目录一、锅炉课程设计的目的 (3)二、锅炉设计计算主要内容 (3)三、整体设计热力计算过程顺序 (3)四、热力设计计算基本资参数 (3)五、锅炉整体布置的确定型布置 (3)1、锅炉整体的外型---选2、受热面的布置 (4)3、汽水系统 (4)六、燃料特性1、燃料特性及名称 (4)2、燃料燃烧计算 (4)3、漏风系数和过量空气系数 (5)七、辅助计算1、烟气特性表 (6)2、烟气焓温表——用于炉膛、屏、高过的计算 (6)3、烟气焓温表——用于低温过热器、高温省煤器的计算 (7)4、烟气焓温表——用于高温空预器、低温省煤器的计算 (7)5、烟气焓温表—用于低温空预器的计算 (8)6、锅炉热平衡及燃料消耗量的计算 (9)八、炉膛结构设计及热力计算1、炉膛结构尺寸设计 (9)2、水冷壁设计 (10)3、燃烧器结构尺寸计算 (11)4、炉膛校核热力计算 (11)5、炉膛顶棚辐射受热面吸热量及工质焓增的计算 (13)九、对流受热面的热力计算1、对流受热面计算步骤 (14)2、屏式过热器热力计算 (14)3、凝渣管（或悬吊管） (18)4、高温过热器的设计及热力计算 (19)5、低温过热器的热力计算 (24)6、省煤器和空气预热器 (26)（1）、高温省煤器设计及热力计算 (26)（2）、高温空气预热器设计及热力计算 (29)（3）、低温省煤器的设计及热力计算 (33)（4）、低温空气预热器的设计及热力计算 (35)十、锅炉热力计算误差检查1、尾部受热面热力计算误差检查 (37)2、整体热力计算误差检查 (37)3、排烟温度校核 (38)4、热空气温度校核 (38)参考书目 (39)心得与体会 (40)锅炉课程设计说明书设计题目：220t/h超高压燃煤锅炉课程设计一、锅炉课程设计的目的锅炉课程设计是《锅炉原理》课程的重要教学实践环节。

通过课程设计来达到以下目的：对电厂锅炉原理课程的知识得以巩固、充实和提高；掌握锅炉机组的热力计算方法，学会使用热力计算标准方法,并具有综合考虑锅炉机组设计与布置的初步能力二、锅炉设计计算主要内容1、锅炉辅助设计：这部分计算的目的是为后面受热面的热力计算提供必要的基本计算数据或图表。

2、受热面热力计算：其中包含为热力计算提供结构数据的各受热面的结构计算。

3、计算数据的分析：这部分内容往往是鉴定设计质量等的主要数据。

三、整体设计热力计算过程顺序1、列出热力计算的主要原始数据，包括锅炉的主要参数和燃料特性参数。

2、根据燃料、燃烧方式及锅炉结构布置特点，进行锅炉通道空气量平衡计算。

3、理论工况下（a＝1）的燃烧计算。

4、计算锅炉通道内烟气的特性参数。

5、绘制烟气温焓表。

6、锅炉热平衡计算和燃料消耗量的估算。

7、锅炉炉膛热力计算。

8、按烟气流向对各个受热面依次进行热力计算。

9、锅炉整体计算误差的校验。

10、编制主要计算误差的校验。

11、设计分析及结论。

四、热力设计计算基本资料⑴、锅炉蒸发量： De=220t/h⑵、给水温度： tgs=215℃⑶、过热蒸汽温度： tgr=540℃⑷、过热蒸汽压力： Pgr=9.8MPa⑸、制粉系统：中间储藏室（热空气作干燥剂、钢球筒式磨煤机，烟煤、褐煤为乏气送粉；贫煤无烟煤为热风送粉）⑹、燃烧方式：四角切圆燃烧⑺、排渣方式：固态⑻、环境温度： tlk=20℃五锅炉整体布置的确定1．锅炉整体的外型---选π型布置选择π型布置的理由如下(1)锅炉的排烟口在下方送，引风机及除尘器等设备均可布置在地面，锅炉结构和厂房较低，烟囱也建在地面上。

(2)对流竖井中，烟气下行流动便于清灰，具有自身除尘的能力（3）各受热面易于布置成逆流的方式，以加强对流换热2．受热面的布置在炉膛内壁面，全部布置水冷壁受热面，其他受热面的布置主要受蒸汽参数、锅炉容量和燃料性质的影响本锅炉为高压参数，汽化吸热较少，加热吸热和过热吸热较多，为使炉膛出口烟温降到要求的值，保护水平烟道的对流受热面，除在水平烟道内布置高、低温对流过热器外，炉膛内布置全辐射式的屏式过热器，前会隔墙省煤器采用光管式水冷壁结构；设置省煤器时，根据锅炉的参数，省煤器出口工质状态选用非沸腾式，采用双级空气预热器。

3．汽水系统按高压煤粉锅炉热力系统的设计要求，该锅炉的汽水系统的流程设计如下；（1）过热蒸汽系统的流程一次喷水减温二次喷水减温：炉膛→屏式过热器→高温对流过热器→低温对流过热器→高温省煤器→高温空预器→低温省煤器→低温空预器（3）水系统的流程给水----低温省煤器-----高温省煤器-----后墙引出管------汽包------下降管----水冷壁下联箱-----水冷壁------水冷壁上联箱---汽包六、燃料特性：1. 燃料特性及名称a、燃料名称：大同烟煤b、煤的收到基成分（%）： C ar=70.8; O ar=7.1; S ar=2.2; A ar=11.7; H ar=4.5; N ar=0.7; M ar=3;c、煤的空气干燥基水分：M ad=24.7%d、煤的收到基成分低位发热量：27800 KJ/kge、可磨性系数： 1.05f、灰熔点：变形温度1350℃2.燃料燃烧计算1）燃烧计算：需计算出理论空气量、理论氮容积、RO2容积、理论干烟气容积、理论水蒸汽容积等。

计算结果见表表1 燃烧计算表3.漏风系数和过量空气系数表2七、辅助计算：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、水蒸汽容积，烟气总容积、RO2容积份额、三原子气体和水蒸汽容积总份额、容积飞灰浓度、烟气质量、质量飞灰浓度等。

具体计算见表3 烟气特性表3）烟气焓、空气焓、蒸汽焓的计算：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。

具体见表4、5、6、7.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。

具体见表表4 烟气焓温表——用于炉膛、屏、高过的计算表5 烟气焓温表——用于低温过热器、高温省煤器的计算表6 烟气焓温表——用于高温空预器、低温省煤器的计算表7 烟气焓温表—用于低温空预器的计算4）1、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。

2、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见表8.表8 锅炉热平衡及燃料消耗量的计算八、炉膛结构设计及热力计算1．炉膛结构尺寸设计表#1 炉膛的结构数据2．水冷壁设计水冷壁采用涂铬矿的水冷壁，管节距S=64mm,管子具有挂炉墙管子中心和炉墙e=0,每面墙宽6533mm，侧墙布置98根，前后墙布置108根，后墙水冷壁管子有折焰角处有叉管，直叉管垂直向上连接联箱，可以承受后墙管子和炉墙的重量。

3．燃烧器结构尺寸计算采用角置直流式煤粉燃烧器，分布于炉膛四角。

燃烧器的中心距冷灰斗为2m，每组燃烧器有两个一次风口，5 炉膛顶棚辐射受热面吸热量及工质焓增的计算九、对流受热面的热力计算1.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。

2.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。

屏的具体热力计算见表#5表#4 屏的结构数据计算表2、屏的热力计算表#5 屏的热力计算3.凝渣管（或悬吊管）计算主要特点为：（1）和后屏过热器类似，也直接吸收炉膛辐射热。

当管排少于5排时，将有部分炉膛辐射热落在其后的受热面上。

（2）凝渣管区域都布有其他附加受热面。

（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，不可求解工质侧热平衡式。

（4）凝渣管总吸热量包含对流吸热量和辐射吸热量。

凝渣管结构及计算见表。

凝渣管结构及计算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4-5表#7 高温过热器的结构尺寸表#8 高温过热器的热力计算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4-7。

表#9 低温过热器的结构表#10 低温过热器的热力计算6.省煤器和空气预热器省煤器和空气预热器为双级布置，然烟气流的布置顺序为；高温省煤器，高温空气预热器，低温省煤器，低温空气预热器，传热计算顺序同布置顺序。

省煤器布置两级受热面，采用水平蛇形管束受热面。

采用单面进水的方式，考虑到煤中的灰分，采用防磨措施。

在管组烟气入口处的第一、第二排管、管子弯头部分及靠前、后墙的两排管子都装防磨盖板。

低温省煤器的受热面尺寸比高温省煤器大，这是为了使高温空气预热器有足够的传热温差。

由于低温省煤器的受热面大，为了检修方便，在受热面中间留有0.6m的空间，相当于有两个管组，在每个管组烟气入口处都装有防磨盖板。

表#11 高温省煤器结构尺寸计算表4—9高温省煤器的热力计算表#12 高温空气预热器的结构尺寸表#14 低温省煤器的结构尺寸表#15 低温省煤器热力计算表#16 低温空气预热器的结构尺寸表#17 低温空气预热器热力计算十、锅炉热力计算误差检查一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*1尾部受热面热力计算误差检查表*2整体热力计算误差检查二、排烟温度校核由空气预热器热力计算知排烟温度为154.38℃，与排烟温度假定值145℃相差，符合要求。