鍋爐課程設(shè)計完整演示文稿

鍋爐課程設(shè)計完整版演示文稿第一頁，共三十一頁。優(yōu)選鍋爐課程設(shè)計完整版ppt第二頁，共三十一頁。熱力計算：選定鍋爐的總布置，選定燃料，進(jìn)行燃料消耗量的計算，然后再決定鍋爐結(jié)構(gòu)，進(jìn)行爐膛傳熱計算，決定對流受熱面的結(jié)構(gòu)，進(jìn)行對流受熱面的傳熱計算。在以上的結(jié)構(gòu)計算和傳熱計算中，須預(yù)先選定受熱面的管徑和壁厚，布置好水循環(huán)系統(tǒng)（汽包鍋爐）或啟動系統(tǒng)（超臨界鍋爐）強度計算：根據(jù)熱力計算結(jié)果，計算管壁溫度和承壓部件強度，并根據(jù)金屬材料極限許用應(yīng)力的等級，確定各受熱面所應(yīng)取用的合金材料，必要時可重新調(diào)整管徑、壁厚，以便在滿足強度的條件下，使制造總費用達(dá)到最低。水循環(huán)計算：自然循環(huán)汽包爐，需要進(jìn)行，校核水循環(huán)是否安全可靠。空氣動力計算：核算煙、風(fēng)道流動阻力是否合理，并依此選擇鍋爐的送、引風(fēng)機。本設(shè)計只進(jìn)行熱力計算第三頁，共三十一頁。課程設(shè)計的目的和任務(wù)

一、課題2209t/h亞臨界壓力自然循環(huán)鍋爐的設(shè)計布置與計算第四頁，共三十一頁。二、目的和任務(wù)目的：1）運用鍋爐原理課所學(xué)知識,并加以鞏固、充實和提高；2）掌握鍋爐機組的熱力計算方法并學(xué)會使用熱力計算標(biāo)準(zhǔn)；3）培養(yǎng)綜合考慮鍋爐機組設(shè)計與布置的初步能力；4）培養(yǎng)查閱資料,合理選擇和分析數(shù)據(jù)的能力,提高運算制圖等基本技能；5）培養(yǎng)對工程技術(shù)問題的嚴(yán)肅認(rèn)真和負(fù)責(zé)的態(tài)度。任務(wù)：1）完成2209t/h鍋爐的整體布置和熱力計算；2）寫出熱力計算書和結(jié)構(gòu)計算書；3）編寫設(shè)計說明書。第五頁，共三十一頁。三、鍋爐設(shè)計原始數(shù)據(jù)煤質(zhì)資料(設(shè)計煤種）：碳Car=56.59%氫Har=2.69%氧Oar=2.93%氮Nar=0.94%硫Sar=0.75%灰分Aar=29.60%水分Mar=6.50%揮發(fā)分Vdaf=26.76%低位發(fā)熱量Qar,net,p=21280kJ/kgDT=1210℃ST=1430℃FT=1480℃第六頁，共三十一頁。鍋爐參數(shù)（BMCR）：過熱蒸汽流量Dgr2209t/h過熱蒸汽壓力pgr17.42Mpa過熱蒸汽溫度tgr5**℃(注：**——學(xué)號后2位數(shù)字)再熱蒸汽流量Dzr1858t/h再熱蒸汽壓力（進(jìn)口/出口）pzr1/pzr24.03/3.85Mpa再熱蒸汽溫度（進(jìn)口/出口）Tzr1/Tzr2333/5**℃給水壓力pgs18.92Mpa給水溫度tgs283℃燃燒方式四角布置、切向燃燒當(dāng)?shù)卮髿鈮?00.7kpa空氣中含水率10克/千克干空氣制粉系統(tǒng)型式中速磨煤機正壓冷一次風(fēng)機直吹式再熱蒸汽調(diào)溫方式：擺動式燃燒器第七頁，共三十一頁。說明1）作業(yè)提交格式為計算書格式，可參考本書例題，列出計算公式，并代入公式中的每一項數(shù)據(jù)。2）計算按原蘇聯(lián)《鍋爐熱力計算標(biāo)準(zhǔn)方法（1998）》計算，每一部分計算時，先明確這部分計算任務(wù)是什么，找出有關(guān)公式及依據(jù)，再列項進(jìn)行計算，項目序號不能顛倒。3）各受熱面出口的過量空氣系數(shù)值的取值，參見表1。表1鍋爐各受熱面出口的過量空氣系數(shù)受熱面名稱爐膛分隔屏過熱器后屏過熱器末級再熱器末級過熱器轉(zhuǎn)向室低溫再熱器省煤器空氣預(yù)熱器過量空氣系數(shù)（出口）1.21.21.21.21.221.221.241.261.34第八頁，共三十一頁。4）爐膛漏風(fēng)系數(shù)取0.03；制粉系統(tǒng)密封風(fēng)系數(shù)取0.042，旁路一次冷風(fēng)系數(shù)取0.065?？諝忸A(yù)熱器出口風(fēng)量系數(shù)（一、二次熱風(fēng)總和）經(jīng)計算得到。5）鍋爐不設(shè)暖風(fēng)器，進(jìn)口風(fēng)溫取25℃，出口風(fēng)溫取335℃（一、二次風(fēng)相同）。6）計算煙氣焓溫表時不考慮飛灰焓；7）各受熱面的介質(zhì)流阻決定了各受熱面出口的介質(zhì)壓力，本作業(yè)給出的各受熱面出口的介質(zhì)壓力參見表2。表2鍋爐各受熱面出口的介質(zhì)壓力受熱面名稱省煤器汽包包復(fù)過熱器分隔屏過熱器后屏過熱器末級過熱器低溫再熱器末級再熱器介質(zhì)壓力（出口），Mpa18.7018.6718.3418.0517.7017.423.953.85第九頁，共三十一頁。8）本題由于是亞臨界鍋爐，故從給水加熱到飽和蒸汽的汽化熱與過熱熱的比例小于例題的超臨界鍋爐。為此，要求爐膛出口煙溫高一些。下爐膛出口煙溫可取1400℃左右，以保證省煤器有一定的吸熱量。9）包復(fù)過熱器的吸熱量采用先設(shè)后校的方法計算，本題給出包復(fù)過熱器總吸熱量的估計值為805kJ/kg。10）各對流式受熱面的布置方式：末級過熱器為順流；低溫再熱器為逆流；省煤器為逆流，空氣預(yù)熱器為逆流；受熱面排列方式（錯、順排）由學(xué)生自己確定。11）各受熱面的傳熱量的大致數(shù)值，可由指導(dǎo)教師給出推薦值。12）水冷壁懸吊管、蒸汽冷卻管、低再垂直引出管、省煤器引出管、轉(zhuǎn)向室的傳熱量采用簡化計算，各段溫降分別取為：10℃、5℃、32℃、6℃和10℃。13）過熱器減溫噴水共二級，均引自高壓加熱器出口。第一級設(shè)計噴水量為56t/h，第二級設(shè)計噴水量為34t/h。再熱器只有事故噴水，也引自高壓加熱器出口。設(shè)計噴水量43t/h.。14)爐內(nèi)各屏接收出口窗爐內(nèi)輻射熱量的份額，即角系數(shù)，可按加權(quán)平均的方法作近似計算，具體計算可參照例題結(jié)構(gòu)計算書。15)回轉(zhuǎn)式空氣預(yù)熱器計算時，數(shù)量二臺，煙氣、空氣（一、二次風(fēng)）沖刷轉(zhuǎn)子份額，按照例題各選取0.4166,轉(zhuǎn)子內(nèi)徑取13800mm，安裝強化蓄熱板，波形板的形狀尺寸以及面積密度修正系數(shù)c的取值都與例題相同。第十頁，共三十一頁。在進(jìn)行設(shè)計熱力計算之前要進(jìn)行鍋爐的整體布置：確定爐型（П型、塔形或其它布置方式）、水循環(huán)方式（自然循環(huán)、控制循環(huán)、直流）、燃燒方式（直流燃燒器、旋流燃燒器）、過熱汽溫、再熱汽溫的調(diào)節(jié)方式（擺動式直流燃燒器、煙氣擋板、煙氣再循環(huán)等）。上述幾個大的方面確定后，就要設(shè)計布置受熱面，即決定爐膛、對流煙道以及受熱面之間的相對位置和相互關(guān)系，各種受熱面的型式（即錯列或順列、立式或臥式）和尾部受熱面的布置方式（單級布置或雙級布置）、還要確定制粉系統(tǒng)的方式，燃燒器型式與布置，并預(yù)先選定鍋爐的排煙溫度、熱空氣溫度等經(jīng)濟性指標(biāo)。熱力計算思路：第十一頁，共三十一頁。原始數(shù)據(jù)鍋爐的蒸發(fā)量、給水壓力和給水溫度，以及主汽閥前過熱蒸汽的壓力和溫度；再熱器進(jìn)、出口處的蒸汽壓力、蒸汽溫度和蒸汽流量。連續(xù)排污量；燃料特性；制粉系統(tǒng)的計算數(shù)據(jù)，如磨煤一次風(fēng)量、旁路一次冷風(fēng)量、煤粉空氣混合物總量、制粉系統(tǒng)漏風(fēng)率（或密封風(fēng)系數(shù)）、煤粉的濕度和溫度等；選定的排煙溫度和熱空氣溫度；其它一些環(huán)境資料，如當(dāng)?shù)卮髿鈮骸窨諝獾暮康?。第十二頁，共三十一頁。設(shè)計計算：根據(jù)給定的受熱面的傳熱量（或給定受熱面的介質(zhì)流量和進(jìn)、出口溫度），去計算傳熱溫壓和傳熱系數(shù)，最終求出受熱面積的數(shù)值。校核計算：對一臺已經(jīng)設(shè)計好的鍋爐進(jìn)行的熱力計算，鍋爐受熱面的結(jié)構(gòu)是已知的，鍋爐煙氣和內(nèi)部介質(zhì)的中間溫度、排煙溫度、預(yù)熱器出口空氣溫度有時甚至是過熱汽溫等則是未知的。為完成計算，需要利用迭代計算的方法逐步接近待計算值。為了進(jìn)行校核熱力計算，必須提供鍋爐的圖紙和有關(guān)燃燒設(shè)備、各受熱面和煙風(fēng)道的結(jié)構(gòu)和尺寸的資料，并給出在校核工況下的鍋爐參數(shù)、燃料性質(zhì)和給水溫度。設(shè)計計算是一種直接計算的方法，一般不需要進(jìn)行逐步近似的計算過程。而進(jìn)行單個受熱面的校核計算時，一般只能知道熱側(cè)介質(zhì)和冷側(cè)介質(zhì)的各一個溫度或焓（進(jìn)口的或出口的），介質(zhì)的另一端的溫度或焓為未知。因此要預(yù)先假定一個數(shù)值，然后借助兩個熱平衡方程和一個傳熱方程，經(jīng)迭代計算逐步逼近真實值。第十三頁，共三十一頁。熱力計算步驟：按計算任務(wù)書列出原始數(shù)據(jù)；根據(jù)燃料燃燒方式、受熱面布置（指有幾級過熱器、再熱器、省煤器、空氣預(yù)熱器等）進(jìn)行空氣平衡計算。計算理論空氣量、根據(jù)各受熱面的平均過量空氣系數(shù)計算煙氣特性，根據(jù)各受熱面出口過量空氣系數(shù)，計算煙氣、空氣焓溫表；熱平衡計算。即根據(jù)燃料燃燒方式（指煤粉燃燒、循環(huán)流化床燃燒，以及燃燒器的布置等）決定q3及q4的數(shù)值。根據(jù)排煙溫度和排煙過量空氣系數(shù)決定q2，根據(jù)鍋爐容量決定q5，以及根據(jù)燃燒方法決定q6，最后決定鍋爐熱效率η，燃料消耗量B、Bj和保熱系數(shù)φ等；依據(jù)所選取的爐膛容積熱負(fù)荷qv決定爐膛容積VL。決定爐膛截面尺寸和形狀，并布置水冷壁、爐內(nèi)輻射受熱面及懸吊管、蒸汽冷卻管等；根據(jù)選取的空氣預(yù)熱溫度進(jìn)行爐膛傳熱計算；進(jìn)行爐膛內(nèi)輻射受熱面的傳熱計算，并決定各受熱面的結(jié)構(gòu)尺寸；依次進(jìn)行水平煙道、尾部豎井煙道內(nèi)的對流受熱面的傳熱計算，并決定各受熱面的結(jié)構(gòu)尺寸；確定鍋爐機組熱平衡計算誤差；編制整臺鍋爐熱力計算數(shù)據(jù)匯總表。第十四頁，共三十一頁。圖2.1-1鍋爐總布置圖第十五頁，共三十一頁。附圖1爐膛簡圖第十六頁，共三十一頁。把爐膛分為兩大塊計算（分體式爐膛計算），即把爐膛以大屏輻射式過熱器下端面為分界面，封閉的自由容積區(qū)域為下爐膛，屏式過熱器區(qū)為上爐膛，分別進(jìn)行獨立的輻射換熱計算。爐膛容積按水冷壁管中心線計算，爐膛的寬度和深度也按水冷壁管中心線計算。爐膛容積的下邊界為冷灰斗的高度之半所在平面。上爐膛即是爐頂部分，上爐膛的下邊界（即下爐膛的上邊界）為分隔屏的最下排管子中心線所在平面。爐膛出口定于后墻水冷壁向上延伸的平面。目前我國大型電站鍋爐一般規(guī)定爐膛后墻水冷壁向上直至頂棚管形成的假想平面作為爐膛出口，布置在這個平面以內(nèi)（即爐膛側(cè)）的屏式受熱面，若其橫向節(jié)距s1≤457mm，則該屏區(qū)要從爐膛有效容積中扣除，即爐膛出口截面向前移動至該屏的第一排管子中心線平面；直至出現(xiàn)s1＞457mm的屏為止。圖2爐膛主體段高度示意第十七頁，共三十一頁。爐膛容積的下邊界為冷灰斗的高度之半所在平面。圖1冷灰斗幾何形狀簡圖第十八頁，共三十一頁。過熱器系統(tǒng)按蒸汽流向可分為四級：頂棚&包墻過熱器、分隔屏過熱器、后屏過熱器及末級過熱器。其中主受熱面為分隔屏過熱器、后屏過熱器、末級過熱器。分隔屏和后屏過熱器布置在爐膛上部，主要吸收爐膛內(nèi)的輻射熱量。末級過熱器布置在水平煙道，爐膛后墻水冷壁吊掛管之后，受熱面呈逆流布置，靠對流傳熱吸收熱量，過熱器系統(tǒng)的汽溫調(diào)節(jié)采用燃料/給水比和兩級四點噴水減溫，在后屏和末過之間設(shè)置一級噴水減溫并左右交叉以減少左右側(cè)汽溫偏差。給水↓省煤器↓爐膛下部螺旋管圈↓中間混合集箱↓爐膛上部垂直管屏↓汽水分離器↓爐頂、包復(fù)過熱器↓低溫過熱器↓←一級噴水分隔屏過熱器↓←二級噴水后屏過熱器↓←三級噴水末級過熱器↓去汽機給水↓省煤器↓爐膛水冷壁↓汽包↓爐頂、包復(fù)過熱器↓低溫過熱器↓←一級噴水分隔屏過熱器↓←二級噴水后屏過熱器↓←三級噴水末級過熱器↓去汽機直流鍋爐汽包鍋爐第十九頁，共三十一頁。爐頂、包復(fù)過熱器由爐頂進(jìn)口集箱引出168根管子作為前爐頂過熱器，管子規(guī)格前部為φ63.5×9.03mm，節(jié)距為112mm。后部爐頂為φ63.5×9.03mm，節(jié)距為168mm。材料為SA-213T12，組成后爐頂和后煙井后包復(fù)，后煙井前包復(fù)并進(jìn)入后煙井下部環(huán)形集箱。從環(huán)形集箱分別引出二路受熱面，其一為后煙井兩側(cè)包復(fù)受熱面，其二為水平煙道底部及延伸側(cè)墻。各包復(fù)受熱面的結(jié)構(gòu)特性分別為：后爐頂、后煙井后包復(fù)和后煙井前包復(fù)的管子規(guī)格為φ63.5×9.03mm，材料為SA-213T12，數(shù)量為113根。后煙井兩側(cè)包復(fù)管子規(guī)格為φ63.5×9.03mm，材料為SA-213T12，數(shù)量為2×80根。水平煙道底部及延伸側(cè)墻管子規(guī)格為φ50.8×8mm，材料為SA-213T12，數(shù)量為2×55共110根，從兩側(cè)包復(fù)和延伸側(cè)墻出來的工質(zhì)分別引至分隔屏過熱器。前部爐頂上還設(shè)有供升降檢修平臺用的纜繩孔管。第二十頁，共三十一頁。附圖2分隔屏示意圖第二十一頁，共三十一頁。分隔屏過熱器布置于爐膛上部，分隔屏不僅吸收爐膛上部的煙氣輻射熱，降低爐膛出口煙溫，并能分隔煙氣流，降低爐膛出口煙溫偏差，減弱切向燃燒時爐膛出口煙氣殘余旋轉(zhuǎn)的作用。本鍋爐分隔屏過熱器共6片，沿爐膛寬度方向均布，S1為2688mm。S2為50.8mm。每片屏由八個小屏組成，共80根管子。管子規(guī)格為φ41.3×5.59～6.35mm，材料為SA-213T12，SA-213T23，SA-213T91。第二十二頁，共三十一頁。附圖3后屏簡圖第二十三頁，共三十一頁。后屏過熱器布置于爐膛鼻子的前方，共20片，沿寬度方向均布，S1為896mm，S2為54mm。每片屏有21根管子組成，總計有420根管子。管子規(guī)格和材質(zhì)分別為φ44.5、φ60，φ54，SA-213T23，T91,TP347H。第二十四頁，共三十一頁。附圖4末級再熱器簡圖第二十五頁，共三十一頁。末級再熱器布置于爐膛鼻子上方，與煙氣成順