1、鍋爐原理課程設計課件鍋爐原理課程設計課件設計目的該課程設計是鍋爐原理的重要環節；使鍋爐原理課程的知識得以鞏固、充實和提高；增強綜合運用熱力學、傳熱學及鍋爐原理知識的能力；深化對鍋爐結構、生產工藝流程及各因素對鍋爐運行影響的認識；掌握鍋爐機組的熱力計算方法；培養查閱資料、合理選擇和分析數據、科學計算及制圖等基本技能；培養工程技術素養及對工程技術嚴肅認真和負責的態度。 設計目的該課程設計是鍋爐原理的重要環節；設計題目420t/h再熱煤粉鍋爐變工況校核熱力計算設計題目420t/h再熱煤粉鍋爐設計課題的工程背景鍋爐運行中煤質特性的變化；鍋爐運行中負荷的頻繁波動；鍋爐輔助設備與系統故障的影響；鍋爐故障的

2、診斷與分析；鍋爐的改造設計計算。設計課題的工程背景鍋爐運行中煤質特性的變化；校核設計應解決的問題通過校核熱力計算的方法，研究工況（煤種）變化后，鍋爐整體熱力特性的變化，具體體現在主要熱力參數的變化：各受熱面進出口煙氣與汽水溫度的變化；鍋爐機組的效率及燃料消耗量；會否出現受熱面超溫或汽溫嚴重不足現象；會否出現排煙溫度過高或過低現象。校核設計應解決的問題通過校核熱力計算的方法，研究工況（煤種校核設計已知條件鍋爐的整體布置及受熱面結構尺寸；鍋爐的設計參數及原設計煤種；鍋爐的燃用煤種；鍋爐給水及減溫水參數；鍋爐的制粉系統型式。校核設計已知條件鍋爐的整體布置及受熱面結構尺寸；設計內容校核燃煤的元素分析數

3、據，判別煤種；繪制鍋爐的結構布置簡圖和熱力系統圖；鍋爐爐膛及受熱面的結構特性計算；鍋爐的全面校核熱力計算；編寫課程設計說明書。 設計內容校核燃煤的元素分析數據，判別煤種；設計要求計算全部采用手工計算；所有計算均采用列表形式；列表計算中有關數據及計算公式必須直接列出或指明來源出處；計算完成后，必須對各部分受熱面按規定要求進行誤差校核計算，且要求誤差滿足要求；圖紙符合制圖規范要求；說明書條理及層次清楚；在設計教室按時上下班，組織考考勤；設計工作嚴禁抄襲他人成果，或請人計算。設計要求計算全部采用手工計算；設計進度熟悉題目、收集資料： 1天。繪制鍋爐整體布置圖： 1天。繪制鍋爐詳細的傳熱熱力系統圖：

4、1天。確定計算方法，繪制詳細計算流程圖： 1天。煤質校核、燃燒計算： 1天。受熱面熱力計算，結果分析：14天。編寫、整理設計說明書：1天。答辯：1天。總共3周時間。設計進度熟悉題目、收集資料： 1設計參考資料鍋爐課程設計（趙翔，任有中編，水利電力出版社）；鍋爐原理；鍋爐機組熱力計算標準方法；水蒸汽圖表、公式（國際公式化委員會IFC）；工程熱力學；傳熱學。設計參考資料鍋爐課程設計（趙翔，任有中編，水利電力出版社）；設計方法鍋爐的兩種設計方法用于鍋爐設計的方法：設計熱力計算方法用于鍋爐變工況及故障診分析的方法：校核熱力計算方法設計熱力計算方法給定煤種及鍋爐用戶要求達到的技術參數（蒸汽流量、壓力、溫

5、度），設計鍋爐總體布置及各部分受熱面的設計方法。校核熱力計算方法已知鍋爐的具體結構，當鍋爐的燃料、負荷工況及有關設備、系統與受熱面發生重要變化時，用于計算鍋爐熱力特性參數時的方法。設計方法鍋爐的兩種設計方法整個鍋爐及各級受熱面傳熱計算的基本思路及方法對于給定結構尺寸的鍋爐，當其燃用煤種及蒸發量一定時，各受熱面分界處的蒸氣與煙氣溫度是唯一確定的。基于以上認識，計算開始時，可采用試錯法，即事先猜測某些參數（如煙氣溫度），然后在此基礎上進行計算。對于爐膛計算，應事先假設熱空氣進口溫度及排煙溫度。整個鍋爐及各級受熱面傳熱計算的基本思路及方法對于給定結構尺寸校核熱力計算的程序列出原始數據空氣平衡計算計算

6、并繪制煙氣性質表和焓溫表熱平衡、效率、燃料消耗量計算假定熱空氣溫度，進行爐膛傳熱計算按煙氣流程，進行各受熱面傳熱計算熱力計算數據整理匯總預備計算熱力數據修正熱平衡相對誤差校核YN校核熱力計算的程序列出原始數據空氣平衡計算計算并繪制煙氣性不同受熱面的熱力計算方法爐膛輻射受熱面先假定熱空氣溫度、爐膛出口溫度計算爐膛輻射受熱面面積計算理論燃燒溫度、出口煙氣焓及煙氣輻射特性參數NY結束不同受熱面的熱力計算方法爐膛輻射受熱面先假定熱空氣溫度、爐膛需預先假定Trk(假定） 需預先假定爐膛熱力計算需預先假定Trk(假定） 需預先假定爐膛熱力計算關于爐膛出口煙溫的控制問題對于鍋爐的設計計算：應合理布置爐膛水冷

7、壁管受熱面，將爐膛出口煙溫控制在不致結渣的水平，即：當缺少灰熔點資料時， 屏式過熱器后的煙溫：對于強結渣性煤，屏式過熱器進口煙溫應小于1250 ，對于弱結渣性煤應小于1250 ；對于某些褐煤應低于1000 。關于爐膛出口煙溫的控制問題對于鍋爐的設計計算：應合理布置爐膛對于鍋爐的校核設計：因為鍋爐爐膛水冷壁受熱面積已經確定，因此，當所燃煤種一種時，其爐膛出口煙溫是唯一確定的，即不論所燃煤種本身的灰熔點溫度為多少，其實際值等于計算結果。當爐膛出口煙氣溫度高于灰熔點溫度時，只能說明該鍋爐燃用校核煤種不合適，可能引起嚴重的結渣。對于鍋爐的校核設計：因為鍋爐爐膛水冷壁受熱面積已經確定，對流受熱面的傳熱計

8、算已知條件：受熱面的面積、進口煙氣及工質參數。對流受熱面先假定在假定基礎上求出待求參數：出口煙氣及工質的參數（焓或溫度）。對流受熱面的傳熱計算已知條件：對流受熱面先假定在假定基礎上求對流受熱面的計算思路及方法假定受熱面出口煙氣溫度或焓，由熱平衡求出煙氣放熱量：由煙氣與工質熱平衡，求出工質的出口焓與溫度：(1)(2)由（2）（1）對流受熱面的計算思路及方法假定受熱面出口煙氣溫度或焓，由熱平假設值正確性的檢驗檢驗假設正確與否的理論依據由于受熱面出口煙氣溫度是基于經驗猜測假設的，如果猜測正確，則工質的吸熱量應等于煙氣經由傳熱過程傳給工質的熱量。因此，要判斷假設是否正確，只需驗證傳熱量與工質吸熱量是否

9、相等即可。而傳熱量計算如下：如果Y結束N重新假設假設值正確性的檢驗檢驗假設正確與否的理論依據由于受熱面出口煙各對流受熱面熱力計算的特點附加受熱面及其計算附加受熱面：與主受熱面平行，或順煙氣流動方向布置的其他受熱面，其面積不超過主受熱面的10%。附加受熱面是因鍋爐結構需要而設置的受熱面，有時也稱為配合受熱面，通常有：過熱器區域的貼墻水冷壁；對流煙道的頂棚管、包覆管；受熱的懸吊管；受熱面的引出管。各對流受熱面熱力計算的特點附加受熱面及其計算附加受熱面：過熱附加受熱面的計算方法如面積小于主受熱面的4%并入主受熱面中，并按主受熱面的主算方法進行計算。如面積為主受熱面積的4 10%（1）傳熱系數k與主受

10、熱面取相同數值；（2）傳熱溫差計算：與主受熱面平行時： 與主受熱面順列布置時：因主受熱面未計算時，附加受熱面無法計算，因此，在計算主受熱面時，附加受熱面的吸熱量先假設，后校核。附加受熱面的計算方法如面積小于主受熱面的4%如面積為主受熱面屏式過熱器屏式過熱器是通常為過熱器的中間級，計算時，其進出口汽溫、煙溫均為未知，計算時先假定吸熱量，并根據分級定溫的要求假設進出口溫度，待過熱器全部計算完畢后再進行校核。屏式過熱器直接吸收來自于爐膛的部分輻射熱量，計算時必須考慮這部分熱量。屏式過熱器屏式過熱器是通常為過熱器的中間級，計算時，其進出口有噴水減溫器的過熱器因有減溫噴水量，考慮到蒸汽流量的平衡，減溫水

11、流量需先假設，后校核。減溫水量的假設可根據經驗或參照同類型、同容量、同煤種的鍋爐進行假設。一般情況下：對于tgr500 ,自然循環的鍋爐，噴水量約為銘牌負荷的3%。有噴水減溫器的過熱器因有減溫噴水量，考慮到蒸汽流量的平衡，減煙道轉向室煙道轉向室因流通面積大，受熱面布置少，煙氣速度很低，因此，可以不考慮對流傳熱，只考慮輻射傳熱。轉向室受熱面為附加受熱面，其計算采用先假設吸熱量，再校核的方法。轉向室附加受熱面的計算誤差可以在10%以內。煙道轉向室煙道轉向室因流通面積大，受熱面布置少，煙氣速度很低雙級省煤器的計算計算第二級(高溫）省煤器，只知入口煙溫，其他均為未知。為此，可根據熱平衡先估算高溫級省煤

12、器的出口處水的焓值。對于表面式減溫器，且冷凝水全部返回進入省煤器入口時，可按下式計算：二級省煤器進口工質參數即為一級省煤器的出口參數。當一、二級省煤器均計算完畢后，用二級省煤器的總吸熱量進行校核。雙級省煤器的計算計算第二級(高溫）省煤器，只知入口煙溫，其他計算結束、正確與否的判斷單級受熱面對于爐膛，爐膛出口假設煙氣溫度與計算所得溫度相差在100以內，則認為（假設排煙溫度及熱空氣溫度假定正確的前提下）本次爐膛計算 正確，可以進入至下一級受熱面。對于對流受熱面，根據熱平衡計算的熱量與傳熱計算的熱量之相對誤差如果滿足要求，則認為本級受熱面計算結查正確，可以進入下一級受熱面。計算結束、正確與否的判斷單級受熱面對于爐膛，爐膛出口假設煙氣對于整臺鍋爐如果鍋爐的所有各級受熱面均計算結束，在各級受熱面的計算誤差均滿足要求的前提下，校核鍋爐最后計算得到的排煙溫度與熱空氣溫度，如果其誤差滿足： 則認為整臺鍋爐的校核計算結束，且結果正確。否則，需重新假設排煙溫度及熱空氣溫度，然后，重新從爐膛開始，逐級計算各級受熱面。對于整臺鍋爐如果鍋爐的所有各級受熱面均計算結束，在各級受熱面校核計算結果分析主要把握以下幾點：對照計算所得爐膛出口煙氣溫度與煤灰的DT、ST溫度之差的大小。過、再熱汽