鍋爐與鍋爐房課程設(shè)計

1、鍋爐與鍋爐房課程設(shè)計學(xué) 院： 班 級： 學(xué) 號： 姓 名： 指導(dǎo)老師： 設(shè)計日期： 20*-*-* 目錄一、設(shè)計題目2二、原始資料2三、熱力計算33.1鍋爐規(guī)范33.2燃料特性33.3鍋爐各受熱面的漏風(fēng)系數(shù)和空氣過剩系數(shù)33.4 理論空氣量、煙氣理論容積計算43.5 各受熱面煙道中煙氣特性計算43.6 焓溫表53.7 鍋爐熱平衡及燃料消耗量計算73.8 爐膛結(jié)構(gòu)特性計算83.9 爐膛熱力計算15四、參考資料17一、設(shè)計題目SHL10-1.25/350-W鍋爐二、原始資料1. 鍋爐蒸發(fā)量 D1=10t/h2. 給水溫度 tgs=1053. 鍋爐排污率bw=5%4. 過熱蒸汽溫度 t1=3505.

2、 過熱蒸汽壓力 P1=1.25MPa6. 周圍環(huán)境溫度 tlk=307. 燃料特性 燃料名稱：河南焦作III類無煙煤煤的成分(%)Mar=8.2Aar=19.02Car=64.95Har=2.20Oar=2.75Nar=0.96Sar=0.51煤的干燥無灰基揮發(fā)分(%)Vdaf=8.48煤的低位發(fā)熱量 Qar,net=24150KJ/Kg三、熱力計算3.1鍋爐規(guī)范鍋爐蒸發(fā)量 D 10×103 kg/h過熱蒸汽壓力 P1 1.25 MPa過熱蒸汽溫度 t1 350 給水溫度 tgs105鍋爐排污率 bw5%周圍環(huán)境溫度 tlk303.2燃料特性燃料名稱：III類無煙煤煤的成分(%)Ma

3、r=8.2 Aar=19.02Car=64.95 Har=2.20Oar=2.75 Nar=0.96 Sar=0.51煤的干燥無灰基揮發(fā)分(%)：Vdaf=8.48煤的低位發(fā)熱量：Qar,net=24150KJ/Kg3.3鍋爐各受熱面的漏風(fēng)系數(shù)和空氣過剩系數(shù)序號鍋爐受熱面入口處過量空氣系數(shù)漏風(fēng)系數(shù)出口處過量空氣系數(shù)1爐膛1.40.11.52防渣管1.501.53蒸汽過熱器1.50.051.554鍋爐管束1.550.11.655省煤器1.650.11.756空氣預(yù)熱器1.750.11.853.4 理論空氣量、煙氣理論容積計算序號名稱符號單位計算公式結(jié)果1理論空氣量V0m³（標(biāo)）/kg0

4、.0889(Car+0.375Sar)+0.265Har-0.0333Oar=0.0889×(64.95+0.375×0.29)+0.265×2.20-0.0333×2.752RO2容積V RO2m³（標(biāo)）/kg0.01866（Car+0.375Sar）=0.01866×（64.950.375×0.29）3N2理論容積V0N2m³（標(biāo)）/kg0.79V0+0.008Nar=0.79*6.275+0.008*0.964H2O理論容積V0H2Om³（標(biāo)）/kg0.111Har+0.0124Mar+0.0161

5、 V0=0.111*2.20+0.0124*8.2+0.0161*6.2753.5 各受熱面煙道中煙氣特性計算序號名稱符號單位計算公式爐膛與防渣管蒸汽過熱器鍋爐管束省煤器空氣預(yù)熱器1平均過量空氣系數(shù)pj(+)/22實(shí)際水蒸氣容積VH2Om³（標(biāo)）/kgV0H2O+0.0161(-1)Vok3實(shí)際煙氣量Vym³（標(biāo)）/kgV RO2+ V0N2+ VH2O+(-1)Vo4RO2容積份額r RO2VRO2/Vy5H2O容積份額r H2OVH2O/Vy6三原子氣體rqr RO2+ r H2O3.6 焓溫表()V RO2=1.213996V0N2=4.965V0H2O=0.4497

6、()co2V RO2()co2()N2V0N2()N2()h2oV0H2O()h2o1234567100170129.6150.5200357.5259.9304.5300558.8392462.7400771.9526.5626.2500994.4663.8794.96001224.6804.1968.97001461.9947.51148.98001704.91093.61334.49001952.31241.61526.110002203.51391.71722.911002458.41543.81925.112002716.61697.22132.313002976.71852.723

7、43.714003239.12008.72559.115003503.12166277916003768.82324.5300117004036.42484322918004304.72643.7345819004574.12804.1369020004844.12965.13925()I0y kJ/kgV0=6.893Iy= I0y+(-1)Iok (kJ/kg)3+5+7()kV0()k=1.5=1.55=1.65=1.75=1.85189101112131415100132.4200266.4300402.7400541.8500684.1600829.7700978.38001129.

8、19001282.310001437.311001594.912001753.413001914.214002076.215002238.916002402.917002567.318002731.919002898.820003064.73.7 鍋爐熱平衡及燃料消耗量計算序號名稱符號單位計算公式或來源數(shù)值1燃料低位發(fā)熱量Qar,netkJ/kg給定2冷空氣溫度tlk給定3理論冷空氣焓I0lkkJ/kg6.275*132.4*0.34排煙溫度py假定5排煙熱焓IpykJ/kg據(jù)py和=1.856固體不完全燃燒熱損失q4%選取7氣體不完全燃燒熱損失q3%選取8排煙熱損失q2%(3050-1.85

9、*249.243)*(100-15)/241509散熱損失q5%選取10灰渣漏煤與總灰量之比l取用11灰渣熱焓()hhkJ/kgt=600 查表B812灰渣物理熱損失q6%(0.8*560.2*20.65)/2415013鍋爐總熱損失q%9.11207+15+1+1.7+0.3832114鍋爐熱效率%100-27.0115過熱蒸汽焓igzkJ/kg查表B1516飽和水溫度tsw查表B1317飽和水焓tbwkJ/kg查表B1318給水焓tgskJ/kg查表B1419鍋爐排污率Ppw%20鍋爐有效利用熱QkJ/h10000*(3152-441.16)+0.05*10000*(845-441.16)

10、21燃料消耗量BkJ/h27310320*100/(24150*72.8)22計算燃料消耗量BjkJ/h1553.382*(1-0.15)23保熱系數(shù)1-1.7/(72.08+1.7)3.8 爐膛結(jié)構(gòu)特性計算 3-1 爐膛的結(jié)構(gòu)特性 3-2 爐膛包覆面積 3-3 后墻輻射受熱面3-4前墻輻射受熱面序號項目符號計算或數(shù)據(jù)來源數(shù)值單位爐膛周界面積計算：1側(cè)墻總面積F12后墻總面積F23前、頂墻總面積F34爐墻總面積F5爐排有效面積R6爐膛周界面積F17爐膛總?cè)莘eV序號項目符號計算或數(shù)據(jù)來源數(shù)值單位42水冷度43爐膛有效輻射層44火床與爐墻面積比3.9 爐膛熱力計算序號名稱符號單位計算公式或來源數(shù)值

11、1燃料低位發(fā)熱量Qar,netkJ/kg給定2燃料消耗量BkJ/h查表計算3計算燃料消耗量BjkJ/h查表計算4保熱系數(shù)1-1.7/(72.99+1.7)5爐膛出口過量系數(shù)給定6爐膛漏風(fēng)系數(shù)給定7冷空氣焓I0lkkJ/kgt=308熱空氣溫度thw先假定，再校核9熱空氣焓I0hkkJ/kg查焓溫表10空氣帶入爐膛熱量QrkJ/kg(1.5-0.1)*1678.796-0.1*249.24311爐膛入爐熱量QturkJ/kg24150*（100-1-15-0.38）/(100-15)+1653.8712絕熱燃燒溫度=1.5，查焓溫表13絕熱燃燒絕對溫度TchK+27314爐膛出口溫度fur先假定

12、，再校核15爐膛出口煙焓IfurkJ/kg=1.5，查焓溫表16爐膛出口絕對溫度TtucKfur+27317煙氣平均熱容量VcarkJ/(kg)(25411-14800)/( 1580-980)18煙氣中水蒸氣容積份額r H2O查煙氣特性表19三原子氣體容積份額rr RO2+ r H2O20三原子氣體分壓力psMPa0.1695*0.121三原子氣體輻射力PsSMPa0.01695*1.5722三原子氣體輻射減弱系數(shù)kn1/MPa·m(1-0.37*1253/1000)*(2.7669+5.11*0.04581)/0.1631-1.02*0.169523每kg燃料煙氣量Gkkg/kg

13、0.8098+1.306*1.5*6.27524煙氣中飛灰濃度fkg/kg0.2065*0.2/13.1025固體顆粒輻射減弱系數(shù)kp1/MPa·m7752*0.00321/1253+0.30626介質(zhì)輻射減弱系數(shù)k1/MPa·mkn+ kp=1.4752+0.492827火焰黑度ay1-e-kpq=1-e-1.9698*0.1*1.5728水冷壁灰壁面黑度awal取定29爐膛水冷度H/(Ftue-R)=37.15/80.9530火床與爐墻的面積比R/(Ftue-R)=11.78/80.9531爐膛系統(tǒng)黑度alu1/0.8+0.459*(1-0.2666)(1-0.146)

14、/1-(1-0.2666)(1-0.146)-132波爾茲曼準(zhǔn)則Bn（0.977*1553.382*17.096）/（3.6*5.7*10-8*37.5*1853.03）33管外層污層熱阻·/W取定34爐膛輻射受熱面吸熱量Qrkj/kg0.977*(250411.79-14800)35輻射受熱面熱流密度qiW/(1553.382*10366.95)/(3.6*37.15)36水冷壁管外灰污層表面溫度TwalK0.00258*102000+196.66+27337系數(shù)m(5.7×10-8/98977.76)* 779.26438計算值0.444*(1/0.4959+0.1595)39無因次出口溫度ffur查圖C840爐膛出口煙氣絕對溫度TffurK0.666*1843.741爐膛出口煙氣溫度yfur1231.59-27342爐膛出口煙焓Iyfurkj/kg=1.5，查焓溫表43爐膛輻射放熱量Qykj/kg0.977*（25411.79-14220）44燃燒面熱強(qiáng)度qRW/(1553.382*24150)/(3.6*11.78)45燃燒室熱強(qiáng)度qvW/(1553.382*24150)/(3.6*40.4