锅炉课程设计课题名称：220t/h煤粉锅炉热力设计专业、班级：热能与动力工程、热动111一次减温喷水一、设计题目：220t/h 煤粉锅炉热力设计 二、原始资料：①锅炉额定蒸发量：D e =220 t/h=220×103 kg/h ②给水温度： t gs =215℃ ③过热蒸汽温度： t gr =540℃ ④过热蒸汽压力： p gr =9.8MPa⑤制粉系统：中间仓储式（热空气作干燥剂、钢球筒式磨煤机） ⑥燃烧方式：四角切圆燃烧 ⑦排渣方式：固态 ⑧环境温度：20℃⑨蒸汽流程：汽包→顶棚管→低温对流过热器→屏式过热器→高温对流过热器冷段 高温对流过热器热段→汽轮机⑩烟气流程：炉膛→高温对流过热器→低温对流过热器→高温省煤器→高温空气预热器→低温省煤器→低温空气预热器锅炉受热面的布置结构如右图： 本组选用的燃料为新汶煤，首先要对燃料的应用基成分进行校核，本燃料校核是100%，二次减温喷水表1-7新汶烟煤煤质分析数据表2-8燃烧计算表三、空气平衡量及焓温表表2-9烟气特征表续表炉膛、屏式过热器、高温过热器、低温过热器、高温省煤器、高温空气预热器、低温省煤器、低温空气预热器等所在烟气区域的烟气在不同温度下的焓，并列成表格作为温焓表。

具体见下表。

表 2-10 烟气焓温表（用于炉膛、屏式过热器、高温过热器计算）表2-11 烟气焓温表（用于低温过热器、高温省煤气的计算）表2-12 烟气温焓表（用于高温空预器、低温省煤气的计算）8901.6088345 1148.6564621163.191719400 3450.024073 2831.171598 4410.142985 4466.766417927.0455394 1179.976021194.858275500 4377.069613 3575.284348 5590.119004 5661.6246911132.44391 1391.1468091406.3635600 5509.513522 4336.119908 6981.265813 7067.988211———表2-13 烟气焓温表（用于低温空预器计算）烟气或空气温度θ（℃）理论烟气焓h^0y（kJ/kg）理论空气焓h^0k（kJ/kg）理论烟气焓增（每100℃）△h^0y低温空预器α´´=1.39hy △hy100 824.1517506 692.063007—1106.208643—849.239897 1135.481928200 1673.391648 1391.964831 2241.690572875.0235914 1167.104564 300 2548.415239 2104.408761 3408.795136901.6088345 1199.529861 400 3450.024073 2831.171598 4608.324996927.0455394 1232.063912 500 4377.069613 3575.284348 5840.3889091132.44391 1444.405298 600 5509.513522 4336.119908 7284.794206——2.4锅炉热平衡及燃料消耗量计算计算锅炉输入热量，包括燃料的收到基低位发热量，燃料物理显热、外来热源加热空气时带入的热量。

各项热损失，包括化学不完全燃烧热损失q3和机械不完全燃烧热损失q4，锅炉散热损失q5，灰渣热物理损失q6，排烟热损失q2。

具体数据见锅炉热平衡及燃料消耗量计算表2-14.表2-14 锅炉热平衡及燃烧消耗量计算第三章炉膛热力计算表3-1 炉膛的结构数据表3-9 炉膛校核热力计算表3-10 炉膛顶棚辐射受热面吸热量及工质焓增计算第四章对流受热面校核热力计算一、对流受热面计算步骤：1、假设受热面出口烟气温度，查取相应焓值。

2、根据出口烟焓，通过Q d=φ(I’-I’’+△aI o LF)计算对流传热量。

3、依据烟气侧放热量等于工质侧吸热量原理，求取工质出口焓和相应温度。

4、计算平均对流传热温差。

5、计算烟气侧对流放热系数及管壁污染系数。

6、计算工质侧对流放热系数。

7、计算管壁污染层温度。

8、计算烟气黑度，及确定烟气侧辐射放热系数。

9、计算对流放热系数K。

10、计算对流传热量。

与计算结果相比较，其差值应在允许范围之内。

否则重新假设受热面出口烟温，重复上述计算。

二、对流传热系数的处理（1）对流放热系数与气流冲刷方式、速度及介质的温度和物性等有关。

计算中，可按气流冲刷方式，直接从线算图中查取。

（2）对流面结构不同时，对流放热系数按以下原则处理：一部分管子错列、一部分管子顺列布置时，放热系数按管束平均烟气温度，分别求出顺列和错列的对流放热系数，然后按对流换热面积计算平均对流放热系数。

斜向冲刷受热面时，对流放热系数按横向冲刷计算，在进行修正。

顺列管束，修正系数为 1.07，错列管束不进行修正。

（3）污层对于对流受热面传热过程的影响，用污染系数来表示。

燃用固体燃料顺列布置的受热面以及凝渣管、对流管束等，灰污层对传热的影响常用热有效系数来表示。

（4）利用系数是考虑烟气对受热面冲刷的不均匀、不完全时对传热过程的影响修正系数，各种对流受热面的热力计算应考虑利用系数。

（5）再计算高温区受热面的对流换热量时，常用烟气辐射放热系数来考虑高温烟气的辐射热量，其值与烟气黑度、温度等有关。

（6）出屏式受热面以外，其他各受热面加热介质对管壁的放热系数，都包括对流放热系数辐射放热系数两部分。

4.1 屏、凝渣管的热力计算：A,屏式过热器在热力计算方面具有以下特点：1,在换热方式上，既受烟气冲刷，又吸收炉膛及屏间高温烟气的热辐射；2,屏式过热器属于中间过热器，其进出口处的工质参数在进行屏的计算时往往是未知数；3,屏与屏之间横向节距大，烟气流速低，且冲刷不完善。

所以某些交换参数不同于一般对流受热面。

B,凝渣管的热力计算主要特点：1，和后屏过热器类似，也直接吸收炉膛辐射热。

当管少于5排时，将有部分炉膛辐射热落在其后受热面上。

2，凝渣管区域都布置其它附加受热面。

3，凝渣管内为汽水混合物，在沸腾状态下进行换热，工质温度始终为饱和温度。

4，凝渣管总吸热量包含对流吸热量和辐射吸热量。

具体见表4-3。

表4-5 屏的结构数据计算表表4-6屏的热力计算表4-7 凝渣管结构及计算.2、高、低过热器的热力计算：（1）高温过热器分冷段和热段两部分。

蒸汽从屏出来后，先进入高温对流过热器冷段，经过二次喷水减温后进入高温对流过热器热段。

冷段在烟道两侧为逆流，热段在中间为顺流。

根据高温过热器结构尺寸对高温过热器进行热力计算，具体见表4-9（2）低温过热器的顶棚管在其上面，与低温过热器平行受热，与低温过热器相比面积很小，所以把顶棚管和低温过热器的面积相加，当作低温过热器的受热面积。

此时，低温过热器的蒸汽进口是顶棚管的入口。

具体热力计算见表4-11。

表4-8 高温过热器的结构尺寸表4-9高温过热器的热力计算表4-10低温过热器的结构表4—11低温过热器的热力计算4.3高、低温省煤器的热力计算省煤器是利用锅炉尾部烟气的热量加热锅炉给水的设备。

省煤器是现代锅炉中不可缺少的受热面，一般布置在烟道内，吸收烟气的对流传热，个别锅炉有与水冷壁相间的布置，以吸收炉内的辐射热。

双级布置的省煤器应该分级计算。

（1）高温省煤器的热力计算高温省煤器的尺寸如表4-12，其具体热力计算过程见表4-13 。

（2）低温省煤器的热力计算低温省煤器的结构尺寸参考锅炉课程设计指导书第60页。

表4—13高温省煤器的热力计算表4—16低温省煤器的结构尺寸表4—17低温省煤器热力计算4.4高、低温空气预热器的热力计算对于管式空气预热器，按级单独进行热力计算。

双级布置时，高温空气预热器的出口风温可采用炉膛计算时的热风温度值，然后按一般对流受热面的计算步骤进行计算。

低温空气预热器在进行热力计算时，其入口的烟气温度和风温均为已知数，可用逐步逼近法确定排烟温度及其出口处风温。

具体热力计算见下表。

表4—15高温空气预热器的热力计算表4—18低温空气预热器的结构尺寸第五章、锅炉热力计算误差检查锅炉机组各受热面计算完成，依据最终计算的排烟温度值取校准锅炉排烟热损失、锅炉机组热效率以及锅炉计算燃料消耗量。

同时，以高温空气预热器出口风温，校准炉膛辐射吸热量。

具体热力计算误差检查见表5-1、表5-2表5—1尾部受热面热力计算误差检查表5—2整体热力计算误差检查第六章总结课程设计是培养学生综合运用所学知识,发现,提出,分析和解决实际问题,锻炼实践能力的重要环节,是对学生实际工作能力的具体训练和考察过程。

通过近三个星期的设计，我学到了很多东西，不仅包括基本知识，而且包括研究精神--科学计算的严谨性和正确性。

通过反复的计算让我们加深了对锅炉的原理和其结构的了解。

这次的课程设计也让我看到了团队的力量，我认为我们的工作是一个团队的工作，团队需要个体，个人也离不开团队。

开始的时候，大家就分配好了各自的任务，有的查资料，有的计算，有的考虑图如何更好的画。

在课程设计中团结协作是我们完成设计非常重要的保证。

而这次设计也正好锻炼我们这一点，这也是非常宝贵的，而且在以后的学习和工作中，团队协作会显得更重要。

开始我觉得很迷茫，但经过和同学的讨论，老师的辅导后我有了门路，我一步一的仔细算，算到了最后有很多不在误差范围之内，我很苦闷，有时很想放弃，但想到我们是一个集体，如果我放弃啦！那他们会怎么样？我们是团队，我不能因为一点挫折而放弃，理智战胜了懦弱，我又开始奋战啦！在这次设计中让我熟练了AutoCAD、word、excle的使用。

同时在这其中我也编制了程序，由此引发了我对程序的兴趣。

我深深的感觉到设计是一个探索的过程，在这个过程中会遇到艰难险阻，因此就要想办法解决，在解决的过程中不自觉的就学到了很多在平时无法学到的东西。

对我而言，知识上的收获重要，精神上的丰收更加可喜。

让我知道了学无止境的道理。

我们每一个人永远不能满足于现有的成就，人生就像在爬山，一座山峰的后面还有更高的山峰在等着你。

挫折是一份财富，经历是一份拥有。

这次课程设计必将成为我人生旅途上一个非常美好的回忆！最后，感谢老师的耐心指导和同学的帮助，有了你们的帮忙我才能顺利完成任务。