kw/ 取=280 kw/5. 炉膛容积：V=122.0 6. 炉排面积：R=36.0 7. 查工业锅炉手

16、册表3.1-12可选炉排为85004520 mm（横梁式）取有效宽度为b=4420 mm.则有效长度l=8145mm8. 炉膛结构尺寸计算： 查工业锅炉手册表3.1-11（表-7）名 称符 号 类 烟 煤前拱高度（m）1.62.6前拱遮盖炉排长度（m）(0.10.3)L后拱高度（m）0.91.3后拱遮盖炉排长度（m）(0.250.55)L后拱倾角1218后拱至炉排面最小高度（m）0.40.55 取上炉排为0势面，A，I标高为同高 500 mm 后拱长：取（MN）=0.5L=0.58145=4070 mm 取后拱倾角为12，则B点标高为B=MN12=1365 mm 取C，F同标高为2800 mm

17、 取BC倾角55，DE倾角15，GF倾角25 前拱遮盖炉排长度为：(JK)=0.3L=0.38145=2445 mm 取JKKL=12 则Jk=815 mm，kL=1630 mm LM=L-（JL+MN）=8145-（2445+4070）=1630 mm CO=1005 mm8. 炉膛结构计算. V=122.0 由炉排型号综合考虑，取炉膛宽为5000 mm .侧墙 =24.4 . =（0.5+1.365）4.07=3.8. =0.72. =2.8（8.145-4.07-2.445）=4.56. =（0.5+0.88）0.815=0.56. =（1.859+2.8）1.63=3.80. =2.6

18、352.635= 0.93=-（+）=24.4-(3.8+0.72+4.56+0.56+3.8+0.93) =10.03. 求出第7区的高度为：=3.806 E点标高为：2800+3806=6606 mm D点标高为：6606+2635=7132 mm 后墙： AB=4.161 m BC=1.752 m CD=7.312-2.800=4.512 m =(0.5+4.161+1.752+4.512) 5=54.63 . 前 顶墙： IH=0.899 m HG=1.859-0.88=0.979 m GF= =1.882 m FE=6.606-2.800=3.806 m ED=2.728 m =(0

19、.5+0.899+0.979+1.882+3.806+2.728) 5=53.97 . 炉壁总面积：=2+=224.4+54.63+53.97=157.4 . 炉膛有效辐射受热面： 前墙覆盖耐火涂料标高取为3.300 m,则水冷壁曝光面长度为：=DE-EF-(3.3-2.8)=2.728-3.806-(3.3-2.8 )=6.034 m 耐火涂料覆盖长度为： =（ED+DF+FG+GH+HI）-=（2.728+3.806+1.882+0.979+0.899）-6.034 =4.26 m 取水冷壁：s=170mm d=51mm e=25.5mm n=28根 则 =3.33 =0.5 查教图7-2

20、有 =0.59 =1 =（28-1）0.176.0340.59=16.34 =（28-1）0.174.261=19.55 查教表7-1 =0.6 =0.2=+=0.616.34+0.219.55=13.71 后墙：烟窗高取1.5mDC+CB-1.5=4.512+1.752-1.5=4.76 mAB=4.161 mS=170mm d=51mm n=28根 e=25.5 =3.33 =0.5查教图7-2有 =0.59 =1 =（28-1）0.174.760.59=12.89 =（28-1）0.174.1611=19.10 查教表7-1 =0.6 =0.2=+=0.612.89+0.219.10=1

21、1.55 烟窗: S=340mm d=51mm h=1.5 x=1 n=14根 =0.6 =（n-0.5）shx=(14-0.5) 0.341.51=6.63 =0.66.63=3.98 侧墙：于后拱处设观火孔讲水冷壁分左右两部分，如图左侧下集箱标高为0.5m，右侧下集箱与后拱同高1.365m观火孔取一砖（230mm）有RS=2635-1005=1400 mm=1.4 mP点标高为6.606+1.4=6.981 mQ点标高为6.606+1.63=7.043 m=(EL+JM) LM=(6.606-0.5+6.981-0.5) 1.4 =8.81 =(7.043-1.365+7.312-2.8)

22、1.005=5.12 =1.40.5=0.7 水冷壁布置为： S=105mm d=51mm e=65mm 则 =2.06 =1.375 查教图7-2有 =0.87 =1=（+）=（8.81+5.12）0.87=12.1 =0.71=0.7 查教表7-1 =0.6 =0.2=+=0.612.1+0.20.7=7.4=+2=13.71+11.55+3.89+27.08=43.95 炉膛平均热有效系数： =0.284 炉膛有效辐射层厚度： s=2.27 m . 燃烧面与炉墙面积之比： =0.229 . 辐射受热面面积： =+2（+） =16.34+19.55+12.89+19.10+6.63+2（1

23、2.1+0.7） =100.11 . 炉膛热力计算1. 燃料低位发热量：=22446.4 kJ/2. 燃料消耗量： =1.522 /s3. 计算燃料消耗量： =1.370 /s4. 保热系数： =0.9875. 炉膛出口过量空气系数：=1.56. 炉膛漏风系数=0.107. 冷空气焓：=233.3 kJ/8. 热空气温度：=160 9. 热空气焓：查表6有 =100 = 777.6 kJ/ =200 =1567.0 kJ/ 内插 =160 时1251.2 kJ/10. 空气带入炉内的热量：=（-）+=（1.5-0.1）1251.2+0.1233.3=1775.0 kJ/ 11. 炉膛有效放热量

24、： =22446.6 =23712.6 kJ/12.理论燃烧温度： 取 查表6 =1500 =22198.8 kJ/ =1600 =23848.9 kJ/ 内插=23712.6 kJ/ 时 =1591.7 13. 理论燃烧绝对温度 ：=+273=1591.7+273=1864.7 K14. 炉膛出口烟温：先假后校 =1000 15. 炉膛出口绝对烟温：=1000+273=1273 K16. 炉膛出口烟焓：按1.50 查表6有=14170.4 kJ/17. 烟气平均热容：=16.1 kJ/18. 三原子气体容积份额：=0.1149+0.0720=0.186919. 三原子气体总分压力：=P=0.

25、19170.1=0.01869 20. 三原子气体辐射能力：=0.018692.27=0.0424.m21. 三原子气体辐射减弱系数： =1.26 （1/.m）22. 烟气密度：=1.42/23. 烟气灰粒平均直径：=20 查 注（三） 表7-324. 烟气中灰粒无因次浓度：=0.0032 （=0.150.3） 25.灰粒的减弱系数：=70.55 （1/.m）26. 焦炭粒的减弱系数：=10.2 （1/.m） 查 注（三）27. 无因次数：=0.5 查 注（三）28. 无因次数：=0.03 查 注（三）29. 气体介质吸收力： =0.37230. 火焰黑度：=1-=1-=0.31131. 炉膛

26、黑度：= =0.75732. 系数：M=0.59 （厚煤层） 查 注（三） 表7-233炉膛出口烟气温：=-273 =-273 =1038.5 34. 校核：=38.5100 故假设炉膛出口温度1000正确 故炉膛出口温度为1038.535炉膛出口烟焓：按1.50 查表6 =1000 =14170.4kJ/ =1100 =15744.1kJ/ 内插=1038.5 时=14776.3 kJ/36. 炉膛辐射放热量：=0.987（23712.8-14776.3）=8820.3 kJ/37. 辐射受热面热强度：=119.6 kw/：炉膛热力计算汇总表 表-8 序号名称符号单位计算公式数值1燃料低位发

27、热量kJ/燃料特性22446.42燃料消耗量：/s1.5223计算燃料消耗量：/s1.3704保热系数锅炉热平衡计算 表-60.9875炉膛出口过量空气系数给定1.56炉膛漏风系数给定0.107冷空气焓kJ/锅炉热平衡计算 表-6233.38热空气温度设计给定，再校核1609热空气焓kJ/查表61251.210空气带入炉内的热量kJ/（-）+1775.011炉膛有效放热量kJ/23712.612理论燃烧温度取 查表61591.713理论燃烧绝对温度K+2731864.714炉膛出口烟温先假后校100015炉膛出口绝对烟温K980+273127316炉膛出口烟焓kJ/按1.50 查表614170

28、.417烟气平均热容：kJ/16.118三原子气体容积份额烟气特性表0.186919三原子气体总分压力P0.0186920三原子气体辐射能力.m0.042421三原子气体辐射减弱系数1/.m1.2622烟气密度/1.4223烟气灰粒平均直径查 注（三） 表7-32024烟中灰粒无因次浓度 （=0.150.3）0.003225灰粒的减弱系数1/m70.5526焦炭粒的减弱系数1/m查 注（三）10.227无因次数查 注（三）0.528无因次数查 注（三）0.0329气体介质吸收力：0.37230火焰黑度1-0.31131炉膛黑度0.75732系数M厚煤层查 注（三）表7-20.5933炉膛出口烟

29、气温1038.534校核=43.6100 假设正确38.535炉膛出口烟焓kJ/按1.50 查表614776.336炉膛辐射放热量 kJ/8820.3 37辐射受热面热强度kw/119.6四.凝渣管结构设计及热力计算 凝渣管结构设计计算1. 第1 、第2排 错列 =340mm d=51mm n=14根/排，则=6.67 查教图7-2有 =0.2 受热面积=3.140.0511.5214=6.73 烟气通流截面积=4.981.5-141.50.051=6.40 2. 第3 、第4排 顺列 =170mm d=51mm n=28根/排 则=170/51=3.33查教图7-2有 =0.41 受热面积=

30、3.140.0511.5228=13.46 烟气通流截面积=4.981.5-281.50.051=5.333. 凝渣管 总受热面积=+=6.73+13.46=20.19 . 烟气通流截面积:= =5.46 . 凝渣管受炉膛辐射面积：=4.591.5=6.89. 凝渣管角系数：=1- =1- =0.78. 凝渣管有效辐射面积：=0.786.89=5.37 . 横向平均节距：=（+）/（+） =(0.346.73+0.1713.46)/（6.73+13.46） =0.227 m. 纵向节距： =0.18 m 如图 SHL35-8-03烟气有效辐射层厚度:S=0.9=0.9=0.873 . 比值：=

31、4.45 =3.53 . 凝渣管热力计算1. 进口温度：=1038.5 炉膛出口温度2进口烟焓：=14776.3 kJ/ 炉膛出口烟焓3. 出口温度： 先假设后校核 1000 4. 出口烟焓： 按=1.50 查表6有 =14170.4 kJ/ 5. 烟气侧对流放热量：=0.987（14776.3-14170.4）=605.9 kJ/ 6. 平均烟温：=1019.3 7. 管内工质温度： 取P=2.5+0.1查附表2有 =226 8. 最大温压：=-=1038.5-226=812.5 9. 最小温压：=-=1000-226=774 10.平均温压：=（+）=（812.5+774）=793.3 1

32、1烟气流速：= =10.76 m/s 12.水蒸气容积份额：=0.0720 烟气特性表 4 13.三原子气体容积份额：=0.1869 烟气特性表 4 14.凝渣管错列部分： 条件对流放热系数：查教线图7-11 =0.080kw/ 修正系数： 查教线图7-11 =0.81 修正系数： 查教线图7-11 =0.91 修正系数 查教线图7-11 =0.95 错列部分对流放热系数：=0.0800.810.910.95 =0.0560 kw/15.凝渣管顺列部分：条件对流放热系数：查教线图7-12 =0.070 kw/ 修正系数： 查教线图7-12 =0.903 修正系数： 查教线图7-12 =0.90

33、 修正系数 查教线图7-12 =1 顺列部分对流放热系数：=0.0700.9030.901 =0.0569 kw/16. 对流放热系数：= =0.0566 kw/17.管壁积灰表面温度： 查教 式7-15 =226+80=306 18.条件辐射放热系数：=0.202 kw/ 查教线图7-1819.不含灰辐射修正系数：=0.93 查教线图7-1820.三原子气体总分压：=p=0.01869 见表421.三原子气体辐射能力：=0.018690.873=0.0163 kw/22.三原子气体辐射减弱系数：= =2.061 （1/.m）23.气体介质吸收率：=2.0610.10.873=0.179924.烟气黑度：=0.164625辐射放热系数：=0.202+0.1646+0.93=0.0309 kw/26.冲刷系数：=1 横向冲刷27.烟气对管壁对流冲刷系数：=（+）=1（0.0566+0.0309） =0.0875 kw/28.烟窗处炉膛辐射热负荷分布系数：=0.8 注（二）式 7-36d29.凝渣管吸