锅炉课程设计说明书

能源与环境学院 · 热能与动力工程·课程设计说明书 1 目 录

前言 .....................................................2 第一章 锅炉课程设计概述 (3)

1.1锅炉课程设计的目的 (3)

1.2锅炉课程热力计算方法 (3)

1.3校核热力计算主要内容 ................................3 1.4整体校核热力计算的过程的顺序 .........................3 第二章 辅助计算 . (4)

2.1 锅炉主要参数及燃料特性 (4)

2.2 燃烧产物容积计算.......................................5 2.3 空气平衡量及焓温表. (6)

2.4锅炉热平衡及燃料消耗量计算 (9)

第三章 炉膛热力计算.............................................10 第四章 对流受热面的校核热力计算 (16)

4.1 屏与凝渣管的热力计算 (17)

4.2 高、低温对流过热器的热力计算 (23)

4.3 高、低温省煤器的热力计算 (31)

4.4 高、低温空气预热器的热力计算 (37)

第五章 锅炉热力计算误差检查 (44)

第六章 总结 (46)

附表 (47)

附图 (53)

参考文献 (65)

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2 前 言

虽然说核动力有了一定的发展，但当今电能生产仍是以火力发电为主。而锅炉是火力发电厂的三大主机中最基本的能量转换设备。其作用是使燃烧在炉内燃烧放热，并将锅炉内的工质由水加热成具有足够数量和一定温度和压力的过热蒸汽，供汽轮机发电。

当今世界对锅炉高效利用能源仍在进行不断研究，所以作为热能专业的我们必须对锅炉的构造，蒸汽与烟气流程这些基本知识相当熟悉。同时我们应该掌握锅炉的设计方法以及各种参数的计算，为了更好掌握这些知识，于是进行了为期三周的课程设计，这样更有助于我们掌握专业知识。

本设计说明书是以国产220t/h 高压锅炉为对象，对整个热力校核计算进行的详细的说明与计算。

在校核设计的过程中得到了魏老师的精心指导和同学们的大力的帮助，在此表示由衷的感谢！

由于设计时间比较短，再加上我个人能力所限，所以在编写的过程中难免会出些错误，敬请老师们批评指正。

编者

2008年12月

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第一章 锅炉课程设计概述

● 1.1锅炉课程设计的目的

锅炉课程设计是“锅炉原理”课程的重要实践性环节。通过课程设计以达到巩固、充实和提高锅炉课程知识；掌握锅炉机组的热力计算方法，并学会使用热力计算标准；具备综合考虑机组设计与布置的初步能力；培养我们查阅、合理选择和分析数据的能力；培养我们对工程技术问题的严肃和负责的态度。

● 1.2锅炉课程设计热力计算方法

根据计算任务的不同，可分为设计（结构）热力计算和校核热力计算两种。我是进行校核热力计算。

校核热力计算：校核热力计算的任务是在锅炉容量和参数、燃料性质、锅炉各部结构和尺寸已知的情况下，确定各受热面边界处的水、气、风、烟温度以及风、烟流经各受热面时的速度和锅炉效率、燃料消耗量等。校核热力计算可以帮助人们正确确定锅炉安全经济运行水平和改造锅炉的合理措施，同时也为锅炉的其他计算，如锅炉通风计算、强度计算以及水动力计算等提供有关的基础数据。

● 1.3校核热力计算的主要内容

1.锅炉辅助设计计算：这部分计算的目的是为后面受热面的热力计算提供必要的基本计算数据或图表。

2.受热面热力计算：其中包含为热力计算提供结构数据的各受热面的结构计算。

● 1.4整体校核热力计算过程的顺序

1、列出热力计算的主要原始数据，包括锅炉主要参数和燃料特性参数；

2、根据燃料、燃烧方式及锅炉结构布置方式特点，进行锅炉通道空气量平衡计算；

3、理论工况下（α=1）的燃烧计算；

4、计算锅炉通道内烟气的特性参数；

4、绘制烟气焓温表；

5、锅炉热平衡计算和燃料消耗量的估算；

6、锅炉炉膛热力计算；

7、按烟气流向对各受热面依次进行结构和热力计算；

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4 一次减温喷水 8、锅炉整体计算误差的校验。

第二章 辅助计算

2.1锅炉主要参数及燃料特性：

①锅炉额定蒸发量：D e =220 t/h=220×103 kg/h

②给水温度： t gs =215℃

③过热蒸汽温度： t gr =540℃

④过热蒸汽压力： p gr =9.8MPa

⑤制粉系统：中间仓储式（热空气作干燥剂、钢球筒式磨煤机）

⑥燃烧方式：四角切圆燃烧

⑦排渣方式：固态

⑧环境温度：20℃

⑨蒸汽流程：汽包→顶棚管→低温对流过热器→屏式过热器→高温对流过热

器冷段 高温对流过热器热段→汽轮机

⑩烟气流程：炉膛→高温对流过热器→低温对流过热器→高温省煤器→高温空气预热器→低温省煤器→低温空气预热器

锅炉受热面的布置结构如右图：

本组选用的燃料为新汶煤，首先要对

燃料的应用基成分进行校核，本燃料校核

并不是100%，所以把多余的归到氧上，给

氧减了1%。关于燃料的其他数据请参考表

2-1。

锅炉本体结构简图 二次减温喷水

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表2-1新汶烟煤煤质分析

2.2 燃烧产物容积计算

需计算出理论空气量、理论氮容积、RO 2容积、理论干烟气容积、理论水蒸汽容积等。计算结果见表2-2燃烧计算表。

表2-2燃烧计算表

序

号 项目名称 符号

单位

计算公式及数据

结果 1

理论空气

量 V

Nm

3

/kg

0.0889(C ar +0.375S ar )+0.265H

ar

-0.0333O ar

6.4129

2

理论氮容

积

V

N

022

Nm 3

/kg

0.8

100

N

ar

+0.79V 0

5.0773

3

RO

2

容

积

V

RO 2

Nm 3

/kg 1.866

100

C

ar

+0.7

100

S

ar

1.1585

4

理论干烟气容积 V GY

Nm

3

/kg

V

N

022

+V

RO 2

6.2358

5

理论水蒸汽容积

V

O

H 02

Nm

3

/kg

11.1

100

H

ar

+1.24

100

M

ar

+1.61d k

V 0

(d k =0.01kg/k

g)

0.6327

6 飞灰份额

a

fh

查指导书表2-4 0.95

2.3空气平衡量及焓温表

（1）炉膛出口过量空气系数是由燃料性质和燃烧方法决定的，对于炉膛和烟道各处实际空气量的计算称为锅炉的空气平衡量、在锅炉热力计算中，常用过量空气系数来说明

元素成分（%）

收到基

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