本科生课程设计题目: 锅炉课程设计--26题学生姓名：***42101020专业：热能与动力工程（热能）班级：421010班一、设计任务1.本次课程设计是一次虚拟锅炉设计，主要目的是为了完成一次完整的热力计算。

2.根据所提供参考图纸，绘制A0图纸2张，其目的是为掌握典型锅炉的基本机构及工作原理。

3.以《锅炉课程设计指导书》为主要参考书，以《电站锅炉原理》、《锅炉设计手册》为辅助参考资料，进行设计计算。

二、题目要求锅炉规范：1.锅炉额定蒸发量670t/h2.给水温度：222 ℃3.过热蒸汽温度：540 ℃、压力（表压）9.8MPa4.制粉系统：中间仓储式5.燃烧方式：四角切线圆燃烧6.排渣方式：固态7.环境温度：20 ℃8.蒸汽流程：指导书4页三、锅炉结构简图设计煤种名称Car Har Oar Nar Sar Aar Mar Qar枣庄甘霖井56.90 3.64 2.25 0.88 0.31 28.31 7.71 22362燃烧计算表序号项目名称符号单位计算公式及数据结果1 理论空气量V0 m3/kg 0.0889*(Car+0.375*Sar)+0.265*Har-0.0333*Oar5.95842 理论氮容积V0N2 m3/kg 0.8*Nar/100+0.79*V0 4.71423 RO2容积VRO2 m3/kg 1.866*Car/100+0.7*Sar/100 1.06394 理论干烟气容积V0gy m3/kg V0N2+VRO2 5.77815 理论水蒸气容积V0H2O m3/kg11.1*Har/100+1.24*Mar/100+1.61*dk*V00.59566 飞灰含量αfh 查表2-4 0.9烟气特性表序号名称符号单位公式结果1 锅炉输入热量Q r kJ/kg Qr≈Qar,net223622 排烟温度θpy ℃先估后校1403 排烟焓hpy kJ/kg 查焓温表1705.444 冷空气温度tlk ℃取用205 理论冷空气焓h0lk kJ/kg h0lk=(ct)kV0 157.81炉膛结构简图序号名称符号单位公式结果1 前墙总面积A q㎡10.67*（3.316+5.703/2）+31.978*(8.49+2*1.84)454.982 侧墙总面积2A c㎡Ac1=(9.967+5703)*2.54*0.5Ac2=7.392*18.711Ac3=(7.392+(9.967-1.292-2.538))*1.465*0.5Ac4=(9.967-1.292-2.538)*0.496Ac5=((9.967-1.292-2.538)+4.888)*0.86*0.5Ac6=10.057*4.888Ac=Ac1+Ac2+Ac3+Ac4+Ac5+Ac64203 后墙总面积A h㎡11.075*((2.012+1.305)+5.703/2)+18327.94射层厚度炉膛热力计算序号名称符号单位公式结果1 顶棚管径 d mm 38.002 节距S mm 47.503 排数n 200.004 顶棚管角系数x 附录A-1 0.985 顶棚面积Aldm268.846 蒸汽流通面积Altm20.147 炉膛顶棚热负荷分配不均匀系数ηh附录A-6 0.688 炉膛顶棚总辐射吸热量Qld kJ/h 3.6ηhqsAld32586926.069 减温水总流量Djw kg/h 先估后较25000.0010 炉膛顶棚蒸汽流量Dldkg/h D-Djw 645000.0011 炉膛顶棚蒸汽焓增△hld kJ/kg Qld/Dld50.5212 炉膛顶棚进口蒸汽焓hld' kJ/kg 查附录B-6,B-7 2704.6013 炉膛顶棚出口蒸汽焓hld " KJ/kg hld'+hld2755.1214 炉膛顶棚出口蒸汽温度tld" ℃查附录B-6,B-7 326.06序号名称符号单位公式结果1 管子外径 d mm2 屏的片数Z 16.003 每片屏的管子排数n 4×1664.004 屏的深度L m 2.995 屏的平均高度h m 10.676 一片屏的平面面积Apm228.077 屏的横向节距S1mm 屏的间距591.008 比值σ1S1/d 14.079 屏的纵向节距S2mm 46.0010 比值σ2S2/d 1.1011 屏的角系数xp 附录A-1 曲线5 0.9812 屏的计算受热面积Apj m22ApxpZ 880.2813 屏区顶棚面积Adpm2宽×深×角系数29.7614 屏区两侧水冷壁面积Aslm2高×深×角系数×262.5315 屏区附加受热面积Apfj m2Adp+Asl92.2962 屏区顶棚对流吸热量Q dpldkJ/kg 3.6kAdp△t3/Bj221.4263 屏区顶棚出总吸热量QpldkJ/kg 245.6264 屏区顶棚蒸汽流量Dpldkg/h 等于表3-10中Dld 645000.0065 屏区顶棚焓增△hpldkJ/kg BjQpld/Dpld 31.1866 计算误差检查％[△hpld(估）-△hpld]/△hpld(允许误差±10％）2.6367 屏区附加受热面对流吸热量Q dpfjkJ/kg Qdpsl+Qdpld 375.5768 计算误差％[Qdpfj(估）-Qdpfj]/Qdpfj(允许误差±10％）1.1869 屏区受热面总对流吸热量Q dpqkJ/kg Qdpfj+Qdp 2223.68高温过热器结构简图高温过热器热力计算低温过热器结构简图序号名称符号单位公式结果1 布置顺列，逆流，双管圈2 管子尺寸 d mm 384纵向排数n2 205 横向节距S1 mm 956 横向节距比σ1S1/d 2.57 纵向节距S2 mm 80.78 纵向节距比σ2S2/d 2.1249 烟气流通面积A y m2h(a-n1d) 38.8810 蒸气流通面积A lt m22n1*∏d n2/4 0.25011 低温过热器受热面积A dg m2n1n2∏dlpj+xdbaldb1596.6712 低温过热器前气室深度L qs m 0.913 低温过热器前管束深度L qs m 1.53314 烟气有效辐射层厚度s m0.9d(4σ1σ2/∏-1)(d单位为m) 0.197低温过热器热力计算序号名称符号单位公式结果1 布置错列逆流双面进水双层管圈2 管子尺寸 d mm 323 横向节距S1 mm 864 横向节距比σ1S1/d 2.68755 纵向节距S2 mm 486 纵向节距比σ2S2/d 0.5587 横向排数n11208 纵向排数n2909 受热面积Axsm25411.81310 烟气流通面积Aym248.2311 水流通面积Asm2(23+24)*Pi*dn^2/4*2*4 0.10912 烟气有效辐射层厚度s m0.9d(4σ1σ2/∏-1)(d单位为m)0.07013 管束前及管束间气室深度Lqsm 3.214 管束深度Lgs m 1.32空气预热器结构简图序号名称符号单位公式结果1 布置错列双面进风2 管子尺寸mm 403 横向节距S1 mm 704 横向节距比σ1S1/d 1.755 纵向节距S2 mm 426 纵向节距比σ2S2/d 1.057 横向排数n116*27 432 7~8 纵向排数n2 43*2 868 管子根数N 185769 管箱高度H m 8.710 管箱有效高度hxm 8.5611 空气道平均高度L m 1.1712 受热面积Axkm226356.12013 烟气流通面积Ay m230.49914 空气流通面积Akm234.737 15 行程数n 516 烟气有效辐射层厚度s m0.9d(4σ1σ2/∏-1)(d单位为m)0.048序号名称符号单位公式结果1 进口空气温度txk' ℃取用202 进口理论空气含hxk' KJ/kg 查焓温表157.8153 空气预热器漏风系数△αsk表1-5 0.054 高温空气预热器空气侧出口过量空气系数βsk"表4-15 1.055 低温空气预热器空气侧出口过量系数βxk" 1.16 出口空气温度txk" ℃先估后校2437 出口理论空气焓hxk" KJ/kg 查焓温表2841.8548 低温空气预热器对流吸热量Q xkdl KJ/kg 3019.5449 进口烟气温度θxk'℃即省煤器出口烟温32010 进口烟气焓hyxk' KJ/kg 即省煤器出口烟焓6633.84011 空气平均温度tpj ℃131.512 漏风理论空气焓hlk0KJ/kg 1074.31913 出口烟气焓hyxk" KJ/kg hyxk'-Qxkdl/φ+△αhlk o3597.67914 出口烟气温度θxk"℃146.45415 烟气平均温度θpj℃233.22716 烟气流速ωy m/s BjVy(θpj+273)/3600*273*Ay11.28417 烟气侧对流放热系数αxkdW/(m2·℃)αClCω 附录A-95418 低空延期有效辐射层厚度s m 查表4-18 0.04819 烟气压力p Mpa 0.120 水蒸汽容积份额rH2O查表2-9 0.07621 三原子气体和水蒸汽容积份额r 查表2-9 0.20722 三原子气体辐射减弱系数kq1/(m·Mpa)73.29323 灰粒的辐射减弱系数kh1/(m·Mpa)55900/[（θpj+273）2dh2]1/3159.17924 烟气质量飞灰浓度μykg/m3查表2-9 0.02425 烟气的辐射减弱系数k1/(m·Mpa)kqr+khμy18.91826 烟气黑度αsk W/(m2·℃)1-e-kps0.08727 管壁灰污层温度thbxk℃(tpj+θpj)/2 182.36328 烟气侧辐射放热系数αxkfW/(m2·℃)αα (附录A-11) 2.61829 烟气侧放热系数α1W/(m2·℃)ζ(αxkf+αxk d) ζ取1 56.61830 空气流速ωk m/sBjV(βxk"+△αxk/2）（tpj+273）/3600×273×Ak6.50331 空气侧放热系数α2W/(m2·℃)αCzCsCω 附录A-774.832 传热系数Kxk W/(m2·℃)εα1α2/α1+α2ε=0.825.78033 转换系数φ取1 134 逆流平均温差△tnl℃（其中）99.69135 传热温差△txk℃φ△tnl99.691 36低温空气预热器对流吸热量Qxkd2 KJ/kg 2978.11037 计算误差允许误差2% 1.391序号名称符号单位公式结果1假设进入炉膛热风温度℃查表3-9炉膛热力计算2802空气预热器出口热风温度℃查空气预热器热力计算表2433 计算误差℃允许计算误差374热平衡计算中假设排烟温度℃查表2-14锅炉热平衡及燃料消耗量计算1405空气预热器计算中℃查空气预热器热力计算表146.45 计算得到的排烟温度6 计算误差℃允许计算误差正负10℃-6.45 7炉膛有效辐射放热量kJ/kg 查表3-9炉膛热力计算12000.76 8屏区受热面总对流吸热量kJ/kg 查表4-6屏的热力计算2223.68 9高温过热器区域对流吸热量kJ/kg查表4-9高温过热器的热力计算2053.60 10低温过热器区域对流吸热量kJ/kg查表4-11低温过热器的热力计算1262.20 11省煤器区域对流吸热量kJ/kg 查省煤器热力计算表2936.7912 总有效吸热量kJ/kg 20477.0313 燃料带入热量kJ/kg查表2-14锅炉热平衡及燃料消耗量计算22362 14 锅炉热效率％查表2-14锅炉热平衡及燃料消耗量计算90.8515 机械未完全燃烧损失％查表2-14锅炉热平衡及燃料消耗量计算1.516 热平衡计算误差kJ/kg 146.8117 计算相对误差％允许计算误差正负0.5％0.66六．主要热力参数汇总参数名称符号单位屏式过热器高温过热器热段高温过热器冷段低温过热器省煤器空气预热器烟气出口温度θ'℃850 —678.46 567.62 320 146.45介质进口温度t' ℃350 495.16 461.22 324.66 222 20介质出口温度t'' ℃461.22 541 521 369.5 295.98 243烟气平均速度ωg,avem/s 6.78 13.67 13.67 15.00 9.84 11.28介质平均速度ωm/s 24.3 50.83 36.51 15.83 — 6.50受热面积A/H m²880.28 1137.33 1477.06 1596.67 5411.8126356.12平均温差Δt℃638.07 229.22 269.26 274.63 170.32 99.69传热系数KW/(m2·℃)87.87 70.40 69.68 65.47 72.47 25.78对流吸Qc,cal kJ/kg 2223.6806.96 1218.34 1262.20 2936.79 2978.11。