《鍋爐課程設(shè)計》PPT課件

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1、鍋爐課程設(shè)計 1 2 3 4 5 給定條件 設(shè)計任務(wù) 參考資料 設(shè)計步驟 設(shè)計題目 1 設(shè)計題目 設(shè)計題目： 220t/h煤粉鍋爐校核輔助熱力計算 鍋爐熱力計算方法： 根據(jù)計算任務(wù)的不同，可分 為設(shè)計熱力計算和校核熱力計算兩類。本次課程 設(shè)計屬于校核計算。 校核計算主要內(nèi)容： 鍋爐輔助設(shè)計計算，受熱面 熱力計算，計算數(shù)據(jù)的分析。 2 給定條件 鍋 爐 規(guī) 范 1. 額定蒸發(fā)量： De = 220t/h 2. 給水溫度： tgs = 215 3. 給水壓力： pgs = 11.57MPa 4. 過熱蒸汽溫度： tgr = 540 5. 過熱蒸汽壓力： pgr = 9.8MPa 6. 周圍環(huán)境溫度

2、： tlk = 20 2 給定條件 鍋 爐 規(guī) 范 7. 制粉系統(tǒng)：鋼球磨，中儲式，熱 風送粉 8. 燃燒方式：四角切圓 9. 排渣方式：固態(tài)排渣 10. 汽水系統(tǒng)：見汽水系統(tǒng)和受熱面 布置示意圖 11. 煙氣流程圖：見鍋爐結(jié)構(gòu)示意圖 2 給定條件 2 給定條件 2 給定條件 燃 料 特 性 1. 元素成分： Mar, Aar, Car, Har, Oar, Nar, Sar 2. 揮發(fā)分 Vdaf 3. 收到基低位發(fā)熱量 Qar,net 4. 灰熔點： DT, ST, FT 3 設(shè)計任務(wù) （ 1）燃料的燃燒計算 （ 2）鍋爐熱平衡計算 （ 3）爐膛傳熱計算 （ 4）計算結(jié)果分析 （ 5）繪制

3、該鍋爐的汽水系統(tǒng)圖 （ 6）編寫 220t/h煤粉鍋爐輔助熱力計算書 1. 周強泰，周克毅 . 鍋爐原理 . 北京 : 中國電力出版社， 2009. 2. 李家護，閆順林 . 鍋爐課程設(shè)計指導(dǎo)書 . 北京 : 中國 電力出版社 , 2007. 3. 水和水蒸汽性質(zhì)表 . 4. 220t/h煤粉鍋爐爐膛結(jié)構(gòu)尺寸示意圖 .（ P25） 4 參考資料 5 設(shè)計步驟 鍋爐輔助熱力計算過程 包括 原始數(shù)據(jù)整理、空氣量平 衡計算、理論工況燃燒計算、煙氣特性計算、鍋爐熱效率 及燃料消耗量估算、爐膛熱力計算等步驟。 鍋爐熱力計算采用 漸次逼近法 。在計算過程中，不僅 煙氣和工質(zhì)在鍋爐流程中的參數(shù)未知，而且如排

4、煙溫度、 熱風溫度等終端參數(shù)也是未知的。在具體計算過程中會同 時出現(xiàn)多個未知量，則需要先假定一些參數(shù)，然后再通過 計算去校準這些參數(shù)。 1. 燃料數(shù)據(jù)的分析與整理： 根據(jù)任務(wù)書列出鍋爐參數(shù)； 根據(jù)任務(wù)書列出煤質(zhì)分析數(shù)據(jù)。 2. 空氣量平衡計算： 選取并計算煙道各處的過量空氣系數(shù)和 漏風系數(shù)。由于機組在運行時處于負壓狀態(tài)，因此沿煙氣 流程存在冷空氣漏入，過量空氣系數(shù)逐步增大。對爐膛和 煙道各處實際空氣量的計算稱為鍋爐的空氣量平衡計算。 爐膛出口過量空氣系數(shù)：由燃料性質(zhì)和燃燒方法決定。 表 1-2 爐膛出口過量空氣系數(shù) 煙道漏風系數(shù)：根據(jù)表 1-3 額定負荷下煙道漏風系數(shù)選取。 空氣量平衡計算：選

5、取爐膛出口過量空氣系數(shù)及沿程煙道 漏風系數(shù)后，分段計算各段煙道出口過量空氣系數(shù)，將結(jié) 果填入表 1-5 漏風系數(shù)和過量空氣系數(shù)表格中。 給定參數(shù)： 3. 燃料燃燒計算： 以單位質(zhì)量的燃料為計算基礎(chǔ)。包括燃燒 計算、煙氣特性計算、煙氣焓計算。 燃燒計算：需 計算出理論空氣量、理論氮容積、 RO2容積、 理論干煙氣容積、理論水蒸氣容積等，將結(jié)果填入表 2-8 燃燒計算表。 0 . 0 5 0 . 1 0 0 . 0 2 5 0 . 0 2 0 . 0 5 z f p n g g d g s s x s s k x k ； ； ； ； 煙氣特性計算：需計算各受熱面的煙道平均過量空氣系數(shù) （即該受熱面

6、進出口過量空氣系數(shù)的平均值）、干煙氣容 積、 水蒸氣容積、煙氣總?cè)莘e、 RO2容積份額、水蒸氣容 積份額、容積飛灰濃度、煙氣質(zhì)量、質(zhì)量飛灰濃度等。計 算結(jié)果填入表 2-9。 煙氣焓的計算： 計算煙氣焓，繪制煙氣 焓溫表 。在鍋爐煙 道中，沿著煙氣流程，不同部位的過量空氣系數(shù)和煙溫均 不同，因此煙氣焓也不同。在煙氣焓的計算應(yīng)分段進行， 分別計算爐膛、屏式過熱器、高溫過熱器、低溫過熱器、 高溫省煤器、高溫空預(yù)器、低溫省煤器、低溫空預(yù)器區(qū)段 煙氣在不同溫度下的焓，列成表格，作成焓溫表。為了減 少計算工作量，允許只計算受熱面工作煙溫范圍內(nèi)的煙氣 焓。各受熱面工作的煙溫區(qū)段見表 2-3。 煙氣焓溫表 給

7、定參數(shù)： 0.9 5fh 燃燒計算框圖： 已 知 ： 燃 料 的 種 類 及 其 元 素 分 析 成 分 計 算 R O 2 容 積 計 算 理 論 氮 容 積 V N 2 0 計 算 理 論 空 氣 量 計 算 理 論 干 煙 氣 容 積 V g y 0 計 算 各 受 熱 面 煙 道 平 均 過 量 空 氣 系 數(shù) p j 已 知 ： 各 受 熱 面 出 口 過 量 空 氣 系 數(shù) 計 算 各 受 熱 面 理 論 水 蒸 氣 容 積 V H 2 O 0 計 算 各 受 熱 面 水 蒸 氣 容 積 V H 2 O 計 算 各 受 熱 面 實 際 干 煙 氣 容 積 V g y 計 算 各 受

8、 熱 面 實 際 煙 氣 容 積 V y 根 據(jù) 經(jīng) 驗 選 取 飛 灰 份 額 f h 計 算 質(zhì) 量 飛 灰 濃 度 y 計 算 各 受 熱 面 三 原 子 氣 體 和 水 蒸 氣 容 積 總 份 額 r = r R O 2 + r H 2 O 4. 鍋爐熱效率及燃料消耗量估算： 計算鍋爐輸入熱量：本次設(shè)計對象為燃煤鍋爐，且燃料與 空氣都未采用外界熱量進行預(yù)熱，可認為 根據(jù)燃料與燃燒設(shè)備估取化學(xué)不完全燃燒熱損失 q3和機械 不完全燃燒熱損失 q4。設(shè)計中給定： 假定排煙溫度，計算鍋爐排煙熱損失 q2：由于排煙溫度未 知，因此可先按表 2-7假定排煙溫度。推薦排煙溫度： 120 140 （注

9、意：給水溫度為 215 ）。根據(jù)假定排煙溫度計 算 q2。 選取鍋爐散熱損失：設(shè)計中給定： 計算灰渣物理熱損失： Azs10%時忽略 q6，否則按計算式 2-12和 2-13計算。 用反平衡法計算鍋爐熱效率： ,r ar ne tQQ 340 .5 % 1 .5 %qq， 5 0.5%q 2 3 4 5 6100 q q q q q 計算鍋爐燃料消耗量：由于計算時的排煙溫度為假定值， 所以計算出的燃料消耗量為估算值。將上述計算結(jié)果填入 表 2-14。 給定參數(shù)： gs 3 4 5 2 0 2 1 5 0 .5 % 1 .5 % 0 .5 % 9 .9 5 4 0 1 1 .5 7 2 1 5

10、lk tt q q q p M P a t p M P a t ， ， ， 高 溫 過 熱 器 出 口 參 數(shù) ： ， 低 溫 省 煤 器 入 口 參 數(shù) ： ， 熱平衡及燃料消耗量計算框圖： 5. 爐膛熱力計算： 計算爐膛結(jié)構(gòu)尺寸及煙氣有效輻射層厚度：爐膛結(jié)構(gòu)尺寸 示意圖見圖 3-2，爐膛結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)見表 3-1。 選取熱風溫度：依據(jù)燃燒方式估取熱風溫度，應(yīng)保證燃料 的迅速點燃和穩(wěn)定燃燒。依據(jù)表 3-3選取，熱風送粉系統(tǒng)選 取較高的熱風溫度。 計算隨每千克燃料進入爐膛的有效熱量 Q1 計算理論燃燒溫度：絕熱燃燒過程中，燃料所放出的全部 熱量用于加熱煙氣，此時煙氣所能達到的溫度稱為理論燃 燒溫度。

11、即 Q1全部轉(zhuǎn)變?yōu)閷嶋H煙氣焓時對應(yīng)的煙氣溫度即 為理論燃燒溫度。 計算火焰中心位置系數(shù) M： M=A-BX，系數(shù) A、 B與燃料種 類、燃燒設(shè)備形式和布置方式有關(guān)，按表 3-5開式爐膛選取。 估取爐膛出口煙溫，計算爐膛煙氣平均熱容量：按表 3-2選 取，且 要比 ST低 100 ，無灰熔點數(shù)據(jù)時爐膛出口煙溫 的選取要低于 1050 。 計算爐膛受熱面輻射換熱特性參數(shù)。 計算爐膛出口煙溫，并核對爐膛出口煙溫誤差：要使爐膛 出口煙溫的計算值與估計值的差值在 100 內(nèi)。 計算爐膛熱力參數(shù)：如爐膛容積熱負荷和截面熱負荷等。 將上述計算結(jié)果填入表 3-9。 l 爐膛校核熱力計算框圖： 6. 結(jié)果分析：

12、 分析鍋爐熱效率及各項熱損失的相對大小，分析各項熱損 失產(chǎn)生原因及減少各項熱損失可采取的措施。 敘述熱風溫度和爐膛出口煙溫選取的依據(jù)。比較爐膛出口 煙溫計算值與估取值的誤差是否在允許范圍內(nèi)。 7. 編寫 220t/h煤粉鍋爐輔助熱力計算書： 計算書中應(yīng)包括如下內(nèi)容： 目錄 一、設(shè)計參數(shù) 二、任務(wù)與要求 三、空氣量平衡計算 四、燃料燃燒計算 1. 燃燒計算 2. 煙氣特性計算 3. 煙氣焓計算 五、鍋爐熱效率及燃料消耗量估算 1. 鍋爐輸入熱量 2. 各項熱損失的確定 3. 鍋爐熱效率 4. 工質(zhì)有效利用熱 5. 計算燃料消耗量 六、爐膛校核熱力計算 1. 爐膛結(jié)構(gòu)尺寸及煙氣有效輻射層厚度計算

13、2. 理論燃燒溫度計算 3. 火焰中心位置修正系數(shù) M計算 4. 爐膛出口煙溫估算 5. 爐膛受熱面輻射換熱特性參數(shù)計算 6. 爐膛出口煙溫校對 7. 爐膛熱力參數(shù)計算 七、計算結(jié)果分析 八、參考文獻 九、附圖：鍋爐汽水系統(tǒng)圖 主要結(jié)果一欄需要填寫： 1.計算空氣量平衡時： 2.燃燒計算表 2-8中的： 3.鍋爐熱平衡及燃料消耗量計算表 2-14中的： 4.爐膛校核熱力計算表 3-9中的： z f l l ， ， 0 0 .9 5fhV ， 26r py l k jQ t q q B B ， ， ， ， ， ， ， ， 10r k l ltQ ， ， ， （ 估 計 值 ） ， （ 計 算 值 ） ， 分組情況： 夏雨淳組：撫順煙煤 韋世昌組：阜新煙煤 袁帥組：新汶煙煤 邢廣成組：徐州煙煤 周湖組：淮南煙煤 陳軍組：義馬煙煤 陳小莉組：平頂山煙煤 袁清飛組：開灤煙煤 宋輝組：大同煙煤 童高組：京西無煙煤 羅誠組：陽泉無煙煤 倪繼承組：焦作無煙煤 王磊組：萍鄉(xiāng)無煙煤 申奧組：金竹山無煙煤 金達組：西山貧煤 廖星東組：淄博貧煤 Thank you!