*《火力发电厂锅炉课程设计》学校：XXXXX大学班级：热能与动力工程（专升本）姓名： XXXXXX日期：X年X月X日400t/h一次中间再热煤粉锅炉第一章设计任务书一、设计题目：400t/h一次中间再热煤粉锅炉二、原始资料1.锅炉蒸发量1D 400t/h2.再热蒸汽流量2D 350t/h3.给水温度gst 235℃4.给水压力gsP 15.6MPa5.过热蒸汽温度1t540℃6.过热蒸汽压力1p 13.7MPa7.再热蒸汽(进)温度2t'330℃8.再热蒸汽(出)温度2t''540℃9.再热蒸汽(进)压力2p' 2.5MPa10.再热蒸汽(出)压力2p'' 2.3MPa※注：以上压力为表压。
11.周围环境温度20℃12.燃料特性(1) 燃料名称:设计煤种数据（17）(2) 设计煤种数据:(表一)工业分析(ar)% 固定碳45.30灰分22.39挥发分25.5水分8.0低位发热量21.65元素分析 （ar ） 碳 55.66 氢 3.69 氧 8.46 氮 0.89 硫 0.91 灰渣特性灰变形温度 1160℃灰软化温度 1250℃灰熔融温度 1330℃(3) 煤的可燃基挥发分：r V =100ar V / (100-ar W -ar A )=36.63%(4) 煤的低位发热量ydw Q =21650kj/kg(5) 灰熔点：1t 、2t 、3t ＜1500℃13.制粉系统 中间储仓式,热风送粉,筒式钢球磨煤机 14.汽包工作压力 15.2MPa提示数据:排烟温度假定值py t =146℃；热空气温度假定值rk t =320℃ 注:以上压力为表压。
第二章 设计计算说明书第一节 煤的元素分析数据校核和煤种判断一、煤的元素各成分之和为100%的校核ar C +ar O +ar S +ar H +ar N +ar W +ar A =55.66+8.46+0.91+3.69+0.89+8+22.39=92% 二、元素分析数据校核(一)干燥无灰基（可燃基）元素成分计算干燥无灰基元素成分与收到基（应用基）元素成分之间的换算因子为K=100/(100-ar W -ar A )=100/(100-8-22.39)=1.4366 则干燥无灰基元素成分应为（％）daf C ＝K ar C ＝1.4366×55.66=79.96 daf H =K ar H =1.4366×3.69=5.30 daf O ==K ar O =1.4366×8.46=12.15 daf N =K ar N =1.4366×0.89=1.28 daf S =K ar S =1.4366×0.91=1.31 （二） 干燥基灰分的计算g A =100ar A /(100-ar W )=100×22.39/（100-8）=24.34%（三） 干燥无灰基（可燃基）低位发热量（试验值）的计算r dw Q =( y dw Q +25ar W )100/(100-ar W -ar A )=(21650+25×8)×100/（100-8-22.39）=31131（kj/kg ）(四) 干燥无灰基（可燃基）低位发热量（门德雷也夫公式计算值）的计算/r dw Q =339daf C +1030 daf H -109(daf O -daf S )=339×79.96+1030×5.30-109×（12.15-1.31） =31383（kj/kg ）/r dw Q - r dw Q =31383-31131=252(kj/kg)因为252kj/kg ＜800kj/kg,所以元素成分是正确的。
三、煤种判别 (一) 煤种判别由燃料特性得知r V =36.63%＞20%，r dw Q =21650kj/kg ＞18840 kj/kg ，所以煤种属优质烟煤。
(二) 折算成分的计算y zsA =4187ar A / rdw Q %=4187×22.39/21650=4.32% y zs W =4187 ar W / rdw Q %=4187×8/21650=1.54%y zsS =4187 ar S / rdw Q %=4187×0.91/21650=0.18% 因此y zs A ≈4%，y zs W ＜8%，yzs S ＜0.2%,煤种属低灰分煤。
第二节 锅炉整体布置得确定一、锅炉整体的外型——选п形布置选择п形布置的理由如下：(1) 锅炉排烟口在下方,送、引风机及电除尘器等设备均可以布置在地面，锅炉结构和厂房较低，烟囱也可以建造在地面上；(2) 在对流竖井中,烟气向下流动,便于清灰,具有自身除灰的能力；(3) 各受热面易于布置成逆流方式,以加强对流换热；(4) 汽机、锅炉之间连接管道不长。
二、受热面的布置在锅炉炉膛内侧，全部布置膜式水冷壁受热面，其他受热面的布置主要考虑蒸汽参数、锅炉容量和燃料性质的影响。
本锅炉为超高压锅炉，汽化吸热较小，加热吸热和过热吸热相应较大。
为使锅炉炉膛出口排烟温度降低至要求的数值，避免水平烟道内的对流受热面超温和结焦，从而保护对流受热面，除在水平烟道内布置对流过热热器外，还在炉膛内上方布置全辐射式的前屏过热器，炉膛出口布置半辐射式的后屏过热器。
为减少前、后屏过热器中的传热温差，在炉顶及水平烟道的两侧墙，竖井烟道的两侧墙和后墙均布置包覆过热器。
为减少热偏差，节约金属材料量，再热器采用二级再热方式，其中高温再热器对流过热器后的水平烟道，低温再热器布置在尾部烟井。
为了再热汽温的调节，使负荷在100%～75%之间变化时，再热器出口汽温保持不变，尾部烟井的上部由隔墙省煤器分隔成两个烟道，主烟道设置低温再热器，旁路烟道设置旁路省煤器，前、后隔墙省煤器采用膜式结构，在旁路省煤器下方的45°管上装有20块烟气挡板用于再热汽温的粗调。
在烟气调节挡板的下方烟井设置主省煤器。
根据锅炉的参数，省煤器出口工质状态选用非沸腾式的。
t=310℃），采用两台￠6.7m受热面旋转的回转式空气热风温度要求较高（rk预热器，安装于9米平台上，属炉外布置，其具有结构紧凑、节约材料、维护方便的特点。
在主省煤器的烟道转弯处下部，设置落灰斗，在转弯处离心力的作用下，颗粒较大的灰粒顺落灰斗下降，有利于防止回转式空气预热器的堵灰，减轻除尘设备及引风机的负荷。
锅炉整体布置如图一所示。
三、锅炉汽水系统按超高压大容量锅炉热力系统设计要求，该锅炉汽水系统的流程设计如下：(一) 过热蒸汽系统的流程汽包顶棚过热器进口集箱炉顶及尾包覆过热器管系悬吊管过热器管系悬尾部包覆过热器后集箱尾部左右侧包覆过热器下后集箱尾吊管过热器出口集箱尾部左右侧包覆过热器后上集箱部左右侧包覆过热器管系（上升）尾部左右侧后包覆过热器管系（下降）尾部左右侧包覆过热器下前集箱水平烟道左右侧前包覆过热器管系（上升）水平烟道左右侧前上包覆过热器集箱前屏过热器一级喷水减温器后屏过热器二级喷水减温器对流过热器进口集箱对流过热器管系对流过热器出口集箱集汽汽箱汽轮机高压缸。
(二) 水系统的流程给水主省煤器进口集箱主省煤器管系箱旁路省煤器管系旁路省煤器出口集箱省煤器引水管汽包下降管水冷壁下联箱水冷壁上联箱(三) 再热蒸汽系统的流程汽轮机 低温再热器进口集箱 低温再热器管系 低温再热器出口集箱 高温再热器进口集箱 高温再热器管系 高温再热器出口集箱 再热器集汽集箱 汽轮机中压缸。
第三节 燃烧产物和锅炉热平衡计算一、燃烧产物计算燃烧产物计算公式略，只给出如下计算结果。
(一) 理论空气量及理论烟气容积理论空气量o V =6.037Nm 3/kg (4-5)理论氮气容积oN V 2=4.775 Nm 3/kg (4-12) 三原子气体RO 2的容积2RO V =1.132 Nm 3/kg (4-11)理论水蒸汽容积O OH V 2=0.619 Nm 3/kg (4-13) 理论烟气容积o y V =6.526 Nm 3/kg ((4-15) (二) 空气平衡表及烟气特性表根据该锅炉的燃料属优质烟煤,可按表2-7选取炉膛出口过量空气系数1α''=1.15,又按表2-9选取各受热面烟道的漏风系数,然后列出空气平衡表,如表二。
根据上述计算出的数据，又按表2-10选取炉渣份额后计算得飞灰份额fh α=0.9，计算表三列出的各项，此表为烟气特性表。
表二空气平衡表表三烟气特性表(三) 烟气焓温表计算表四列出的各项,此表为烟气焓温表。
标准状态下理论空气量的焓I 为 o k I =o V k ct )(,kj/kg 烟气中飞灰焓I 为 fh I =100arA fhα h )(c θ,kj/kg 理论烟气焓（α=1）为o y I =O H OOH N o N RO RO c V c V c V 2222)()()(22θθθ++,kj/k第10 页共28 页表四烟气焓温表10二、热平衡及燃料消耗量的计算锅炉热平衡及燃料消耗量计算，如表五所示。
表五锅炉热平衡及燃料消耗量计算第四节炉膛设计和热力计算一、炉膛结构设计（带前屏过热器）炉膛结构设计（带前屏过热器）列表六。
表六炉膛结构设计（带前屏过热器）燃烧器结构尺寸计算表七燃烧器结构尺寸计算三、炉膛和前屏过热器结构尺寸计算根据炉膛和前屏过热器的结构尺寸（图和图），计算炉膛和前屏过热器结构尺寸数据，列于表八和表九中。
表八炉膛结构尺寸计算表九前屏过热器结构尺寸计算四、炉膛热力计算（带前屏过热器）炉膛热力计算（带前屏过热器）结果列于表十中。
表十炉膛热力计算（带前屏过热器）第五节对流过热器设计和热力计算一、对流过热器结构设计对流过热器结构设计列表六。
表六对流过热器结构设计第三章 锅炉设计说明书一、 设计参数及煤种 锅炉主要设计参数为 (1).锅炉蒸发量1D 400t/h(2).再热蒸汽流量2D 350t/h (3).给水温度gs t 235℃ (4).给水压力gs P 15.6MPa (5).过热蒸汽温度1t 540℃ (6).过热蒸汽压力1p 13.7MPa(7).再热蒸汽(进)温度2t ' 330℃ (8).再热蒸汽(出)温度2t '' 540℃ (9).再热蒸汽(进)压力2p ' 2.5MPa (10).再热蒸汽(出)压力2p '' 2.3MPa (11).周围环境温度20℃ (12).燃料特性燃料名称: 设计煤种数据（17）煤的可燃基挥发分：r V =100ar V / (100-ar W -ar A )=36.63%煤的低位发热量ydw Q =21650kj/kg灰熔点：1t 、2t 、3t ＜1500℃ 二、 锅炉总体概况锅炉为单汽包，自然循环煤粉炉，呈п形布置，适应露天。