410t電站鍋爐畢業(yè)設(shè)計(jì)論文

1、摘 要本設(shè)計(jì)的題目為410t/h煤粉鍋爐。對于鍋爐設(shè)計(jì)，鍋爐采用單鍋筒，自然循環(huán)，集中下降管，本鍋爐采用型布置，鋼架結(jié)構(gòu)。鍋爐前部為爐膛，為減少過熱器熱偏差和獲得較好的氣溫調(diào)節(jié)特性，本爐采用輻射-對流多次交叉換側(cè)，兩次噴水減溫的過熱器系統(tǒng)。整個(gè)過熱器包括頂棚管、包墻管、屏式過熱器和二級對流過熱器。省煤器采用鋼管式，裝在尾部豎井中，分上下兩級布置，兩級間有一次前后交叉，工質(zhì)逆流，自下向上。本鍋爐采用立式管式空氣預(yù)熱器，分兩級布置，上級一個(gè)行程，下級三個(gè)行程，考慮到低溫引起的局部腐蝕，將最下面的一個(gè)行程設(shè)計(jì)成單獨(dú)管箱，便于維修和更換。燃燒器采用四角布置，切圓燃燒。爐頂水平煙道轉(zhuǎn)向室和尾部包墻均用鰭

2、片管包敷。本論文包括兩個(gè)主要部分。第一部分是方案簡介；第二部分是410t/h煤粉爐的熱力計(jì)算，熱力計(jì)算按煙氣流程依次為爐膛、屏式過熱器、對流過熱器、轉(zhuǎn)向室、省煤器和空氣預(yù)熱器，并進(jìn)行了校核。關(guān)鍵詞 煤粉鍋爐；型布置；自然循環(huán)abstractthis subject of the design is 410t/h pulverized coal-burning boiler and the research of the performance of louver concentrator. the boiler type is the disposition type and its stru

3、ction is made up of the steel, with single drum, natral circulation. with radiant superheater in the exit of furnace, the front of boiler is membrane water-cooled walls. two stage superheaters are disposed in the horizontal smoke flue. the heat recovery accessory are two stage economizers and two st

4、age air heaters which are placed alternatively. the horizontal smoke flue transforming room enclosure surface of the rear are enclosed by fin tubes. the experment was done to research the ratio of flux of rich and lean air of the concentrator, and achieve the expected goal of the experiment.this pap

5、er includes four main parts. the first part is the summary of the schema, the second part is a thermal calculation of 220t/h pulverized coal-burning boiler, the thermal calculation according to the direction of flue gas flowing include:the furnace,the tranfermable room,the enconomizer and the air he

6、ater; the third part is the design and calculation of the combustor ;the last is the introduction and conclusion of the experiment. keywords pulverized coal-boiler； disposition type ； natral circulation目 錄摘 要iabstractii第1章 緒論11.1 課題背景11.2 鍋爐的發(fā)展簡況21.3 本章小結(jié)2第2章 方案論證32.1 鍋爐的主要參數(shù)32.2 燃料特性32.3 鍋爐設(shè)計(jì)方案選擇與總

7、體布置32.3.1 蒸發(fā)受熱面的型式及爐型的選擇32.3.2 鍋爐的總體布置42.3.3 爐膛52.3.4 過熱器52.3.5 省煤器52.3.6 空氣預(yù)熱器62.4 本章小結(jié)6第3章 方案簡介73.1 鍋爐的基本尺寸73.2 鍋爐結(jié)構(gòu)簡介73.2.1 爐膛及水冷壁73.2.2 鍋筒及鍋筒內(nèi)部設(shè)備83.2.3 燃燒設(shè)備83.2.4 過熱器93.2.5 省煤器93.2.6 空氣預(yù)熱器103.3 本章小結(jié)10第4章 鍋爐熱力計(jì)算114.1 輔助計(jì)算114.1.1 理論空氣量及煙氣量計(jì)算114.1.2 煙氣性質(zhì)表124.1.3 焓溫表134.1.4 鍋爐熱平衡及燃料消耗量164.2 爐膛設(shè)計(jì)及傳熱計(jì)

8、算184.2.1 爐膛尺寸的決定184.2.2 爐膛結(jié)構(gòu)計(jì)算194.2.3 爐膛受熱面204.2.4 爐膛傳熱計(jì)算214.3 屏式過熱器設(shè)計(jì)及傳熱計(jì)算244.3.1 屏式過熱器的結(jié)構(gòu)254.3.2 屏式過熱器傳熱計(jì)算264.3.3 爐內(nèi)傳熱數(shù)據(jù)274.3.4 屏式過熱器傳熱計(jì)算284.4 高溫過熱器設(shè)計(jì)及傳熱計(jì)算324.4.1 高溫過熱器的結(jié)構(gòu)334.4.2 高溫過熱器的傳熱計(jì)算344.5 低溫過熱器設(shè)計(jì)及傳熱計(jì)算414.5.1 低溫過熱器的結(jié)構(gòu)414.5.2 低溫過熱器的傳熱計(jì)算434.6 轉(zhuǎn)向室設(shè)計(jì)及傳熱計(jì)算474.6.1 轉(zhuǎn)向室的結(jié)構(gòu)特性及計(jì)算474.7 上級省煤器設(shè)計(jì)及傳熱計(jì)算504.

9、7.1 上級省煤器的結(jié)構(gòu)514.7.2 上級省煤器傳熱計(jì)算524.8 上級空氣預(yù)熱設(shè)計(jì)及傳熱計(jì)算554.8.1 上級空氣預(yù)熱器的結(jié)構(gòu)554.8.2 上級空氣預(yù)熱器傳熱計(jì)算554.9 下級省煤器設(shè)計(jì)及傳熱計(jì)算574.9.1 下級省煤器的結(jié)構(gòu)574.9.2 下級省煤器傳熱計(jì)算594.10 下級空氣預(yù)熱設(shè)計(jì)及傳熱計(jì)算614.10.1 下級空氣預(yù)熱器的結(jié)構(gòu)614.10.2 下級空氣預(yù)熱器傳熱計(jì)算624.11 熱平衡校核644.12 本章小結(jié)65結(jié)論66致謝67參考文獻(xiàn)68附表a 英文文獻(xiàn)70附表b 英文翻譯81千萬不要?jiǎng)h除行尾的分節(jié)符，此行不會被打印。在目錄上點(diǎn)右鍵“更新域”，然后“更新整個(gè)目錄”。打

10、印前，不要忘記把上面“abstract”這一行后加一空行第1章 緒論1.1 課題背景我國是一個(gè)能源消費(fèi)大國，煤炭始終占有我國能源利用的主導(dǎo)地位，尤其隨著近幾年隨著石油資源的緊缺，國際油價(jià)的大幅上漲，煤炭的利用又逐漸回到了人們的視線。據(jù)1999年統(tǒng)計(jì)，我國一次能源消費(fèi)構(gòu)成中煤炭占73.5%，從2004年開始， 我國每年的新建機(jī)組容量快速增加， 到2007年底， 全國電力裝機(jī)容量達(dá)到7.18億千瓦， 發(fā)電量32， 644億千瓦時(shí)。從新增裝機(jī)的電源結(jié)構(gòu)分析， 火電機(jī)組發(fā)展最快，以致火電裝機(jī)容量和發(fā)電量所占的比例都不斷增加， 2007年火電裝機(jī)容量占77.42%， 火電發(fā)電量占83.34% （主體是煤

11、電）。目前中國煤炭消費(fèi)以動力煤為主，占消費(fèi)總量約85%，2001年作燃料消耗的煤大約在10億t，其中發(fā)電用煤占煤炭生產(chǎn)量的45%，在未來30-50年,中國國內(nèi)一次能源的生產(chǎn)和供應(yīng)不會像目前歐、美一些國家那樣以油、氣為主，煤炭仍占有主要地位。預(yù)計(jì)到2010年，煤炭在一次商品能源中約占65%，到2020年約占60%以上，煤炭消費(fèi)的絕對量將呈上升趨勢，中國未來一次能源生產(chǎn)、消費(fèi)仍將呈現(xiàn)以煤為主多元化結(jié)構(gòu)。因此。煤炭在我國經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展中占有極重要的地位。從全世界范圍看，由于核電站、水電站和其他形式電站的發(fā)展，今后火力發(fā)電的比例將有所下降，但仍可占世界總發(fā)電量的50以上。電站鍋爐一般容量巨大、蒸汽參數(shù)（

12、壓力、溫度）高，要求性能好，是火力發(fā)電站的主要設(shè)備之一。我國在電站設(shè)計(jì)、制造、運(yùn)行等方面都達(dá)到很高的水平。除電力工業(yè)外，化工、紡織等工業(yè)規(guī)模也比較大，都常有既供電又供熱（蒸汽或熱水）的自備電廠，也稱為電熱聯(lián)產(chǎn)電站。這種自備電站的規(guī)模也很大，可以和中型火力電站相比，所用鍋爐的容量和參數(shù)與電站鍋爐相差不大。本次設(shè)計(jì)采用了煤粉爐，煤粉爐是大型電站的主要燃燒方式，煤粉爐的特點(diǎn)是：煤預(yù)先在磨煤機(jī)中磨成煤粉，用熱風(fēng)或乏氣送粉；在較高的溫度，較大的接觸燃燒面積的條件下，燃燒有所改善，燃料適應(yīng)性廣，為無煙煤、煙煤、貧煤等均可穩(wěn)定及時(shí)燃燒，燃燒效率、機(jī)械化、自動化程度都較高。1.2 鍋爐的發(fā)展簡況我國的鍋爐工業(yè)

13、是20世紀(jì)50年代初才發(fā)展起來的，在第一個(gè)五年計(jì)劃期間，我國建立了上海、哈爾濱等鍋爐廠，并開始制造中、高參數(shù)鍋爐的電站鍋爐。此時(shí)主要技術(shù)來自蘇聯(lián)，基本特征是采用火室燃燒，雙鍋筒，分散下降管，光管水冷壁，輕型框架式爐墻。到20世紀(jì)60年代我們開始設(shè)計(jì)更大噸位的鍋爐，并逐步采用了膜式水冷壁，使?fàn)t墻大大簡化。到20世紀(jì)7080年代，我國的能力達(dá)到：再熱溫度達(dá)到750直流鍋爐和配60萬千瓦機(jī)組的亞臨界參數(shù)鍋爐，采用膜式水冷壁，集中下降管，全部頂棚管，包墻管全支撐，全吊掛，回轉(zhuǎn)式空氣預(yù)熱器，從而使鍋爐結(jié)構(gòu)緊湊、占地小、安全、經(jīng)濟(jì)、可靠、便于自動控制、自動調(diào)節(jié)，接近世界先進(jìn)水平。我國的鍋爐研究機(jī)構(gòu)在理論分

14、析和大量實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，參考我國所積累的大量運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)，制定了我國自己的鍋爐熱力計(jì)算方法、鍋爐水動力計(jì)算方法、鍋爐受壓元件的強(qiáng)度計(jì)算方法等。電子計(jì)算技術(shù)已經(jīng)廣泛應(yīng)用在鍋爐的設(shè)計(jì)、計(jì)算和運(yùn)行中。在燃燒技術(shù)方面，也有許多創(chuàng)新，如煤粉爐燃燒的穩(wěn)燃技術(shù)，以及降低sox、nox排放量的清潔燃燒技術(shù)等。1.3 本章小結(jié)本章對能源的利用進(jìn)行了說明，并列出近幾十年我國能源的消費(fèi)，而后又對鍋爐的發(fā)展進(jìn)行了簡單的介紹，總之，隨著國民經(jīng)濟(jì)的高度發(fā)展，鍋爐工業(yè)必將在現(xiàn)代化建設(shè)中發(fā)揮越來越重要的作用?！?”“2”試試，j(本行不會被打印，請自行刪除)第2章 方案論證2.1 鍋爐的主要參數(shù)（1）額定蒸發(fā)量d=410 t/h；

15、 （2）額定蒸汽壓力（表壓）pgr=9.81 mpa(100)； （3）額定蒸汽溫度tgr=540；給水溫度 tgs=220；（4） 鍋筒壓力（表壓）=11.28 mpa(115)2.2 燃料特性（1）煤種：煙煤（2）煤質(zhì)特性表表2-1 煤質(zhì)特性表car%har%oar%nar%sar%mar%aar%vdaf%qnet,arkj/kg50.13.874.690.531.18.3531.3630.6820145dtstft1135122013202.3 鍋爐設(shè)計(jì)方案選擇與總體布置鍋爐設(shè)計(jì)是一種綜合性技術(shù)。在鍋爐設(shè)計(jì)中，設(shè)計(jì)人員必須同時(shí)考慮燃料特性，燃燒方式，總體布置，汽水回路型式，調(diào)節(jié)性能，受

16、壓部件強(qiáng)度等問題，以決定鍋爐設(shè)計(jì)的方案。2.3.1 蒸發(fā)受熱面的型式及爐型的選擇在自然循環(huán)鍋爐中，汽水主要靠水和蒸汽密度的差別而循環(huán)流動，鍋爐工作壓力愈低，這個(gè)差別就愈大，循環(huán)比較可靠。在鍋爐為高，超高參數(shù)鍋爐時(shí)，只要適當(dāng)?shù)卦O(shè)計(jì)鍋爐循環(huán)回路，汽水循環(huán)還是可靠地。不過在參數(shù)不高時(shí)，汽包壁要設(shè)計(jì)得很厚，這在制造上很困難，汽包得重量也很重，運(yùn)輸安裝都不方便。強(qiáng)制循環(huán)只要時(shí)借助循環(huán)系統(tǒng)中的循環(huán)泵使汽水循環(huán)，在可以采用自然循環(huán)鍋爐的領(lǐng)域都可以采用強(qiáng)制循環(huán)。由于它的循環(huán)不是靠汽和水的密度差，因此在鍋爐工作壓力高于18.15mpa，甚至接近19.62mpa時(shí)，仍可采用這種循環(huán)形式的鍋爐。參數(shù)再高，則由于汽水

17、不容易或不可能用汽包來分離就只有采用直流鍋爐。直流鍋爐中的工質(zhì)水、汽水混合物。蒸汽是由于給水泵的壓力而流動的，它只有相互連接的受熱面，從省煤器到過熱器沒有保證汽水分離的汽包。當(dāng)鍋爐工作壓力接近或超過臨界壓力時(shí)（臨界壓力為22.12mpa），只有采用直流鍋爐，當(dāng)鍋爐工作壓力低于臨界壓力時(shí)，由于沒有汽包，有時(shí)采用直流鍋爐也是合算的。它的缺點(diǎn)是給水質(zhì)量要求較高，對自動控制系統(tǒng)的要求也較高，給水泵消耗的能量也較大。再將鍋爐參數(shù)等因素綜合來考慮，本設(shè)計(jì)采用自然循環(huán)方式。2.3.2 鍋爐的總體布置鍋爐的整體布置是指爐膛中的輻射受熱面，與對流煙道及其中的各種對流受熱面之間的總體布置，既與鍋爐的參數(shù)、容量有關(guān)

18、，也和鍋爐燃用的燃料的性質(zhì)等因素有關(guān)。由于具體條件的不同，會產(chǎn)生很多種不同的方案。鍋爐的總體布置形式對鍋爐運(yùn)行的可靠性和鍋爐本身及廠房建筑、連接風(fēng)道等的成本、維護(hù)與檢修的方便程度等都有影響。因此，鍋爐設(shè)計(jì)應(yīng)充分考慮各種布置型式的特點(diǎn)，衡量其優(yōu)缺點(diǎn)進(jìn)行合理的選擇。在下面的論述中將予以簡要介紹。型布置：這是所有直流鍋爐與煤粉鍋爐中最為典型以及國內(nèi)外中、大容量鍋爐中應(yīng)用最為廣泛的爐型。這種型式的鍋爐整體由垂直的柱體爐膛、轉(zhuǎn)向室及下行煙道三部分組成。型布置簡單、緊湊，它的優(yōu)點(diǎn)是鍋爐的排煙口在下方，送風(fēng)機(jī)、引風(fēng)機(jī)及除塵設(shè)備等均可在地面布置；鍋爐構(gòu)架及廠房建筑均可較低；尾部對流煙道氣流向下，易于吹灰，并有

19、自生吹灰作用；各受熱面部件易于布置成逆流方式，以加強(qiáng)對流換熱；鍋爐本體及與汽輪機(jī)的連接管道系統(tǒng)的金屬消耗適中。它的主要缺點(diǎn)有：在爐膛和對流煙道的上方由于煙氣轉(zhuǎn)彎而存在這轉(zhuǎn)向室，轉(zhuǎn)向室內(nèi)煙氣的速度場和濕度場分布不均勻，換熱效能較低；占地面積較大；由于這種布置煙道較低，又要求爐膛高度與對流豎井的高度近似相同，因此尾部受熱面布置較困難，尾部煙道飛灰濃度不均勻，容易引起受熱面的局部磨損。綜上所述，考慮到型布置的各種優(yōu)點(diǎn)及有較成熟的經(jīng)驗(yàn)和技術(shù)，故本次設(shè)計(jì)采用型布置。制粉系統(tǒng)采用鋼球磨中間儲倉式制粉系統(tǒng)。煤粉能吸附大量的空氣，具有很好的流動性，煤粉越細(xì)，越干燥，流動性越好，但煤粉早存儲中容易氧化而自燃，尤

20、其是搞揮發(fā)分的煤種，揮發(fā)分越多，越易燃，所以采用乏汽送粉。鍋爐采用單鍋筒，單段蒸發(fā)，集中下降管。對于大容量鍋爐，尾部煙道截面積較大，煙氣流速較低，換熱系數(shù)小，傳熱量小，耗鋼量大，成本高。為提高煙氣沖刷速度，特將尾部煙道分為兩通道。對于容量大鍋爐，由于鍋爐的密度相對的小一些，因此空氣的流速有過高的傾向，為解決此問題常采用兩側(cè)進(jìn)出的方案。本設(shè)計(jì)采用前后兩側(cè)送風(fēng)的方案。增大了空氣的流通截面而使空氣的流速合理，還降低了空氣側(cè)的流阻。熱風(fēng)溫度327，省煤器、空氣預(yù)熱器均采用兩級布置。鍋爐構(gòu)架采用全鋼結(jié)構(gòu)，爐膛、過熱器、上級省煤器全懸吊在頂板梁上，尾部空氣預(yù)熱器和下級省煤器全懸吊在頂板梁上。燃燒器采用四角

21、切圓布置，除渣設(shè)備用水力除渣，并配有單齒輪碎渣機(jī)。2.3.3 爐膛本鍋爐爐膛是正方形，保證了四角噴燃形成的切圓不偏斜，使?fàn)t膛中心濕度，較其它部分高，防止和限制了結(jié)渣。在爐膛內(nèi)采用膜式水冷壁，提高了爐膛的密封性，減少了漏風(fēng)，使?fàn)t墻的厚度和重量下降。2.3.4 過熱器本鍋爐的工質(zhì)參數(shù)要求較高，為保證蒸汽過熱所需的吸熱量，必須將過熱器布置在更高的煙溫區(qū)，以減少過熱器的金屬耗量。但由于鍋爐燃燒固體燃料，對流過熱器前的煙氣溫度受結(jié)渣條件的限制，不能過高，因此在爐膛出口處進(jìn)入對流煙道之前布置屏式過熱器。既吸收煙氣流過時(shí)的對流熱，又吸收爐膛中的輻射熱及屏間煙氣的輻射熱。同時(shí)為了減少熱偏差，把第一級過熱器布置

22、成并聯(lián)混合流方式。整個(gè)過熱器系統(tǒng)采用了二次噴水減溫，有效的控制了蒸汽溫度，減溫水源采用鍋爐給水，減溫系統(tǒng)簡單，給水溫度低，噴水量較少。2.3.5 省煤器本次設(shè)計(jì)鍋爐采用了鋼管式省煤器，它的特點(diǎn)是體積小，可以應(yīng)用在各種壓力和蒸發(fā)量的容器，它的重量輕造價(jià)低。它由并列的蛇形管組成，上級省煤器采用順列布置，使結(jié)構(gòu)緊湊；下級省煤器采用了雙繞錯(cuò)列布置。省煤器放置在型鍋爐的豎井煙道中，水自下向上流動便于帶走氣泡，同時(shí)與煙氣逆向流動，使溫壓增大。上級省煤器采用垂直于前墻布置，管子短，支撐點(diǎn)少，下級省煤器采用平行于前墻布置，管子長支撐點(diǎn)多。對于中高壓鍋爐，省煤器的主要作用是為了減少蒸發(fā)受熱面，以廉價(jià)的省煤器受熱

23、面代替昂貴的蒸發(fā)受熱面。2.3.6 空氣預(yù)熱器空氣預(yù)熱器是利用鍋爐尾部的煙氣熱量來加熱燃燒用的空氣的一種熱交換裝置。空氣預(yù)熱器不僅能吸收排煙中的熱量，降低排煙溫度，從而提高鍋爐效率，而且還由于空氣的預(yù)熱改善了燃料的著火和燃燒過程，從而減少燃料的不完去燃燒損失，進(jìn)一步提高鍋爐效率，這對于難著火的燃料很重要。本鍋爐采用管式空氣預(yù)熱器，煙氣在管內(nèi)流動，空氣在管外做橫向沖刷，設(shè)計(jì)為雙級布置，采用錯(cuò)列布置。與管式空氣預(yù)熱器相比，雖然迴轉(zhuǎn)式空氣預(yù)熱器的結(jié)構(gòu)緊湊，金屬用量較省，所占容積也較小，但因其結(jié)構(gòu)復(fù)雜，漏風(fēng)量較大的缺點(diǎn)，且其流通截面積很窄，稍有積灰，流通阻力就增大很多的原因，在目前大容量機(jī)組使用沒有管

24、式空氣預(yù)熱器廣泛，因此本鍋爐不采用。管式空氣預(yù)熱器的特點(diǎn)將在下文中論述2.4 本章小結(jié)本章對鍋爐的參數(shù)和燃料的特性進(jìn)行了簡單的介紹，詳細(xì)說明了爐膛的總體布置，并對爐膛、過熱器、省煤器、空氣預(yù)熱器的選擇進(jìn)行了解釋。第3章 方案簡介3.1 鍋爐的基本尺寸爐膛寬度（兩側(cè)水冷壁中心線距離） 10400mm爐膛深度（前后水冷壁中心線距離） 10400mm爐膛頂棚管標(biāo)高 36630mm汽包中心線標(biāo)高 40040mm爐膛最高點(diǎn)（標(biāo)高） 45185mm3.2 鍋爐結(jié)構(gòu)簡介本鍋爐用于配10mw汽輪機(jī)發(fā)電機(jī)組，或與背壓式汽輪機(jī)配套用作供熱和發(fā)電。采用自然循環(huán)，型布置，固態(tài)出渣。鍋爐燃用煙煤，采用四角布置直流燃燒器

25、，按假想切圓組織燃燒。鍋爐構(gòu)架全部為鋼結(jié)構(gòu)，除下級省煤器和空氣預(yù)熱器采用支撐方式外，鍋爐本體全部懸吊于頂板上。鍋爐外部配有外護(hù)板，頂部考慮外觀整齊配有大包式頂護(hù)板。鍋爐采用單鍋筒，單段蒸發(fā)，集中下降管等循環(huán)蒸發(fā)系統(tǒng)。3.2.1 爐膛及水冷壁爐膛斷面為正方形，寬度和深度均為10400mm。爐膛四周為605,節(jié)距為80mm的鰭片管焊成全封閉的膜式水冷壁。前后水冷壁下部管子傾斜，與水冷壁成55度角，形成冷灰斗，后水冷壁在爐膛出口下緣向爐內(nèi)突起折焰角，然后向上分為兩路，一路35根節(jié)距240mm垂直向上穿過水平煙道，進(jìn)入后水冷壁上集箱，另一路68根，節(jié)距120mm以同樣上傾角，繼續(xù)向上形成水平煙道底部的

26、斜包墻管，然后水平進(jìn)入斜包墻管上集箱。爐膛四周共有4132根上升管。6根37725的集中下降管以鍋筒最低點(diǎn)引出，至8米運(yùn)轉(zhuǎn)層以下，再以56根13310的連接管分散引入水冷壁下集箱，前水冷壁和側(cè)水冷壁上集箱用38根13310的汽水引出管，而后水冷壁上集箱用6根1088的汽水引出管，斜包墻上集箱用12根1088的汽水引出管與鍋筒相接。為了減輕由于爐內(nèi)燃燒而引起的水冷壁波動，防止因燃燒不穩(wěn)定引起的爐內(nèi)爆炸，造成爐膛四周的破壞，沿著爐膛高度方向每隔3米左右設(shè)一圈水平剛性梁，分別由ino.45和ino.56型鋼制成。為了結(jié)構(gòu)需要，在水平煙道兩側(cè)和燃燒器區(qū)域布置有縱向剛性梁。為了滿足運(yùn)行、檢修和監(jiān)視的需要

27、，設(shè)置了若干防爆門、人孔、看火孔、打焦孔、吹灰孔、火焰監(jiān)視孔、爐膛出口壓測孔及煙溫測量孔。全部水冷壁重量都通過吊焊裝置懸吊于過渡頂板上。鍋爐運(yùn)行時(shí)，水冷壁整體向下膨脹。水冷壁集箱與膜式水冷壁一般在廠內(nèi)組裝。沿爐膛高度方向，水冷壁一般劃分為三個(gè)組件，即工地有兩道安全焊縫。3.2.2 鍋筒及鍋筒內(nèi)部設(shè)備鍋筒內(nèi)徑為1600毫米，筒身厚為100毫米，封頭壁厚為100毫米，筒身全長13400毫米，鍋筒全長15米，材料19mn6。鍋內(nèi)采用單段蒸發(fā)系統(tǒng)，鍋筒內(nèi)布置有旋風(fēng)分離器，梯形板分離器，清洗孔板和頂部均汽孔板等內(nèi)部設(shè)備。60只315旋風(fēng)分離器，分為前后兩排，沿鍋筒筒身全長布置，采用分組連通罩式連接系統(tǒng)，

28、每只旋風(fēng)分離器平均負(fù)荷為7噸/時(shí)。汽水混合物切向進(jìn)入旋風(fēng)分離器，汽水分離后，蒸汽向上流動，經(jīng)旋風(fēng)分離器頂部的梯形波形板分離器進(jìn)入鍋筒汽空間進(jìn)行重力分離，然后蒸汽通過平孔板式清洗裝置，經(jīng)給水清洗后的蒸汽再次進(jìn)入汽空間進(jìn)行重力分離，最后蒸汽通過鍋筒頂部的均。來自省煤器的給水進(jìn)入鍋筒后分成兩路，一路通過清洗裝置，其水量為總給水量的50，另一路直接引入鍋筒水空間。在每個(gè)集中下水管入口處裝置柵型隔板，以防止產(chǎn)生漩渦造成下水管帶汽，以改善鍋水品質(zhì)，保證蒸汽質(zhì)量。在鍋筒內(nèi)部還設(shè)有筒內(nèi)水處理用的磷酸鹽加藥裝置和連續(xù)排污裝置，以改善鍋水品質(zhì)，保證蒸汽質(zhì)量。鍋筒正常水位在鍋筒中心線下150毫米，最高最低水位距離正

29、常水位各50毫米。汽水分離元件的選擇和設(shè)計(jì)系按給水含鹽量1毫米/升，磷酸根0.05毫米/升及排污率2考慮。鍋筒吊架采用圓鋼結(jié)構(gòu)，直接懸吊于頂板。3.2.3 燃燒設(shè)備燃燒器采用四角切圓布置，熱風(fēng)送粉直流燃燒器。假想切圓為1020毫米。燃燒器按鋼球磨中儲倉，熱風(fēng)送粉，單元制粉系統(tǒng)，燃燒器、二次風(fēng)口相間布置，每只燃燒器下部設(shè)一只油燃燒器，供鍋爐點(diǎn)火和穩(wěn)燃用。燃油量按鍋爐額定負(fù)荷的25%設(shè)計(jì)。3.2.4 過熱器為減少過熱器熱偏差和獲得較好的氣溫調(diào)節(jié)特性，本爐采用輻射-對流多次交叉換側(cè)，兩次噴水減溫的過熱器系統(tǒng)。整個(gè)過熱器包括頂棚管、包墻管、屏式過熱器和二級對流過熱器。低溫級過熱器蛇形管是20鋼，425

30、，屏式過熱器和高溫級過熱器蛇形管由12cr1mov材料，425的管子制造，考慮屏管間熱偏差比較大，屏外圈四根管由抗氧化性能更好的12cr2mowvb材料制造。兩級氣溫調(diào)節(jié)均采用給水噴水減溫器，一級作為粗調(diào)，二級作為細(xì)調(diào)，具有足夠的調(diào)節(jié)幅度，加上低負(fù)荷時(shí)火焰中心調(diào)節(jié)，可以保證鍋爐在70負(fù)荷運(yùn)行時(shí)，汽溫達(dá)到額定參數(shù)。減溫器是噴管式，具有較好的結(jié)構(gòu)性能和阻力特性。噴水水源自給水操縱臺前鍋爐給水。全部過熱器蛇形管和集箱均通過吊焊裝置懸掛在鍋爐的過渡頂板上。集氣集箱則單獨(dú)擱置在它的上面。3.2.5 省煤器省煤器裝在尾部豎井中，分上下兩級布置，兩級間有一次前后交叉，工質(zhì)逆流，自下向上。下級省煤器沿?zé)煹缹挾?/p>

31、分左右對稱的兩部分。又沿?zé)煹郎疃确较蚍殖汕昂髢刹糠?。給水自左右兩側(cè)引入下級省煤器入口集箱，經(jīng)四組錯(cuò)列布置的蛇形管逆流向上從爐外引入四只下級省煤器下集箱，再由爐外引入上級省煤器下集箱的兩端進(jìn)入上級省煤器。經(jīng)順列的蛇形管逆流向上進(jìn)入兩只上級省煤器上集箱，連接吊掛管引入爐頂上的一只省煤器出口集箱，最后連接管將給水引入鍋筒。上級省煤器的下集箱合蛇形管管束重量通過撐架著力于上級省煤器上集箱再通過吊掛裝置吊再頂板梁上。下級省煤器采用支撐結(jié)構(gòu)。省煤器由固定裝置固定在護(hù)板上，蛇形管通過撐架，支撐梁傳遞到護(hù)板上。支撐梁的一端接鼓風(fēng)機(jī)的吸風(fēng)管，使梁通風(fēng)冷卻。為了減輕煙氣中含灰對受熱面的磨損，在省煤器上、下級的每組

32、管束上二排和兩側(cè)靠爐墻的管子均加裝了防磨蓋板?？紤]燃用每種的不同，省煤器留有一定空間，可以調(diào)整相應(yīng)的受熱面。3.2.6 空氣預(yù)熱器本鍋爐采用立式管式空氣預(yù)熱器，分兩級布置，上級一個(gè)行程，下級三個(gè)行程。考慮到低溫引起的局部腐蝕，將最下面的一個(gè)行程設(shè)計(jì)成單獨(dú)管箱，便于維修和更換，而第二、三個(gè)行程構(gòu)成一個(gè)管箱，中間用隔板分開，在各個(gè)形成之間有連通箱相連。由于結(jié)構(gòu)合系統(tǒng)的要求，在水平截面上煙道分成四個(gè)部分，空氣自下級前后墻引入，從上級前、后墻引出，與煙氣逆流換熱。3.3 本章小結(jié)本章對設(shè)計(jì)方案進(jìn)行了簡單的介紹，詳細(xì)說明了鍋爐結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)， 鍋爐前部為爐膛，四周布滿膜式水冷壁，爐膛出口處布置屏式過熱器，水

33、平煙道內(nèi)裝有兩級對流過熱器，尾部豎井交錯(cuò)布置兩級省煤器和空氣預(yù)熱器。水平煙道和轉(zhuǎn)向室均用膜式水冷壁包敷。第4章 鍋爐熱力計(jì)算4.1 輔助計(jì)算4.1.1 理論空氣量及煙氣量計(jì)算表41 理論空氣量1理論空氣容積5.35992三原子氣體容積0.94263理論氮?dú)馊莘e4.23864理論水蒸氣容積0.61945理論煙氣容積5.80066飛灰中純灰份額查表8390.90007煙氣中飛灰質(zhì)量濃度0.28228煤的折算灰分15.56714.1.2 煙氣性質(zhì)表表42 煙氣特性名稱符號單位爐膛及屏式過熱器高溫過熱器低溫過熱器上級省煤器上級空氣預(yù)熱器下級省煤器下級空氣預(yù)熱器漏風(fēng)系數(shù)0.10.0150.0150.02

34、0.030.020.03出口處過量空氣系數(shù)1.201.2151.231.251.281.301.331.201.20751.2251.241.2651.291.3150.63670.63730.63860.64010.64230.6444064666.88986.93067.01237.10777.24387.38007.51610.13680.13600.13440.13260.13010.12770.12540.09240.09200.09110.09010.08870.08730.08600.22920.22800.22550.22270.21880.21500.21149.08659.

35、13909.24409.36659.54159.71659.89150.03110.03090.03050.03010.02960.02900.032114.1.3 焓溫表表43 煙氣焓溫表vro2=0.9426nm3/vn20=4.2386nm3/vh2o0=0.6194 nm3/iy0gfh=0.2979/vk0煙氣溫度()cco2*iro2=vro2cco2cn2*in20=vn20cn2ch20*ih2o0=vh2o0ch2oiy0= iro2+in20+ ih2o0cfhifh=gfh*cfh ckik0=vk0ck100170.0 160.2 129.6 549.3 150.593

36、.2 802.8 80.6722.77 132.4709.7 200357.5 337.0 259.9 1101.6 304.5188.6 1627.2 168.8747.66 266.41427.9 300558.8 526.7 392.0 1661.5 462.7286.6 2474.8 263.3474.33 402.72158.4 400771.9 727.6 526.5 2231.6 626.2387.9 3347.1 359.48101.46 541.82904.0 500994.4 937.3 663.8 2813.6 794.9492.4 4243.2 457.71129.18

37、 684.23667.3 6001222.7 1152.5 804.1 3408.2 968.9600.1 5160.9 559.28157.85 829.74447.1 7001461.9 1377.9 947.5 4016.1 1148.8711.6 6105.6 661.28186.64 978.35243.6 8001704.9 1607.0 1093.6 4635.3 1334.4826.5 7068.8 765.78216.13 1129.16051.9 9001952.3 1840.2 1241.6 5262.6 1526.1945.3 8048.1 873.62246.57 1

38、282.36873.0 10002205.5 2078.8 1391.7 5898.8 1722.91067.2 9044.8 982.30 277.24 1437.37703.8 11002458.4 2317.2 1543.7 6543.1 1925.11192.4 10052.7 1095.16 309.10 1604.18597.9 12002716.6 2560.6 1697.2 7193.7 2132.31320.8 11075.1 1203.84339.77 1753.49398.1 13002976.7 2805.7 1852.8 7853.3 2343.61451.6 121

39、10.6 1358.50 383.42 1914.310260.5 14003239.0 3053.0 2008.7 8514.1 2559.21585.2 13152.2 1580.04445.95 2076.211128.3 15003503.1 3301.9 2166.0 9180.8 2779.11721.4 14204.1 1755.60 495.50 2238.912000.4 16003768.8 3552.3 2324.5 9852.6 3001.81859.3 15264.3 1872.64528.53 2402.912879.4 17004036.3 3804.5 2484

40、.0 10528.7 3229.32000.2 16333.4 2060.74581.62 2567.313760.6 18004304.7 4057.5 2643.7 11205.6 3458.3 2142.1 17405.1 2230.15629.44 2731.914642.8 19004574.1 4311.4 2804.2 11885.8 3690.42285.9 18483.1 2382.60 672.47 2898.815537.4 20004844.2 4566.0 2965.0 12567.4 3925.62431.5 19564.9 2508.00 707.86 3065.

41、616431.4 21005115.4 4821.6 3127.5 13256.3 4163.3 2578.7 20656.6 3233.8 17332.9 22005386.5 5077.1 3289.2 13941.6 4402.0 2726.6 21745.4 3401.6 18232.6 續(xù)表lgr,2gr,1sm,2ky,2sm,1ky,11.21.2151.231.251.281.31.331001.5 1015.7 1037.0 1001984.2 2027.0 2055.6 2098.4 2002971.3 3014.4 3079.2 3122.4 3187.1 3003971

42、.4 4015.0 4073.1 4160.2 4218.3 4305.4 4005031.7 5086.7 5160.0 5270.1 5343.4 5006117.0 6183.7 6272.6 6406.1 6007232.9 7311.6 7416.5 7573.8 7008279.2 8370.0 8460.8 8581.8 8009422.7 9525.8 9628.9 90010585.6 10701.2 100011772.3 11901.3 110012954.7 13095.6 120014162.7 130015377.9 140016604.1 150017840.1

43、160019085.5 170020333.7 180021590.6 190022851.2 200024123.2 210025391.9 4.1.4 鍋爐熱平衡及燃料消耗量表44 熱平衡及燃料消耗量計(jì)算序號名稱符號單位公式及計(jì)算結(jié)果1固體未完全燃燒損失%西交大鍋爐原理上p69,馮p198表8-391.52氣體未完全燃燒損失%西交大鍋爐原理上p70,馮p198表8-3903散熱損失%西交大鍋爐原理上p41圖4-4,馮p28圖3-304灰渣物理熱損失%05排煙過量空氣系數(shù)py/查表4-2,煙氣特性表1.336排煙溫度py見任務(wù)書1357排煙焓ipykj/查表4-3焓溫表（=1.33)1408

44、.4628冷空氣溫度見任務(wù)書209冷空氣焓kj/查表4-3焓溫表141.93110排煙損失%5.08811鍋爐效率%93.41212鍋爐蒸發(fā)量/s見任務(wù)書113.8913過熱蒸汽出口焓p=9.81mp,t=540查表3476.814飽和水焓p=11.28mp,查水蒸汽表1461.615給水溫度見任務(wù)書22016給水焓p=11.8mp,t=215,查過熱蒸汽表943.7917排污率%見任務(wù)書218鍋爐總吸收熱量289660.8119燃料消耗量15.39320計(jì)算燃料消耗量15.16221制粉系統(tǒng)漏風(fēng)系數(shù)-查表0.1222空氣預(yù)熱器漏風(fēng)系數(shù)-0.9823空氣預(yù)熱器出口溫度見任務(wù)書31024空氣預(yù)熱

45、器出口焓查表4-3焓溫表2233.025空氣預(yù)熱器吸熱量ky (irk-ilk)2195.6226空預(yù)吸熱量與燃料熱量比%100*qky/qnet,ar10.89927保熱系數(shù)-0.98304.2 爐膛設(shè)計(jì)及傳熱計(jì)算圖4-1 爐膛結(jié)構(gòu)示意圖4.2.1 爐膛尺寸的決定本煤粉爐的基本型式為燃燒器四角布置的燃燒室。為了保證煤粉能在爐膛停留足夠長的時(shí)間，而爐膛的截面熱負(fù)荷必須根據(jù)燃煤的干燥無灰基揮發(fā)物總量，灰熔點(diǎn)，爐膛的容量（鍋爐的容量）來選取。由表841取qf=3.65mw/m2。而實(shí)際qf=3.650.9。對四角布置燃燒器的爐膛來說，希望爐膛截面的寬，深比不大于1.2，最大為正方形。根據(jù)計(jì)算，本設(shè)

46、計(jì)取ab10.2m。在爐膛的寬度及深度決定以后，就應(yīng)考慮爐膛的冷灰斗的形狀一般變化不大，取傾角不小于500，以便灰渣能自行下滑。下口大小根據(jù)鍋爐容量的大小選取，一般取0.61.4m，取傾角為55，下口取1.4m。爐頂由水平的頂棚過熱器組成，爐頂成方形。在爐膛出口有屏式過熱器。在爐膛出口下邊有凸出的“折焰角”，以使煙氣能更好的充滿爐頂。在爐頂與冷灰斗的結(jié)構(gòu)決定以后，即可決定爐膛主體的高度。4.2.2 爐膛結(jié)構(gòu)計(jì)算 表45 爐膛結(jié)構(gòu)尺寸序號名稱符號單位公式及計(jì)算結(jié)果1爐膛截面熱負(fù)荷查馮p199表8-40,p200表8-4136502爐膛截面積m2f=bjqar,net/qf83.6813計(jì)算爐膛寬

47、度,深度a,bmf0.510.44爐膛設(shè)計(jì)寬度,深度a,bm根椐上值和哈鍋參數(shù)10.485爐膛容積熱負(fù)荷kw/m3查馮p198表8-38,表8-391336爐膛容積m3vl=bjqar,net/qv2296.527爐膛中部高度m設(shè)計(jì)值16.158屏式過熱器高h(yuǎn)pm設(shè)計(jì)值9.39屏式過熱器寬lpm設(shè)計(jì)值2.5510預(yù)留段長度lym設(shè)計(jì)值0.111頂棚寬度ldpm設(shè)計(jì)值4.512折焰角寬度lzym(1/21/3)b3.513折焰角傾角設(shè)計(jì)值1514折焰角高度hzymlzytan0.93815折焰角斜段長lxmlzy/cos3.62316冷灰斗底口寬度lhdm設(shè)計(jì)值1.317冷灰斗傾角hd設(shè)計(jì)值55

48、18冷灰斗中部寬度ldzm(a+lhd)/26.419冷灰斗高度hhdm(a-lhd)/2tanhd5.1120冷灰斗斜邊長一半lhxmhhd/2sinhd2.85021側(cè)墻面積fcm2hpldp+(ldp+ly+lp+a)hzx/2+hlta+(ldz+a)hhd/4235.08322前墻面積fqm2b(hp+hzy+hlt+lhx)291.50023后墻面積fhm2b(lx+hlt+lhx)218.00024出口窗面積fckm2b(lp+ly+hp)12225頂棚面積fdm2bldp47.1626爐底面積fldm2blhd67.07227爐膛總面積flm22fc+ fd+ fck+ fq+ fh+ fld1215.9028爐膛總高h(yuǎn)lmhhd/2+hlt+hzx+0.5lp28.6329爐膛容積確定fcb2463.674.2.3 爐膛受熱面 表4-6 爐膛受熱面序號名稱符號單位公式及計(jì)算結(jié)果1水冷壁規(guī)格mm-2角系數(shù)x-采用膜式壁,角系數(shù)取113爐墻面積f1m2-1215.904水冷壁