鍋爐原理課程設(shè)計(jì)課件

1、鍋爐原理課程設(shè)計(jì)課件鍋爐原理課程設(shè)計(jì)課件設(shè)計(jì)目的該課程設(shè)計(jì)是鍋爐原理的重要環(huán)節(jié)；使鍋爐原理課程的知識(shí)得以鞏固、充實(shí)和提高；增強(qiáng)綜合運(yùn)用熱力學(xué)、傳熱學(xué)及鍋爐原理知識(shí)的能力；深化對(duì)鍋爐結(jié)構(gòu)、生產(chǎn)工藝流程及各因素對(duì)鍋爐運(yùn)行影響的認(rèn)識(shí)；掌握鍋爐機(jī)組的熱力計(jì)算方法；培養(yǎng)查閱資料、合理選擇和分析數(shù)據(jù)、科學(xué)計(jì)算及制圖等基本技能；培養(yǎng)工程技術(shù)素養(yǎng)及對(duì)工程技術(shù)嚴(yán)肅認(rèn)真和負(fù)責(zé)的態(tài)度。 設(shè)計(jì)目的該課程設(shè)計(jì)是鍋爐原理的重要環(huán)節(jié)；設(shè)計(jì)題目420t/h再熱煤粉鍋爐變工況校核熱力計(jì)算設(shè)計(jì)題目420t/h再熱煤粉鍋爐設(shè)計(jì)課題的工程背景鍋爐運(yùn)行中煤質(zhì)特性的變化；鍋爐運(yùn)行中負(fù)荷的頻繁波動(dòng)；鍋爐輔助設(shè)備與系統(tǒng)故障的影響；鍋爐故障的

2、診斷與分析；鍋爐的改造設(shè)計(jì)計(jì)算。設(shè)計(jì)課題的工程背景鍋爐運(yùn)行中煤質(zhì)特性的變化；校核設(shè)計(jì)應(yīng)解決的問題通過校核熱力計(jì)算的方法，研究工況（煤種）變化后，鍋爐整體熱力特性的變化，具體體現(xiàn)在主要熱力參數(shù)的變化：各受熱面進(jìn)出口煙氣與汽水溫度的變化；鍋爐機(jī)組的效率及燃料消耗量；會(huì)否出現(xiàn)受熱面超溫或汽溫嚴(yán)重不足現(xiàn)象；會(huì)否出現(xiàn)排煙溫度過高或過低現(xiàn)象。校核設(shè)計(jì)應(yīng)解決的問題通過校核熱力計(jì)算的方法，研究工況（煤種校核設(shè)計(jì)已知條件鍋爐的整體布置及受熱面結(jié)構(gòu)尺寸；鍋爐的設(shè)計(jì)參數(shù)及原設(shè)計(jì)煤種；鍋爐的燃用煤種；鍋爐給水及減溫水參數(shù)；鍋爐的制粉系統(tǒng)型式。校核設(shè)計(jì)已知條件鍋爐的整體布置及受熱面結(jié)構(gòu)尺寸；設(shè)計(jì)內(nèi)容校核燃煤的元素分析數(shù)

3、據(jù)，判別煤種；繪制鍋爐的結(jié)構(gòu)布置簡(jiǎn)圖和熱力系統(tǒng)圖；鍋爐爐膛及受熱面的結(jié)構(gòu)特性計(jì)算；鍋爐的全面校核熱力計(jì)算；編寫課程設(shè)計(jì)說明書。 設(shè)計(jì)內(nèi)容校核燃煤的元素分析數(shù)據(jù)，判別煤種；設(shè)計(jì)要求計(jì)算全部采用手工計(jì)算；所有計(jì)算均采用列表形式；列表計(jì)算中有關(guān)數(shù)據(jù)及計(jì)算公式必須直接列出或指明來源出處；計(jì)算完成后，必須對(duì)各部分受熱面按規(guī)定要求進(jìn)行誤差校核計(jì)算，且要求誤差滿足要求；圖紙符合制圖規(guī)范要求；說明書條理及層次清楚；在設(shè)計(jì)教室按時(shí)上下班，組織考考勤；設(shè)計(jì)工作嚴(yán)禁抄襲他人成果，或請(qǐng)人計(jì)算。設(shè)計(jì)要求計(jì)算全部采用手工計(jì)算；設(shè)計(jì)進(jìn)度熟悉題目、收集資料： 1天。繪制鍋爐整體布置圖： 1天。繪制鍋爐詳細(xì)的傳熱熱力系統(tǒng)圖：

4、1天。確定計(jì)算方法，繪制詳細(xì)計(jì)算流程圖： 1天。煤質(zhì)校核、燃燒計(jì)算： 1天。受熱面熱力計(jì)算，結(jié)果分析：14天。編寫、整理設(shè)計(jì)說明書：1天。答辯：1天?？偣?周時(shí)間。設(shè)計(jì)進(jìn)度熟悉題目、收集資料： 1設(shè)計(jì)參考資料鍋爐課程設(shè)計(jì)（趙翔，任有中編，水利電力出版社）；鍋爐原理；鍋爐機(jī)組熱力計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)方法；水蒸汽圖表、公式（國際公式化委員會(huì)IFC）；工程熱力學(xué)；傳熱學(xué)。設(shè)計(jì)參考資料鍋爐課程設(shè)計(jì)（趙翔，任有中編，水利電力出版社）；設(shè)計(jì)方法鍋爐的兩種設(shè)計(jì)方法用于鍋爐設(shè)計(jì)的方法：設(shè)計(jì)熱力計(jì)算方法用于鍋爐變工況及故障診分析的方法：校核熱力計(jì)算方法設(shè)計(jì)熱力計(jì)算方法給定煤種及鍋爐用戶要求達(dá)到的技術(shù)參數(shù)（蒸汽流量、壓力、溫

5、度），設(shè)計(jì)鍋爐總體布置及各部分受熱面的設(shè)計(jì)方法。校核熱力計(jì)算方法已知鍋爐的具體結(jié)構(gòu)，當(dāng)鍋爐的燃料、負(fù)荷工況及有關(guān)設(shè)備、系統(tǒng)與受熱面發(fā)生重要變化時(shí)，用于計(jì)算鍋爐熱力特性參數(shù)時(shí)的方法。設(shè)計(jì)方法鍋爐的兩種設(shè)計(jì)方法整個(gè)鍋爐及各級(jí)受熱面?zhèn)鳠嵊?jì)算的基本思路及方法對(duì)于給定結(jié)構(gòu)尺寸的鍋爐，當(dāng)其燃用煤種及蒸發(fā)量一定時(shí)，各受熱面分界處的蒸氣與煙氣溫度是唯一確定的?；谝陨险J(rèn)識(shí)，計(jì)算開始時(shí)，可采用試錯(cuò)法，即事先猜測(cè)某些參數(shù)（如煙氣溫度），然后在此基礎(chǔ)上進(jìn)行計(jì)算。對(duì)于爐膛計(jì)算，應(yīng)事先假設(shè)熱空氣進(jìn)口溫度及排煙溫度。整個(gè)鍋爐及各級(jí)受熱面?zhèn)鳠嵊?jì)算的基本思路及方法對(duì)于給定結(jié)構(gòu)尺寸校核熱力計(jì)算的程序列出原始數(shù)據(jù)空氣平衡計(jì)算計(jì)算

6、并繪制煙氣性質(zhì)表和焓溫表熱平衡、效率、燃料消耗量計(jì)算假定熱空氣溫度，進(jìn)行爐膛傳熱計(jì)算按煙氣流程，進(jìn)行各受熱面?zhèn)鳠嵊?jì)算熱力計(jì)算數(shù)據(jù)整理匯總預(yù)備計(jì)算熱力數(shù)據(jù)修正熱平衡相對(duì)誤差校核YN校核熱力計(jì)算的程序列出原始數(shù)據(jù)空氣平衡計(jì)算計(jì)算并繪制煙氣性不同受熱面的熱力計(jì)算方法爐膛輻射受熱面先假定熱空氣溫度、爐膛出口溫度計(jì)算爐膛輻射受熱面面積計(jì)算理論燃燒溫度、出口煙氣焓及煙氣輻射特性參數(shù)NY結(jié)束不同受熱面的熱力計(jì)算方法爐膛輻射受熱面先假定熱空氣溫度、爐膛需預(yù)先假定Trk(假定） 需預(yù)先假定爐膛熱力計(jì)算需預(yù)先假定Trk(假定） 需預(yù)先假定爐膛熱力計(jì)算關(guān)于爐膛出口煙溫的控制問題對(duì)于鍋爐的設(shè)計(jì)計(jì)算：應(yīng)合理布置爐膛水冷

7、壁管受熱面，將爐膛出口煙溫控制在不致結(jié)渣的水平，即：當(dāng)缺少灰熔點(diǎn)資料時(shí)， 屏式過熱器后的煙溫：對(duì)于強(qiáng)結(jié)渣性煤，屏式過熱器進(jìn)口煙溫應(yīng)小于1250 ，對(duì)于弱結(jié)渣性煤應(yīng)小于1250 ；對(duì)于某些褐煤應(yīng)低于1000 。關(guān)于爐膛出口煙溫的控制問題對(duì)于鍋爐的設(shè)計(jì)計(jì)算：應(yīng)合理布置爐膛對(duì)于鍋爐的校核設(shè)計(jì)：因?yàn)殄仩t爐膛水冷壁受熱面積已經(jīng)確定，因此，當(dāng)所燃煤種一種時(shí)，其爐膛出口煙溫是唯一確定的，即不論所燃煤種本身的灰熔點(diǎn)溫度為多少，其實(shí)際值等于計(jì)算結(jié)果。當(dāng)爐膛出口煙氣溫度高于灰熔點(diǎn)溫度時(shí)，只能說明該鍋爐燃用校核煤種不合適，可能引起嚴(yán)重的結(jié)渣。對(duì)于鍋爐的校核設(shè)計(jì)：因?yàn)殄仩t爐膛水冷壁受熱面積已經(jīng)確定，對(duì)流受熱面的傳熱計(jì)

8、算已知條件：受熱面的面積、進(jìn)口煙氣及工質(zhì)參數(shù)。對(duì)流受熱面先假定在假定基礎(chǔ)上求出待求參數(shù)：出口煙氣及工質(zhì)的參數(shù)（焓或溫度）。對(duì)流受熱面的傳熱計(jì)算已知條件：對(duì)流受熱面先假定在假定基礎(chǔ)上求對(duì)流受熱面的計(jì)算思路及方法假定受熱面出口煙氣溫度或焓，由熱平衡求出煙氣放熱量：由煙氣與工質(zhì)熱平衡，求出工質(zhì)的出口焓與溫度：(1)(2)由（2）（1）對(duì)流受熱面的計(jì)算思路及方法假定受熱面出口煙氣溫度或焓，由熱平假設(shè)值正確性的檢驗(yàn)檢驗(yàn)假設(shè)正確與否的理論依據(jù)由于受熱面出口煙氣溫度是基于經(jīng)驗(yàn)猜測(cè)假設(shè)的，如果猜測(cè)正確，則工質(zhì)的吸熱量應(yīng)等于煙氣經(jīng)由傳熱過程傳給工質(zhì)的熱量。因此，要判斷假設(shè)是否正確，只需驗(yàn)證傳熱量與工質(zhì)吸熱量是否

9、相等即可。而傳熱量計(jì)算如下：如果Y結(jié)束N重新假設(shè)假設(shè)值正確性的檢驗(yàn)檢驗(yàn)假設(shè)正確與否的理論依據(jù)由于受熱面出口煙各對(duì)流受熱面熱力計(jì)算的特點(diǎn)附加受熱面及其計(jì)算附加受熱面：與主受熱面平行，或順煙氣流動(dòng)方向布置的其他受熱面，其面積不超過主受熱面的10%。附加受熱面是因鍋爐結(jié)構(gòu)需要而設(shè)置的受熱面，有時(shí)也稱為配合受熱面，通常有：過熱器區(qū)域的貼墻水冷壁；對(duì)流煙道的頂棚管、包覆管；受熱的懸吊管；受熱面的引出管。各對(duì)流受熱面熱力計(jì)算的特點(diǎn)附加受熱面及其計(jì)算附加受熱面：過熱附加受熱面的計(jì)算方法如面積小于主受熱面的4%并入主受熱面中，并按主受熱面的主算方法進(jìn)行計(jì)算。如面積為主受熱面積的4 10%（1）傳熱系數(shù)k與主受

10、熱面取相同數(shù)值；（2）傳熱溫差計(jì)算：與主受熱面平行時(shí)： 與主受熱面順列布置時(shí)：因主受熱面未計(jì)算時(shí)，附加受熱面無法計(jì)算，因此，在計(jì)算主受熱面時(shí)，附加受熱面的吸熱量先假設(shè)，后校核。附加受熱面的計(jì)算方法如面積小于主受熱面的4%如面積為主受熱面屏式過熱器屏式過熱器是通常為過熱器的中間級(jí)，計(jì)算時(shí)，其進(jìn)出口汽溫、煙溫均為未知，計(jì)算時(shí)先假定吸熱量，并根據(jù)分級(jí)定溫的要求假設(shè)進(jìn)出口溫度，待過熱器全部計(jì)算完畢后再進(jìn)行校核。屏式過熱器直接吸收來自于爐膛的部分輻射熱量，計(jì)算時(shí)必須考慮這部分熱量。屏式過熱器屏式過熱器是通常為過熱器的中間級(jí)，計(jì)算時(shí)，其進(jìn)出口有噴水減溫器的過熱器因有減溫噴水量，考慮到蒸汽流量的平衡，減溫水

11、流量需先假設(shè)，后校核。減溫水量的假設(shè)可根據(jù)經(jīng)驗(yàn)或參照同類型、同容量、同煤種的鍋爐進(jìn)行假設(shè)。一般情況下：對(duì)于tgr500 ,自然循環(huán)的鍋爐，噴水量約為銘牌負(fù)荷的3%。有噴水減溫器的過熱器因有減溫噴水量，考慮到蒸汽流量的平衡，減煙道轉(zhuǎn)向室煙道轉(zhuǎn)向室因流通面積大，受熱面布置少，煙氣速度很低，因此，可以不考慮對(duì)流傳熱，只考慮輻射傳熱。轉(zhuǎn)向室受熱面為附加受熱面，其計(jì)算采用先假設(shè)吸熱量，再校核的方法。轉(zhuǎn)向室附加受熱面的計(jì)算誤差可以在10%以內(nèi)。煙道轉(zhuǎn)向室煙道轉(zhuǎn)向室因流通面積大，受熱面布置少，煙氣速度很低雙級(jí)省煤器的計(jì)算計(jì)算第二級(jí)(高溫）省煤器，只知入口煙溫，其他均為未知。為此，可根據(jù)熱平衡先估算高溫級(jí)省煤

12、器的出口處水的焓值。對(duì)于表面式減溫器，且冷凝水全部返回進(jìn)入省煤器入口時(shí)，可按下式計(jì)算：二級(jí)省煤器進(jìn)口工質(zhì)參數(shù)即為一級(jí)省煤器的出口參數(shù)。當(dāng)一、二級(jí)省煤器均計(jì)算完畢后，用二級(jí)省煤器的總吸熱量進(jìn)行校核。雙級(jí)省煤器的計(jì)算計(jì)算第二級(jí)(高溫）省煤器，只知入口煙溫，其他計(jì)算結(jié)束、正確與否的判斷單級(jí)受熱面對(duì)于爐膛，爐膛出口假設(shè)煙氣溫度與計(jì)算所得溫度相差在100以內(nèi)，則認(rèn)為（假設(shè)排煙溫度及熱空氣溫度假定正確的前提下）本次爐膛計(jì)算 正確，可以進(jìn)入至下一級(jí)受熱面。對(duì)于對(duì)流受熱面，根據(jù)熱平衡計(jì)算的熱量與傳熱計(jì)算的熱量之相對(duì)誤差如果滿足要求，則認(rèn)為本級(jí)受熱面計(jì)算結(jié)查正確，可以進(jìn)入下一級(jí)受熱面。計(jì)算結(jié)束、正確與否的判斷單級(jí)受熱面對(duì)于爐膛，爐膛出口假設(shè)煙氣對(duì)于整臺(tái)鍋爐如果鍋爐的所有各級(jí)受熱面均計(jì)算結(jié)束，在各級(jí)受熱面的計(jì)算誤差均滿足要求的前提下，校核鍋爐最后計(jì)算得到的排煙溫度與熱空氣溫度，如果其誤差滿足： 則認(rèn)為整臺(tái)鍋爐的校核計(jì)算結(jié)束，且結(jié)果正確。否則，需重新假設(shè)排煙溫度及熱空氣溫度，然后，重新從爐膛開始，逐級(jí)計(jì)算各級(jí)受熱面。對(duì)于整臺(tái)鍋爐如果鍋爐的所有各級(jí)受熱面均計(jì)算結(jié)束，在各級(jí)受熱面校核計(jì)算結(jié)果分析主要把握以下幾點(diǎn)：對(duì)照計(jì)算所得爐膛出口煙氣溫度與煤灰的DT、ST溫度之差的大小。過、再熱汽