鍋爐課程設計

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鍋爐課程設計 學年第 學期 院 系： 機電動力與信息工程系 專 業(yè)： 熱能與動力工程 學 生 姓 名： 學 號： 課程設計題目： 汽輪機課程設計 起 迄 日 期: 9月 1日 ~ 9 月 30日 指 導 教 師: 目錄 第一章 緒論 1 1鍋爐課程設計的目的和意義 1 第二章 低溫省煤器設計 1 2.1低溫省煤器設計參數 1 2.2鍋爐結構示意圖 2 2.3低溫省煤器的結構計算 3 2.3.1 低溫省煤器作用 3 2.3.2 低溫省煤器的結構計算 3 第三章 低溫省煤器 9 3.1 低溫省煤器基本尺寸匯總 9 3.2低溫省煤器熱力計算匯總 10 參考文獻 16 第一章 緒論 1.1鍋爐課程設計的目的和意義 鍋爐課程設計是鍋爐原理課程的重要教學實踐環(huán)節(jié)，通過課程設計，使我對鍋爐原理課程的知識得以鞏固、充實和提高，提高感性認識，增強動手能力，為以后的畢業(yè)設計打下夯實的基礎。并使我掌握鍋爐機組的熱力計算方法，初步具有綜合考慮鍋爐機組整體設計與布置的能力。并培養(yǎng)了我們對工程技術問題的嚴肅認真，踏實負責的態(tài)度。鍋爐課程設計將我們在課堂里面學習到的知識，提升到了另一個層次，將零散的知識鏈接到了一起。  第二章 低溫省煤器設計 2.1低溫省煤器設計參數 表2-1 1.進口煙氣溫度 =366℃ 2.進口煙氣焓 =4561.13kJ/kg 3.出口煙氣溫度 =315℃ 4.出口煙氣焓 =3898.64kJ/kg 5.吸熱量 =666.861kJ/kg 6.出口水焓 =994.386kJ/kg 7.出口水溫度 =230.48℃ 8.進口水溫度 =215℃ 9.計算燃料量 =26591.95kJ/h 10.理論空氣量 =6.0611/kg 11.灰粒平均直徑 =13 12.保熱系數 =0.9945 2.2鍋爐結構示意圖 圖2-1鍋爐結構示意圖 A-爐膛；B-水平煙道；C-尾部煙道； 1-屏式過熱器；2-高溫過熱器；3-低溫過熱器； 4-高溫省煤器； 5-高溫空氣預熱器； 6-低溫省煤器； 7-低溫空氣預熱器 本課程設計的對象是6-低溫省煤器 2.3低溫省煤器的結構計算 2.3.1 低溫省煤器作用 （1）節(jié)省燃料。在現在鍋爐中，燃料燃燒生成的高溫煙氣，將熱量傳遞給水冷壁、過熱器和再熱器后，煙氣溫度還很高，如不設法利用，將造成很大的熱損失。在鍋爐尾部裝設省煤器，可降低煙氣溫度，減少排煙熱損失，因而節(jié)省燃料。 （2）改善汽包的工作條件。由于采用省煤器，提高了進入汽包的給水溫度，減少了汽包壁與給水之間的溫度差而引起的熱應力，從而改善了汽包的工作條件，延長了使用壽命。 (3)降低鍋爐造價。由于水的加熱是在省煤器中進行的，用省煤器這樣的低溫材料代替價格昂貴的高溫水冷壁材料，從而可降低鍋爐造價。 2.3.2 低溫省煤器的結構計算 1.橫向節(jié)距比 (2-1) 2.縱向節(jié)距比 3.受熱面積 = (2-2) cm2 4.煙氣流通面積 m2 5.水流通面積 m2 6.煙氣有效輻射層厚度 S=0.9d（-1） （2-3） m（注：d單位為m） 2.4 低溫省煤器的熱力計算 1.進口煙氣溫度 =366℃ 2.進口煙氣溫焓 3.出口煙氣溫度 =315℃ 4.出口煙氣焓 查焓溫圖知 見參[1] 5.低溫省煤器對流吸熱量 6.進口給水焓 查附錄B-6、B-7按低溫省煤器入口壓力p=11.57MPa查得 見參[2] 7.出口水焓 8.出口水溫度 ℃ 9.煙氣流速 （2-4） = =340.5℃ m/s 10.煙氣側對流放熱系數 查得W/(m2℃) 見參[2] 0.93，,0.9，,0.93 W/(m2℃) 11.煙氣壓力 0.1MPa 12.水蒸氣容積份額 查煙氣特性表得 見參[3] 13.三原子氣體和水蒸氣容積總份額 查煙氣特性表得 0.2024 見參[3] 14.三原子氣體輻射減弱系數 = (2-5) ℃ =4.3591（m） 15.灰粒的輻射減弱系數 =140.0361 1/(mMPa） 16.煙氣質量飛灰濃度 查煙氣特性表得 見參[3] 17.煙氣的輻射減弱系數 1/(mMPa） 18.煙氣黑度 19.管壁灰污層溫度 ℃ 20.煙氣側輻射放熱系數 W/（㎡℃） 21.修正后的煙氣側放熱系數 =4.834 W/（㎡℃） 22.煙氣側放熱系數 查附錄B-5 取=0.8 見參[2] W/（㎡℃） 23.污染系數 (2-6) 為修正系數取1 及查附錄A-13得=18（㎡℃）/W 見參[2] =0.46 24.平均傳熱溫差 =- （2-7） =366-230.49=135.51℃ =- （2-8） =315-215=10℃ ℃ 25.傳熱系數 W/（㎡℃） 26.低溫省煤器對流吸熱量 = (2-9) 27.計算誤差 ℃<10℃ 28.低溫省煤器性能保證 ℃ 低溫省煤器出口水溫度與高溫省煤器進口水溫度差值小于正負10℃ 圖2-2 第三章 低溫省煤器 3.1 低溫省煤器基本尺寸匯總 表3-1低溫省煤器結構尺寸 序號 名稱 符號 單位 公式 結果 1 布置 錯列 逆流 雙面進水 雙層管圈 2 管子尺寸 d mm 給定 324 3 橫向節(jié)距 mm 給定 90 4 橫向節(jié)距比 2.81 5 縱向節(jié)距 mm 給定 48 6 縱向節(jié)距比 1.50 7 橫向排數 給定 62 8 縱向排數 　 給定 32 9 受熱面積 ㎡　 765.51 10 煙氣流通面積 ㎡ 14.46 11 水流通面積 ㎡ 0.112 12 煙氣有效輻射厚度 s m （注：d單位為m）　 0.126 續(xù)表3-1 13 管束前及管束間氣室深度 m　 給定 1.4 14 管束深度 m 給定 1.44 3.2低溫省煤器熱力計算匯總 表3-2 序號 名稱 符號 單位 公式 結果 1 進口煙氣溫度 ℃ 高溫空氣預熱器出口煙溫 366 2 進口煙氣焓 kJ/kg 高溫空氣預熱器出口煙氣焓 4561.13 3 出口煙氣溫度 ℃ 給定 315 4 出口煙氣焓 ℃ 見參[1] 3898.64 5 低溫省煤器對流吸熱量 kJ/kg 666.861 6 進口給水溫度 ℃ 給定 215 7 進口給水焓 kJ/kg 見參[2]按入口壓力p=11.57MPa 992.7 8 出口水焓 kJ/kg 1073.3 9 出口水溫度 ℃　 見參[3]按出口壓力p= 11.20Mpa 230.49 10 煙氣流速 m/s　 9.712 續(xù)表3-2 11 煙氣有效輻射層厚度 s m 查低溫省煤器結構 0.126 12 煙氣側對流放熱系數 W/m2℃ 見參[2] 59.159 13 煙氣壓力 p MPa 給定 0.1 14 水蒸氣容積份額 查煙氣特性表 0.07398 15 三原子氣體和水蒸氣容積總份額 r 查煙氣特性表 0.2024 16 三原子氣體輻射減弱系數 1/mMPa 4.395 17 灰粒的輻射減弱系數 1/mMPa 140.0361 18 煙氣質量飛灰濃度 查煙氣特性表 0.021 19 煙氣的輻射減弱系數 R 1/mMPa 3.830 20 煙氣黑度 a 0.047 21 管壁灰污層溫度 ℃ 247.75 22 煙氣側輻射放熱系數 W/m2℃ 3.572 23 修正后的煙氣側輻射放熱系數 W/m2℃　 4.834 續(xù)表3-2 24 平均傳熱溫差 ℃ 116.57 25 煙氣側放熱系數 W/m2℃ （其中為利用系數查附錄B-5得=0.8） 51.1944 26 污染系數 8.28 27 傳熱系數 s 0.12 28 低溫省煤器對流吸熱量 kJ/kg 5.23 29 器進口水溫 ℃ 查高溫省煤器的熱力計算 234.08 30 計算誤差 ℃ 3.6  參考文獻 [1] 李加護 閆順林 李彥豐.《鍋爐課程設計指導書》.北京：中國電力出版社，2007 [2] 葉江明.《電廠鍋爐原理及設備》.北京：中國電力出版社，2004 [3] 范從震主編.《鍋爐原理》.北京：水利電力出版社，1986 [4] 馮俊凱 沈幼庭主編.《鍋爐原理及計算》.第2版.北京：科學出版社，1992 [5] 李恩辰 徐合曼合編.《鍋爐設備及運行》.北京:水利電力出版社，1991