shl20-245_400-wⅰ型自然循环蒸汽锅炉设计毕业设计(编辑修改稿)

shl20-245_400-wⅰ型自然循环蒸汽锅炉设计毕业设计(编辑修改稿)内容摘要：

会便宜很多。 还有给水经过预热再送入会减少汽包所承受的热应力，对汽包运行有很大的好处。 它已不是放在烟道里的一些额外的受热面，而是吸热既有效，结构又简单，和整个锅炉密切地结合在一起的一部分受热面 [5]。 在水泵与锅筒间设立旁通水道，在省煤器检 修时可使水不通过省煤器直接进入锅筒，以保证锅炉正常供水 [5]。 旁通烟道的设计 在省煤器与锅炉管束之间设计旁通烟道，在锅炉运行的起始，使烟气从旁通烟道进入排烟系统而不通过省煤器，因为运行开始时省煤器内的水流速很低，管内水持续受热很容易产生大量气泡引发水击现象，从而减低了省煤器的使用寿命；另外在尾部烟道的部件进行检修维护时 ，可以使烟气先从旁通烟道内进入烟囱，待检修完毕再关闭旁通烟道，使烟气进入尾部烟道进行对流换热 [5]。 空气预热器的设计 采用钢管式空气预热器，管子的外径为 40mm，把有缝管焊在两端较厚的管板 上制成。 管子排列从空气侧来说采用错列。 因管板厚度根据强度条件来确定，所以，下管板承受管箱的全部重量就要厚度较大些。 通常为20 到 26mm；上管板厚度可小到 10 到 20mm；中间管板厚度一般只有 5 到10mm[5]。 安全仪表和阀门种类及数量 锅炉安全阀应采用全启式弹簧式安全阀、杠杆安全阀和控制式安全阀。 选用安全阀符合有关技术标准规定。 所设计锅炉为 20t/h， ；所以安装两个。 压力表精确度不低于 级。 装设高低水位报警、低水位Ⅰ型自然循环蒸汽锅炉设计 哈尔滨理工大学学士学位论文 6 连锁保护装置 [6]。 锅炉支撑吊挂及钢架、平台、护栏、扶梯 扶梯和平台的布置 保证了操作人员能顺利通向需要经常操作和检查的地方。 扶梯和平台防滑且平台有防火设施。 扶梯、平台和需要操作及检查的炉顶周围，都设有铅直高度不小于 1000mm 的栏杆、扶手和高度不小于800mm 的挡脚板。 扶梯倾斜 45176。 在炉膛顶端及后拱等强度都不够的地方设置吊挂 [5]。 炉墙的种类、构成和尺寸 鉴于蒸发量属于中小范围，选用重型炉墙：用标准耐火砖（ 230mm113mm 65mm）左内衬墙，用机制红砖（ 240mm 115mm 53mm） 作外墙，这两层砌成整体。 内衬墙用耐火砖，是为了能承受高温，但保温绝热性能较差，所以 外墙就用绝热性较好而且价格便宜的红砖砌成。 直接支承在锅炉的钢筋混泥土地基或梁上，红砖外墙的四壁转角处常在砌筑时互相咬住，四壁就形成整体，不需要使用或只使用很少的钢架来把外墙箍住。 所以重型炉墙的结构很简单，结构形状接近普通的砖墙。 只是砌筑技术要比普通住房严格得多 [5]。 本章小结 本章从锅炉的整体到各个部件，首先论述了锅炉具体结构的选取，继而从优点及特点入手论证了选取的依据。 并且以文字的形式论证了所选结构的合理性。 Ⅰ型自然循环蒸汽锅炉设计 哈尔滨理工大学学士学位论文 7 第 4章 热力计算 锅炉规范、辅助计算及热平衡计算 锅炉参数 锅炉蒸发量： D=20t/h 蒸汽压力： P=(表压 ) 过热蒸汽温度： grt =400℃ 给水温度： gst =105℃ 给水压力： gsp = 冷空气温度： lkt =30℃ 锅炉排污率： pw =5﹪ 排烟温度： py =165℃ 设计燃料与特性 燃料名称： WⅠ 类烟煤； 产地：京西安家滩 [2]。 燃料工作基（应用基）成 分 碳 ： Cy=% 氢 ： Hy =% 氧 ： Oy=% 氮 ： Ny=% 硫 ： Sy=% 水分： Wy=% 灰分： Ay=% 挥发分： Vr=% 燃料地位发热量 Qydw=18187kJ/kg。 辅助计算 烟道中各受热面的漏风系数按表 41 取 [2]。 表 41 烟道中各处过热空气系数及各受热面的漏风系数 烟道名称 过量空气系数 漏风系数 α′ α″ Δα 炉 膛 蒸汽过热器 锅 炉管束 Ⅰ型自然循环蒸汽锅炉设计 哈尔滨理工大学学士学位论文 8 省 煤 器 空气预热器 燃烧产物的容积及焓的计算 理论空气量是按 α=1 时的燃烧产物容积计算。 理论空气量： Vo=（ Cy+） +=RO2 理论容积： VRO2=（ Cy+） = Nm3kg N2 理论容积： VoN2=+H2O 理论容积： VoH2O=++= Nm3/kg 不同过量空气系数下燃烧产物的 容积及成分见表 42。 表 42 烟气特性表 序号 名称 符号 单位 计算公式及来源 炉 膛 过热器 锅炉管束 省煤器 空气预热器 1 入口过量空气系数 α′ — 2 出口过量空气系数 α — 3 平均空气系数 αpj — （ α′+α″） /2 4 水蒸汽容积 VH2O Nm179。 /㎏ V186。 H2O+(αpj1)V186。 5 烟气总容积 Vy Nm179。 /㎏ VRO2+VoH2O+VoN2 +（ αpj1） V186。 6 RO2容积份额 rRO2 — VRO2/Vy 0 .139 7 H2O容积份额 rH2O — VoH2O/Vy Ⅰ型自然循环蒸汽锅炉设计 哈尔滨理工大学学士学位论文 9 序号 名称 符号 单位 计算公式及来源 炉 膛 过热器 锅炉管束 省煤器 空气预热器 8 三原子气体容积份额 rq — rRO2+rH2O 9 烟气重量 G ㎏ /㎏ 1Ay/100+6αpjV186。 10 飞灰浓度 fh ㎏ /㎏ Ayafh /(100G) 61 3 93 6 不同过量空气系数下燃烧产物的焓温表见表 43。 表 43 燃烧产物焓温表 烟气 温度 υ℃ VRO2=(m3)标准 /kg VoN2=(m3)标准 /kg VoH2O =(m3)标准 /kg V176。 =(m3)标准 /kg Cco2υ kJ/(m3)标准 IRO2= VRO2 * Cco2υ kJ/kg CN2υ kJ/(m3) 标准 IN2= VN2 * CN2υ kJ/kg㎏ CH2Oυ kJ/(m3) 标准 IH2O= VH2O * CH2Oυ kJ/kg CkυkJ/(m3) 标准 Iko=Vo * Ckυ kJ/kg 100 1 200 300 400 500 600 700 800 900 1000 1391. 7222.Ⅰ型自然循环蒸汽锅炉设计 哈尔滨理工大学学士学位论文 10 7 43 1100 1200 1300 1400 1500 1600 1700 2484 Iyo=IRO2+ IN2+IH2O Iy= Iy176。 +(α1) Iko KJ/Kg αl″= αrj″= αgg″= αsm″= ky = kJ/kg I △ I I △ I I △ I I △ I I △ I 1213.84 1226.66 1243.12 1250.42 1261.12 1271.11 1279.81 2 1214.59 1232.49 1124.71 1154.49 1184.9 0 5 1190.27 3 1226.31 Ⅰ型自然循环蒸汽锅炉设计 哈尔滨理工大学学士学位论文 11 锅炉热平衡及燃料耗量计算见表 44。 表 44 热平衡及燃料消耗量计算 序号 名称 符号 单位 计算公式或来源 1 燃料低位 发热量 Qydw kJ/㎏ 由给定燃料定 18183 2 冷空气温度 tlk ℃ 给定 30 3 理论冷空气焓 I0lk kJ/㎏ lkctV )(0 4 排烟温度 qpy ℃ 给定 165 5 排烟焓 pyI 表 43 6 固体不完全 燃烧损失 q4 % 表 21[3] 10 7 气体不完全 燃烧损失 q3 % 表 21[3] 8 排烟损失 q2 %     ydwlkpypy QqII /1 0 0 40   9 散热损失 q5 % 表 26[3] 10 飞灰份额 αfh — 表 21[3] 11 灰渣焓 hzc KJ/㎏ 按表 211[4]取（ 600℃ ） 554 12 灰渣份额 hza % 1αfh 13 灰渣物理 热损失 6q %   ydwyhzhz QAac / 14 锅炉总 热损失 ∑q % 65432 qqqqq  15 锅炉热效率 ε %  q100 16 过热蒸汽 出口焓 igq kJ/㎏ (绝对 )t=400 17 饱和蒸汽焓 ibq kJ/㎏ 18 饱和水焓 ibs kJ/㎏ 查饱和水性质表 [7] 19 给水温度 tgs ℃ 给定 [8] 105 Ⅰ型自然循环蒸汽锅炉设计 哈尔滨理工大学学士学位论文 12 20 给水焓 igs kJ/㎏ 查未饱和水性质表 [3] 21 排污率 pw % 给定 5 22 汽化潜热 γ kJ/㎏ 查水和蒸汽性质表 [3] 23 锅炉蒸发量 D ㎏ /s 给定 24 锅炉输 出热量 Q1 kw   gsbsrgsbq iiD WiiD   100/ 25 燃料消耗量 B ㎏ /s  ydw /1 26 计算燃料 消耗量 Bj ㎏ /s   100/100B 4q 27 保热系数 ϕ —  55 /1 qq   炉膛计算 结构计算 炉膛结构简图见图 41。 图 41 炉膛结构图 炉排面积热负荷： 800Rq kw/㎡ 炉排面积 ： R=B Rydw qQ / = ㎡ 取炉排长度： L=8m 炉排宽度： B=R/L= Ⅰ型自然循环蒸汽锅炉设计 哈尔滨理工大学学士学位论文 13 煤层厚度： 150mm 卫燃带：前、后墙覆盖到炉拱，左、右墙与炉拱平齐。 侧墙： Ⅰ =（ +） 1/2= ㎡ Ⅱ =1/2= ㎡ Ⅲ =1/2（ +1） = ㎡ Ⅳ == ㎡ Ⅴ =1/2（ +） = ㎡ Σ 侧F =Ⅰ +Ⅱ +Ⅲ +Ⅳ +Ⅴ = ㎡ 后墙： 后F =(+ 2 +176。 )= ㎡ 前顶墙： 顶前 .F =（ ++ 2 ++） = ㎡ 炉壁总面积： bzF =2Σ 侧F + 后F + 顶前 .F = ㎡ 煤层面积： mF =82= ㎡ 炉膛包覆面积： bfF =+= ㎡ 煤层体积： mV == 3m 炉膛体积： 侧FVl  mV == 3m 炉膛辐射受热面 前墙辐射受热面积 qH 光管： s/d=125/51=,e/d=, χ= 1qH =χ 1qF =()= ㎡ 耐火砖面积： 2qH =（ ++） = ㎡ 前墙总辐射受热面积： qH = 1qH + 2qH =+= ㎡ 后墙辐射受热面积 hH 光管： s/d=125/51=,e/d=, χ= 1hH =χ 1hF =()= ㎡ 耐火砖： 2hH =（ 2 ++176。 ） = ㎡ 后墙总辐射受热面积 hH = 1hH + 2hH = ㎡ 侧墙辐射受热面 cH 光管： s/d=110/51=,e/d=, χ=。