低温省煤器课程设计

1、中喇级京大学嫩M堂四ChinaUniversityOfMiningAndTechnologyYinchuanCollege课程设计学年学期院系：机电动力与信息工程系专业：热能与动力工程学生姓名：学号：课程设计题目低温省煤器起迄日期:指导教师:下达任务书日期省煤器是利用锅炉尾部烟气的热量加热锅炉给水的设备。省煤器是现代锅炉中不可缺少的受热面，一般布置在烟道内，吸收烟气的对流传热，个别锅炉有与水冷壁相间布置的，以用来吸收炉内高温烟气的辐射热。排烟损失是锅炉运行中最重要的一项热损失，一般约为5%-12%，占锅炉热损失的60%-70%，影响排烟热损失的主要因素是排烟温度，一般情况下，排烟温度每增加10

2、，排烟热损失增加0.6%-1%，相应多耗煤1.2%-2.4%。若以燃用热值2000KJ/KG煤的410t/h高压锅炉为例，则每年多消耗近万吨动力力煤，我国火力发电厂的很多锅炉排烟温度都超过设计值,约比设计值高2050。所以，降低排烟温度对于节约燃料和降低污染具有重要的实际意义，实践中以降低排烟温度为目的的锅炉技术改造较多。但由于大多数电厂尾部烟道空间太小，防磨、防腐要求较高，引风机的压头裕量不大等实际情况。为了降低排烟温度，减少排烟损失，提高电厂的运行经济性，可考虑在烟道上加装低温省煤器。低温省煤器的具体方案为：凝结水在低温省煤器内吸收排烟热量，降低排烟温度，自身被加热、升高温度后再返回汽轮机

3、低压加热器系统，代替部分低压加热器的作用。在发电量不变的情况下，可节约机组的能耗。同时，由于进入脱硫塔的烟温下降，还可以节约脱硫工艺水的消耗量。低温省煤器能提高机组效率、节约能源。摘要TOC o 1-5 h z HYPERLINK l bookmark4 第一章绪论1 HYPERLINK l bookmark6 锅炉课程设计的目的和意义1 HYPERLINK l bookmark8 研究本课题的现状和发展趋势1 HYPERLINK l bookmark10 第二章低温省煤器设计3低温省煤器设计参数3 HYPERLINK l bookmark12 锅炉结构示意图4 HYPERLINK l boo

4、kmark16 低温省煤器结构计算5 HYPERLINK l bookmark14 低温省煤器作用5低温省煤器的结构计算6低温省煤器热力计算6 HYPERLINK l bookmark64 第三章低温省煤器计算结果11基本尺寸汇总11热力计算汇总12 HYPERLINK l bookmark66 第四章结束语15 HYPERLINK l bookmark68 参考文献16第一章绪论锅炉课程设计的目的和意义锅炉课程设计是锅炉原理课程的重要教学实践环节，通过课程设计，使我对锅炉原理课程的知识得以巩固、充实和提高，提高感性认识，增强动手能力，为以后的毕业设计打下夯实的基础。并使我掌握锅炉机组的热力计

5、算方法，初步具有综合考虑锅炉机组整体设计与布置的能力。并培养了我们对工程技术问题的严肃认真，踏实负责的态度。锅炉课程设计将我们在课堂里面学习到的知识，提升到了另一个层次，将零散的知识链接到了一起。研究本课题的现状和发展趋势低温省煤器能提高机组效率、节约能源。已在国内几十家电厂的上百台机组上安装了这种低压省煤器的系统。通辽发电总厂3号锅炉系哈尔滨锅炉厂生产的HG-670/140-HM12型超高压自然循环煤粉炉,配200MW汽轮发电机组,于1989年11月投产运行。机组投产后,锅炉排烟温度始终在160170运行,相对300MW和600MW机组锅炉的130140排烟温度高很多。2002年电厂在3号锅

6、炉尾部空气预热器后安装东北电力科学研究院锅炉所设计的余热回收系统;吸收排烟余热,锅炉排烟温度降低到135左右,显著提高了全厂热经济性指标,达到节煤、降耗的目的。山东某龙口电厂，两台容量100MW发电机组所配锅炉是武汉锅炉厂设计制造的WGZ410/10010型燃煤锅炉，由于燃用煤种含硫量较高，且锅炉尾部受热面积灰、腐蚀和漏风严重，锅炉排烟温度高达170，为了降低排烟温度，提高机组的运行经济性，在尾部加装了低温省煤器。国外低温省煤器技术较早就得到了应用。在苏联为了减少排烟损失而改装锅炉机组时，在锅炉对流竖井的下部装设低温省煤器供加热热网水之用。德国SchwarzePumpe电厂2义855MW褐煤发

7、电机组在静电除尘器和烟气脱硫塔之间加装了烟气冷却器，利用烟气加热锅炉凝结水，其原理同低温省煤器一致。德国科隆Nideraussem1000M檄褐煤发电机组采用分隔烟道系统充分降低排烟温度，把低温省煤器加装在空气预热器的旁通烟道中，在烟气热量足够的前提下引入部分烟气到旁通烟道内加热锅炉给水。日本的常陆那珂电厂采用了水媒方式的管式GGH。烟气放热段的GGH布置在电气除尘器上游，烟气被循环水冷却后进入低温除尘器（烟气温度在90100左右），烟气加热段的GGH布置在烟囱入口，由循环水加热烟气。烟气放热段的GGH的原理和低温省煤器一样。第二章低温省煤器设计2.1低温省煤器设计参数.进口烟气温度”=366

8、.进口烟气焓h=4561.13kJ/kgyxs,一一、.Q，一.出口烟气温度汽=315.出口烟气焓h=388.64kJ/kgyxs.吸热量Q=666.86kJ/kgxsdl.出口水焓h=994.38kJ/kgss.出口水温度t=230.48ss.进口水温度t=215ss.计算燃料量B=26591.95kJ/kgj.理论空气量v0=6.0611m3/kg.灰粒平均直径d=13n.保热系数0=0.9945.锅炉额定蒸发量D=220t/h2.2锅炉结构示意图图2-1A-炉膛；B-水平烟道；C-尾部烟道；1-屏式过热器；2-高温过热器；3-低温过热器;4-高温省煤器；5-高温空气预热器；6-低温省煤器

9、；7-低温空气预热器本课程设计的对象是6-低温省煤器2.32.3低温省煤器的结构计算低温省煤器作用低温省煤器就是锅炉尾部烟道中将锅炉给水加热成汽包压力下的饱和水的受热面，由于它吸收的低温烟气的热量，降低了烟气的排烟温度，节省了能源，大大提高了效率。排烟损失是锅炉运行中最重要的一项热损失，一般约为5%-12%，占锅炉热损失的60%-70%，影响排烟热损失的主要因素是排烟温度，一般情况下，排烟温度每增加10，排烟热损失增加0.6%-1%，相应多耗煤1.2%-2.4%。若以燃用热值2000KJ/KG煤的410t/h高压锅炉为例，则每年多消耗近万吨动力力煤，我国火力发电厂的很多锅炉排烟温度都超过设计值

10、,约比设计值高2050。所以，降低排烟温度对于节约燃料和降低污染具有重要的实际意义，实践中以降低排烟温度为目的的锅炉技术改造较多。但由于大多数电厂尾部烟道空间太小，防磨、防腐要求较高，引风机的压头裕量不大等实际情况。为了降低排烟温度，减少排烟损失，提高电厂的运行经济性，可考虑在烟道上加装低温省煤器。低温省煤器的结构计算1.横向节距比2.纵向节距比。工二鸳1.52d323.受热面积A=nnkpl=32xf151161x3.14x0.032x7.68x2=765.51cm2xs21pjI2)4.烟气流通面积A=2x(1.44x7.68-16x0.032x7.48)=14.46m2y7.7.出口水焓

11、5.水流通面积A=2x（15+16）x3.14x0.0242x2x2=0.112m24.烟气有效辐射层厚度（4oo）s=0.9d一1=0.126m（注：d单位为m）l兀）2.4低温省煤器的热力计算.进口烟气温度S=366xs.进口烟气温焓h=4561.13kJ/kgyxs.出口烟气温度S=315xs.出口烟气焓查焓温图知h=3876.73kJ/kgyxs.低温省煤器对流吸热量Q=666.861kJ/kgxsdl.进口给水焓查附录B-6、B-7按低温省煤器入口压力p=11.57MPa查得h=992.7kJ/kgxsBh=Q-+h=666.86xsxsdlDxs26591.95220 x1000+

12、992.7=1073.3kJ/kg8.出口水温度t=230.48xs9.烟气流速Spj=Spj=-xsxs-=366+315=340.5BVG+273)p=9.712m/s3600 x273xAy10.烟气侧对流放热系数ad=aCCC查标准线算图12得至【a=76W/(m2)xs0zswC=0.93，,C=0.9，,0.93szad=76x0.93x0.9x0.93=59.16W/(m2)xs11.烟气压力p=0.1MPa12.水蒸气容积份额查表2-9烟气特性表得r=0.07398H2O13.三原子气体和水蒸气容积总份额查表2-9烟气特性表得r=0.202414.三原子气体辐射减弱系数R=10

13、.2qR=10.2q(0.78+1.6xr、J10.2rpsTpj1000Tpj230.48+215=222.74Tpj230.48+215=222.74R=10.2q/0.78+1.6x0.07398、10.2x0.2024x0.1x0.126-11-0.37人222.7411000)R=4.3591/(m-MPa)q.灰粒的辐射减弱系数55900、4+273)d2pj.烟气质量飞灰浓度查表2-9烟气特性表得日=0.021kg/m3y.烟气的辐射减弱系数R=Rr+Rn=4.395x0.02024+140.0361x0.021=3.831/(m-MPa)qhy.烟气黑度a=1e-Rps=1e-

14、3.83x0.1x0.126=0.047.管壁灰污层温度thbxs1+tthbxs1+t-xsxs2+25=+25=247.75.烟气侧辐射放热系数af=aa=76x0.047=3.572W/(-)xs0.修正后的烟气侧放热系数afxs1+0.4(S+273)0.25(L斗07I1000Jaf=3.572xs1+0.4(340.5+273)afxs1+0.4(S+273)0.25(L斗07I1000Jaf=3.572xs1+0.4(340.5+273)0.25(1.4)0.0722.烟气侧放热系数I1000J11.44；=4.834W/a=己(z+ad)查附录B-5取己=0.8xslxsxsa

15、=0.8(4.834+59.159)=51.194W/(m.)xsl23.污染系数s=CC+Asdsf0C为修正系数取1ssf0及C查附录A-13得s=18Im?.)/WC=0.46ds=0.46x1x18=8.2824.平均传热温差二3xs-1=366230.49=135.51xsAtxs二s”xs-1=315-215=100 xsAt-At135.51-1001dAtindAtxin里巴100=116.857Kxsaxsl1+saxsl51.159=0.12w/cmKxsaxsl1+saxsl.低温省煤器对流吸热量xsd23.6KAxsd23.6KAtAxsxsxsBj3.6x0.12x1

16、16.857x765.51x360026591.95xlOOO=5.232kJ/kg.计算误差At=t-txsss=230.48At=t-txsss28低温省煤器性能保证t-1、=At1000J).25(L)0.07V)gs4.83424烟气侧放热系数axslW/m2.a=Sxslaxs+ads,（其中4为利用系数查附录B-5得4=0.8）51.194425污染系数=CC+Adsf08.2826平均传热温差AAt-AtAt=xxsAtIndAtx116.5727传热系数sKxsaK二一4xs1+axsl0.1228低温省煤器对流吸热量Qxsd2kJ/kgc3.6KAtA(=xsxsxs-xsd

17、2Bj5.2329器进口水温tss查表4-13高温省煤器的热力计算234.0830计算误差AtAt=t-1xsss3.6第四章结束语在拿到了自己的锅炉课程设计的题目的时候，我就开始看书，开始进行锅炉设计，感觉对于整个过程设计比较迷茫，是按课本的模版进行设计的，大部分数据都是参考书本上的。但是由于煤种的不同，所以到了进行校核数据时总会发现误差有时候比较大，我就只能修改表中能修改的数据，来减少误差。为了减少盲目性，我将课本看了一遍又一遍，甚至还把锅炉原理的相关章节也看了一遍，力求明白整个设计的原理，这样对于修改误差就有比较大的帮助，提高了整个锅炉设计的效率。在整个设计过程中，发现如果紧靠个人的力量是很难完成的。因为在整个设计过程，出现了问题，这时就应该问问老师，问问同学。如果不问的话，你可能会花费很多时间来解决这个问题，这在本来时间就不多的短学期上又加重了自己的负担。通过本次课程设计，我明白了很多关于锅炉课程设计的知识，这为我将来工作提供了帮助。我明白了，在整个锅炉设计中，进行热量分配是很重要的，你投入一定数量一定种类的煤时，你输入炉膛的热量就已经确定了，所以如果炉膛吸热量过多将导致后面