1、中喇級京大學嫩M堂四ChinaUniversityOfMiningAndTechnologyYinchuanCollege課程設計學年學期院系：機電動力與信息工程系專業：熱能與動力工程學生姓名：學號：課程設計題目低溫省煤器起迄日期:指導教師:下達任務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備。省煤器是現代鍋爐中不可缺少的受熱面，一般布置在煙道內，吸收煙氣的對流傳熱，個別鍋爐有與水冷壁相間布置的，以用來吸收爐內高溫煙氣的輻射熱。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，一般情況下，排煙溫度每增加10

2、，排煙熱損失增加0.6%-1%，相應多耗煤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，我國火力發電廠的很多鍋爐排煙溫度都超過設計值,約比設計值高2050。所以，降低排煙溫度對于節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改造較多。但由于大多數電廠尾部煙道空間太小，防磨、防腐要求較高，引風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：凝結水在低溫省煤器內吸收排煙熱量，降低排煙溫度，自身被加熱、升高溫度后再返回汽輪機

3、低壓加熱器系統，代替部分低壓加熱器的作用。在發電量不變的情況下，可節約機組的能耗。同時，由于進入脫硫塔的煙溫下降，還可以節約脫硫工藝水的消耗量。低溫省煤器能提高機組效率、節約能源。摘要TOC o 1-5 h z HYPERLINK l bookmark4 第一章緒論1 HYPERLINK l bookmark6 鍋爐課程設計的目的和意義1 HYPERLINK l bookmark8 研究本課題的現狀和發展趨勢1 HYPERLINK l bookmark10 第二章低溫省煤器設計3低溫省煤器設計參數3 HYPERLINK l bookmark12 鍋爐結構示意圖4 HYPERLINK l boo

4、kmark16 低溫省煤器結構計算5 HYPERLINK l bookmark14 低溫省煤器作用5低溫省煤器的結構計算6低溫省煤器熱力計算6 HYPERLINK l bookmark64 第三章低溫省煤器計算結果11基本尺寸匯總11熱力計算匯總12 HYPERLINK l bookmark66 第四章結束語15 HYPERLINK l bookmark68 參考文獻16第一章緒論鍋爐課程設計的目的和意義鍋爐課程設計是鍋爐原理課程的重要教學實踐環節，通過課程設計，使我對鍋爐原理課程的知識得以鞏固、充實和提高，提高感性認識，增強動手能力，為以后的畢業設計打下夯實的基礎。并使我掌握鍋爐機組的熱力計

5、算方法，初步具有綜合考慮鍋爐機組整體設計與布置的能力。并培養了我們對工程技術問題的嚴肅認真，踏實負責的態度。鍋爐課程設計將我們在課堂里面學習到的知識，提升到了另一個層次，將零散的知識鏈接到了一起。研究本課題的現狀和發展趨勢低溫省煤器能提高機組效率、節約能源。已在國內幾十家電廠的上百臺機組上安裝了這種低壓省煤器的系統。通遼發電總廠3號鍋爐系哈爾濱鍋爐廠生產的HG-670/140-HM12型超高壓自然循環煤粉爐,配200MW汽輪發電機組,于1989年11月投產運行。機組投產后,鍋爐排煙溫度始終在160170運行,相對300MW和600MW機組鍋爐的130140排煙溫度高很多。2002年電廠在3號鍋

6、爐尾部空氣預熱器后安裝東北電力科學研究院鍋爐所設計的余熱回收系統;吸收排煙余熱,鍋爐排煙溫度降低到135左右,顯著提高了全廠熱經濟性指標,達到節煤、降耗的目的。山東某龍口電廠，兩臺容量100MW發電機組所配鍋爐是武漢鍋爐廠設計制造的WGZ410/10010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、腐蝕和漏風嚴重，鍋爐排煙溫度高達170，為了降低排煙溫度，提高機組的運行經濟性，在尾部加裝了低溫省煤器。國外低溫省煤器技術較早就得到了應用。在蘇聯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低溫省煤器供加熱熱網水之用。德國SchwarzePumpe電廠2義855MW褐煤發

7、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水，其原理同低溫省煤器一致。德國科隆Nideraussem1000M檄褐煤發電機組采用分隔煙道系統充分降低排煙溫度，把低溫省煤器加裝在空氣預熱器的旁通煙道中，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GGH布置在電氣除塵器上游，煙氣被循環水冷卻后進入低溫除塵器（煙氣溫度在90100左右），煙氣加熱段的GGH布置在煙囪入口，由循環水加熱煙氣。煙氣放熱段的GGH的原理和低溫省煤器一樣。第二章低溫省煤器設計2.1低溫省煤器設計參數.進口煙氣溫度”=366

8、.進口煙氣焓h=4561.13kJ/kgyxs,一一、.Q，一.出口煙氣溫度汽=315.出口煙氣焓h=388.64kJ/kgyxs.吸熱量Q=666.86kJ/kgxsdl.出口水焓h=994.38kJ/kgss.出口水溫度t=230.48ss.進口水溫度t=215ss.計算燃料量B=26591.95kJ/kgj.理論空氣量v0=6.0611m3/kg.灰粒平均直徑d=13n.保熱系數0=0.9945.鍋爐額定蒸發量D=220t/h2.2鍋爐結構示意圖圖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-高溫空氣預熱器；6-低溫省煤器

9、；7-低溫空氣預熱器本課程設計的對象是6-低溫省煤器2.32.3低溫省煤器的結構計算低溫省煤器作用低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，由于它吸收的低溫煙氣的熱量，降低了煙氣的排煙溫度，節省了能源，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10，排煙熱損失增加0.6%-1%，相應多耗煤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，我國火力發電廠的很多鍋爐排煙溫度都超過設計值

10、,約比設計值高2050。所以，降低排煙溫度對于節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改造較多。但由于大多數電廠尾部煙道空間太小，防磨、防腐要求較高，引風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，提高電廠的運行經濟性，可考慮在煙道上加裝低溫省煤器。低溫省煤器的結構計算1.橫向節距比2.縱向節距比。工二鴛1.52d323.受熱面積A=nnkpl=32xf151161x3.14x0.032x7.68x2=765.51cm2xs21pjI2)4.煙氣流通面積A=2x(1.44x7.68-16x0.032x7.48)=14.46m2y7.7.出口水焓

11、5.水流通面積A=2x（15+16）x3.14x0.0242x2x2=0.112m24.煙氣有效輻射層厚度（4oo）s=0.9d一1=0.126m（注：d單位為m）l兀）2.4低溫省煤器的熱力計算.進口煙氣溫度S=366xs.進口煙氣溫焓h=4561.13kJ/kgyxs.出口煙氣溫度S=315xs.出口煙氣焓查焓溫圖知h=3876.73kJ/kgyxs.低溫省煤器對流吸熱量Q=666.861kJ/kgxsdl.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h=992.7kJ/kgxsBh=Q-+h=666.86xsxsdlDxs26591.95220 x1000+

12、992.7=1073.3kJ/kg8.出口水溫度t=230.48xs9.煙氣流速Spj=Spj=-xsxs-=366+315=340.5BVG+273)p=9.712m/s3600 x273xAy10.煙氣側對流放熱系數ad=aCCC查標準線算圖12得至【a=76W/(m2)xs0zswC=0.93，,C=0.9，,0.93szad=76x0.93x0.9x0.93=59.16W/(m2)xs11.煙氣壓力p=0.1MPa12.水蒸氣容積份額查表2-9煙氣特性表得r=0.07398H2O13.三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R=10

13、.2qR=10.2q(0.78+1.6xr、J10.2rpsTpj1000Tpj230.48+215=222.74Tpj230.48+215=222.74R=10.2q/0.78+1.6x0.07398、10.2x0.2024x0.1x0.126-11-0.37人222.7411000)R=4.3591/(m-MPa)q.灰粒的輻射減弱系數55900、4+273)d2pj.煙氣質量飛灰濃度查表2-9煙氣特性表得日=0.021kg/m3y.煙氣的輻射減弱系數R=Rr+Rn=4.395x0.02024+140.0361x0.021=3.831/(m-MPa)qhy.煙氣黑度a=1e-Rps=1e-

14、3.83x0.1x0.126=0.047.管壁灰污層溫度thbxs1+tthbxs1+t-xsxs2+25=+25=247.75.煙氣側輻射放熱系數af=aa=76x0.047=3.572W/(-)xs0.修正后的煙氣側放熱系數afxs1+0.4(S+273)0.25(L斗07I1000Jaf=3.572xs1+0.4(340.5+273)afxs1+0.4(S+273)0.25(L斗07I1000Jaf=3.572xs1+0.4(340.5+273)0.25(1.4)0.0722.煙氣側放熱系數I1000J11.44；=4.834W/a=己(z+ad)查附錄B-5取己=0.8xslxsxsa

15、=0.8(4.834+59.159)=51.194W/(m.)xsl23.污染系數s=CC+Asdsf0C為修正系數取1ssf0及C查附錄A-13得s=18Im?.)/WC=0.46ds=0.46x1x18=8.2824.平均傳熱溫差二3xs-1=366230.49=135.51xsAtxs二s”xs-1=315-215=100 xsAt-At135.51-1001dAtindAtxin里巴100=116.857Kxsaxsl1+saxsl51.159=0.12w/cmKxsaxsl1+saxsl.低溫省煤器對流吸熱量xsd23.6KAxsd23.6KAtAxsxsxsBj3.6x0.12x1

16、16.857x765.51x360026591.95xlOOO=5.232kJ/kg.計算誤差At=t-txsss=230.48At=t-txsss28低溫省煤器性能保證t-1、=At1000J).25(L)0.07V)gs4.83424煙氣側放熱系數axslW/m2.a=Sxslaxs+ads,（其中4為利用系數查附錄B-5得4=0.8）51.194425污染系數=CC+Adsf08.2826平均傳熱溫差AAt-AtAt=xxsAtIndAtx116.5727傳熱系數sKxsaK二一4xs1+axsl0.1228低溫省煤器對流吸熱量Qxsd2kJ/kgc3.6KAtA(=xsxsxs-xsd

17、2Bj5.2329器進口水溫tss查表4-13高溫省煤器的熱力計算234.0830計算誤差AtAt=t-1xsss3.6第四章結束語在拿到了自己的鍋爐課程設計的題目的時候，我就開始看書，開始進行鍋爐設計，感覺對于整個過程設計比較迷茫，是按課本的模版進行設計的，大部分數據都是參考書本上的。但是由于煤種的不同，所以到了進行校核數據時總會發現誤差有時候比較大，我就只能修改表中能修改的數據，來減少誤差。為了減少盲目性，我將課本看了一遍又一遍，甚至還把鍋爐原理的相關章節也看了一遍，力求明白整個設計的原理，這樣對于修改誤差就有比較大的幫助，提高了整個鍋爐設計的效率。在整個設計過程中，發現如果緊靠個人的力量是很難完成的。因為在整個設計過程，出現了問題，這時就應該問問老師，問問同學。如果不問的話，你可能會花費很多時間來解決這個問題，這在本來時間就不多的短學期上又加重了自己的負擔。通過本次課程設計，我明白了很多關于鍋爐課程設計的知識，這為我將來工作提供了幫助。我明白了，在整個鍋爐設計中，進行熱量分配是很重要的，你投入一定數量一定種類的煤時，你輸入爐膛的熱量就已經確定了，所以如果爐膛吸熱量過多將導致后面