课程设计说明书题目名称：电厂锅炉课程设计系部电力工程系专业班级：热动13-2学生姓名：学号: 20132312指导教师：崔祖涛完成日期：2015年7月1日新疆工程学院课程设计评定意见设计题目电厂锅炉课程设计系部_ 电力工程系____ ____ 专业班级热动13-2学生姓名__ ____________ 学生学号2013231评定意见：评定成绩：指导教师（签名）：年月新疆工程学院电力工程系(部)课程设计任务书2015 学年 2 学期 2015 年6 月19日教研室主任（签名）系（部）主任（签名）电厂锅炉简介 (1)锅炉设备 (1)锅炉本体设备锅内设备 (1)锅炉本体炉内设备 (2)第 1 章辅助计算 (3)1.1 燃料特性 (3)1.2 锅炉的空气量计算 (3)1.3 燃料燃烧计算 (4)1.4 烟气特性计算 (5)1.5 烟气焓的计算 (6)1.6 锅炉热平衡及燃料消耗量计算 (8)第 2 章炉膛热力计算 (11)2.1 炉膛校核热力计算步骤 (11)2.1.1 炉膛结构数据 (11)2.1.2 炉膛校核热力计算 (14)2.2 炉膛顶部辐射受热面及工质焓增的计算 (16)第 3 章对流受热面的热力计算 (18)3.1 对流受热面的计算方法 (18)3.2 对流受热面的计算步骤 (18)3.3 屏式过热器热力计算 (18)3.3.1 屏式过热器的结构数据 (18)3.3.2 屏的热力计算 (20)结论 (25)参考文献 (26)电厂锅炉简介锅炉设备锅炉本体设备锅内设备位置：悬吊在炉膛前墙顶部的炉外大梁上，进口连接省煤器来水管和水冷壁汽水混合物引出管，出口连接下降管和顶棚过热器管。

2、下降管概念：下降管是水冷壁的供水管，它是蒸发设备的组成部件。

作用：把汽包中的水连续不断地送往水冷壁，以维持正常的水循环。

结构：分为小直径分散下降管和大直径集中下降管。

位置：布置在炉膛前墙外，进口连接汽包，出口连接水冷壁下联箱。

3、水冷壁概念：是指敷设在炉膛四周（或炉膛中间）由多根并联管组成的蒸发受热面部件，它是锅炉蒸发设备中的唯一受热面。

作用：吸收炉膛火焰辐射热，使工质由水变成汽水混合物；降低烟气温度，防止炉膛结渣；保护炉墙，简化炉膛结构，减轻炉墙重量。

结构：由进出口联箱管子组成，主要型式有光管式、销钉式和膜式水冷壁。

位置：垂直地布置在炉膛四围（或炉膛中间），进口连接下降管或省煤器，出口连接汽包或过热器。

4、过热器概念：过热器是饱和蒸汽加热或为具有一定温度的过热蒸汽的受热面部件。

作用：提高电厂循环热效率；降低汽轮机排气湿度，减轻末级叶片的浸蚀。

位置：布置在炉膛上部、炉膛出口处、炉顶、水平烟道内和竖井烟道内。

进口连接汽包或水冷壁，出口连接主蒸汽管。

结构：由进口处联箱和并列管排组成，分为：高、低温过热器（对流式）；前屏、壁式过热器（辐射式）；后屏过热器（半辐射式）；顶棚过热器、包覆管过热器。

5、再热器概念：再热器是将汽轮机高压缸（或中压缸）排气重新加热到一定温度的再热蒸汽的受热面部件。

作用：提高电厂的循环热效率；降低汽轮机末级叶片的蒸汽湿度。

结构：由进出口联箱和并列管排组成，可分为高、低温再热器、后屏再热器、壁式再热器。

低温再热器的进口联箱上有事故喷水装置。

位置：布置在水平烟道、竖井烟道内以及炉膛上部，进口连接汽轮机的高压缸（或中压缸）排气管，出口连接中压缸（或低压缸）进气管。

6、省煤器概念：省煤器是利用锅炉尾部烟气的热量加热锅炉给水的热交换器。

作用：降低锅炉排烟温度，提高锅炉效率，节省燃料量；省煤器管材料代替部分水冷壁管材，降低了锅炉造价；对汽包锅炉而言，改善了汽包的工作条件。

结构：由进出口联箱和并联蛇形管组成，蛇形管排分为单管圈和多管圈。

出口管常用来悬吊低温再热器或低温过热器官。

锅炉本体炉内设备3、点火装置概念：点火装置是点燃主燃器煤粉气流的装置，它是锅炉的燃烧设备。

作用：锅炉启动时点燃主燃烧器的煤粉气流；低负荷运行或燃烧不稳定时用于稳定燃烧。

结构：多采用燃料油的点火装置，由电点火器、电火油枪、火焰检测器、进退机构和升压电源组成。

位置：布置在主燃烧器里面或侧面，进口连接电点火器和电火油枪，出口进入炉膛。

4、空气预热器概念：空气预热器是利用锅炉尾部烟气的热量加热燃料燃烧所需空气的热交换器。

作用：降低排烟温度，提高锅炉效率；改善燃料的着火条件和燃烧过程；节约蒸发受热面金属，降低锅炉造价。

结构：常用管式（传热式）和回转式（蓄热式）空气预热器。

受热面为钢管或波形板，此外有连接的风道和密封装置等。

位置：布置在尾部烟道内，分单级与双级布置。

进口连接送风机，出口热风进入二次风箱、一次风箱和磨粉机第 1 章辅助计算1.1燃料特性燃料名称：其收到基成分见表2-1。

1.2锅炉的空气量计算在负压下工作的锅炉机组，炉外的冷空气不断漏入炉膛和烟道内，致使炉膛和烟道各处的空气量、烟气量、温度和焓值相应的发生变化。

对于炉膛和烟道各处实际空气量的计算称为锅炉的空气平衡量、在锅炉热力计算中，常用过量空气系数来说明炉膛和烟道的实际空气量。

锅炉的空气量平衡表见表2-2。

表2-2 漏风系数和过量空气系数续表1.3燃料燃烧计算燃料燃烧计算以单位质量（或体积）的燃量为基础。

燃料燃烧计算包括：燃烧计算、烟气特性计算和烟气焓计算。

燃烧计算RO容积、理论干烟气容积、理论燃烧计算需计算出：理论空气量、理论氮体积、2水蒸气容积等，具体计算见表2-3。

1.4烟气特性计算烟气特性计算需要计算出：各受热面的烟道平均过量空气系数、干烟气容积、水蒸RO容积份额、水蒸气容积份额、三原子气体和水蒸气容积总份气容积、烟气总体积、2额、容积飞灰浓度、烟气质量、质量飞灰浓度等，具体计算见表2-4。

续表注：烟道平均过量空气系数，指该受热面进出口过量空气系数的算术平均值。

1.5烟气焓的计算烟气焓的计算需分别计算出炉膛、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。

对在锅炉受热面的各个部位的蒸汽或者空气的焓值进行计算，列成表格，作为温焓表。

具体计算见表2-5，表2-6，表2-7。

表2-5 烟气焓温表（用于炉膛、屏式过热器、高温过热器的计算）续表1.6 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3q 和机械不完全燃烧热损失4q ，锅炉散热损失5q ，灰渣热物理损失6q ，排烟热损失2q 。

具体计算见表2-8。

表2-8 锅炉热平衡及燃料消耗量计算续表第 2 章炉膛热力计算2.1炉膛校核热力计算步骤1、计算炉膛结构尺寸及烟气有效辐射层。

2、选取热风温度、并依据有关条件计算随每kg燃料进入炉膛的有效热量。

3、根据燃料种类、燃烧设备的形式和布置方式，计算火焰中心位置的系数M。

4、估计炉膛出口烟温，计算炉膛烟气平均热容量。

5、计算炉膛受热面辐射换热特性参数。

6、根据燃料和燃烧方式计算火焰黑度和炉膛黑度。

7、计算炉膛出口烟温。

8、核对炉膛出口烟温误差。

9、计算炉膛热力参数。

10、炉膛内其他辐射受热面的换热计算。

2.1.1炉膛结构数据炉膛结构尺寸如图2所示。

根据炉膛结构尺寸图2，炉膛结构计算具体见表3-1。

表3-1炉膛结构数据续表图2 炉膛结构尺寸示意图2.1.2炉膛校核热力计算炉膛校核热力计算具体见表3-2。

续表续表2.2炉膛顶部辐射受热面及工质焓增的计算炉膛顶部辐射受热面及工质焓增的计算具体计算见表3-3。

表3-3炉膛顶棚辐射受热面吸热量及工质焓增的计算表续表第 3 章 对流受热面的热力计算3.1 对流受热面的计算方法《锅炉机组热力计算标准方法》规定，位于炉膛出口处的半辐射受热面，如屏式过热器、凝渣管等，其热力计算采用对流换热的计算原理进行。

3.2 对流受热面的计算步骤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）（0lk y y d h h h Q αϕ∆+''-'=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，通过fjd Q B h h D Q -'-''=）（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灰污系数。

6、计算工质侧对流放热系数。

7、计算管壁灰污层温度。

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、通过jd B tA K Q ∆=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。

3.3 屏式过热器热力计算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为 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。

4、若屏进出口工质参数均为未知数，需先在过热器系统中分级定温，然后计算另一端的工质参数。

假设的参数是否准确，需在相应的受热面热力计算之后校准；5、进行屏的热力计算时，应注意混合式减温器对屏入口工质参数的影响。

3.3.1 屏式过热器的结构数据6、屏式过热器结构尺寸如图3所示。

7、（a ） （b ）图3 屏式过热器结构尺寸 (a) 侧视图（b ）顶视图根据屏式过热器结构尺寸图3，屏式过热器结构数据计算具体见表4-1。

序号 名称 符号单位公式 结果1 管子外径 dmm542⨯φ2 屏的片数 Z12 3每片屏的管子排数n104⨯40 续表序号 名称 符号 单位公式 结果 4 屏的深度 Lm 2.076 5屏的平均高度hm7.43.3.2屏的热力计算屏的热力计算具体见表4-2。

表4-2屏的热力计算续表续表续表续表通过这次锅炉课程设计，我们进一步熟悉了锅炉的主要结构，提高了综合利用锅炉的能力，为学习以后的课程和今后的工作中专研学科专业技术打下扎实基础。

锅炉课程设计对理论与实践相结合的重要意义是增强动手能力，加强对理论的理解和认识。

在锅炉的设计过程中，由于对知识的不熟悉，不知道如何动手。

于是通过参考同学的成果以及查阅一定的资料，终于开始了行动。

遇到困难是不可避免的，而且由于理论的种种不足很多计算似乎无法进行，对此我们向老师请教，也参考了上一届的计算，问题基本得以解决。

最为重要的是设计是一个学习和实践的过程，只有行动了才能真正遇到问题，真正解决问题，真正有所收获。

总而言之，通过此次设计，我们的收获很大，对锅炉有了更加全面和具体的认识，也进一步提高了实践能力.［1］景朝晖.热工理论及应用［M].北京：中国电力出版社，2009.［2］张永涛.锅炉设备及系统.北京:中国电力出版社，1998.电厂锅炉课程设计［3］周菊华.电厂锅炉.2版.北京：中国电力出版社，2009. ［4］周菊华.锅炉设备.2版.北京：中国电力出版社，2006.27。