锅炉课设.doc
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锅炉第二版课程设计1. 简介本课程设计是基于锅炉第二版的教材,主要面向锅炉的学习者,旨在通过锅炉的结构、原理、工作流程等方面的介绍,让学习者了解锅炉的基本知识。
2. 课程设计目标本课程设计的目标主要为以下几点:1.熟悉锅炉的基本概念;2.理解锅炉的结构和工作原理;3.掌握锅炉的调整、控制和运行;4.熟悉锅炉的安全操作和维护。
3. 课程设计内容本课程设计的内容主要包括以下几个方面:3.1 锅炉的基本概念本部分主要介绍锅炉的定义、分类、用途等,让学习者对锅炉有一个基本的了解。
3.2 锅炉的结构和工作原理本部分主要介绍锅炉的主要组成部分,包括锅筒、炉排、过热器、再热器、空预器、除尘器、脱硫器等,以及锅炉的工作原理、热力循环和水循环等方面的内容。
3.3 锅炉的调整、控制和运行本部分主要介绍锅炉的调整、控制和运行方面的内容,包括锅炉的运行控制策略、操作控制技巧、运行参数的调整等。
3.4 锅炉的安全操作和维护本部分主要介绍锅炉的安全操作和维护方面的内容,包括锅炉的安全操作规程、事故处理流程、日常维护检修等方面的内容。
4. 课程设计教学方法针对本课程设计的内容,教学方法主要包括以下几个方面:1.讲授法:通过讲授来介绍锅炉的相关知识,让学习者了解锅炉的基本概念、结构和工作原理等方面的内容。
2.案例法:通过具体案例来讲解锅炉的调整、控制和运行方面的内容,让学习者了解实际操作中的注意事项和技巧。
3.互动法:通过提问、讨论等形式来促进学习者的思考和交流,加深对锅炉相关知识的理解。
5. 课程设计评估方式为了评估学习者对本课程设计内容的掌握情况,本课程设计采用以下几种评估方式:1.期中考试:对学习者在学习本课程过程中掌握的基本概念和结构、工作原理等方面的知识进行考核。
2.实验报告:对学习者在锅炉调整、控制和运行方面的操作技巧、实际操作能力等方面进行评估。
3.期末论文:要求学习者对本课程内容的整体理解情况进行总结,并针对锅炉在工程实践中的应用做出探讨和思考。
锅炉原理课程设计锅炉原理课程设计姓名:⽂武学号:xxxxxxxx时间:第⼆学期第⼗⼋周地点:教学楼指导⽼师:娜姐热能与动⼒⼯程系⽬录第⼀节设计任务书 (3)第⼆节煤的元素分析数据校核和煤种判别 (3)第三节锅炉整体布置的确定 (5)第四节燃烧产物和锅炉热平衡计算 (7)第五节炉膛设计和热⼒计算 (13)第六节后屏过热器热⼒计算 (23)第七节对流过热器设计和热⼒计算 (27)第⼋节⾼温再热器设计和热⼒计算 (33)第九节第⼀、⼆、三转向室及低温再热器引出管的热⼒计算 (38)第⼗节低温再热器热⼒计算 (46)第⼗⼀节旁路省煤器热⼒计算 (49)第⼗⼆节减温⽔量校核 (53)第⼗三节主省煤器设计和热⼒计算 (53)第⼗四节空⽓预热器热⼒计算 (57)第⼗五节热⼒计算数据的修正和计算结果汇总 (61)第⼗六节锅炉设计说明书 (64)第⼀节设计任务书⼀、设计题⽬ 400t/h 再热煤粉锅炉⼆、原始材料1。
锅炉蒸发量D 1 40t/h 2。
再热蒸汽流量D 2 350t/h 3。
给⽔温度t gs 235℃4。
给⽔压⼒p gs 15.6MPa(表压) 5。
过热蒸汽温度t 1 540℃6。
过热蒸汽压⼒p 1 13.7M Pa(表压) 7。
再热蒸汽进⼊锅炉机组时温度t '2 330℃ 8。
再热蒸汽离开锅炉机组时温度t "2 540℃ 9。
再热蒸汽进⼊锅炉机组时压⼒p '2 2.5M Pa(表压) 10。
再热蒸汽离开锅炉机组时压⼒p "2 2.3M Pa 表压) 11。
周围环境温度t lk 20℃ 12。
燃料特性(1)燃料名称:⾩新烟煤(2)煤的应⽤基成分(%):y C = 48.3 ; y O = 8.6 ; y S = 1 ; yH = 3.3 ;y N = 0.8 ; y W = 15 ;y A = 23(3)煤的可燃基挥发分V r = 41 %(4)煤的低位发热量Q ydw = 18645 kJ/kg(5)灰融点:t 1、t 2、t 3>1500℃13。
热水锅炉课程设计一、教学目标本课程旨在让学生了解热水锅炉的基本原理、结构、分类及使用方法,掌握热水锅炉的安全操作和维护保养知识,培养学生分析问题和解决问题的能力。
具体目标如下:1.知识目标:(1)了解热水锅炉的定义、分类和基本原理。
(2)掌握热水锅炉的主要组成部分及其功能。
(3)熟悉热水锅炉的安全操作和维护保养要求。
2.技能目标:(1)能够正确描述热水锅炉的工作过程。
(2)能够运用热水锅炉的相关知识分析实际问题。
(3)具备热水锅炉的基本操作和维护能力。
3.情感态度价值观目标:(1)培养学生对热水锅炉行业的兴趣,提高职业认同感。
(2)培养学生遵守安全生产的意识,注重团队合作。
(3)培养学生热爱祖国、服务人民、敬业爱岗的精神风貌。
二、教学内容本课程的教学内容主要包括热水锅炉的基本原理、结构、分类、使用方法、安全操作和维护保养等方面。
具体安排如下:1.热水锅炉的基本原理:介绍热水锅炉的工作原理,使学生了解热能传递和热力学基础知识。
2.热水锅炉的结构:讲解热水锅炉的主要组成部分,如锅炉本体、辅机设备、控制系统等,并分析各部分的功能。
3.热水锅炉的分类:介绍热水锅炉的种类,如电热水锅炉、燃气热水锅炉、燃油热水锅炉等,并分析各种锅炉的优缺点。
4.热水锅炉的使用方法:讲解热水锅炉的启动、运行、停止等操作步骤,使学生能够熟练掌握热水锅炉的基本操作。
5.热水锅炉的安全操作:强调热水锅炉的安全注意事项,如锅炉运行过程中的监控、应急预案等,培养学生遵守安全生产的习惯。
6.热水锅炉的维护保养:介绍热水锅炉的定期检查、保养方法,使学生具备基本的维护能力。
三、教学方法本课程采用多种教学方法,如讲授法、案例分析法、实验法等,以激发学生的学习兴趣和主动性。
1.讲授法:通过讲解热水锅炉的基本原理、结构和使用方法,使学生掌握相关知识。
2.案例分析法:分析实际案例,使学生能够将理论知识应用于实际问题解决。
3.实验法:学生进行热水锅炉的操作实验,培养学生的动手能力和实际操作技能。
230mw燃煤锅炉课程设计一、课程目标知识目标:1. 学生能理解燃煤锅炉的基本工作原理,掌握230MW燃煤锅炉的主要组成部分及功能。
2. 学生能掌握燃煤锅炉的运行参数,如蒸发量、热效率、排放标准等,并了解其在能源转换中的重要性。
3. 学生能了解燃煤锅炉的环保措施及节能减排技术。
技能目标:1. 学生能通过实际案例分析,运用所学知识解决燃煤锅炉运行中可能遇到的问题。
2. 学生能运用计算工具对燃煤锅炉的热效率进行简单计算,并提出优化建议。
3. 学生能通过小组合作,设计出符合我国环保标准的燃煤锅炉改进方案。
情感态度价值观目标:1. 学生能够树立节能环保意识,关注燃煤锅炉在能源转换过程中的环境影响。
2. 学生能够培养对能源、环保等社会热点问题的关注和责任感,提高社会责任感。
3. 学生能够通过课程学习,增强对工程技术学习的兴趣,激发创新精神和团队合作意识。
课程性质:本课程为工程技术类课程,旨在帮助学生掌握燃煤锅炉的基本知识,提高解决实际问题的能力。
学生特点:初三学生具备一定的物理知识和动手能力,对新鲜事物充满好奇心,但可能对复杂工程问题缺乏深入了解。
教学要求:结合学生特点,采用案例分析、小组合作、实践操作等方式,注重培养学生的动手能力、解决问题能力和团队合作意识。
通过分解课程目标为具体学习成果,使学生在学习过程中逐步实现课程目标。
二、教学内容1. 燃煤锅炉基本原理:讲解锅炉的工作原理、热力学基础知识,以及230MW 燃煤锅炉的主要组成部分及其作用。
教材章节:《工程技术基础》第四章第一节。
2. 燃煤锅炉运行参数:介绍蒸发量、热效率、排放标准等参数,分析其在燃煤锅炉运行过程中的重要性。
教材章节:《工程技术基础》第四章第二节。
3. 环保措施及节能减排技术:讲解燃煤锅炉的环保措施,如脱硫、脱硝、除尘等,以及节能减排技术。
教材章节:《工程技术基础》第四章第三节。
4. 实际案例分析:分析实际运行中的燃煤锅炉案例,让学生了解锅炉运行过程中可能遇到的问题及解决方法。
目录前言 (Ⅱ)锅炉课程设计任务书 (Ⅲ)Ⅰ-1设计任务 (1)Ⅰ-2燃料特性 (1)Ⅰ-3确定锅炉基本结构 (1)Ⅰ-4辅助计算 (2)Ⅰ-5燃烧室设计及传热计算 (7)Ⅰ-6凝渣管的传热计算 (15)Ⅰ-7 过热器的传热计算 (18)Ⅰ-8 炉膛受热量的热量分配 (29)Ⅰ-9 省煤器和空气预热器传热计算 (30)Ⅰ-10热力计算汇总表 (39)参考文献 (41)I前言《锅炉原理》是一门涉及基础理论面较广,而专业实践性较强的课程。
该课程的教学必须有相应的实践教学环节相配合,而课程设计就是让学生全面运用所学的锅炉原理知识设计一台锅炉,因此,它是《锅炉原理》课程理论联系实际的重要教学环节。
它对加强学生的能力培养起着重要的作用。
本设计说明书详细的记录了锅炉本体各受热面的结构特征和工作过程,内容包括锅炉受热面,锅炉炉膛的辐射传热及计算。
对流受热面的传热及计算,锅炉受热面的布置原理和热力计算,受热面外部工作过程,锅炉蒸汽参数的变化特性与调节空气动力计算等。
由于知识掌握程度有限以及两周的设计时间对于我们难免有些仓促,此次设计一定存在一些错误和遗漏,希望指导老师给予指正。
II****大学课程设计任务书学院(系):能动学院课程名称:锅炉原理课程设计指导教师(签名)专业班级:学生姓名:学号:III33.33kg/s(120t/h)燃煤锅炉的热力计算I-1 设计任务1)锅炉额定蒸汽量:33.3kg/s(120t/h)。
2) 蒸汽参数①汽包内蒸汽压力:4.3MPa。
②过热器出口汽压力:3.9MPa。
③过热器出口蒸汽温度:450℃。
3)给水温度:165℃。
4)给水压力:4.9MPa。
5)排污率:2%6)排烟温度:θpy=130℃。
7)预热空气温度:t rk=330℃。
8)冷空气温度:t lk=20℃。
9)空气中含中蒸汽量:d=10g/kg。
I-2 燃料特性1)燃料名称:烟煤2)煤的收到基成分:①碳C ar=62.97%。
锅炉原理课程设计一、热力计算(一)燃料燃烧计算1.锅炉参数(1)锅炉蒸发量 D 30t/h(2)蒸汽压力 P 0.13MPa(3)蒸汽温度 tgr 350℃(4)给水温度 tgs 105℃(5)冷空气温度 tlk 30℃(6)锅炉排污率 P 5%2.设计燃料与特性:3.锅炉各受热面的漏风系数和过量空气系数4.理论空气量、理论烟气容积的计算5.各受热面烟道中烟气特性表(三)炉膛的热力计算1.炉膛结构特性(1)标高计算炉膛结构个点标高示意图(2)炉膛包覆面积1)侧墙A=[(7.300-3.956)+(7.809-3.956)]*0.5*1.900=6.84㎡B=[1.305*(3.956-2.092)]*0.5=1.22㎡C=[(1.572-1.100)+(2.092-1.100)]*0.5*3.285=2.4㎡D=0.595*(3.956-1.100)=1.70㎡E=[(3.956-1.100)+(3.621-1.100)]*0.5*0.920=2.47㎡F=[(2.154-1.100)+(1.600-1.100)]*0.5*0.32=0.25㎡Fcq=6.84+1.22+2.4+1.70+2.47+0.25=14.882)后墙1.572-1.100=0.472mAB=(2.092-1.572)/sin9°=3.32mBC=1.305/sin35°=2.28mCD=7.809-3.956=3.85mFhq=(0.47+3.32+2.28+3.85)*2.72=26.98㎡3)前、顶墙1.600-1.100=0.50mHI=0.32/cos60°=0.64mFG=0.92/cos20°=0.98mGH=3.621-2.154=1.47mEF=7.30-3.956=3.34mED=1.90/cos15°=1.97mFqq=(0.50+0.64+0.98+1.47+3.34+1.97)*2.72=24.21㎡4)炉壁总面积Fbz=2*14.88+26.98+24.21=80.95㎡(3)炉排有效面积(2.092-1.572)/tg9°=3.28m0.595+0.92+0.32=1.84mR=(3.28+1.84)*2.3=11.78㎡(4)炉膛容积Fcq*2.72=14.88*2.72=40.47㎡(5)炉膛有效辐射受热面1)前顶后水冷壁示意图DE+EF-(4.40-3.956)=1.97+3.34-0.44=4.87m(曝光)(0.64+0.98+1.47+3.34+1.97)-4.87=3.53m(覆盖耐火涂料层)S=170,d=51,e=25.5,n=16(根),S/d=3.33,e/d=0.5查线算图7-5得x1=0.59,x2=1Hq1=(16-1)*0.17*4.87*0.59=7.33㎡Hq2=(16-1)*0.17*3.53*1=9.03㎡由表7-1查得:§1=0.6,§2=0.2所以,§Hq=0.6*7.33+0.2*9.33=6.2㎡2)后墙DC+CB-1.5(烟窗高度)=3.85+2.28-1.5=4.63mAB=3.32mS=170,d=51,e=25.5,n=16根,S/d=3.33,e/d=0.5查图7-5得x1=0.59,x2=1所以,Hh1=(16-1)*0.17*4.63*0.59=6.97㎡Hh2=(16-1)*0.17*3.32*1=8.47㎡由表7-1查得:§1=0.6,§2=0.2所以,§Hh=0.6*6.97+0.2*8.47=5.88㎡3)烟窗S=340,d=51,l=1.5m,x=1,n=8,§=0.6所以,Hch=(n-0.5)slx=(8-0.5)*0.34*1.5*1=3.83㎡§Hch=0.6*3.83=2.3㎡4)侧墙水冷壁A=[(7.300-2.300)+(7.587-2.300)]*0.5*1.050-0.08(后拱遮盖面积) =5.40-0.08=5.32㎡B=[(7.640-3.956)+(7.809-3.956)]*0.5*0.630+0.5*0.63*0.9=2.374+0.284=2.66㎡C=(2.300-1.100)*1.05-0.08(后拱遮盖面积)=1.18㎡S=105,d=51,e=65,S/d=2.06,e/d=65/51=1.275得x1=0.87,x2=1所以,Hc1=(5.32+2.66)*0.87=6.94㎡Hc2=1.18*1=1.18㎡§Hc=0.6*6.94+0.2*1.18=4.17+0.24=4.4㎡∑§H=6.20+5.88+2.3+2*4.4=23.18㎡(6)炉膛平均热有效系数∮l= ∑§H/Fbz=23.18/80.95=0.286(7)炉膛有效辐射层厚度S=3.6Vl/Fl=3.6*40.47/(80.95+11.78)=1.57m(8)燃烧面与炉墙面积之比ρ=R/Fbz=11.78/80.95=0.1462炉膛的热力计算(四)凝渣管的热力计算1.凝渣管结构计算(1)第1/2排(错列部分)Sl’=340,d=51,n=8根/排,S1’/d=340/51=6.67,查图7-5,x’=0.21)受热面积H’=πdl*2n=3.14*0.051*1.5*2*8=3.84㎡2)烟气流通截面积F’=2.85*1.5-8*1.5*0.051=3.66㎡(2)第3、4排(顺列部分)S1’’=170,d=51,n=16根/排,S1’’/d=170/51=3.33,查图7-5,x’’=0.411)受热面面积H’’=πdl*2n=3.14*0.051*1.5*2*16=7.68㎡2)烟气流通截面积F’’=2.85*1.5-16*1.5*0.051=3.05㎡(3)凝渣管1)总受热面积H=H’+H’’=3.84+7.68=11.52㎡2)烟气平均流通截面积(H’+H’’)/(H’/F’+H’’/F’’)=(3.84+7.68)/(3.84/3.66+7.68/3.05)=3.23㎡3)凝渣管受炉膛辐射面积Hfz=3.83㎡4)凝渣管角系数Xnz=1-(1-x’)^2*(1-x’’)^2=1-(1-0.2)^2*(1-0.41)^2=0.775)凝渣管有效辐射受热面积Hnzf=Xfz*Hfx=0.77*3.83=2.95㎡6)横向平均节距S1=(S1’*H’+S1’’*H’’)+H’’=(0.34*3.84+0.17*7.68)/11.52=0.2 27m7)纵向节距S2=0.180m8)烟气有效辐射层厚度S=0.9d(S1S2/d2^2*4/π-1)=0.9*0.051(0.227*0.18/0.051^2*4/3.14-1)=0.873m9)比值σ1=S1/d=0.227/0.051=4.45; σ2=S2/d=0.18/0.051=3.532.凝渣管的热力计算(表)(五)蒸汽过热器的热力计算1.蒸汽过热器的结构计算(1)结构尺寸管径 d=0.038/0.031m横向平均节距S1=(S1’+S1’’)/2=(0.068+0.102)/2=0.085m纵向节距S2=0.1m;横向排数z1=30排;纵向排数z2=8排(2)横向冲刷烟气流通截面积Fhx=(2.85-30*0.038)*1=1.71㎡纵向冲刷烟气流通截面积Fzx=a*b-z1*z2πd^2/4=(1.03-0.051)*2.85-30*8π*0.038^2/4=2.52㎡(3)横向冲刷受热面积Hhx=z1*z2*π*d*l=30*8*3.14*0.038*1=28.64㎡(4)纵向冲刷受热面面积Hzx=z1*z2*π*dl=30*8*3.14*0.038*0.57=16.32㎡(5)总受热面面积H=Hzx+Hhx=28.64+16.32=44.96㎡(6)逆流部分蒸汽流通截面积fnl=32*π/4*0.031^2=0.0241㎡(7)顺流部分蒸汽流通截面积fsl=28*π*0.031^2=0.0211㎡(8)蒸汽平均流通截面积f=1/2(fnl+fsl)=1/2*(0.0241+0.0211)=0.0226㎡(9)管间有效辐射层厚度S=0.9d(4S1*S2/πd^2-1)=0.9*0.038*(4*0.085*0.1/π*0.038^2-1)=0.222m(10)纵向冲刷当量直径ddl=4F/U=4(2.85*0.979-8*30*π/4*0.038^2)/(2*(2.85+0.979)+8*30*π*0.038)=0.227m(11)比值σ1=S1/d=0.085/0.038=2.24;σ2=S2/d=0.1/0.038=2.632.蒸汽过热器的热力计算(表)。
锅炉课程设计说明书一、基本资料1.锅炉额定蒸发量:De=670t/h2.给水温度:tgs=250℃3.过热蒸汽温度:t gr=540℃4.过热蒸汽压力(表压)=14.0MPa5.制粉系统:风扇直吹式6.燃烧方式:四角切圆燃烧7.排渣方式:固态8.环境温度:12℃9.过热蒸汽流程:10.再热蒸汽流程:汽轮机高压缸低温再热器高温再热器汽轮机中压缸11.烟气流程:炉膛前屏过热器后屏过热器高温对流过热器高温再热器低温再热器省煤器空气预热器二、煤质资料(设计煤种):元宝山褐煤碳C ar=39.3 % 氢H ar=2.7 % 氧O ar=11.2%氮N ar=0.6 % 硫S ar=0.9% 灰分A ar=21.3%水分M ar=24 % 挥发分V daf=37% 低位发热量Q ar,net,p=14580kJ/kgDT=1150℃ST=1300℃FT=1360℃三、锅炉概况本锅炉为Π型布置,自然循环煤粉锅炉。
锅炉燃用元宝山褐煤,采用中速磨磨煤,直吹送粉系统送粉,正四角布置直流燃烧器,按假想切圆组织燃烧。
锅炉构架全部为钢结构,除省煤器和空气预热器用支撑方式外,锅炉本体全部悬吊在顶板上。
锅炉外部配有外护板。
锅炉采用单锅筒,集中下降管,自然循环系统。
锅炉前部为炉膛,四周布满膜式水冷壁,炉膛出口处布置屏式过热器,水平烟道内装设高温一级过热器,尾部竖井依次布置省煤器、空气预热器。
水平烟道向室为膜式壁顶棚包墙管。
炉膛上部出口处,沿炉膛宽度方向布置8片前屏过热器,横向节距为1300mm,其后布置16片后屏过热器,横向节距为676mm,高温过热器布置在后屏过热器之后,位于折焰角的斜坡上。
再热器分为高、低温两组,分别位于水平烟道及尾部竖井。
全部受热面采用悬吊和支撑结合的方式。
竖烟井深度7600mm,其上部布置省煤器,尾部竖井后侧布置两台回转式空气预热器。
锅炉的气温调节,主蒸汽采用一、二级喷水减温,再热蒸汽采用烟气挡板,作升温调节,此外,在高温再热器进口处设有事故喷水装置,作为不得已时的降温措施。
《电厂锅炉原理》课程设计指导书1能源与动力工程系目录第一章锅炉设计的任务及热力计算的作用和分类 ................. 错误!未定义书签。
第二章锅炉的设计计算 ............................................................. 错误!未定义书签。
第一节设计计算的步骤 ...................................................... 错误!未定义书签。
第二节辅助计算和热平衡计算 .......................................... 错误!未定义书签。
第三节炉膛计算 .................................................................. 错误!未定义书签。
第四节屏式受热面的计算 .................................................. 错误!未定义书签。
第五节烟道对流受热面的计算 .......................................... 错误!未定义书签。
第三章锅炉的校核计算 ............................................................. 错误!未定义书签。
第四章符号与参考文献 ............................................................. 错误!未定义书签。
A. 符号比较 ............................................................................ 错误!未定义书签。
B. 参考文献 ............................................................................ 错误!未定义书签。
100mw锅炉课程设计一、课程目标知识目标:1. 学生能理解100MW锅炉的基本结构和工作原理,掌握锅炉各主要部件的功能和相互关系。
2. 学生能掌握100MW锅炉的运行参数,如蒸发量、压力、温度等,并了解其对锅炉效率的影响。
3. 学生了解100MW锅炉的燃料种类及其特性,明确不同燃料对锅炉运行的影响。
技能目标:1. 学生能运用所学知识,分析并解决100MW锅炉运行过程中可能出现的常见问题。
2. 学生具备100MW锅炉操作的基本能力,包括启停、运行监控和事故处理等。
3. 学生能够运用锅炉运行数据,计算锅炉的热效率,并对锅炉性能进行初步评价。
情感态度价值观目标:1. 培养学生热爱能源事业,增强对电力行业的责任感。
2. 培养学生严谨、认真的学习态度,树立安全意识,养成良好的操作习惯。
3. 培养学生团队合作精神,提高沟通与协作能力。
本课程旨在使学生在了解100MW锅炉基本知识的基础上,掌握锅炉运行和操作技能,培养学生在实际工作中解决问题的能力。
结合学生年级特点和教学要求,课程目标具体、可衡量,以便学生和教师在教学过程中有明确的指导和评估依据。
二、教学内容1. 锅炉概述:锅炉的定义、分类及发展趋势,重点介绍100MW锅炉的典型结构。
教材章节:第一章 锅炉基本知识2. 锅炉工作原理:热力学原理在锅炉中的应用,水循环过程及蒸汽生成。
教材章节:第二章 锅炉工作原理3. 锅炉主要部件及功能:炉膛、过热器、再热器、省煤器、空气预热器等。
教材章节:第三章 锅炉主要部件4. 锅炉运行参数:蒸发量、压力、温度、湿度等参数对锅炉性能的影响。
教材章节:第四章 锅炉运行参数5. 锅炉燃料种类及特性:煤、油、气等燃料的燃烧特性及其对锅炉运行的影响。
教材章节:第五章 锅炉燃料6. 锅炉操作与运行:启动、运行监控、停车及事故处理等操作流程。
教材章节:第六章 锅炉操作与运行7. 锅炉热效率计算与评价:运用运行数据,计算锅炉热效率,评价锅炉性能。
第一章锅炉设计的任务及热力计算的作用和分类设计工作是产品生产的第一道重要工序,设计好坏对产品的性能和质量有着决定性的作用。
设计布置新锅炉的要求是:确定锅炉的型式,决定各个部件的构造尺寸,在保证安全可靠的基础上力求技术先进、节约金属、制造安装简便,并有高的锅炉效率,以节约燃料消耗。
因此,在设计锅炉之前,应根据所给定的锅炉容量,参数和燃料特性,有目的地进行广泛深入的调查研究,综合利用有关的理论以及制造、运行方面的实践知识,进行各种技术方案的运筹和比较,并进行各种精确的计算。
一般开始设计时,先选定锅炉的总布置,进行燃料消耗量的计算,然后再决定锅炉结构,进行炉膛传热计算,决定对流受热面的结构,进行对流受热面的传热计算。
在以上的结构计算和传热计算中,须预先选定受热面的管径和壁厚,布置好水循环系统(汽包锅炉)或启动系统(超临界锅炉),以上计算(或称热力计算)结束以后,再根据它的计算结果,计算管壁温度和承压强度,并根据金属材料极限许用应力的等级,确定各受热面所应取用的合金材料,必要时可重新调整管径、壁厚,以便在满足强度的条件下,使制造总费用达到最低。
对于自然循环汽包炉,需要进行水循环计算,校核水循环是否安全可靠,最后还要进行空气动力计算,核算烟、风道流动阻力是否合理,并依此选择锅炉的送、引风机。
在一切都正常合理时,即可根据以上的初步设计和计算,作进一步的设计。
本锅炉设计的任务是进行热力计算,因为整台锅炉的热力计算是锅炉设计中的一项最主要的计算。
热力计算的方法,按照已知的条件和计算目的来分,可以分为设计计算和校核计算两种。
在设计新锅炉时的热力计算称为设计热力计算。
设计热力计算的任务是在给定的煤种、给定的给水温度前提下,确定保证达到额定蒸发量,选定的锅炉经济指标以及给定的蒸汽参数所必需的锅炉各受热面的结构尺寸。
例如我们在例题中给出的2102t/h锅炉的热力计算就是一个设计热力计算的例子。
在进行设计热力计算之前要进行锅炉的整体布置。
环境与市政工程学院课程设计说明书题目:郑州市某采暖用热水锅炉房工艺设计姓名:莘爱栋学号:200705239专业:建筑环境与设备工程班级: 07级2班课程设计成绩栏评阅成绩比例(%)答辩成绩比例(%)总评成绩指导教师签名1. 锅炉型号和台数的选择 (3)1.1 热负荷计算 (3)1.2 锅炉型号和台数选择 (4)2. 水处理设备的选择及计算 (4)2.1 确定水处理设备生产能力 (4)2.2 决定水的软化方法 (4)2.3 软化设备选择计算 (5)3. 给水设备和主要管道的选择计算 (5)3.1 给水设备的选择计算 (5)3.2 主要管道的管径计算 (7)4. 送、引风系统的设计 (7)4.1 计算送风量和排烟量 (7)4.2 决定送引风管道系统及其初步布置 (8)4.3 决定风道和烟道断面尺寸 (8)4.4 决定烟囱的直径 (9)5.料储运方法的选择 (10)5.1 计算锅炉房的燃油量 (10)5.2 选择贮油罐与日用油箱 (10)6. 锅炉房工艺布置 (10)6.1 锅炉房建筑 (10)6.2 锅炉房设备布置 (11)6.3 风烟管道和主要汽水管道布置 (11)《热源与热网》课程设计说明书-热源部分设计题目:某采暖用热水锅炉房工艺设计设计地点:郑州设计目的:在《锅炉及锅炉房设备》课程学习的基础上,运用学过的基础理论和专业知识,结合工程实际,参考国家有关规范、标准、工程设计图集及其它参考资料,独立地完成所要求的锅炉房工艺设计任务。
通过课程设计,系统地掌握设计计算步骤、方法,培养学生分析、解决问题的能力,为以后的学习以及毕业设计奠定基础。
设计题目:4号题目采暖设计热负荷(MW )4.2管网与用户端总阻力(MPa )0.22 循环水泵入口定压(MPa )0.25气象资料:采暖室外设计温度:-5℃ 采暖室外平均温度1.4℃ 采暖天数98采暖房间室内计算温度18℃ (一)锅炉型号和台数的选择 1.热负荷计算(1)计算热负荷对于本题目,只有采暖热负荷的热水锅炉房,锅炉房热负荷计算式简化为: Q max =K 0K 1Q 1 MWQ 1——采暖最大热负荷(热网输送的总负荷),MW K 1=1 ;K 0=1.12~1.18 。
取 K 0=1.15Q 1=4.2 MW Q max =4.83MW (2)平均热负荷Q pj =K 0Q 1pj Q 1pj =1*)/(Q t t t t w n pj n --Q 1pj =3.03MW Q pj =3.49MW (3)全年热负荷 公式简化为:D 0=K 0D 1 MJ/年 29516659.2MJ/年 D 1——采暖全年热负荷,MJ/年。
对于单纯采暖的热水锅炉房,公式(附2-4)简化为: D 1=24n 1Q 1pj ×3600 MJ/年 25666660.2MJ/年 Q 1pj ——采暖平均热负荷,MW ;n 1——全年工作天数,按照供热需要确定。
98天锅炉房热负荷汇总表负荷类别 采暖期(MW)全年热负荷(MJ/年)最大计算热负荷 平均热负荷 采暖4.833.49295166592.锅炉型号和台数选择(1)选择额定进出水温度95/70℃的热水锅炉。
锅炉的额定压力应能承受热网循环水泵出口的最高压力。
(2)一般说,锅炉房总热功率越小,选用的锅炉台数也越少。
本题目台数选用2~3台,每一台的热功率可以相同,也可以有两种不同热功率的锅炉。
全部锅炉热功率的总和等于或者略微大于锅炉房计算热负荷。
选择锅炉 型号WNS 2.8—1.0/95/70/—Y(Q) 生产厂家 —天津盛安锅炉容器有限公司 台数—2 设计效率92% 排烟温度180℃*方案分析:因为锅炉的最大热负荷为4.83MW 平均热负荷为3.49MW 选用两台2.8MW 的锅炉既可以满足最大 热负荷的要求。
又可以在事故时在锅炉开足马力的时候能够提供2.8MW 的负荷。
满足大多数用户的要求。
(二)水处理设备的选择及计算参考锅炉教材P405第8行~P409倒数第12行。
补充说明如下:根据所选锅炉的型号和所给的水质,对照GB1576-2008《工业锅炉水质》(以下简称“水质标准”)中热水锅炉的要求(该标准热水锅炉部分内容见下页表),决定水处理的方式。
天然水作为补给水时都要先经过过滤,自来水有些可以不过滤。
然后,热水锅炉一般软化即可,单台热功率大于等于7.0MW 的还要除氧。
1.确定水处理设备生产能力对于本题目,公式(附2-8)简化为:所需软化水量: G =1.2(G b rw +G zh ) t/hG zh 是水处理系统的自耗水量,本题目中可按G b rw 的10~15%计算。
取为12% G b rw 取网循环水量的2%热网环水量xh G =0.86Q max//C ∆t xh G =166.2t/hG b rw =3.32t/hG zh =0.40t/hG=1.2(3.32+0.40)=4.46t/h2.决定水的软化方法热水锅炉不考虑相对碱度。
在热水锅炉的水处理方法选择中不考虑排污问题.在实际工作中,原水水质较好,所需软化水量不大时,一般可选用全自动组合式离子交换器。
如选全自动组合式交换器,选用一台能连续出水的即可。
设计地点悬浮物 (mg/L) 总硬度 (mmol/L) 总碱度 (mmol/L) 溶解固形物 (mg/L) PH冬季水温(℃) 郑州1.25.083.1430075原水水质资料:市政给水(自来水),供水压力:0.3 MPa 最高地下水位:-6 m根据自来水的水质资料选用ZRJ-4型自动软水器其出水量为3.0—5.0t/h 经软化后出水硬度小于0.015mmol/L 符合≦/0.60mmol/L 的水质要求。
、 技术参数如下:型号:ZRJ-4软化水量:3.0—5.0t/h 出水硬度:≦0.015mmol/L3.软化设备选择计算4.除氧设备选择计算热水锅炉单台热功率大于等于7.0MW 的,补给水才要除氧,在7.0MW 以下的可以不除氧。
故不考虑除氧5.关于排污热水锅炉正常运行中一般不排污,只在热网的水质变得很脏时才排污。
本课程设计不考虑排污(三)给水设备和主要管道的选择计算1. 循环水泵扬程的计算H>=H1+H2+H3H1—锅炉房阻力损失,取100KPa; H2—供回水管网阻力损失 H3—最不利用户内部阻力损失 H2+H3总和为0.22 MPH>=H1+H2+H3=0.32MP每台锅炉流量G ’=0.86Q //C ∆t=96.32t/h 2.循环水泵的选择循环水泵台数的选择为便于控制以一台锅炉配一台泵的形式,故选用3台循环水泵其中一台备用。
循环水泵的技术参数:型号:IS100-65-200 流量:100m3/h 扬程:50m 电机功率22kw转速:2900 r/min 补给水泵的选取热水系统的补水量一般根据系统正常补水和事故补水确定并宜为正常补水的4—5倍,系统的小时泄露量宜为系统总的水容积的1%.按照60min 的补水量补水。
故b G =166.2×1%×4=6.65t/h=6.65 m3/h 静水压线为循环水泵入口定压(MPa )0.25MP技术参数如下:型号:IS65-40-315流量7.5m3/h 扬程32.3m 转速1450r/min 配用电机4kw 型号112M —4补给水箱的选取:按照40min的补水按6.65*2/3= 4.43m3。
选取方形开式水箱电动泵类别台数水泵电动机进口管径(mm)出口管径(mm)外形尺寸长×宽×高(mm)型号流量(m3/h)扬程(KPa)转数(r/min)型号功率(KW)循环水泵3 IS100-65-200100 50 2900 22 1410*540*515补给水泵 2 IS65-40-315 7.5 32.3 1450 112M-44 1125*490*540水箱类别个数型号公称容积(m3)有效容积(m3)水箱(或筒体)尺寸(mm)圆形水箱总高(mm)标准图号及页次长×宽(或内径)高补给水箱 1 方形开式水箱5.0 5.2 2400*1600 1500膨胀容积的计算eV=a∆t a Va—水的单位体积膨胀系数取0.0006∆t—水温波动范围,25℃aV—系统总的水容量3m膨胀容积为eV=∆t a V=2.493m/h选择圆形膨胀水箱技术参数如下:公称容积0.33m有效容积0.333m筒体内径D800mm 高度800 mm水箱总高度970mm 参见锅炉房实用设计手册(第二版)P3347.主要管道和阀门的选择1锅炉房循环水进出总管的管径总管的流量为166.2t/h 即约为166.2m3/h 取管内流速为1.5m/s则循环水管的管径可由下式确定d=18.8v G =18.85.12.166=197.9mm d —管道内径,mm G —工作状态下的体积流量m3/h ;v —工作状态下的流量。
循环水进出总管管径取外径219壁厚为6的钢管219*6 水泵至锅炉循环水管管径d'=18.8v G '=5.11.83×18.8=140mm DN125取140×4.5外径140mm 壁厚4.5mm同理补水泵至锅炉的管径为38*3(四)送引风系统的设计1.计算送风量和排烟量每一台锅炉每小时最大燃油量计算式:glar net gl Q Q B η,8106.3⨯=Q gl ——每一台锅炉的额定热功率,MW ;Q net,ar ——燃料油的收到基低位发热量,kJ/kg ; ηgl ——锅炉热效率(取百分数的分子计算),%。
B=2.55×210kg/h锅炉房每小时最大燃油量计算式:glar net Q Q B η,max 8106.3⨯= kg/hQ max——锅炉房计算热负荷,MW ; B=4.40×210kg/h当几台锅炉的热效率不相等时,对各台锅炉进行负荷(Q max)分配,分别计算各台锅炉的燃油量,然后把各台锅炉的燃油量加起来就是锅炉房的燃油量。
本课程设计由于选用的是两台相同的锅炉故不必进行分配。
(2)送风量计算 收到基成分(%)C ar H ar O ar N ar S ar A ar M ar 85.5513.490.660.040.250.0120℃密度:888kg/m 3收到基低位发热量Q net,ar =42915KJ/Kg理论空气量V 0k =0.0889(C ar +0.375S ar )+0.265H ar -0.0333O ar Nm 3/Kg V 0k =0.0889(85.55+0.375×0.25)+0.265×13.49-0.0333×0.66 =11.17m 3/Kg对燃油炉,过量空气系数α取1.1 ,实际空气量V k =αV 0k Nm 3/Kg V k =12.28Nm 3/Kg 因为燃油锅炉q 4=0,所以B j =B ,则有每一台锅炉的送风量:V sf =BV k Nm 3/h由于每台锅炉的送风机都是独立配备的,所以此处的燃油量必须是每一台锅炉的数值:glar net gl Q Q B η,8106.3⨯=kg/h其中,Q gl 是每一台锅炉的额定热功率,MW 。