1、太原理工大学热动大三锅炉课程设计太原理工大学热 能与动力锅 炉 原 理课 程 设 计 示 例 说 明课程设计示例1. 设计任务书2. 原始资料锅炉型式：带有屏式过热器的汽包锅炉额定蒸发量：D220t/h过热器温度：t540过热器压力：pgr100kgf/cm2（表压）给水温度：tgs215热空气温度：trk400排烟温度：130冷空气温度：tlk30设计煤种：某无烟煤，成分如下， Cy=63%，Hy1.938%，Oy2.16%，Ny0.555%，Sy0.62%，Ay22.017%，Wy9.71%，Qyd22558kJ/kg制粉系统：本锅炉采用钢球磨煤机中间贮仓式热风送粉系统锅炉给定参数： 给水
2、温度：tgs215， 锅炉负荷：D220t/h，过热蒸汽压力：pgr100kgf/cm2（表压）， 过热蒸汽温度：tgr540 汽包工作压力：p=112 kgf/cm2（绝对）3. 改烧煤种的元素分析数据校核和煤种判别3.1 改烧煤种数据 Cy=66.70%，Hy3.20%，Oy2.10%，Ny1.25%，Sy2.47%，Ay=17.97%，Wy6.31%，Vr=9.41%，Qyd25191kJ/kgt1=1190，t2=1340，t3=1450，Kkm=1.63.2 元素成分校核CyHyOyNySyAyWy66.73.22.11.252.4717.976.31=100.00%，元素分析正确。
3、 3.3 发热量计算应用基低位发热量Qydw339Cy1030Hy-109（Oy-Sy-25Wy 3.4 煤种判别Vr=？Wy=6.31, 不计显热，无外部热源加热空气，取Qydw251912排烟温度py假定1353排烟焓IpykJ/kg由焓温表计算18074冷空气温度tlk给定305理论冷空气焓IlkkJ/kg焓温表2656机械不完全燃烧热损失q4%锅炉原理-周P1524.07化学不完全燃烧热损失q3%锅炉原理-周P15308排烟热损失q2%100Q2/Qr=100(Ipy- Ilk)(1- q4/100)/ Qr 5.889散热损失q5%锅炉原理-周P153图8-3 0.510灰渣热物理损
4、失q6%Ay=17.9712%0.4528卫燃带热有效系数w/锅炉原理-周P173表9-30.229炉顶管热有效系数ld/给定0.44130烟窗热有效系数ch/给定0.44131门孔热有效系数k/锅炉原理-周P174032燃烧器热有效系数r/锅炉原理-周P174033平均热有效系数pj/(iFi)/FL=(0.446(736-68.25-32.34-70.06-1-6.82)+68.250.2+32.340.441+70.060.441+0+0)/7360.41834炉膛黑度al/锅炉原理-周P174（9-96）a/(a+(1-a) pj)=0.803/(0.803+(1-0.803)0.41
5、8) 0.90735系数MM/结构计算书0.45236炉膛出口温度lj-273=-2731113.437误差ll-lj=1130-1113.416.638允许误差给定10039炉膛出口烟焓Il烟气焓温表15000.540炉膛吸热量QflkJ/kg(Ql- Il)=0.995(29228.7-15000.5)14157.141炉内平均辐射热强度qfkW/m2Bj Qfl/(3600HfL)= 23.8710314157.1/(3600721.27)127.5442炉顶辐射吸热分布系数ld/锅炉原理-周P175图9-8，按炉顶相对高度大于1外推0.643炉顶辐射热强度qldldqf =0.6127
6、.5476.5244炉顶辐射受热面积Hldm2结构计算书31.6945炉顶吸热量QldkJ/kgqld Hld/Bj=360076.5231.69/(23.87103)365.7246烟窗辐射吸热分布系数ch/锅炉原理-周P175图9-8，按烟窗相对高度等于10.6547系数/附页P178图VI 0.9848烟窗辐射热强度qchkW/m2ch qf=0.980.65127.5481.2449烟窗受热面积Hpqm2结构计算书70.0650屏区吸收炉膛辐射热QchkJ/kgqch Hpq/ Bj=360081.2470.06/(23.87103)858.4051一级减温水量Djw1kg/h先假定2
7、0052二级减温水量Djw2kg/h先假定20053炉顶过热器焓增ikJ/kgQldBj/(D- Djw1- Djw2)= 365.7223.87103/(220000-200-200)39.7554饱和蒸汽焓ibhkJ/kg蒸汽特性表，汽包压力1120.098=10.976MPa，317.92705.4855炉顶出口蒸汽焓ildkJ/kgibh+i=2705.48+39.752745.256炉顶出口蒸汽温度tld由1120.098=10.976MPa， (320)2720.4，(340)2837.0插入324.38. 屏式过热器热力计算序号项目名称符号单位计算公式或数据来源结果1烟气进屏温度
8、P炉膛计算结果1113.42烟气进屏焓IPkJ/kg炉膛计算结果15000.53烟气出屏温度P假定9654烟气出屏焓IPkJ/kg烟气焓温表12811.65烟气平均温度pj(P+P)/2=(1113.4+965)/21039.26烟气在屏区放热量QpqkJ/kg(IP -IP)=0.995(15000.5-12811.6)2178.07水蒸汽容积份额rH2O/烟气特性表0.0668三原子气体和水蒸气容积份额rn/烟气特性表0.2139三原子气体分压力pnMPap rn=0.0980.2130.02110辐射层有效厚度Sm结构计算书0.7711三原子气体辐射减弱系数ky1/(m MPa)=11.
9、3312灰粒子辐射减弱系数kh1/(m MPa)55900/=55900/84.3613飞灰浓度hkg/kg烟气特性表0.014914烟气辐射减弱系数k1/(m MPa)kyrn+khh=11.330.213+84.350.01493.6715烟气黑度a/1-e-kpS=1-e-3.670.0980.770.2416屏区穿透角系数pq结构计算书0.13717屏出口面积Fm2结构计算书54.8918修正系数r/锅炉原理P2140.519炉膛向屏区的辐射热QchkJ/kg炉膛计算结果858.420炉膛向屏后的辐射热QfphkJ/kgQch(1-a)pq =858.4(1-0.24)0.13789.
10、3821屏区吸收的炉膛辐射热量QfpqkJ/kgQch- Qfph=858.4-89.38769.0222屏区出口截面积Hpqm2结构计算书50.623屏间烟气向后辐射热量QhpqkJ/kg36005.6710-11a Hpq(Pj+273)4r/Bj=36005.6710-110.2450.6(1039.2+273)40.5/(23.87103)153.9424屏间烟气在屏区对流放热量QdpqkJ/kg(IP- IP)- Qhpq =0.995(15000.5-12811.6)- 153.94=2178-153.942024.125屏区附加受热面吸热量QfjpqkJ/kg假定Qdpd=121
11、 kJ/kg，Qdpc=260.5 kJ/kg，Qfjpq=Qpd+ Qpc=121+260.5381.526屏本身对流吸热QdpkJ/kgQdpq- Qfjpq=2024.1-381.51642.627屏顶辐受热面积Hpdm2结构计算书23.928屏侧受热面积Hpcm2结构计算书52.529 屏本身受热面积Hpm2结构计算书352.830屏顶吸收的炉膛辐射热QfpdkJ/kgQfpqHpd/(Hpd+Hpc+Hp)=769.0223.9/(23.9+52.5+352.8)42.8231屏侧吸收的炉膛辐射热QfpckJ/kgQfpqHpc/(Hpd+Hpc+Hp)= 769.0252.5/(23.9+52.5+352.8)94.0632屏本身吸收的炉膛辐射热QfpkJ/kgQfpq- Qfpd Qfpc=769.02-43.01-94.48631.533屏本身吸收的总热量QpkJ/kgQdp+ Qfp=1642.6+631.52274.134蒸汽进屏温度tp假定(调整结果)367.935蒸汽进屏焓ipkJ/kg水蒸气表，按压力1080.098MPa=10.584 MPa，(360)2939.9，(380)3012.82968.536蒸汽出屏焓ipkJ/kgip+ QpBj/(D-Djw2)= 2968.5+2274.12
