锅炉课程设计(范例)

《电厂锅炉原理》

课程设计指导书

能源与动力工程系

目录

第一章锅炉设计的任务及热力计算的作用和分类........错误!未定义书签。

第二章锅炉的设计计算..............................错误!未定义书签。

第一节设计计算的步骤..........................错误!未定义书签。

第二节辅助计算和热平衡计算....................错误!未定义书签。

第三节炉膛计算................................错误!未定义书签。

第四节屏式受热面的计算........................错误!未定义书签。

第五节烟道对流受热面的计算....................错误!未定义书签。

第三章锅炉的校核计算..............................错误!未定义书签。

第四章符号与参考文献..............................错误!未定义书签。

A.符号比较......................................错误!未定义书签。

B.参考文献......................................错误!未定义书签。

附录1课程设计的目的和任务..........................................2

附录2课程设计例题一一2102t/h超临界煤粉锅炉热力计算.................5

第一部分热力计算书.............................................5

第二部分结构计算书..............................错误!未定义书签。

附录3锅炉设计说明书示例..........................................54

附录1

课程设计的目的和任务

一、课题

2012t/h亚临界压力自然循环锅炉的设计布置与计算

二、目的和任务

目的：

2

1）运用原理课所学知识，并加以巩固充实和提高；

2）掌握锅炉机组的热力计算方法并学会使用热力计算标准；

3）培养综合考虑锅炉机组设计与布置的初步能力；

4）培养查阅资料，合理选择和分析数据的能力,提高运算制图等基本技能;

5）培养对工程技术问题的严肃认真和负责的态度。

任务：

1）完成2012t/h锅炉的整体布置和热力计算；

2）写出热力计算书

3）绘出锅炉本体纵向剖面图；

4）编写设计说明书。

三、锅炉设计原始数据

煤质资料（设计煤种）：

碳Car=56.59%氢Har=2.69%氧0al=2.93%

氮Na产0.94%硫Sar=0.75%灰分Aa产29.60%

水分Mar=6.50%挥发分Vdaf=26.76%低位发热量Qar.ne..p=21280kj/kg

DT=1210℃ST=1430℃FT=1480℃

锅炉参数（BMCR）：

过热蒸汽流量2012t/h

过热蒸汽压力Pgr17.42Mpa

过热蒸汽温度脸528℃（注：**——学号后2位数字）

再热蒸汽流量Dzr1858t/h

再热蒸汽压力（进口/出口）pz“/pzr24.03/3.85Mpa

再热蒸汽温度（进口/出口）Tzri/Tzr2333/528℃

给水压力pgs18.92Mpa

给水温度283℃

燃烧方式四角布置、切向燃烧

当地大气压：100.7kpa

空气中含水率10克/千克干空气

制粉系统型式中速磨煤机正压冷一次风机直吹式

再热蒸汽调温方式：摆动式燃烧器

表1锅炉各受热面出口的过量空气系数

分隔后屏末级末级转向低温省煤空气

受热面名称炉膛

屏过过热再热过热室再热器预热

热器器器器器器

过量空气系数

1.21.21.21.21.221.221.241.261.34

（出口）

表2锅炉各受热面出口的介质压力

包复分隔后屏末级低温末级

省煤

受热面名称汽包过热屏过过热过热再热再热

器

器热器器器器器

介质压力（出

18.7018.6718.3418.0517.7017.423.953.85

口）,Mpa

4

课程设计例题一一2012t/h超临界煤粉锅炉热力计算

第一部分热力计算书

锅炉参数（BMCR）与煤质

序

项目符号单位数值

号

1过热蒸汽流量D"t/h2012

2过热蒸汽压力PgrMPa17.42

3过热蒸汽温度℃528

4再热蒸汽流量Dzrt/h1858

5再热蒸汽压力（进口/出口）PzrMPa4.03/3.85

6再热蒸汽温度（进口/出口）tzr℃333/528

7给水压力PssMPa18.92

8给水温度tgs℃283

煤质资料（兖州烟煤）

1收到基碳56.59

Car%

2收到基氢Har%2.69

3收到基氧Oar%2.93

4收到基氮Nar%0.94

5收到基硫Sar%0.75

6收到基灰分Aar%29.60

7收到基水分Mar%6.5

8空干基水分Mad%2.10

9干燥无灰基挥发分26.76

Vdaf%

10低位发热量Qar,net,pkj/kg21280

11变形温度DT℃1210

12软化温度ST℃1430

13流动温度FT℃1480

14可磨性指数HGI-62

注1：制粉系统：中速磨正压冷一次风机直吹式;

注2：环境温度：25七；

主要热力计算结果汇总表（BMCR）

序号项目符号单位数值

锅炉参数

1过热蒸汽流量Dgrt/h2102

2过热蒸汽出口压力PgrMPa25.4

3过热蒸汽出口温度tgr℃528

4再热蒸汽流量Dzrt/h1761

5再热蒸汽进口压力PzrlMPa4.72

6再热蒸汽出口压力Pzr2MPa4.52

7再热蒸汽进口温度tzrl℃322

8再热蒸汽出口温度tzr2℃528

9给水压力PssMPa29.33

10给水温度tgs℃282

热损失及热负荷

11排烟热损失q2%5.364

12化学不完全燃烧热损失q3%0

13机械不完全燃烧热损失q4%0.73

14散热损失qs%0.2

15其它损失q6%0

16制造厂裕度q7%0.06

17锅炉热效率ngi%93.65

18燃料消耗量Bkg/s69.04

19计算燃料消耗量Bikg/s68.54

20炉膛容积热负荷qvkW/m385.83

21炉膛截面热负荷qaWm24.855

22燃烧区热负荷q「MW/m21.786

23排烟温度tpy℃132

24过热器喷水温度Gs℃282

25过热器喷水量（第一级）Djwit/h53.0

26过热器喷水量（第二级）Djw2t/h31.0

烟气温度

27炉膛（下炉膛）出口tvl2℃1365

28分隔屏进口tyfl℃1365

29分隔屏出口tyf2℃1167

30后屏进口tyh1℃1167

31后屏出口tyh2℃1055

32末级再热器进口tyzl℃1055

33末级再热器出口tyz2℃938

34水冷壁后墙悬吊管进口tyxl℃938

35水冷壁后墙悬吊管出口tyx2℃928

6

36末级过热器进口tygl℃928

37末级过热器出口tyg2℃767

38蒸汽冷却管进口tyqi℃767

39蒸汽冷却管出口tyq2℃762

40低再垂直部分进口tycl℃762

41低再垂直部分出口tyc2℃730

42转向室省煤器悬吊管进口tysl℃730

43转向室省煤器悬吊管出口tys2℃716

44低再水平部分进口tydl℃716

45低再水平部分出口tyd2℃520

46省煤器进口tym1℃520

47省煤器出口tym2℃376

48空气预热器进口tykl℃376

49空气预热器出口tyk2℃132

工质温度

50分离器出口tf2℃425

51分隔屏进口℃437

52分隔屏出口&2℃484

53后屏进口th)℃473

54后屏出口th2℃516

55末级再热器进口tzl℃480

56末级再热器出口tz2℃569

57水冷壁后墙悬吊管进口txlc421

58水冷壁后墙悬吊管出口tx2℃433

59末级过热器进口tgl℃508

60末级过热器出口tg2℃571

61蒸汽冷却管进口tql℃433

62蒸汽冷却管出口℃433

63低再垂直部分进口tel℃454

64低再垂直部分出口tc2℃480

65转向室省煤器悬吊管进口tsi℃433/329

66转向室省煤器悬吊管出口ts2℃436/331

67低再水平部分进口tdl℃322

68低再水平部分出口td2℃454

69省煤器进口tml℃282

70省煤器出口tm2℃324

71空气预热器进口tkl℃25

72空气预热器（一/二次风出口tk2℃328/335

烟气平均流速

73后屏Wyhm/s8.28

74末级再热器WyZm/s8.59

75水冷壁后墙悬吊管Wyxm/s10.35

76末级过热器Wygm/s11.40

77蒸汽冷却管Wyqm/s12.25

78m/s12.72

低再垂直部分WyC

79省煤器悬吊管m/s10.96

WyS

80低再水平部分Wydm/s10.88

81省煤器Wvmm/s8.62

82空气预热器Wykm/s16.86

吸热量

83过热蒸汽吸热量Q.erkW1258610

84再热蒸汽吸热量QzrkW291940

85包复过热器QbfkW54000

86分隔屏QfskW128960

87后屏QhkW98900

88末级再热器QzkW98420

89末级过热器QukW127350

90低再垂直部分QckW28610

91省煤器悬吊管QxkW5370

92低再水平部分QskW162850

93省煤器QmkW121520

94水冷壁QslkW691890

95空气预热器QkkW195010

烟气、空气流量

96进预热器一次空气Gknkg/h345888

97进预热器二次空气Gkzikg/h1920852

98进预热器烟气Gytkg/h2617376

99一次空气调温风量Gkiokg/h166752

100出预热器一次空气Gkl2kg/h241560

101出预热器二次空气Gk22kg/h1885915

102出预热器烟气GV2kg/h2756696

103kg/h139320

空气到烟气漏风量dGy

104一次空气到二次空气漏风dGi2kg/h-10800

105二次空气到烟气漏风dG2ykg/h24120

106一次空气到烟气漏风dGlykg/h115200

8

空气平衡计算表

后墙悬吊

受热面炉膛分隔屏后屏末再末过

管

a，1.21.21.21.21.21.2

Q〃1.21.21.21.21.21.22

aPJ1.21.21.21.21.21.21

蒸汽引出低再垂直低再水平

受热面转向室省煤器空预器

管段段

a，1.221.221.221.221.231.25

a〃1.221.221.221.231.251.32

apj1.221.221.221.2251.241.285

燃料燃烧计算表

序

项目符号单位计算依据或公式数值

号

0.0889(Car+0.375Sar)+0.265Har-0.

1理论空气容积V0Nm3/kg03330ar=0.0889(61.54+0.375X6.1714

0.62)+0.265X3.65-0.0333X8.63

0.01866(Car+0.375Sar)=

3

2R02容积VR02Nm/kg1.1527

0.01866(61.54+0.375X0.62)

0.79v°+0.008Nar=0.79X

3理论氮气容积VN2°Nm3/kg4.8832

6.1714+0.008X0.98

理论干烟气容

4vgy°Nm3/kgV+V20=1.1527+4.88326.0359

积RO2N

0.111Har+0.0124Mar+0.0161

理论水蒸气容

5VH2O°Nm3/kgv°=0.111X3.65+0.0124X0.5863

积

6.6+0.0161X6.1714

6理论烟气容积\，\。Nm3/kgVgy°+VH2O0=6.0359+0.58636.6222

燃料燃烧计算表（续）

低再转低再空

序分隔省煤

项目符号单位计算依据或公式炉膛后屏末再末过3衽直向水平预

号屏器

段室：段器

1.21.2

7apj-空气平衡计算表1.21.21.21.21.211.221.2251.24

285

8理论空气容积v°NrrP/kg如前6.1714

理论水蒸气容

9VH2O°Nm3/kg如前0.5863

积

10v°Nm3/kg

理论烟气容积yvgy°+VH2O°=6.0359+0.58636.6222

vy°+1.0161(apj-1)v0=

8.08.4

3

11烟气总容积VyNm/kg6.6222+1.0161(1.2-1)X7.8767.8767.8767.8767.9398.0028.0338.127

0209

6.1714

VH2O0+0.0161(apj-1)v0=

0.6060.6060.6060.6060.6070.6080.60.6080.6100.6

3

12水蒸汽容积VH2ONm/kg0.5863+1.0161(1.2-l)X

22222208272147

6.1714

0.1460.1460.1460.1460.1450.1440.10.1430.1410.1

13RO2容积份额FRO2-VRO2/vy=l.1527/7.876

33332144158371

0.0

水蒸汽容积份0.0760.0760.0760.0760.0760.0750.0750.0740.0

14rH2O-VH20/vy=o.6062/7.876757

额9797979736764658720

6

三原子气体容「RO2+0.2230.2230.2230.2230.2210.2190.20.2190.2160.2

15r-

积份额rH2O=0.1463+0.0769733335819804091

无因次飞灰浓3ftl.Aar/dOOPy.”K).95X0.0160.0160.0160.0160.0160.0160.00.0160.0160.0

16Uhkg/kg

度17.98/(100X1.3X7.8766868686855421643516156

10

焙温表

焰温表（煤种：兖州烟煤，Q,p=24010kJ/kg）

3

v0=6.1714,VRO2=1.1527,VN2°=4.8832,VH2O°=0.5863Nm/kg

温度Iy°=VRO2(ct)RO2+Iy=Iy°+(a/)Ik°+Uh(ct)h

Ik0

cVN2°(ct)N2+VH2O°

=v°(ct)ka=1.21.221.231.251.32

(ct)H2O0

100816.8916.71179

2001643185922732388

3002484283034053455

4003343382846034670

5004222485558335918

6005120590870437094

700603669858324

8006970808694929632

900791892071080510963

100088801034612138

110098531150213491

1200108351267114859

1300118251385316241

1400128211504617636

15001382316248

16001483117458

17001584418676

18001686319901

1900178882113224749

2000189192236926195

2100199572361127646

2200209992485929102

热平衡及燃料量计算

序

项目符号单位计算依据或公式数值

号

1低位发热量Qar,net,pkJ/kg设计数据24010

2冷空气温度tlk℃设计数据25

I°

3理论冷空气焰lkkJ/kg焰温表203.7

4输入热量QrkJ/kgQr=Qar,net,p24010

化学不完全燃烧

5q3%设计选取0

损失

机械不完全燃烧

6q4%设计选取0.73

损失

7散热损失qs%标准叫5-09节0.2

S排烟温度tpy℃设计选取132

9排烟焙IpykJ/kg焰温表1567

排烟过量空气系

10apy—表3-31.32

数

,f0

”一方“(]00_加=

11排烟损失q2%5.364

1567T.32x203.7

24010

12灰渣物理热损失Q6%设计选取0

13制造厂裕度q：%设计选取0.06

q2+q3+q4+q5+q6+q7=5・364+0+

14损失之和Eqi%6.354

0.73+0.2+0+0.06

15锅炉效率n%100-Eqi=100-6.35493.65

〃93.65

16保热系数小%〃+%93.65+0.20.9978

17给水温度tgs℃设计数据282

18给水比熔hgskJ/kg水蒸气性质表，p=29.33MPa1239

19过热蒸汽温度tgr设计数据571

12

20过热蒸汽比焰