《鍋爐課程設(shè)計(jì)》PPT課件

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1、鍋爐課程設(shè)計(jì) 1 2 3 4 5 給定條件 設(shè)計(jì)任務(wù) 參考資料 設(shè)計(jì)步驟 設(shè)計(jì)題目 1 設(shè)計(jì)題目 設(shè)計(jì)題目： 220t/h煤粉鍋爐校核輔助熱力計(jì)算 鍋爐熱力計(jì)算方法： 根據(jù)計(jì)算任務(wù)的不同，可分 為設(shè)計(jì)熱力計(jì)算和校核熱力計(jì)算兩類。本次課程 設(shè)計(jì)屬于校核計(jì)算。 校核計(jì)算主要內(nèi)容： 鍋爐輔助設(shè)計(jì)計(jì)算，受熱面 熱力計(jì)算，計(jì)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(guò)熱蒸汽溫度： tgr = 540 5. 過(guò)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(chǔ)式，熱 風(fēng)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(jiàn)汽水系統(tǒng)和受熱面 布置示意圖 11. 煙氣流程圖：見(jiàn)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(diǎn)： DT, ST, FT 3 設(shè)計(jì)任務(wù) （ 1）燃料的燃燒計(jì)算 （ 2）鍋爐熱平衡計(jì)算 （ 3）爐膛傳熱計(jì)算 （ 4）計(jì)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(jì)算書 1. 周強(qiáng)泰，周克毅 . 鍋爐原理 . 北京 : 中國(guó)電力出版社， 2009. 2. 李家護(hù)，閆順林 . 鍋爐課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書 . 北京 : 中國(guó) 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(jì)步驟 鍋爐輔助熱力計(jì)算過(guò)程 包括 原始數(shù)據(jù)整理、空氣量平 衡計(jì)算、理論工況燃燒計(jì)算、煙氣特性計(jì)算、鍋爐熱效率 及燃料消耗量估算、爐膛熱力計(jì)算等步驟。 鍋爐熱力計(jì)算采用 漸次逼近法 。在計(jì)算過(guò)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(fēng)溫度等終端參數(shù)也是未知的。在具體計(jì)算過(guò)程中會(huì)同 時(shí)出現(xiàn)多個(gè)未知量，則需要先假定一些參數(shù)，然后再通過(guò) 計(jì)算去校準(zhǔn)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(jì)算： 選取并計(jì)算煙道各處的過(guò)量空氣系數(shù)和 漏風(fēng)系數(shù)。由于機(jī)組在運(yùn)行時(shí)處于負(fù)壓狀態(tài)，因此沿?zé)煔?流程存在冷空氣漏入，過(guò)量空氣系數(shù)逐步增大。對(duì)爐膛和 煙道各處實(shí)際空氣量的計(jì)算稱為鍋爐的空氣量平衡計(jì)算。 爐膛出口過(guò)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(guò)量空氣系數(shù) 煙道漏風(fēng)系數(shù)：根據(jù)表 1-3 額定負(fù)荷下煙道漏風(fēng)系數(shù)選取。 空氣量平衡計(jì)算：選

5、取爐膛出口過(guò)量空氣系數(shù)及沿程煙道 漏風(fēng)系數(shù)后，分段計(jì)算各段煙道出口過(guò)量空氣系數(shù)，將結(jié) 果填入表 1-5 漏風(fēng)系數(shù)和過(guò)量空氣系數(shù)表格中。 給定參數(shù)： 3. 燃料燃燒計(jì)算： 以單位質(zhì)量的燃料為計(jì)算基礎(chǔ)。包括燃燒 計(jì)算、煙氣特性計(jì)算、煙氣焓計(jì)算。 燃燒計(jì)算：需 計(jì)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(jì)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(jì)算：需計(jì)算各受熱面的煙道平均過(guò)量空氣系數(shù) （即該受熱面

6、進(jìn)出口過(guò)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(jì) 算結(jié)果填入表 2-9。 煙氣焓的計(jì)算： 計(jì)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(guò)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(jì)算應(yīng)分段進(jìn)行， 分別計(jì)算爐膛、屏式過(guò)熱器、高溫過(guò)熱器、低溫過(guò)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(jì)算工作量，允許只計(jì)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(jiàn)表 2-3。 煙氣焓溫表 給

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

8、 熱 面 實(shí) 際 煙 氣 容 積 V y 根 據(jù) 經(jīng) 驗(yàn) 選 取 飛 灰 份 額 f h 計(jì) 算 質(zhì) 量 飛 灰 濃 度 y 計(jì) 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(jì)算鍋爐輸入熱量：本次設(shè)計(jì)對(duì)象為燃煤鍋爐，且燃料與 空氣都未采用外界熱量進(jìn)行預(yù)熱，可認(rèn)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(jī)械 不完全燃燒熱損失 q4。設(shè)計(jì)中給定： 假定排煙溫度，計(jì)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(jì) 算 q2。 選取鍋爐散熱損失：設(shè)計(jì)中給定： 計(jì)算灰渣物理熱損失： Azs10%時(shí)忽略 q6，否則按計(jì)算式 2-12和 2-13計(jì)算。 用反平衡法計(jì)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(jì)算鍋爐燃料消耗量：由于計(jì)算時(shí)的排煙溫度為假定值， 所以計(jì)算出的燃料消耗量為估算值。將上述計(jì)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(guò) 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(jì)算框圖： 5. 爐膛熱力計(jì)算： 計(jì)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(jiàn)圖 3-2，爐膛結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)見(jiàn)表 3-1。 選取熱風(fēng)溫度：依據(jù)燃燒方式估取熱風(fēng)溫度，應(yīng)保證燃料 的迅速點(diǎn)燃和穩(wěn)定燃燒。依據(jù)表 3-3選取，熱風(fēng)送粉系統(tǒng)選 取較高的熱風(fēng)溫度。 計(jì)算隨每千克燃料進(jìn)入爐膛的有效熱量 Q1 計(jì)算理論燃燒溫度：絕熱燃燒過(guò)程中，燃料所放出的全部 熱量用于加熱煙氣，此時(shí)煙氣所能達(dá)到的溫度稱為理論燃 燒溫度。

11、即 Q1全部轉(zhuǎn)變?yōu)閷?shí)際煙氣焓時(shí)對(duì)應(yīng)的煙氣溫度即 為理論燃燒溫度。 計(jì)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(kāi)式爐膛選取。 估取爐膛出口煙溫，計(jì)算爐膛煙氣平均熱容量：按表 3-2選 取，且 要比 ST低 100 ，無(wú)灰熔點(diǎn)數(shù)據(jù)時(shí)爐膛出口煙溫 的選取要低于 1050 。 計(jì)算爐膛受熱面輻射換熱特性參數(shù)。 計(jì)算爐膛出口煙溫，并核對(duì)爐膛出口煙溫誤差：要使?fàn)t膛 出口煙溫的計(jì)算值與估計(jì)值的差值在 100 內(nèi)。 計(jì)算爐膛熱力參數(shù)：如爐膛容積熱負(fù)荷和截面熱負(fù)荷等。 將上述計(jì)算結(jié)果填入表 3-9。 l 爐膛校核熱力計(jì)算框圖： 6. 結(jié)果分析：

12、 分析鍋爐熱效率及各項(xiàng)熱損失的相對(duì)大小，分析各項(xiàng)熱損 失產(chǎn)生原因及減少各項(xiàng)熱損失可采取的措施。 敘述熱風(fēng)溫度和爐膛出口煙溫選取的依據(jù)。比較爐膛出口 煙溫計(jì)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(jì)算書： 計(jì)算書中應(yīng)包括如下內(nèi)容： 目錄 一、設(shè)計(jì)參數(shù) 二、任務(wù)與要求 三、空氣量平衡計(jì)算 四、燃料燃燒計(jì)算 1. 燃燒計(jì)算 2. 煙氣特性計(jì)算 3. 煙氣焓計(jì)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(xiàng)熱損失的確定 3. 鍋爐熱效率 4. 工質(zhì)有效利用熱 5. 計(jì)算燃料消耗量 六、爐膛校核熱力計(jì)算 1. 爐膛結(jié)構(gòu)尺寸及煙氣有效輻射層厚度計(jì)算

13、2. 理論燃燒溫度計(jì)算 3. 火焰中心位置修正系數(shù) M計(jì)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(jì)算 6. 爐膛出口煙溫校對(duì) 7. 爐膛熱力參數(shù)計(jì)算 七、計(jì)算結(jié)果分析 八、參考文獻(xiàn) 九、附圖：鍋爐汽水系統(tǒng)圖 主要結(jié)果一欄需要填寫： 1.計(jì)算空氣量平衡時(shí)： 2.燃燒計(jì)算表 2-8中的： 3.鍋爐熱平衡及燃料消耗量計(jì)算表 2-14中的： 4.爐膛校核熱力計(jì)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(jì) 值 ） ， （ 計(jì) 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(kāi)灤煙煤 宋輝組：大同煙煤 童高組：京西無(wú)煙煤 羅誠(chéng)組：陽(yáng)泉無(wú)煙煤 倪繼承組：焦作無(wú)煙煤 王磊組：萍鄉(xiāng)無(wú)煙煤 申奧組：金竹山無(wú)煙煤 金達(dá)組：西山貧煤 廖星東組：淄博貧煤 Thank you!