SZL10125型工业锅炉设计

1、SZL10-1.25型工业锅炉设计1、 设计对象设计一台SZL10-1.25型工业锅炉，常温给水，常温送风2、 设计燃料的性质项目MarAarCarHarOarNarSarQar，v，net单位（%）（%）（%）（%）（%）（%）（%）kJ/kg数据10.00.8744.595.2339.070.200.0514812 3、 指定设计参数项目炉膛出口过量空气系数排烟温度飞灰份额灰渣含碳量飞灰含碳量符号单位-（%）（%）（%）数据1.35185955.010.04、 设计任务与进度安排工作日内容备注1准备设计工具与参考书，熟悉工作内容2燃料与燃烧计算；3编制温焓表；4热平衡计算进度检查节点5确定

2、炉排面积、受热面积吸热量分配、确定各级受热面的出口烟温；6炉膛结构设计、炉膛传热计算；7对流受热面的 结构设计、对流受热面传热计算进度检查节点8制图：锅炉总图（不含竖井烟道），1号图纸1张91011进度检查节点12编制计算说明书1314装订并提交课程设计说明书（含任务书、设计计算书）、设计图注：此页装订在提交的设计说明书的封面之后SZL10-1.25型工业锅炉设计说明书一、 原始设计数据锅炉规范序 号名 称符 号单 位数 值备 注1额定蒸发量Dt/h10表压饱和2蒸汽压力PMPa1.253蒸汽温度t1934给水温度tgs30设计参数5排烟温度py1856冷空气温度tlk207排污率Xpw%5燃

3、料基准换算空气干燥基项目AadCadHadOadNadSadMadQad单位（%）（%）（%）（%）（%）（%）（%）（%）数据0.9448.285.6642.30.220.052.5516245收到基项目kAarCarHarOarNarSarMarQar单位-（%）（%）（%）（%）（%）（%）（%）（%）数据0.920.8744.595.2339.070.200.051014812二、 燃烧产物特性计算烟气计算项目CO2的体积N2的体积H20的体积理论空气量符号VCOzVNzVHzOV0k单位m3/kgm3/kgm3/kgm3/kg数值0.833.20.774.04锅炉各受热面的漏风系数和

4、空气量系数受热面名称过量空气系数漏风系数入口出口炉 膛1.350.05第对流管束1.351.40.05第对流管束1.41.450.05省 煤 器1.451.550.1烟气容积及特性计算序号名 称符号单 位计算公式炉 膛第对流管束第对流管束省煤器1平均过量空气系数pj0.5(+)1.351.3751.4251.52烟气体积VH2ONm3/kgVH2O0+0.0161(pj-1)Vk06.2146.4166.6187.0223RO2体积份额rR20VRO2/Vy0.1360.1340.1290.1244H2O体积份额rH2OVH2O/Vy0.124 0.120 0.116 0.110 5三原子体积

5、份额rqrR20+rH2O0.134 0.129 0.125 0.118 三、 温焓表温焓表烟气温度ICO2IN2IH2OIy0IAirI1 (1.35)II2(1.40)II3(1.45)II4(1.55)II5(1.65)IkJ/m3kJ/m3kJ/m3kJ/kgkJ/m3kJ/kgkJ/kgkJ/kgkJ/kgkJ/kgkJ/kgkJ/kgkJ/kgkJ/kgkJ/kg100142 416 116 673 534 860 887 860 860 860 200297 831 234 1362 1076 1739 879 1792 906 1846 986 1954 1094 2061 1

6、201 300465 1253 356 2075 1630 2645 906 2726 934 2808 962 2971 1017 3134 1073 400643 1684 482 2809 2192 3576 931 3685 959 3795 987 4014 1043 4233 1100 500827 2122 612 3562 2766 4530 954 4668 982 4806 1011 5083 1069 5359 1126 6001020 2570 746 4335 3356 5510 980 5678 1010 5846 1039 6181 1098 6517 1157

7、7001217 3030 884 5131 3955 6515 1006 6713 1036 6911 1065 7306 1125 7702 1185 8001419 3497 1027 5943 4565 7540 1025 7769 1056 7997 1086 8453 1147 8910 1208 9001625 3970 1175 6769 5184 8583 1043 8843 1074 9102 1105 9620 1167 10139 1229 10001835 4449 1326 7610 5811 9643 1060 9934 1092 10225 1123 10806

8、1186 11387 1248 11002046 4935 1482 8462 6450 10720 1076 11042 1108 11365 1140 12010 1204 12655 1268 12002262 5424 1641 9326 7089 11807 1088 12162 1119 12516 1152 13225 1215 13934 1279 13002478 5922 1804 10205 7740 12913 1106 13300 1139 13687 1171 14461 1236 15235 1301 14002696 6421 1970 11087 8395 1

9、4025 1112 14445 1144 14864 1177 15704 1242 16543 1308 15002916 6923 2139 11978 9054 15146 1122 15599 1155 16052 1188 16957 1253 17863 1319 16003137 7431 2310 12879 9717 16280 1133 16766 1167 17251 1200 18223 1266 19195 1332 17003360 7930 2485 13774 10380 17407 1128 17926 1161 18445 1194 19483 1260 2

10、0521 1327 18003584 8451 2661 14695 11043 18561 1153 19113 1186 19665 1220 20769 1286 21874 1352 19003807 8962 2840 15609 11723 19712 1152 20298 1186 20884 1220 22057 1288 23229 1355 四、 热平衡计算热平衡计算序号项目符号单位计算公式或者数值来源数值1燃料收到基的低位发热量Qar,v,netkJ/kg按空气干燥基的低位发热量换算14812 2排烟温度Tpy选定185.00 3排烟焓IpykJ/kg查温焓表1881.1

11、1 4冷空气温度Tlk选定20.00 5冷空气理论焓IlkkJ/kg*查温焓表138.40 6固体不完全燃烧热损失q4%*查表2-20选取12.00 7气体不完全热损失q3%*查表2-19选取1.00 8散热损失q5%*查图2-31.50 9排烟热损失q2%（Ipy-pyIlk)(100-q4)/Qar,v,net9.82 10灰渣份额hz1-fh0.05 11灰渣温度Thz取用500.00 12灰渣焓值（C）hzkJ/kg*据Thz，查表2-16461.00 13灰渣物理热损失q6%hz*（C）hz*Aar/Qar,v,net0.00 14锅炉总热损失q%24.32 15锅炉反平衡效率%10

12、0-q75.68 16饱和蒸汽焓IkJ/kg按照绝对压力P=1.35MPa查EES2786.00 17给水温度Tgs给定20.00 18给水焓IgskJ/kg压力P=1.45MPa，温度Tgs，查EES85.32 19饱和水焓IkJ/kg压力P=1.35MPa，查EES822.40 20排污水量Dpskg/sXps*D0.14 21蒸汽湿度%取用3.00 22气化潜热kJ/kg压力P=1.35MPa，查EES1964.00 23锅炉有效吸热量Q1kw7440.59 24燃料消耗量Bkg/s0.66 kg/h2389.57 25计算燃料消耗量Bjkg/s0.58 kg/h2102.82 26保热

13、系数-0.98 五、 炉膛特性计算：图 1 炉膛结构简图炉膛结构特性计算序号项目符号单位计算公式或者数值来源数值1前墙总面积(包括前拱）Fbqqm213.08 2后墙总面积(包括后拱）Fbhqm220.17 3侧墙总面积Fbcqm220.89 4顶部总面积Fbdbm27.23 5炉排有效面积Rm212.60 6炉壁总面积Fbm273.97 7炉膛容积Vlm328.72 8炉膛包覆面积F1m286.57 9前墙水冷壁节距Smm设计127.50 水冷壁管管径dmm选定51.00 水冷壁管中心到墙距离emm设计25.50 有效辐射系数x-#据s/d=2.5,e=0.5d查图7-20.72 管子数量n

14、q-设计22.00 曝光长度lam设计2.60 有效辐射受热面积Hqm2（nq-1)*s*la*x5.01 10后水冷壁节距Smm设计127.50 水冷壁管管径dmm选定51.00 水冷壁管中心到墙距离emm设计25.50 有效辐射系数x-#据s/d=2.5,e=0.5d查图7-20.72 管子数量nh-15.00 曝光长度lam设计2.60 有效辐射受热面积Hhm2（nq-1)*s*la*x3.34 11侧水冷壁节距Smm设计127.50 水冷壁管管径dmm选定51.00 水冷壁管中心到墙距离emm设计25.50 有效辐射系数x-#据s/d=2.5,e=0.5d查图7-20.72 管子数量n

15、c-设计18.00 曝光长度lam设计2.60 有效辐射受热面积Hcm2（nq-1)*s*la*x8.12 12顶部水冷壁节距Smm设计127.50 水冷壁管管径dmm选定51.00 水冷壁管中心到墙距离emm设计25.50 有效辐射系数x-#据s/d=2.5,e=0.5d查图7-20.72 管子数量nd-设计18.00 曝光长度lam设计3.17 有效辐射受热面积Hdm2（nq-1)*s*la*x4.95 13烟窗节距Smm设计204.00 水冷壁管管径dmm选定51.00 有效辐射系数x-x=1-(1-0.35)(1-0.35)(1-0.35)1.00 管子数量ny-43排4.00 曝光长

16、度lam设计1.50 有效辐射受热面积Hym2（nq-1)*s*la*x0.92 14总有效辐射受热面积Hm2Hq+Hh+Hc+Hd+Hy22.33 15炉膛有效辐射层厚度m3.6vl/Fl1.19 16燃烧面与炉墙面积之比-R/Fb0.17 炉膛热力计算序号项目符号单位计算公式或者数值来源数值1燃料收到基的低位发热量Qar,v,netkJ/kg按空气干燥基的低位发热量换算14812.0 2燃料消耗量Bkg/s见表40.66 3kg/h2380.11 4计算燃料消耗量Bjkg/s见表40.58 5kg/h2094.49 6保温系数-见表40.98 7炉膛出口过量空气系数l- 设计1.35 8炉

17、膛漏风系数l-0.05 9冷空气理论焓IlkkJ/kg*查温焓表138.40 10空气带入炉内焓QkkJ/kgl*Ilk186.84 11炉膛有效放热量QkJ/kgQar,v,net*（100-q3-q4-q6)/(100-q4)14830.25 12理论燃烧温度u查温焓表1471.82 13绝对理论燃烧温度TuKu+2731744.82 14炉膛出口烟温l先假定，后校核1030.00 15炉膛出口烟焓IlkJ/kg=1.35,查温焓表9966.32 16炉膛出口绝对温度TlKl+2731303.00 17烟气平均热容VycpjkJ/(kg.)查表11.01 18烟气中水蒸气容积份额rH20-

18、VH20/Vyq0.12 19三原子气体的容积份额rq-Vq/Vyq0.26 20三原子气体总分压力pqMparq*Pdq0.0265 21三原子气体辐射力pqm.Mpapq0.0317 22三原子气体辐射减弱系数Kq rq1/m.Mpa(2.18 23烟气密度ykg/m3取定值1.30 24烟气灰粒平均直径dhm取定值20.00 251kg燃料烟气量Gykg/kgy*Vy8.11 26烟气中灰粒的无因次浓度h计算0.001019 27灰粒的减弱系数kh1/m.Mpa0.064778 28焦炭粒等的修正系数c1/m.Mpa查表0.3000 29固体颗粒减弱系数kg1/m.Mpakh+c0.36

19、48 30气体介质吸收力kp(kg+kq)p0.3045 31火焰黑度ah1-0.2625 32炉膛水冷程度Hf/FlR0.3019 33水冷壁表面黑度ab取定0.8000 34炉膛系统黑度a10.5794 35波尔兹曼准则Bo计算0.93 36管外壁灰污系数(m2.)/kw取用2.60 37炉膛辐射面吸热量QfkJ/kg(Ql)4769.40 38辐射受热面热流密度qlkW/m2124.24 39水冷壁管外积灰层表面温度TbK计算789.43 40系数m-查线算图0.18 41计算值Bo(1/al+m)-Bo(1/al+m)1.78 42无因次炉膛出口烟温l-#查线算图7-80.748 43

20、炉膛出口绝对烟温TlK先假定，再验证1305.12 44炉膛出口烟温lKTl1032.12 45炉膛出口烟焓IlkJ/kg温焓表9987.85 46炉膛辐射换热量QfkW(Ql)4748.29 47燃烧面热强度qRkW/m2777.21 48燃烧室热强度qvkW/m3340.97 49实际辐射受热面热流密度qf123.69 六、 第锅炉管束第锅炉管束第锅炉管束结构计算序号项目符号单位计算公式或者数值来源数值备注1管径d mm选定51.00 2横向截距S1mm设计120.00 3纵向截距S2mm设计120.00 4单排管的数量ndl-22*120=264020.00 5管子排数nd2-设计18.

21、00 6受热面面积Hm2见炉膛结构计算表86.52 7烟气流通截面平均高度am设计1.50 8烟气流通截面面积Fm2见炉膛结构计算表2.07 9管间有效辐射层厚度m见炉膛结构计算表0.28 10比值-S/d2.35 第锅炉管束热力计算&序号项目符号单位计算公式或者数值来源数值备注1进口烟温d1炉膛出口烟温1032.12 1032.12 2进口烟焓Id1kJ/kg查温焓表9987.85 9987.85 3出口烟温d1先假定后校核632.12 612.12 4出口烟焓Id1查温焓表6010.25 5803.15 5吸热量Qd1kJ/kg(Id1-Id1-Ilk)3907.08 4110.15 6平

22、均烟温pj0.5*(d1+d1)832.12 822.12 7大温差td838.72 838.72 8小温差tx438.72 418.72 9平均温差t617.27 604.60 10烟气流速wym/s7.07 7.23 11对流放热系数CdW/(m2.K)#查线算图7-12CsCcCw055.29 55.29 12三原子气体辐射减弱系数Kq1/(m.MPa)计算公式如炉膛计算3.93 3.87 13光学厚度kps-计算公式如炉膛计算0.109 0.107 14烟气黑度ay-计算公式如炉膛计算0.103 0.102 15灰壁温度tbt+60253.40 253.40 16辐射放热系数fW/(m

23、2.K)a0.ay.cy查算线图7-18#13.18 12.98 17热有效系数-取用0.65 0.65 18利用系数-取用0.95 0.95 19传热系数KW/(m2.K)查线算图42.28 42.16 20传热量QkJ/kgK*H*t3880.71 3790.09 21相对误差Q%0.67%7.79%22允许误差Q%给定2.00%2.00%七、 第锅炉管束第锅炉管束第锅炉管束结构计算序号项目符号单位计算公式或者数值来源数值备注1管径d mm选定51.00 2横向截距S1mm设计120.00 3纵向截距S2mm设计120.00 4单排管的数量ndl-22*120=264016.00 5管子排

24、数nd2-设计18.00 6受热面面积Hm2见结构计算69.21 7烟气流通截面平均高度am设计1.50 8烟气流通截面面积Fm2见结构计算1.66 9管间有效辐射层厚度m见结构计算0.28 10比值-S/d2.35 第锅炉管束热力计算&序号项目符号单位计算公式或者数值来源数值备注1进口烟温d1炉膛出口烟温632.12 632.12 2进口烟焓Id1kJ/kg查温焓表6010.25 6010.25 3出口烟温d1先假定后校核464.12 467.12 4出口烟焓Id1查温焓表4443.36 4473.70 5吸热量Qd1kJ/kg(Id1-Id1-Ilk)1543.22 1513.48 6平均

25、烟温pj0.5*(d1+d1)548.12 549.62 7大温差td438.72 438.72 8小温差tx270.72 273.72 9平均温差t347.99 349.76 10烟气流速wym/s6.78 6.79 11对流放热系数CdW/(m2.K)#查线算图7-12CsCcCw052.38 52.38 12三原子气体辐射减弱系数Kq1/(m.MPa)计算公式如炉膛计算4.53 4.53 13光学厚度kps-计算公式如炉膛计算0.126 0.126 14烟气黑度ay-计算公式如炉膛计算0.118 0.118 15灰壁温度tbt+60253.40 253.40 16辐射放热系数fW/(m2

26、.K)a0.ay.cy查算线图7-18#8.27 8.27 17热有效系数-取用0.65 0.65 18利用系数-取用0.95 0.95 19传热系数KW/(m2.K)查线算图37.45 37.45 20传热量QkJ/kgK*H*t1550.46 1558.19 21相对误差Q%0.47%2.95%22允许误差Q%给定2.00%2.00%八、 铸铁省煤器铸铁省煤器铸铁省煤器结构特性计算&序号项目符号单位计算公式或者数值来源数值备注1管径厚度dsmm取用6682管子长度lm取用 3横向根数n1-结构布置10.00 4纵向根数n2-结构布置9.00 5烟气流通截面Fym2设计0.70 6对流受热面Hsmm2设计196.20 铸铁省煤器热力算&序号项目符号单位计算公式或者数值来源数值备注1进口烟温d1炉膛出口烟温464.12 464.12