1、滬閾遞家夫器躬叫學(xué)眈China University Of Mining And Technology Yinchuan College課程設(shè)計_ 學(xué)年學(xué)期院 系：機電動力與信息工程系專 業(yè)：熱能與動力工程_學(xué)生姓名：學(xué)號：課程設(shè)計題目低溫省煤器起迄日期_指導(dǎo)教師_下達(dá)任務(wù)書日期省煤器是利用鍋爐尾部煙氣的熱量加熱鍋爐給水的設(shè)備。省煤器是 現(xiàn)代鍋爐中不可缺少的受熱面，一般布置在煙道內(nèi)，吸收煙氣的對流傳 熱，個別鍋爐有與水冷壁相間布置的，以用來吸收爐內(nèi)高溫?zé)煔獾妮椛?熱。排煙損失是鍋爐運行中最重要的一項熱損失，一般約為5%-12%占鍋爐熱損失的 60%-70%影響排煙熱損失的主要因素是排煙溫度，一

2、 般情況下，排煙溫度每增加 10C，排煙熱損失增加 0.6%-1%，相應(yīng)多 耗煤1.2%-2.4%。若以燃用熱值 2000KJ/KG 煤的 410t/h 高壓鍋爐為例，則每年多消耗近萬噸動力力煤，我國火力發(fā)電廠的很多鍋爐排煙溫度都 超過設(shè)計值，約比設(shè)計值高 20 50C。所以，降低排煙溫度對于節(jié)約燃 料和降低污染具有重要的實際意義，實踐中以降低排煙溫度為目的的鍋爐技術(shù)改造較多。但由于大多數(shù)電廠尾部煙道空間太小，防磨、防腐要 求較高， 引風(fēng)機的壓頭裕量不大等實際情況。 為了降低排煙溫度， 減少 排煙損失，提高電廠的運行經(jīng)濟性，可考慮在煙道上加裝低溫省煤器。低溫省煤器的具體方案為：凝結(jié)水在低溫省煤

3、器內(nèi)吸收排煙熱量，降低 排煙溫度，自身被加熱、 升高溫度后再返回汽輪機低壓加熱器系統(tǒng)， 代 替部分低壓加熱器的作用。在發(fā)電量不變的情況下，可節(jié)約機組的能耗。同時，由于進入脫硫塔的煙溫下降，還可以節(jié)約脫硫工藝水的消耗量。低溫省煤器能提高機組效率、節(jié)約能源。摘要第一章緒論.11.1 鍋爐課程設(shè)計的目的和意義 .11.2 研究本課題的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢 .1第二章低溫省煤器設(shè)計.32.1 低溫省煤器設(shè)計參數(shù) .32.2 鍋爐結(jié)構(gòu)示意圖.42.3 低溫省煤器結(jié)構(gòu)計算. 52.3.1低溫省煤器作用.52.3.2低溫省煤器的結(jié)構(gòu)計算.62.4 低溫省煤器熱力計算.6第三章低溫省煤器計算結(jié)果.113.1 基本尺

4、寸匯總 .113.2熱力計算匯總 .12第四章結(jié)束語.15參考文獻(xiàn).16第一章緒論1.1 鍋爐課程設(shè)計的目的和意義鍋爐課程設(shè)計是鍋爐原理課程的重要教學(xué)實踐環(huán)節(jié)，通過課程設(shè)計，使我對鍋 爐原理課程的知識得以鞏固、充實和提高，提高感性認(rèn)識，增強動手能力，為以后 的畢業(yè)設(shè)計打下夯實的基礎(chǔ)。并使我掌握鍋爐機組的熱力計算方法，初步具有綜合 考慮鍋爐機組整體設(shè)計與布置的能力。并培養(yǎng)了我們對工程技術(shù)問題的嚴(yán)肅認(rèn)真， 踏實負(fù)責(zé)的態(tài)度。鍋爐課程設(shè)計將我們在課堂里面學(xué)習(xí)到的知識，提升到了另一個 層次，將零散的知識鏈接到了一起。1.2 研究本課題的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢低溫省煤器能提高機組效率、節(jié)約能源。已在國內(nèi)幾十家電廠

5、的上百臺機組上 安裝了這種低壓省煤器的系統(tǒng)。通遼發(fā)電總廠 3 號鍋爐系哈爾濱鍋爐廠生產(chǎn)的 HG-670/140-HM12 型超高壓自然 循環(huán)煤粉爐,配 200MW 汽輪發(fā)電機組，于 1989 年 11 月投產(chǎn)運行。機組投產(chǎn)后，鍋爐排 煙溫度始終在 160170C運行,相對 300MW 和 600MV 機組鍋爐的 130140C排煙溫度 高很多。2002 年電廠在 3 號鍋爐尾部空氣預(yù)熱器后安裝東北電力科學(xué)研究院鍋爐所 設(shè)計的余熱回收系統(tǒng)；吸收排煙余熱，鍋爐排煙溫度降低到 135C左右，顯著提高了 全廠熱經(jīng)濟性指標(biāo)，達(dá)到節(jié)煤、降耗的目的。山東某龍口電廠，兩臺容量 100M 發(fā)電機組所配鍋爐是武漢

6、鍋爐廠設(shè)計制造的WGZ410/1010 型燃煤鍋爐，由于燃用煤種含硫量較高，且鍋爐尾部受熱面積灰、 腐蝕和漏風(fēng)嚴(yán)重，鍋爐排煙溫度高達(dá) 170C，為了降低排煙溫度，提高機組的運行經(jīng) 濟性，在尾部加裝了低溫省煤器。國外低溫省煤器技術(shù)較早就得到了應(yīng)用。在蘇聯(lián) 為了減少排煙損失而改裝鍋爐機組時，在鍋爐對流豎井的下部裝設(shè)低溫省煤器供加 熱熱網(wǎng)水之用。德國 Schwarze Pumpefe 廠 2X855M 褐煤發(fā)電機組在靜電除塵器和煙 氣脫硫塔之間加裝了煙氣冷卻器，利用煙氣加熱鍋爐凝結(jié)水，其原理同低溫省煤器 一致。德國科隆Nideraussem1000M 級褐煤發(fā)電機組采用分隔煙道系統(tǒng)充分降低排煙 溫度

7、，把低溫省煤器加裝在空氣預(yù)熱器的旁通煙道中，在煙氣熱量足夠的前提下引 入部分煙氣到旁通煙道內(nèi)加熱鍋爐給水。日本的常陸那珂電廠采用了水媒方式的管 式 GGH 煙氣放熱段的 GG布置在電氣除塵器上游，煙氣被循環(huán)水冷卻后進入低溫除 塵器（煙氣溫度在 90100C左右），煙氣加熱段的 GG 布置在煙囪入口，由循環(huán)水 加熱煙氣。煙氣放熱段的 GG 的原理和低溫省煤器一樣。第二章低溫省煤器設(shè)計2.1 低溫省煤器設(shè)計參數(shù)I1 進口煙氣溫度 =366C2. 進口煙氣焓 hyxs=4561.13kJ/kgII3. 出口煙氣溫度，xs=315C4. 出口煙氣焓hxs=388.64kJ/kg5. 吸熱量 Qxsdl

8、=666.86kJ/kg6. 出口水焓hss=994.38kJ/kg7. 出口水溫度tss=230.48C8. 進口水溫度tss=215C9. 計算燃料量Bj=26591.95kJ/kg10 理論空氣量v0=6.0611m3/kg11 灰粒平均直徑 dn=1312 保熱系數(shù)=0.994513.鍋爐額定蒸發(fā)量 D=220t/h2.2 鍋爐結(jié)構(gòu)示意圖圖 2-1A-爐膛；B-水平煙道；C-尾部煙道；1-屏式過熱器；2-高溫過熱器；3-低溫過熱器;4-高溫省煤器；5-高溫空氣預(yù)熱器；6-低溫省煤器；7-低溫空氣預(yù)熱器本課程設(shè)計的對象是 6-低溫省煤器2.3 低溫省煤器的結(jié)構(gòu)計算231 低溫省煤器作用低

9、溫省煤器就是鍋爐尾部煙道中將鍋爐給水加熱成汽包壓力下的飽和水的受熱 面，由于它吸收的低溫?zé)煔獾臒崃浚档土藷煔獾呐艧煖囟龋?jié)省了能源，大大提 高了效率。排煙損失是鍋爐運行中最重要的一項熱損失，一般約為5%-12%，占鍋爐熱損失的 60%-70%，影響排煙熱損失的主要因素是排煙溫度，一般情況下，排 煙溫度每增加 10C，排煙熱損失增加 0.6%-1%，相應(yīng)多耗煤 1.2%-2.4%。若以燃 用熱值2000KJ/KG 煤的 410t/h 高壓鍋爐為例，則每年多消耗近萬噸動力力煤，我國 火力發(fā)電廠的很多鍋爐排煙溫度都超過設(shè)計值，約比設(shè)計值高 20 50C。所以，降低 排煙溫度對于節(jié)約燃料和降低污染具

10、有重要的實際意義，實踐中以降低排煙溫度為 目的的鍋爐技術(shù)改造較多。但由于大多數(shù)電廠尾部煙道空間太小，防磨、防腐要求 較高，弓 I 風(fēng)機的壓頭裕量不大等實際情況。為了降低排煙溫度，減少排煙損失，提 高電廠的運行經(jīng)濟性，可考慮在煙道上加裝低溫省煤器。2.3.2 低溫省煤器的結(jié)構(gòu)計算1.橫向節(jié)距比 旦=28d 322.縱向節(jié)距比- .5 d 323.受熱面積23.14 0.032 7.68765.51cm24.煙氣流通面積2Ay=21.44 7.68 -16 0.032 7.481= 14.46m2Axs二吐 pl =3215+16 25水流通面積0.02422代=2 15 16 3.142 2 =

11、 0.112m6.煙氣有效輻射層厚度s=0.9d阿。2一1=0.126m （注：d 單位為 m）兀）2.4 低溫省煤器的熱力計算1 進口煙氣溫度、:xs- 366C2 進口煙氣溫焓hyxs=4561.13kJ/kg3.出口煙氣溫度：xs=315C4. 出口煙氣焓n查焓溫圖知hyxs=3876.73kJ/kg5. 低溫省煤器對流吸熱量Qxsdi=666.861kJ/kg6. 進口給水焓查附錄 B-6、B-7 按低溫省煤器入口壓力 p=11.57MPa 查得hxs=992.7kJ/kg7. 出口水焓h；s二 Qxsdlhxs二 666.8626591.95992.7 = 1073.3kJ/kgD2

12、20 10008.出口水溫度t；s=230.48 C9.煙氣流速、：。j二 一xs xs二366315= 340.5CBjVy、：pj273wy9.712m/s3600 273 Ay10. 煙氣側(cè)對流放熱系數(shù)ads=aCzCsCw查標(biāo)準(zhǔn)線算圖 12 得到 a。=76W/(m2C)Cs=0.93, ,Cz=0.9, ,0.93d2a；=76 0.93 0.9 0.93 =59.16W/(mC)11 煙氣壓力p=0.1MPa12.水蒸氣容積份額查表 2-9 煙氣特性表得 也。=0.0739813.三原子氣體和水蒸氣容積總份額查表 2-9 煙氣特性表得r=0.202414. 三原子氣體輻射減弱系數(shù)R

13、q=10.20.78 1.6 J?。-11-0.37八1000丿pj y2305*4CRq=4.359 1/(m MPa) 15 灰粒的輻射減弱系數(shù)5590055900=140.0361 1/(mMPa)2h16. 煙氣質(zhì)量飛灰濃度查表 2-9 煙氣特性表得 =0.021kg/m317. 煙氣的輻射減弱系數(shù)R =Rqr R/y=4.395 0.02024 140.0361 0.021 =3.831/(m MPa)18. 煙氣黑度e_Rps=1-e；.83 0.1 0.126=0.04719. 管壁灰污層溫度txstxs25 =215 230.4925 = 247.75C-2 220.煙氣側(cè)輻射

14、放熱系數(shù)a：s=a0a=76 0.047 =3.572W/(tf C)21.修正后的煙氣側(cè)放熱系數(shù)& =10.20.78 1.6 0.07398i-1 11-0.37&10.2 漢 0.2024 0.仆 0.126 人222.741000thbxs0.250.07 -f C340.5 + 273 1.4、“ / 、aXs=3.572 1+0.4 -i i=4.834 W/(tf C)I1000 丿(1.44 丿22. 煙氣側(cè)放熱系數(shù)axs廠axs- aXs查附錄 B-5 取=0.8axsi=0.8 4.834 59.159 =51.194 W/(tf C)23.污染系數(shù)；-Cd

15、Csf0:二匕Csf 為修正系數(shù)取 1 p 及Cd查附錄 A-13 得，o=18(tf C)/WCd =0.46；=0.46 1 18 = 8.2824. 平均傳熱溫差：tdVs-t；s=366 -230.49 W35.51C：txxs-txs=315-215 =100Cfaxs-=1+0.4尹J.250pj+273、1000Lqs0.07.Lgs135|黒 116.857C,135.51In10025. 傳熱系數(shù)Kxs51.159axsl1axsl1 8.28 51.194= 0.12W/(tf C)：txsX _lntd氏x26低溫省煤器對流吸熱量Qxsd23.6Kx：txsAXs3.6

16、0.12 116.857 765.51 3600 Bj26591.95 1000二5.232kJ/kg27.計算誤差：t =txs tss= 230.48 234.08 =3.6 C10C28 低溫省煤器性能保證txs-tss二-t -10C低溫省煤器出口水溫度與高溫省煤器進口水溫度差值小于正負(fù)一 10C選 口1出口術(shù)謊確二2肚+4 / 出口煙c圖 2-2第三章低溫省煤器3.1 低溫省煤器基本尺寸匯總表 1序號名稱符號單位公式結(jié)果1布置錯列逆流雙面進水雙層管圈2管子尺寸dmm給定32x43橫向節(jié)距S1mm給定904橫向節(jié)距比3 / d2.815縱向節(jié)距S2mm給定486縱向節(jié)距比a2S2 /d

17、1.507橫向排數(shù)n1給定628縱向排數(shù)壓給定329受熱面積Axsm2rnjdl=32匯卩5十16 3.14X 0.032漢 7.68江 21 2 丿765.5110煙氣流通面積Am22 疋（1.44 疋 7.68 16 疋 0.032 疋7.48）14.4611水流通面積Asm,0 02422 疋（15+16）3.14 江 *父 2 沃 240.11212煙氣有效輻射厚度sm0.9d -1 I（注：d 單位為 m）1兀）0.12613管束前及管束間氣室深度Lqsm給定1.414管束深度Lgsm給定1.443.2 低溫省煤器熱力計算匯總表 2序 號名稱符 號單位公式結(jié)果1進口煙氣溫 度Es高溫

18、空氣預(yù)熱器出口煙溫3662進口煙氣焓1 hyxskJ/kg高溫空氣預(yù)熱器出口煙氣焓4561.133出口煙氣溫 度C給定3154出口煙氣焓hyxsC查焓溫表3898.645低溫省煤器對流吸熱量QxsdlkJ/kg叭 hyxs- h；xs+也呦；）666.8616進口給水溫 度*txsC給定2157進口給水焓1hxskJ/kg附錄 B-6,B-7 按入口壓力p=11.57MPa992.78出口水焓IIhxskJ/kgBjhxs Qxsdl*hxsD1073.39出口水溫度II txsC查附錄 B 6, B 7,按出口壓力 p=11.20Mpa230.4910煙氣流速Wym/sBjVy(% +273

19、)Wy -3600773 匯 Ay9.71211煙氣側(cè)對流 放熱系數(shù)daxsW/m2CaCzCsCw查標(biāo)準(zhǔn)線算圖 1259.15912煙氣有效輻sm查表 1 低溫省煤器結(jié)構(gòu)0.126射層厚度13煙氣壓力PMPa給定0.114水蒸氣容積份額rH2O查表 2-9 煙氣特性表0.0739815三原子氣體 和水蒸氣容 積總份額r查表 2-9 煙氣特性表0.202416三原子氣體 輻射減弱系 數(shù)Rq1/m MP aRq=10.21 p10.2rps丿i1000丿4.39517灰粒的輻射 減弱系數(shù)Rq1/m MP aR55900沖273 就140.036118煙氣質(zhì)量飛灰濃度4ykg/m3查表 2-9 煙

20、氣特性表0.02119煙氣的輻射 減弱系數(shù)R1/m MP aR=&r + Rh比3.83020煙氣黑度a1 - eps0.04721管壁灰污層 溫度thbxsC1(t；s + txs )cthbxs-2+25247.7522煙氣側(cè)輻射 放熱系數(shù)faxsW/m2Caa3.57223修正后的煙氣側(cè)輻射放熱系數(shù)faxsW/m2Cra；s =!+.4判十町7 1000 丿(Lgs丿_4.83424煙氣側(cè)放熱 系數(shù)axslW/m2Caxslxsaxs）（其中 為利用系數(shù)查附錄 B-5得=0.8）51.194425污染系數(shù)名=CdCsf g +也名8.2826平均傳熱溫 差cAtU-M也 txs =肛116.5727傳熱系數(shù)sKxsIXaxslKxs _1 + %0.1228低溫省煤器對流吸熱量Qxsd2kJ/kgQ3.6KxsAtxsAxsQxsd2 Bj5.2329器進口水溫1tssc查表 4-13 高溫省煤器的熱力計算234.0830計算誤差A(yù)tcAt = txs- tss3.6第四章結(jié)束語在拿到了自己的鍋爐課程設(shè)計的題目的時候， 我就開始看書，開始進行鍋爐設(shè) 計，感覺對于