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榆林学院题目锅炉课程设计学生姓名学号院 ( 系 ) 能源工程学院专业热能与动力工程指导教师胡广涛报告日期2015年06月 10日目录前言第一章锅炉课程设计任务书 (4)第二章煤的元素分析数据校核和煤种判别 (5)第三章燃料燃烧计算 (6)第四章锅炉热平衡计算 (8)第五章炉膛设计和热力计算 (9)第六章前屏过热器设计和热力计算 (13)第七章后屏过热器设计和热力计算 (17)第八章高温再热器设计和热力计算 (21)第九章第一悬吊管热力计算 (25)第十章高温对流过热器设计和热力计算 (27)第十一章第二悬吊管热力计算 (30)第十二章低温再热器垂直段设计和热力计算 (32)第十三章转向室热力计算 (36)第十四章低温再热器水平段设计和热力计算 (38)第十五章省煤器设计及热力计算 (41)第十六章分离器气温和前屏进口气温的校核 (44)第十七章空气预热器设计和热力计算 (45)第十八章锅炉整体热平衡校核 (52)第十九章热力计算结果的汇总 (53)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三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。
第一章锅炉课程设计任务书1.1 引言锅炉课程设计是巩固我们理论知识和提高实践能力的重要环节。
它不仅使我们对锅炉原理课程的知识得以巩固、充实和提高掌握了锅炉机组的热力计算方法，学会使用锅炉机组热力计算标准方法，并具有综合考虑锅炉机组设计与布置的初步能力而且培养了我们查阅资料，合理选择和分析数据的能力，培养了我们严肃认真和负责的态度。
锅炉原理课程设计总结锅炉原理课程设计总结锅炉原理课程设计总结经过将近三个多星期的苦战，我们小组终于完成了锅炉原理的课程设计，在此感谢老师对我们细心的指导，在我们茫然不知所措的时候，给我们疏导计算思路，让我们一步步的完成这项艰巨的任务。
同时也感谢一个小组的同学，在这短暂而又漫长的三个星期里，一起吃饭，一起自习，一起攻克一项项的难关，回头再看这个过程，在学到知识的同时也蛮有成就感的。
通过课程设计，使我们把上学期学的知识有个系统的把握，进一步掌握扎实。
在此我就总结课程设计，对改变燃料特性这发面发表点个人看法。
一般情况下锅炉最好使用设计煤种或与设计煤种接近的煤种以确保燃烧稳定。
由于煤炭供应日趋多元化，对锅炉的稳定燃烧带来很大影响。
这次我们小组的煤种是高灰的一号煤种。
煤的灰份在燃烧过程中不但不会发出热量，而且还要吸收热量。
灰分含量越大，发热量越低，容易导致着火困难和着火延迟，同时炉膛温度降低，煤的燃尽程度降低，造成的飞灰可燃物高。
另外，飞灰浓度高，使锅炉受热面特别是省煤器，空气预热器等处的磨损加剧，除尘量增加，锅炉飞灰和炉渣物理热损失增大，降低了锅炉的热效率。
此外，高灰煤还会对锅炉的辅助设备造成影响。
煤质较差时，锅炉点火和运行调节困难，难以燃烧，容易灭火，严重影响了锅炉出口温度达标。
灰分大的煤燃烧后，不仅影响了除尘器和除尘效果，而且增加了除灰排灰系统的运行负荷。
对工作环境和外部环境都造成了不良影响。
在此情况下，如果对原有的结构不改变，很难稳定运行，因为一方面炉内燃烧条件改变，可能不能稳定燃烧，另一方面，尾部受热面飞灰磨损和积灰也比较大，严重影响换热，使排烟温度提高，锅炉效率下降。
我提出个人的一点改进措施：加强对锅炉的燃烧调节工作，保证煤与空气量要相配合适，并且要充分混合接触，炉膛应尽量保持高温，以利于燃烧。
具体方面：一，在制粉系统方面改进。
由于煤种是高灰的无烟煤，燃烧难度大，可适当提高磨煤细度。
二，在燃烧设备上改进。
《锅炉原理》课程设计目录一、概述 (2)1、锅炉课程设计的目的 (2)2、锅炉课程设计热力计算方法 (2)3、校核热力计算的主要内容 (2)4、整体校核热力计算过程顺序 (3)二、热力计算 (3)1、热力计算方法 (3)2、锅炉基本资料 (4)3、理论空气量、理论烟气容积的计算 (6)4、空气烟气焓 (6)5、锅炉热效率及燃料消耗量的估算 (8)6、炉膛校核热力计算 (9)三、对流受热面和燃烧器的选择 (13)1、屏式过热器 (13)2、对流过热器 (14)3、燃烧器 (14)四、课设总结 (15)参考文献： (16)一、概述1、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。
通过课程设计应达到以下目的：对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《锅炉机组热力计算标准方法》，并具有综合考虑锅炉机组设计与布置的初步能力；培养学生查阅资料、合理选择和分析数据的能力；培养学生对工程技术问题的严肃认真和负责的态度。
2、锅炉课程设计热力计算方法根据计算任务的不同，可分为设计（结构）热力计算和校核热力计算两种。
本课程设计为设计热力计算，即进行设计新锅炉时的热力计算称为设计热力计算。
主要任务是在锅炉容量和参数、燃料性质以及某些受热边界的水、汽、风、烟温度给定的情况下，选定合理的炉子结构和尺寸，并计算出各个受热面积和数值，同时也为锅炉其他一些计算提供必要的原始资料。
一般来说，对已有的锅炉进行改造估算时常用校核热力计算，设计制造新锅炉时用设计热力计算。
但随着人们对已有锅炉认识的不断加深，已积累了相当多的成熟经验。
因此，在设计制造新锅炉时，也多是先将锅炉结构等初步布置好，然后以校核热力计算方法来进行修正，并不直接采用设计热力计算。
所以，掌握好校核热力计算方法是非常重要的。
3、校核热力计算的主要内容1）、锅炉辅助设计计算：为后面受热面的热力计算提供必要的基本计算数据获表图；2）、受热面热力计算：其中包括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：鉴定设计质量、考核学生专业知识水平的主要依据。
锅炉课程设计一、课程设计的目的与要求1.1目的锅炉课程设计是《锅炉原理》课程的重要教学环节。
通过课程设计可以达到如下目的： 1) 使学生对锅炉原理课程的知识得以巩固、充实和提高；2) 掌握锅炉机组的热力计算方法，并学会使用热力计算标准和具有综合考虑机组设计与布置的初步能力；3) 培养学生查阅资料、合理选择和分析数据的能力，提高学生运算、制图等基本技能； 4) 培养学生对工程技术问题的严肃认真和负责的态度。
1.2要求1) 熟悉所设计锅炉的结构和特点，包括主要工况参数、烟气流程、蒸汽流程等； 2) 掌握锅炉热力计算方法，如烟气焓的计算、炉膛热力计算、对流受热面热力计算等； 3) 各个计算环节要达到相应误差要求，如排烟温度校核、对流受热面传热量校核等； 4) 计算过程合理、结果可信； 5) 提交的报告格式规范，有条理。
二、设计正文 2.1设计任务书2.1.1设计题目WGZ 670/140-Ⅱ型锅炉变工况热力计算。
2.1.3计算负荷下的工况参数1) 过热蒸汽流量 D 1= 670 t/h ； 2) 再热蒸汽流量 D 2= 594.4 t/h ； 3) 过热蒸汽出口压力和温度1p ''= 13.73 MPa(表压)，t 1= 540 ℃；4) 再热蒸汽压力和温度 进口：2p '= 2.59 MPa(表压)，2t '= 320 ℃；出口：2p ''= 2.34 MPa(表压)，2t ''= 540 ℃；5) 给水温度 gs t = 245 ℃；6) 给水压力 gs p =15.6 MPa(表压)； 7) 汽包工作压力 qb p =15.2 MPa(表压)；8) 冷空气温度lk t 65 ℃；9) 主烟道烟气份额 53 %； 10) 一级减温水量 25000 t/h ； 11) 二级减温水量 12000 t/h ；2.1.4燃料特性1) 燃料名称： 42%淄博贫媒+58%大同烟煤 ；2) 收到基成分（%）：Car = 68.28 Har= 3.912 Oar= 4.79 Nar= 0.826 Sar= 2.368 3) Aar= 16.278 Mar= 3.546 ； 4) 干燥无灰基挥发分Vdaf= 19.786 %； 5) 低位发热量：,ar netQ = 21701.6 kJ/kg ；6) 灰熔点：DT ＝ 1375.2 ℃；FT ＝ 1416.8 ℃；ST ＝ 1395.2 ℃； 7) 哈氏可磨性指数HGI ＝ 64.82 。
2024年《锅炉培训教材》课件一、教学内容本节教学内容选自2024年《锅炉培训教材》第五章“锅炉工作原理及其运行”，具体包括：5.1节锅炉的基本结构、5.2节锅炉的工作原理、5.3节锅炉的运行参数及其调整、5.4节锅炉的运行维护。
二、教学目标1. 理解锅炉的基本结构及其工作原理，掌握锅炉运行的关键参数。
2. 学会调整锅炉运行参数，确保锅炉安全、高效运行。
3. 掌握锅炉运行维护的基本方法，提高锅炉运行可靠性。
三、教学难点与重点教学难点：锅炉工作原理及其运行参数的调整。
教学重点：锅炉的基本结构、运行维护方法。
四、教具与学具准备1. 教具：锅炉模型、PPT课件、视频资料。
2. 学具：笔记本、教材、笔。
五、教学过程1. 导入：通过播放一段锅炉运行的视频，引导学生关注锅炉在实际工作中的应用，激发学习兴趣。
2. 新课内容讲解：（1）介绍锅炉的基本结构，结合模型和PPT进行详细讲解。
（2）讲解锅炉的工作原理，通过动画演示使学生更直观地理解。
（3）分析锅炉运行参数及其调整方法，结合实际案例进行讲解。
（4）介绍锅炉运行维护的基本方法，强调注意事项。
3. 随堂练习：让学生结合教材，完成课后练习题，巩固所学知识。
4. 例题讲解：选取具有代表性的例题，进行详细讲解，引导学生掌握解题思路和方法。
六、板书设计1. 锅炉的基本结构2. 锅炉的工作原理3. 锅炉运行参数及其调整4. 锅炉运行维护方法七、作业设计1. 作业题目：（1）简述锅炉的基本结构及其工作原理。
（2）列举锅炉运行参数，并说明其调整方法。
（3）谈谈你对锅炉运行维护的认识。
2. 答案：（1）锅炉的基本结构包括：炉膛、燃烧器、锅筒、受热面、空气预热器等。
锅炉的工作原理是利用燃料燃烧产生的热量，加热水使水变成蒸汽，蒸汽驱动汽轮机发电。
（2）锅炉运行参数包括：蒸汽压力、温度、给水温度、空气预热器温度等。
调整方法有：调节燃料量、给水量、送风量、引风量等。
（3）锅炉运行维护主要包括：定期检查设备、清洁受热面、调整运行参数、防止腐蚀等。
[125t/hs)中参数燃煤锅炉的热力计算1.设计任务（1）锅炉额定蒸发量D=125t/h（2）蒸汽参数：1）汽包蒸汽压力：p== MPa2）过热器出口蒸汽压力：pgr3）过热器出口蒸汽温度：t=450℃gr=170℃（3）给水温度：tgs》= MPa（4）给水压力：pgs2%（5）排污率：ppm（6）排烟温度：θ=140℃py=370℃（7）预热空气温度：trk（8）冷空气温度：t30℃lk=（9）空气中含水蒸汽量：d=10g/kg2.燃料特性：*（1）燃料名称：阳泉无烟煤（2）煤的收到基成分：=%1)碳Car2)氢H=%ar=%3)氧Oar=%4)氮Nar5)硫S=%ar=%6)水分Mar7)|8)灰分A ar=%（3）煤的干燥无灰基挥发份V=9%daf=26400kJ/kg（4）煤的收到基低位发热量：Qar,net,p（5）灰熔点特性：DT=1400℃ST=1500℃FT＞1500℃=1（6）煤的可磨度：Kkm.3.确定锅炉基本结构采用单锅筒Ⅱ型布置，上升烟道为燃烧室及凝渣管。
水平烟道布置两级悬挂对流过热器，垂直下行烟道布置两级省煤器及两级管式空气预热器。
整个炉膛全部布满水冷壁，炉膛出口凝渣管簇由锅炉后墙水冷壁延伸组成，在炉膛出口处采用由后墙水冷壁延伸构成的折焰角，以使烟气更好地充满炉膛。
采用光管水冷壁。
对流过热器分两级布置，由悬挂式蛇形管束组成，在两级之间有锅炉自制冷凝水喷水减温装置，由进入锅炉的给水来冷却饱和蒸汽制成凝结水，回收凝结放热量后再进入省煤器。
省煤器和空气预热器采用两级配合布置，以节省受热面，减少钢材消耗量。
锅炉采用四根集中下降管，分别供水给12组水冷壁系统。
燃烧方式采用四角布置的直流燃烧器。
.根据煤的特性选用中速磨煤机的负压直吹系统。
锅炉本体结构见附图。
4.辅助计算（1）燃烧产物容积计算煤完全燃烧（α=1）时理论空气量及燃烧产物容积计算见表I-1（以1kg燃料为准）。
@（2）空气平衡及焓温表1）烟道各处过量空气系数、各受热面的漏风系数及不同过量空气系数下燃烧产物的容积见表I-2，炉膛出口处过量空气系数按表4-2取。
I-2烟气特性烟道各处过量空气系数及各受热面的漏风系数列于表I-1中。
空气预热器出口热空气的过量空气系数:ß''=a l-△a l-△a f=）不同过量空气系数下燃烧产物的焓温表见表I-33）锅炉热平衡及燃料消耗计算见表I-4I-5 燃烧室设计及计算1．燃烧室尺寸的决定（1）炉膛宽度及深度)因采用角置直流式燃烧器，炉膛采用正方形截图。
按表8-39取炉膛截面热负荷q F=2519kW/㎡，炉膛截面F=㎡，取炉膛宽度a=，炉膛深度，布置Φ60*3的水冷壁管，管间距s=64mm，侧面墙的管数为100根，前、后墙的管数为98根。
（2）燃烧室炉墙面积的决定燃烧室侧面尺寸见附表，决定过程见表I-5。
{2.粉煤燃烧器的型式及布置采用角置直流式粉煤燃烧器，分布于炉膛四角，燃烧器的中心距冷灰斗上沿为。
每组燃烧器都有两个一次风口，两个二次风口和两个废气燃烧器，燃烧器的结构计算见表I-6。
3.燃烧室水冷壁布置；水冷壁采用Φ60的光管，管节距s=64mm，管子悬挂炉墙，管子中心和炉墙距e=0,。
每面墙宽6213mm，侧面墙的管数为100根，前、后墙的管数为98根。
后墙水冷壁管子在折角处有叉管，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，斜叉管组成凝渣管和折焰角。
凝渣管有24*3=72根管子，折焰角上有22根管子，另4根管子直接与联箱相连。
侧墙水冷壁向上延伸，在折焰角区域和凝渣管区域形成附加受热面。
燃烧室的传热计算见表I-84.燃烧室辐射吸热量的分配—燃烧室辐射吸热量中有部分由凝渣管及高温过热器吸收。
（1）凝渣管直接吸收燃烧室的辐射热量现凝渣管有三排，总的角系数为X nz=1-（1-X）3=1-（）3=凝渣管辐射受热面为H nz=X nz F ch=*=㎡由于出口窗位于燃烧室上部，热负荷比较小，需要计算沿高度的热负荷不均匀系数。
出口窗中心的高度h ck，从冷灰斗中心到炉顶的总高度为H1，根据h ck/H1==\燃烧器中心相对高度x r=，查图15-4的2线，得到h rh=凝渣管吸收的辐射热量为：Q f nz=h rh q f H nz=**=（kW）（2）高温过热器直接吸收燃烧室的辐射热量Q f gr= h rh q f（）=（kW）（3）水冷壁的平均辐射受热面热负荷q s=[ Q1B j-( Q f nz- Q f gr)]*1/+=[×－（＋）]×1/=（kW/㎡）<5.凝渣管的传计算凝渣管束是错列布置的，由后墙水冷壁延伸而成，每四根相邻的管子组成第1、2、3排和折焰角，所以凝渣管的横向节距为4×64㎜。
I-7过热器的传热计算序号名称符号￥单位公式及计算结果1直接吸收炉膛辐射热量Q gt f kJ/kg─` 2入口烟温θ'℃查表3`入口烟焓I'kJ/kg查表151654蒸汽出口温度t">℃任务书450 5蒸汽出口焓i"kJ/kg查表) 6蒸汽入口温度t'℃假定3387?蒸汽入口焓i'kJ/kg查表8蒸汽吸热量Q q《kJ/kg(i"-i')D/B j9附加受热面吸热量Q1+3kJ/kg假定顶棚为100，水冷壁为305!40510烟气放热量Q y kJ/kg Q q-Qgt f+Q1+311(烟气出口焓I"kJ/kg I'-Q y/ψ+ΔαI lk12烟气出口温度θ"￥℃查表I-3 (α=13平均烟温θ℃(θ'+θ")（14烟气容积V y Nm3/kg查表（α"=15|水蒸气容积份额r H2O──16三原子气体容积份额rΣ|──17烟气密度γy kg/Nm3G y/V y&18飞灰浓度μfh kg/kg19$飞灰颗粒平均直径d fhμm选用1320烟气流速ωy…m/s((B j V y/F y)(θ+273)/273)21错列区烟气对流放热系数αdcW/(m2·℃)α0·C z·C w·C s[22顺列区烟气对流放热系数αdshW/(m2·℃)α0·C z·C w·C s7823，烟气平均对流放热系数αdW/(m2·℃)(αdc H c+αdsh H sh)H=24蒸汽平均温度t\℃(t'+t")394 25蒸汽比容νm3/kg查水蒸气表& 26蒸汽流速ωq m/s Dν/f27￥蒸汽放热系数α2W/(m2·℃)α0C d130028三原子辐射衰减系数k q rΣ|1/(m·MPa)(+/Σs)飞灰辐射衰减系数k fhμfh1/(m·MPa)43850γyμfh/(Td fh)2/3,30烟气辐射吸收力k ps─(k g rΣ+k fhμfh)ps31》烟气黑度a─1-e-KPS32灰污系数错列管】εc(m2·℃)/Wε0C sf C d+Δε33顺列管εsh@(m2·℃)/W选用34平均灰垢系数ε(m2·℃)/W（35管壁灰垢层温度t h (m2·℃)/Wt+(ε+1/α2)1000B jQq/H36—辐射放热系数a f℃α0α37修正后辐射放射系数a f';W/(m2·℃)af*[1+(T kj/1000)(l kj/l gc)]=38烟气总放热系数a l W/(m2·℃)a d+a f'…39热有效性系数ψ取自表8－540$传热系数KW/(m2·℃)ψa1a2/(a1+a2)41平均温度计算纯逆流温压$Δt nl℃(Δt d-Δt x)ln(Δt d/Δt x)42修正系数ψl.─查图43平均温压Δt℃|Δt nlψi 44传热量Q KΔtH/1000B j;45水冷壁附加受热面水冷壁附加受热面H1+H2m2─46其中：平均温压Δt℃θ-t147:传热系数KW/(m2·℃)取主受热面的K7548传热量"Q1kJ/kg KΔt(H1+H2)/1000B j49顶棚附加受热面顶棚附加受热面H3(m2─50平均温压Δt℃$θ-t351传热系数K W/(m2·℃)取主受热面的K$7552传热量Q3kJ/kg KΔtH3/1000B j （53总传热量Q∑W/(m2·℃)Q＋Q1+Q354误差\Δe﹪1000×（Q y-Q∑)/Q y-21.55主过热器热量误差Δe﹪~(Q y-(Q1+Q3)-Q)/(Q y-(Q1+Q3））56汽包出口蒸汽焓ir kJ/kg查水蒸气表，p=2799—57喷水减温装置水流量ΔD kg/s先假定，后校核58顶棚受热面出口蒸汽焓!i dkJ/kg ir+Q3B j/(D-ΔD)59顶棚受热面出口汽温t d℃?查水蒸汽表,P=?20烟气流速ωy m/s((B j V y/F y)(θ+273)/273)! 21错列区烟气对流放热系数αdc W/(m2·℃)α0·C z·C w·C s22顺列区烟气对流放热系数（αdshW/(m2·℃)α0·C z·C w·C s7823烟气平均对流放热系数αd W/(m2·℃)&(αdc H c+αdsh H sh)H=24蒸汽平均温度t℃(t'+t")394 .25蒸汽比容νm3/kg查水蒸气表26蒸汽流速}ωqm/s Dν/f27蒸汽放热系数α2W/(m2·℃)`α0C d130028三原子辐射衰减系数k q rΣ1/(m·MPa)(+/Σs)* 飞灰辐射衰减系数k fhμfh1/(m·MPa)43850γyμfh/(Td fh)2/330烟气辐射吸收力:k ps─(k g rΣ+k fhμfh)ps31烟气黑度a─$1-e-KPS32灰污系数错列管εc(m2·℃)/Wε0C sf C d+Δε'33顺列管εsh(m2·℃)/W选用…34平均灰垢系数ε(m2·℃)/W35管壁灰垢层温度！t h(m2·℃)/W t+(ε+1/α2)1000B jQq/H36辐射放热系数a f℃~α0α37修正后辐射放射系数a f'W/(m2·℃)af*[1+(T kj/1000)(l kj/l gc)]=|38烟气总放热系数a l W/(m2·℃)a d+a f'39热有效性系数·ψ取自表8－540传热系数K W/(m2·℃))ψa1a2/(a1+a2)41平均温纯逆流温压Δt nl℃(Δt d-Δt x)ln(Δt d/Δt x)：42修正系数ψl─查图—43度计算平均温压Δt℃Δt nlψi44;传热量Q KΔtH/1000B j45水冷壁附加受热面水冷壁附加受热面￥H1+H2m2─46其中：平均温压Δt…℃θ-t147传热系数K W/(m2·℃)—取主受热面的K75 48传热量Q1kJ/kg KΔt(H1+H2)/1000B j—49顶棚附加受热面顶棚附加受热面H3m2─：50平均温压Δt℃θ-t351传热系数K W/(m2·℃)取主受热面的K7552/传热量Q3kJ/kg KΔtH3/1000B j53总传热量Q∑|W/(m2·℃)Q＋Q1+Q354误差Δe﹪1000×（Q y-Q∑)/Q y'-21.55主过热器热量误差Δe﹪(Q y-(Q1+Q3)-Q)/(Q y-(Q1+Q3））56{汽包出口蒸汽焓ir kJ/kg查水蒸气表，p=279957喷水减温装置水流量ΔD…kg/s先假定，后校核58顶棚受热面出口蒸汽焓i d kJ/kg ir+Q3B j/(D-ΔD)}59顶棚受热面出口汽温t d℃查水蒸汽表,P=；I-8炉膛受热量的热量分配（1）锅炉总有效吸热量Q gl=83634(kW)(2)炉膛总传热量B j Q1=×=(kW)(3)凝渣管区域传热量B j Q nz=×=（4）第二级过热器传热量。
