75th煤粉锅炉设计毕业设计(编辑修改稿)

75th煤粉锅炉设计毕业设计(编辑修改稿)内容摘要：

世纪80 年代后期，我国开始采用超临界压力锅炉，如河北蓟县新建的电厂，华能南京电厂，上海石洞口第二电厂等都采用了引进的超临界压力锅炉。 它们在超临界压力锅炉的运行和维护等方面积累了许多成功的经验，为我国自主研发的超临界压力锅炉打下了良好的基础。 提高蒸汽温度可以有效提高电厂热效率，但是气温受到金属材料允许温度的限制或需要使用昂贵的金 属合金钢。 目前世界上主要工业国家采用的蒸汽温度一般都在 570℃ 之下，多采用 540℃ 左右。 超高压以上机组多采用中间再热，采用一次再热可提高蒸汽热效率4%6%，二次再热可提高约 2%。 但采用蒸汽中间再热时，管道系统和机组中国矿业大学徐海学院 2020 届本科生毕业设计 8 运行都较为复杂，因此大部分机组一般都采用一次再热。 热电联产是提高燃料能量利用效率的有效方法。 热电联产可以减少凝汽式电厂的凝汽损失或者根本上不存在凝汽损失，可以省去大多数的效率低的小锅炉房，既节约了能源，又保护了环境。 （二）锅炉燃烧技术 高参数大容量锅炉的发展推动力锅炉燃烧技术的进步。 燃烧技 术也从层燃发展到了燃烧效率高、锅炉容量大的煤粉燃烧。 随着世界工业的发展，煤粉对世界环境的污染日趋严重，而环境保护的要求却日益严格。 这是推动锅炉发展清洁而有效燃烧技术的动力。 此外，随着煤炭数量的减少，不得不使用劣质煤和难烧的煤也推动了锅炉燃烧技术的发展。 近 30 年来，人们在解决锅炉燃烧生成的硫氧化物和氮氧化物的污染问题上取得了很大的进步。 循环流化床燃烧技术既能在燃烧中高效的脱硫，又能控制氮氧化物的生成，对劣质煤还有较好的适应性。 因此，受到了锅炉制造业的重视，包括我国在内的很多知名企业都在加大对这种技术的研究。 近 几年来，这项技术在我国得到了很大的应用，而且锅炉的容量也在不断的增大。 （三）燃气 蒸汽联合循环机组的锅炉 我们知道，提高蒸汽参数可以提高电厂的发电效率。 但凝汽式发电机组发电技术趋于成熟，仅从提高蒸汽参数的方法使发电效率提高的幅度并不是很大，而且投资和设备运行维护费用也不少。 另一条提高发电效率的方法是采用燃气 蒸汽联合循环机组的锅炉发电。 对于燃油或然天然气的联合循环机组，蒸汽参数只需要采用高压，同时燃气轮机的燃气温度采用 1100℃ 至1260℃ 的高温，则供电效率能提高到百分之四十五到百分之五十二，但由于石 油、天然气资源的减少，人们把希望寄托在燃煤联合循环发电方式上。 目前燃煤联合循环发电技术主要有这样几种方式：整体煤气化联合循环，增压流化床联合循环，以及为城市既供电又供热，还供应煤气的三联供技术。 2 设计任务与燃料特性参数 中国矿业大学徐海学院 2020 届本科生毕业设计 9 锅炉设计任务书 1).设计题目： 75t/h 煤粉锅炉设计 (1)锅炉：蒸发量 75t/h，炉筒工作压力 (2)过热蒸汽出口压力： ，温度 485℃ (3)给水温度： 150℃ (4)排烟温度： 152℃ 2).燃料特性： 燃料种类： 鹤岗 烟煤 燃料成分： Cy= % Oy=% Sy= % Hy= % Ny= % Wy= % Ay= % 燃料可燃基挥发份： Vr= % 燃料的低位发热量： Q ydww=22944kJ/kg 灰熔点： ST1350℃ 3). 燃烧方式：四角切圆 4). 制粉系统：直吹式中速磨，热风送粉 煤的元素分析与煤种 校核 煤的元素成分为 100%的校核： Cy+Oy+Sy+Hy+Ny+Wy+Ay=++++++=100 % (一）元素分析数据校核 1). 可燃基元素成分与应用基成分之间的换算因子为： Kr= 4 0 0 0 1 0 01 0 0 1 0 0  Yy Aw 则可燃基元素成分应为： % 0 r S% 0 r N% 0 r O% 0 r H% 0 r CC rrryyrrrrrSNOH 2). 干燥基灰分的计算： 中国矿业大学徐海学院 2020 届本科生毕业设计 10 %% 100100 100  yyg AWA 3). 可燃基低位发热量的计算（实验值）：  yyyydwydw AWW  100   kgkJ / 2 5 3 14 0 2 9 4 4  4). 可燃基低位发热量的计算（门德雷也夫公式）   kgkJSOHCQ rrrrrdw/ 2 3 8 6 0 0 3 3 91 0 91 0 3 03 3 939。  kgkJ rdwrdw / 2 5 3 2 3 8 639。  每 1000 kJ 发热量的灰分 ＞ 6%时 ,误差应 ＜ 177。 840 kJ/kg。 现 kJ/kg ＜ 840 kJ/kg （ Ag=＞ 6%）， 故元素成分正确。 （二）煤种判别： 1).由燃料特性知 Vr=%20%, Q ydw=22944kJ/kg 优质动力煤。 2).折算成分的计算：     %%22944%%22944%%22944ydwyyzsydwyyzsydwyyzsQSSQWwQAA yzsA 4%，故属低灰分煤， Syzs%，故属低硫分煤。 （三）锅炉整体布置的确定 1).参考已建成的同类型电厂中的锅炉布置形式以及对各种锅炉整体布置形式的分析，决定选用Π型布置，理由如下： ⑴ 锅炉的排烟口在距离地面较近的下方，送风机、引风机和除尘器等设备都可以布置在地面上，锅炉的结构不高，厂房也较低，庞大的烟囱也是可以建筑在地面上的； 中国矿业大学徐海学院 2020 届本科生毕业设计 11 ⑵ 在烟气流动的对流烟井中，烟气向下流动，有利于灰尘的清除，具有自身清除灰尘的能力； ⑶ 各个受热面方便用逆流的方式进行布置，对流换热可以进一步加强； ⑷ 汽轮机与锅炉之间的距离不大，两者之间的连接管道较短，节省建材，减少初期投资成本。 2).受热面的布置 在炉膛的内壁面，全都用水冷壁受热面进行布置，对于布置其他的受热面，应主要考虑蒸汽的各个状态下的参数、锅炉的容量以及燃料的性质等。 本锅炉为中压锅炉，主要以汽化吸收的热量为主，加热吸收的热量和过热吸收的热量都相对较小。 由于锅炉 的容量不大，所 以采用比较简单的方式进行布置各级 受热面。 炉膛上部布置了凝渣管簇，炉膛出口处布置了高温对流过热器和低温对流过热器，布置这些受热面都能进一步保证炉膛出口处的烟温降低到一定的要求数值。 因为对于经过空气预热器加热过的热风温度有着非常高的数值要求，所以采用二级空气预热器在竖直的烟井中布置，二级空气预热器布置在主省煤器的后面。 空气预热器采用单级回转式空气预热器，因为回转式空气预热器有着紧凑的结构，同时可以节省材料，日后维修也较为方便。 锅炉的落灰斗设置在主省煤器的烟道转弯处，在转弯处由于离心力作用，较大颗粒的 灰粒会自动的下降到落灰斗中，因此回转式空气预热器不易被灰尘堵住，同时除尘设备的负担也会大大的减轻。 3 燃烧产物和锅炉热平衡计算 燃烧产物的计算 理论空气量（标准情况下 ）： 0V = ( Cy＋ S y)＋ Hy－ Oy 中国矿业大学徐海学院 2020 届本科生毕业设计 12 =( ＋ )＋ － = kgm/3 理论烟气量（标准情况下）： （ 1）三原子气体 2RO 的理论体积： 2ROV= ( C y＋ S y )=( ＋ )= kgm/3 （ 2） OH2 的理论体积： 02OHV= H y＋ W y＋ 0V ＋ =＋ ＋ ＋ 0 = kgm/3 (3) 2N 的理论体积 02NV= y＋ 0V =＋ = kgm/3 (4)理论烟气容积 0yV =2ROV＋ 02NV＋ 02OHV=＋ ＋ = kgm/3 烟气特性表 查《 锅炉 原理与计算》书，炉膛出口过量空气系数按表 42 选取 l =，各个受热面烟道的漏风系数再按表 43 选取，然后列出空气平衡表，如表 1 表 1 空气平衡表 炉 膛和 凝 渣 管 高温过热器 低温过热器 第二级省煤 器 第 二 级空 气 预热 器 第一级省煤 器 第一级 空气预 热 器 进口  漏风 出口  根据上述计算出的数据 ，查《锅炉设计指导书》表 210，选取固态排渣 率 lz =5%，则灰分份额 fh =100－ lz =100－ 5=95% 计算表二列出各项，表二为烟气特性表。 受 热 面 系 数 中国矿业大学徐海学院 2020 届本科生毕业设计 13 表 2 受热面在烟道中的烟气平均特性表 计算数值名称 炉膛和 凝渣管 高温过 热器 低温过 热器 第二级 省煤器 进口空气过量系数 39。  出口空气过量系数 39。  平均空气过量系数 α kgmVV //)1( 30  kgmVVV OHOH //)1( 300 22   kgmVVVVV OHNROy//)1( 300222    2ROr yRO VV /2 OHr 2 yOH VV /2 OHROq rrr 22  03 0 0 01 VAG yy  yythfh GA 1 0 0/  中国矿业大学徐海学院 2020 届本科生毕业设计 14 表 2 受热面在烟道中的烟气平均特性表 续 计算数值名称 第二级 空预器 第一级 省煤器 第一级 空预器 进口空气过量系数 39。  出口空气过量系数 39。  平均空气过量系数 α kgmVV //)1( 30  kgmVVV OHOH //)1( 300 22   kgmVVVVV OHNROy//)1( 300222    2ROr yRO VV /2 OHr 2 yOH VV /2 OHROq rrr 22  03 0 0 01 VAG yy  yythfh GA 1 0 0/  烟气焓温表 中国矿业大学徐海学院 2020 届本科生毕业设计 15 表 3 kH yH 计算表 T 2)( coct 2)( Nct OHct2)( fhH 0yH kct)( 0kH ℃ kJ/ 3m kJ/㎏ kJ/ 3m kJ/㎏ kJ/ 3m kJ/㎏ kJ/㎏ kJ/㎏ kJ/ 3m kJ/㎏ 100 170 130 151 132 200 358 260 304 266 300 559 392 463 403 400 772 527 626 542 500 997 664 795 684 600 1223 804 967 830 700 1461 946 1147 980 800 1704 1093 1336 由于飞灰 1130 900 1951 1243 1524 量未满足 1281 1000 2202 1394 1725 式414， 1436 1100 2458 1545 1926 因此不必 1595 1200 2717 1696 2131 计入 1754 1300 2977 1851 2345 1913 1400 3241 2020 2558 2077 1500 3504 2165 2780 2240 1600 3768 2324 3002 2403 1700 4036 2483 3228 2567 1800 4304 2642 3458 2730 190。