1、锅炉课程设计 学年第 学期 院 系 ： 机电动力与信息工程系 专 业 ： 热能与动力工程 学 生 姓 名 ： 学 号： 课程设计题 目 ： 汽轮机课程设计 起 迄 日 期 : 9 月 1 日 9 月 30 日 指 导 教 师 : 目录 第一章 绪论 1 1 锅炉课程设计的目的和意义 1 第二章 低温省煤器设计 .1 2.1 低温省煤器设计参数 1 2.2 锅炉结构示意图 2 2.3 低温省煤器的结构计算 3 2.3.1 低温省煤器作用 3 2.3.2 低温省煤器的结构计算 3 第三章 低温省煤器 9 3.1 低温省煤器基本尺寸汇总 9 3.2 低温省煤器热力计算汇总 .10 参考文献 .16
2、第一章 绪论 1.1 锅炉课程设计的目的和意义 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，使我 对锅炉原理课程的知识得以巩固、充实和提高，提高感性认识，增强动手能力， 为以后的毕业设计打下夯实的基础。并使我掌握锅炉机组的热力计算方法，初 步具有综合考虑锅炉机组整体设计与布置的能力。并培养了我们对工程技术问 题的严肃认真，踏实负责的态度。锅炉课程设计将我们在课堂里面学习到的知 识，提升到了另一个层次，将零散的知识链接到了一起。 第二章 低温省煤器设计 2.1 低温省煤器设计参数 表 2-1 1.进口烟气温度 =366 2.进口烟气焓 =4561.13kJ/kg 3.出口烟气温度
3、 =315 4.出口烟气焓 =3898.64kJ/kg 5.吸热量 =666.861kJ/kg 6.出口水焓 =994.386kJ/kg 7.出口水温度 =230.48 8.进口水温度 =215 9.计算燃料量 =26591.95kJ/h 10.理论空气量 =6.0611 3m/kg 11.灰粒平均直径 =13 12.保热系数 =0.9945 2.2 锅炉结构示意图 图 2-1 锅炉结构示意图 A-炉膛；B-水平烟道；C-尾部烟道； 1-屏式过热器；2-高温过热器；3-低温过热器； 4-高温省煤器； 5-高温空气预热器； 6-低温省煤器； 7-低温空气预热器 本课程设计的对象是 6-低温省煤器
4、 2.3 低温省煤器的结构计算 2.3.1 低温省煤器作用 （1）节省燃料。在现在锅炉中，燃料燃烧生成的高温烟气，将热量传递给 水冷壁、过热器和再热器后，烟气温度还很高，如不设法利用，将造成很大的 热损失。在锅炉尾部装设省煤器，可降低烟气温度，减少排烟热损失，因而节 省燃料。 （2）改善汽包的工作条件。由于采用省煤器，提高了进入汽包的给水温度， 减少了汽包壁与给水之间的温度差而引起的热应力，从而改善了汽包的工作条 件，延长了使用寿命。 (3)降低锅炉造价。由于水的加热是在省煤器中进行的，用省煤器这样的低 温材料代替价格昂贵的高温水冷壁材料，从而可降低锅炉造价。 2.3.2 低温省煤器的结构计算
5、 1.横向节距比 (2-1) 81.23901dS 2.纵向节距比 5.132482dS 3.受热面积 = (2-2) cm251.7628.0314.26153xs A 4.烟气流通面积 m246.18.7032.168.742y A 5.水流通面积 m21.0240.13652s A 6.烟气有效辐射层厚度 S=0.9d（-1） （2-3） m（注：d 单位为 m）126.049.021ds 2.4 低温省煤器的热力计算 1.进口烟气温度 =366 2.进口烟气温焓 kJ/g13.456yxsh 3.出口烟气温度 =315 4.出口烟气焓 查焓温图知 见参1kJ/g73.86yxsh 5.
6、低温省煤器对流吸热量 kJ/g861.xsdlQ 6.进口给水焓 查附录 B-6、B-7 按低温省煤器入口压力 p=11.57MPa 查得 见参2kJ/g7.92xsh 7.出口水焓 kJ/g3.107.921025.68.xsjxsdl hDBQh 8.出口水温度 48.230xst 9.烟气流速 （2-4） = =340.5 m/s712.92360ypjyj AVBw 10.烟气侧对流放热系数 查得 W/(m2) 见参2wsz0dxsCa760a 0.93，, 0.9，,0.93sz W/(m2)16.593.09.76dxs a 11.烟气压力 0.1MPap 12.水蒸气容积份额 查
7、烟气特性表得 见参307398.2OHr 13.三原子气体和水蒸气容积总份额 查烟气特性表得 0.2024 见参3r 14.三原子气体辐射减弱系数 = (2-5) 74.221548.30pj T 1074.23.0.1260.4139867.qR =4.3591（m） 15.灰粒的辐射减弱系数 =140.0361 1/(mMPa）32hpjh7T590dR 16.烟气质量飞灰浓度 查烟气特性表得 见参33ykg/m021. 17.烟气的辐射减弱系数 1/(mMPa）83.021.36.1402.395.4ryhq R 18.烟气黑度 0.47e1a.12603.8Rps 19.管壁灰污层温度
8、 75.2429.30152 shbxs t 20.烟气侧辐射放热系数 W/（）572.304.760fxs a 21.修正后的烟气侧放热系数 1037.rps2.10678. pjHq2TRO7.gsq5.pjfxs 34.La =4.834 W/（） 07.25.0fxs 41170572.3 22.烟气侧放热系数 查附录 B-5 取 =0.8 见参2dxsxsla194.5.834.0xsl W/（） 23.污染系数 (2-6)0sfdC 为修正系数取 1 及 查附录 A-13 得 =18（）/W 见参2sfC0d0 =0.46d28.146.0 24.平均传热温差 =- （2-7） =
9、366-230.49=135.51 =- （2-8） =315-215=10 857.160.35ln1lxdxs tt 25.传热系数 W/（）12.094.528.1xslxs aK 26.低温省煤器对流吸热量 = (2-9)kJ/g23.51095.263607810.3xsd2 Q 27.计算误差 106.308.24.3sx tt 28. 低温省煤器性能保证 10sxtt 低温省煤器出口水温度与高温省煤器进口水温度差值小于正负 10 图 2-2 第三章 低温省煤器 3.1 低温省煤器基本尺寸汇总 表 3-1 低温省煤器结构尺寸 序号 名称 符号 单位 公式 结果 1 布置 错列 逆流
10、 双面进水 双层管圈 2 管子尺 寸 d mm 给定 324 3 横向节 距 1Smm 给定 90 4 横向节 距比 1 dS1 2.81 5 纵向节 距 2Smm 给定 48 6 纵向节 距比 2 dS2 1.50 7 横向排 数 1n 给定 62 8 纵向排 数 2 给定 32 9 受热面 积 xsA 268.703.142653 pj12 dln 765.51 10 烟气流通面积 y 8.714.46 11 水流通 面积 sA 240.136520.112 12 烟气有 效辐射 厚度 s m 149.02d（注：d 单位为 m） 0.126 续表 3-1 13 管束前及 管束间气 室深度
11、 qsLm 给定 1.4 14 管束深度 gsm 给定 1.44 3.2 低温省煤器热力计算汇总 表 3-2 序号 名称 符号 单位 公式 结果 1 进口烟气 温度 高温空气预热器出口烟温 366 2 进口烟气 焓 yxsh kJ/kg 高温空气预热器出口烟气焓 4561.13 3 出口烟气 温度 给定 315 4 出口烟气 焓 yxsh 见参1 3898.64 5 低温省煤 器对流吸 xsdlQkJ/kg 0lkyxs hh 666.861 热量 6 进口给水温度 xst 给定 215 7 进口给水 焓 xshkJ/kg 见参2 按入口压力 p=11.57MPa 992.7 8 出口水焓 x
12、skJ/kg xsjxsdl hDBQh1073.3 9 出口水温 度 xst 见参3按出口压力 p= 11.20Mpa 230.49 10 烟气流速 ywm/s ypjyj27360AVBw 9.712 续表 3-2 11 烟气有效辐射 层厚度 s m 查低温省煤器结构 0.126 12 烟气侧对流放 热系数 dxsaW/ m2 见参2wsz0Ca59.159 13 烟气压力 p MPa 给定 0.1 14 水蒸气容积份 额 OHr2 查烟气特性表 0.07398 15 三原子气体和 水蒸气容积总 份额 r 查烟气特性表 0.2024 16 三原子气体辐 射减弱系数 qR1/mMPa 103
13、7.rps2.10678. pjHq TRO 4.395 续表 3-2 17 灰粒的辐射减 弱系数 qR1/mMPa 32hpjh7 590dR 140.0361 18 烟气质量飞灰 浓度 y 3kg/m查烟气特性表 0.021 19 烟气的辐射减 弱系数 R 1/mMPa yhqrR 3.830 20 烟气黑度 a pse1 0.047 21 管壁灰污层温 度 hbxst 25 xshbxstt 247.75 22 烟气侧辐射放 热系数 fxsaW/m2 a0 3.572 23 修正后的烟气 侧辐射放热系 数 fxsW/m2 07.gsq25.0pjfxs1734.La4.834 24 平均
14、传热温差 xdxslntt 116.57 25 烟气侧放热系 数 xslaW/m2 （其中 为利用系 dxsxsla 数查附录 B-5 得 =0.8） 51.1944 26 污染系数 0sfdC8.28 27 传热系数 s xsKxslxs1aK0.12 28 低温省煤器对 流吸热量 xsd2QkJ/kg jxssxsd26.3BAtQ5.23 29 器进口水温 st 查高温省煤器的热力计算 234.08 30 计算误差 t sxtt3.6 参考文献 1 李加护 闫顺林 李彦丰 .锅炉课程设计指导书.北京：中国电力出版社， 2007 2 叶江明. 电厂锅炉原理及设备.北京：中国电力出版社，2004 3 范从震主编 .锅炉原理.北京：水利电力出版社，1986 4 冯俊凯 沈幼庭主编 .锅炉原理及计算.第 2 版.北京：科学出版社，1992 5 李恩辰 徐合曼合编 .锅炉设备及运行.北京: 水利电力出版社，1991
