1、内蒙古科技大学本科毕业设计说明书- -摘要对于一个采暖系统来说，锅炉是核心中的核心。随着现代技术和经济的发展，锅炉设备已广泛应用于现代工业的各个部门，成为发展国民经济的重要热工设备之一。根据目前我国燃料的使用程度，煤的使用仍然占大部分，燃油燃气锅炉虽然发展很快，但由于其建设的经济条件、设计经验相对来说比较不成熟，再者其所用燃料的输送问题很难解决及成本价格太高，故燃煤锅炉仍是将来的主流趋势。燃煤锅炉房初投资小，经济实用性强，做燃煤锅炉房的设计有现实意义。本设计为包头市某供热锅炉房工艺设计，整个设计力求设备选型准确合理、工艺流程布置顺畅、经济技术合理、燃料消耗低、初投资小。根据锅炉房设计的基本要求
2、和原则进行热负荷计算、设备选型和工艺布置。其供水温度为 95，回水温度为 70，采暖负荷为 9.6MW。锅炉房采用单层布置。该设计使用三台锅炉，其型号为 QXG 360-7/95/70-W。关键词: 燃煤锅炉； 区域锅炉房； 热水锅炉； 燃料消耗内蒙古科技大学本科毕业设计说明书- -IAbstractFor a heating system, the boiler is the heart of the core.With the modern technology and economic development，Boiler equipment has been widely used i
3、n various sectors of modern industry, as the development of the national economy one of the important thermal equipment.According to the current fuel usage in China, coal use remains the larger portion, the fuel gas boiler Suiranfazhan Henkuai, Danyouyuqi Jianshe economic conditions, Sheji Jingyanxi
4、angdui Laiyuebijiao immature, addition of fuel delivery problems its Yong Hen difficult to resolve and cost price is too high, so coal-fired boilers is still the main trend of the future. The initial investment of small coal-fired boiler, economic practicability, coal-fired boiler house to do the de
5、sign of practical significance.The design for the Baotou of a heating boiler process design, equipment selection of the design sought to exact a reasonable process layout of smooth, economic and technological reasonable, low fuel consumption, a small initial investment. According to a basic boiler d
6、esign requirements and principles of heat load calculation, equipment selection and process layout.The supplying waters temperature is 95 centigrades .The retuining waters temperature is 70 centigrades. Thermal load of heating is 9.6MW. There is one floor in this boiler room.This design selectes thr
7、ee boilers,which type is QXG 360-7/95/70-W.Keywords： Coal-fired boiler； regional boiler room； hot water boiler； fuel consumption 内蒙古科技大学本科毕业设计说明书- -II目录摘要 .IAbstractII目录 III第 1 章 绪 论 11.1 设计任务和意义 .11.2 国内现状 .11.2.1 热源状况： .11.2.2 能源结构： .21.2.3 我国的能源现状： .21.2.4 燃煤锅炉的发展 .31.3 设计概述 .31.4 原始资料 .41.4.1 热负
8、荷及参数 41.4.1.1 热负荷参数 41.4.1.2 热网参数 41.4.2 气象资料 41.4.3 燃料种类 41.4.4 水质资料 51.5 设计规范及标准 .5第二章 锅炉类型及台数的选择计算 62.1 热负荷计算 62.1.1 最大计算热负荷 .62.1.2 采暖平均热负荷 62.1.3 采暖年热负荷 62.2 锅炉台数确定原则 .72.3 锅炉类型的选择 .82.3.1 应能满足供热介质参量的要求 82.3.2 应能有效地燃烧所采用的燃料 82.3.3 其它 8第三章 燃烧热平衡计算及省煤器校核计算 10内蒙古科技大学本科毕业设计说明书- -III3.1 燃烧热平衡计算 .103
9、.1.1 燃烧过程中的漏风系数及过量空气系数 103.1.2 理论空气消耗量及烟气理论、实际体积 103.1.3 各受热面烟道中的烟气特性 123.1.4 焓温表 123.1.5 锅炉热平衡及燃料消耗量计算 133.2 省煤器的校核计算 .143.2.1 省煤器进出口实际烟气容积 143.2.2 省煤器进出口烟焓 153.2.3 烟气侧放热量 153.2.4 省煤器中介质吸热量 163.2.5 省煤器介质出口焓和出口温度 163.2.6 省煤器所需传热面积计算 16第四章 水处理设备的选择及热网补给水系统 184.1 水处理方案的确定 .184.1.1 热水锅炉对给水水质的要求 184.1.2
10、 水质处理方案的确定 184.1.3 除氧方式的选择 194.2 热网循环水量及循环水泵的选择计算 .214.2.1 循环水量及循环水泵的选择计算 214.2.2 循环水泵的选择 224.3 热网补给水量及补给水泵的选择 .234.3.1 热网补给水量的确定 234.3.2 补水泵的选择计算 244.4 固定床逆流钠离子交换器计算 .254.4.1 钠离子交换器计算 254.4.2 软化水箱体积计算 264.5 再生液制备系统及计算 .274.5.1 系统及设备 274.5.2 盐液制备设备的计算和盐液泵的选择 274.6 管道、附件及阀门的选择计算 .294.6.1 供回水系统主要管道管径的
11、选择计算 294.6.2 分集水器的分类及型号选择 30内蒙古科技大学本科毕业设计说明书- -IV4.6.3 除污器 314.6.4 阀门的选择 314.6.4 管道的连接方法 324.6.5 设计中应注意的问题 32第五章 送引风系统的设备选择计算 335.1 风烟道设计要点 .335.2 送风系统的设计 .335.2.1 送风量的设计计算 345.2.2 风道断面的确定 355.2.3 鼓风机采用单台单炉布置的特点 395.3 引风系统设计 .395.3.1 排烟量设计计算 395.3.3 烟道阻力计算 415.4 烟囱的计算 .465.4.1 烟囱的高度 465.4.2 烟囱的出口直径
12、465.4.3 烟囱底部直径 475.4.4 烟囱阻力计算 475.4.5 烟囱引力计算 485.5 锅炉烟道总阻力 48第六章 除尘设备的选择 506.1 选择除尘器应注意的几个问题 .506.2 烟气量计算 .506.3 烟气分散度 .506.4 烟气含尘浓度 .506.5 除尘器型号的选择 .51第七章 运煤除渣系统的设计及设备计算 527.1 运煤系统的设计计算 .527.1.1 锅炉房最大小时耗煤量 B 527.1.2 锅炉房最冷月昼夜平均耗煤量 527.1.3 锅炉房最冷月耗煤量 527.1.4 锅炉房年耗热量 537.2 运煤系统的选择 .53内蒙古科技大学本科毕业设计说明书-
13、-V7.2.1 锅炉房运煤方式的选择 537.2.2 埋刮板输送机 537.2.3 炉前储煤斗体积 547.2.4 煤场面积的计算 547.2.5 运煤系统附属设备的选择 557.3 除渣系统的设计计算 .567.3.1 灰渣总量计算 567.3.2 灰渣场面积 .57第 8 章 锅炉房总体设计和布置 588.1 工艺条件 .588.1.1 锅炉房的组成和布置原则： 588.1.2 锅炉间及辅机的工艺布置： 598.2 锅炉房外形的确定 .608.2.1 锅炉房总体方案的确定： 608.2.2 锅炉房建筑面积的确定： 608.3 锅炉房工艺对其它专业设计要求 .618.3.1 建筑专业 618
14、.3.2 电气专业 638.3.3 热控专业 638.3.4 给排水专业 648.3.5 环保专业 65结论 66致谢 67参考文献 68附录-1 .69锅炉房设备一览表 69内蒙古科技大学本科毕业设计说明书- 0 -附录-2 .70外文文献 70内蒙古科技大学本科毕业设计说明书- 0 -第 1 章 绪 论1.1 设计任务和意义设计工作是产品生产的第一道重要工序，设计好坏对产品的性能和质量有着决定性的作用。设计布置新锅炉的要求是：确定锅炉的型式，决定各个部件的构造尺寸，在保证安全可靠的基础上力求技术先进、节约金属、制造安装简便，并有高的锅炉效率，以节约燃料消耗。就一个供热系统而言，通常是利用锅
15、炉及锅炉房设备生产出热水，尔后通过热力管道将热水输送到用户，以满足生产工艺或生活采暖等方面的需要。因此，锅炉是供热之源。锅炉及锅炉房设备的任务，在于安全可靠、经济有效的把燃料的化学能转化为热能，进而将热能传递给水，以生产热水。因此，如何选用一台高效的锅炉显的尤为重要。此外，合理利用地方燃料，解决污染问题，提高操作管理水平，减轻劳动强度等问题也有着极为重要的实际意义。本次毕业实际要求我们结合所学专业知识，合理选用锅炉及锅炉房设备，并且能够独立思考，解决实际遇到的问题。该设计的主要内容包括：1. 锅炉型号及台数的选择2. 鼓引风系统的选择计算3. 水系统的选择计算4. 上煤除渣系统的选择计算 1.
16、2 国内现状1.2.1 热源状况： 我国城市供热热源形式：热电厂、区域锅炉房、工业余热、分散锅炉房、地热、核能、太阳能、热泵、家用小燃煤炉核电暖气等。我国供热所用能源包括：煤炭、燃油、天然气、电能、核能、太阳能、地热等，但是集中供热所用能源目前仍以煤炭为主，随着我国城市化速度加快，人民生活水平不断提高，在国家对于环境保护和节约能源采取了一系列政策措施的推动下，城市供热取得迅速发展，截至 1998年，形成我国区域锅炉房为主，其他热源方式为补充的供热局面。用年总费用法对集中供热热源的技术经济评价，我们可以得出燃煤供暖系统特别是热电厂供热系统内蒙古科技大学本科毕业设计说明书- 1 -仍然在经济方面保
17、持着领先优势。当然要淘汰效率低、污染严重的小型燃煤供暖，取而代之是高效清洁的热电联产以及集中供热燃煤锅炉房供暖。本次所设计的包头市某小区 34.2MW 单层布置热水锅炉房，考虑到锅炉容量较小，采暖期较长等因素经过经济比较选择燃煤锅炉。1.2.2 能源结构： 我国是以煤碳为主要能源的国家。在能源的生产和消费中，煤炭的比例占 70%以上，这是我国能源结构中一个很不利的因素。以煤碳为主要能源，造成了我国严重的大气污染。我国的发电量占世界第二位，但用来发电的一次能源中，煤炭占的比例高达 77%。在用煤炭发电的过程中，产生大量的粉尘，CO2，SO2。造成严重的大气污染，加剧了大气的温室效应和产生大面积的
18、酸雨，对我国的生态环境产生严重威胁。因此，在我国，电力不能算清洁能源。在各种能源中，煤炭燃烧产生的CO2 排量是最大的。目前，我国的 CO2 排量占全世界的 12.8%，美国占 24%。但随着我国能源消费的增长，估计到 20152020 年，中国将取代美国，成为世界第一大CO2 排放大国。到那时，我国将面临巨大的道义压力，我国经济发展和对外贸易也可能面临新的问题。CO2 是造成地球温室效应的主要因素。20 世纪是温度上升幅度最大的一个世纪。在 20 世纪 90 年代，人们发现 80 年代是 20 世纪最热的 10 年，而到 21 世纪初，又发现 90 年代是 20 世纪最热的 10 年。全球气
19、温正在毫无疑问地越来越热。今年 7 月，我国多个城市的气温创历史新高，其中上海最高气温达39.6，杭州达到 40.3，福州 41.1。全球气温变暖，在各地引发干旱，洪水，热浪，暴风雨等自然灾害，造成的损失以千亿美元计算。为了彻底整治环境，减少CO2 的排放，我国政府正在规划改变以煤为主的能源结构。计划到 2030 年，我国能源结构中煤炭的比例将下降到 60%，石油不变，而天然气从目前的 2.1%提高到 8%。天然气作为一种优质清洁能源，是矿物能源中污染最少的能源。天然气在燃烧过程中不产生二氧化硫和灰尘，而 CO2 的排量仅为煤炭的 48%。因此，对天然气的利用，将起到空气净化的作用，使天空更蓝
20、，空气更清新。1.2.3 我国的能源现状：我国能源相对匮乏。我国人口占世界人口的 20，已探明煤炭储量占世界储量的 11，原油占 2.4，天然气仅占 1.2。人均占有量不到世界水平的一半，石油仅是 110。我国已成为世界第三大能源生产国和第二大能源消费国。中国是一个能源大国，但又是一个能源贫国。我国正处在工业化的初期，内蒙古科技大学本科毕业设计说明书- 2 -大量使用煤炭，与英国当年的形势非常相似，在我们的首都北京，其能源消费结构中，煤就占 75。中国虽然地大物博，但占世界四分之一的中国人人均能源占有量为全世界人均水平的二分之一，仅为美国人均水平的十分之一。而且能源结构的组成百分之七十五以上是
21、煤，从传统的能源消费和开采情况看，中国是世界上最大的煤炭生产国和消费国，占全世界煤量的四分之一。中国的煤炭资源保有量超过一亿万吨，届世界第三位，再加上地下一千五百米以内的深层资源，总量估计可达五万亿吨。因此，煤炭是我国分布最广，最为丰富的矿物能源。因此，预计到本世纪中叶，甚至到本世纪末，我国以煤为主的能源结构将不会改变，煤炭仍然将是当今和今后中国能源的一个最重要的组成部分。1.2.4 燃煤锅炉的发展随着我国对环保要求的日益提高，作为建筑节能的重要组成部分的锅炉供暖节能，已被正式提上日程。燃气锅炉房系统年费用值达到集中燃煤供暖系统的 2 倍左右，其主要影响因素仍然是燃料价格，天然气的代为燃料价格
22、是煤的6 倍以上。因此，以日前天然气的价位，不适合将该热源形式作为主要推广的对象。燃油锅炉房供暖系统的年费用值要远远高于燃煤锅炉房供暖系统，甚至超过了燃气，而且石油产品是国家严格控制产品，因此应用受到限制。电锅炉供暖系统，室内外供热管网与燃煤锅炉供暖系统相同，有区别的只是热源部分。从煤到电的转换、输送及再通过锅炉转换成热地全部热效率很低，且照样存在着燃煤锅炉供暖系统的弊端，而电锅炉供暖的高额运行费用足以使一般的工薪阶层望而却步。所以我国工业锅炉仍然要以燃煤为主。1.3 设计概述本锅炉房为包头市某小区的集中供热锅炉房，一级网作用半径为 1000m。根据锅炉房最大计算热负荷 10.368MW，同时
23、考虑所采用煤低位发热值等具体条件，本设计中选用 QXG 360-7/95/70-W型热水锅炉三台。由于锅炉房设立在包头，用水应为城市自来水厂供应。由于水在自来水厂中经过了初步的处理，因此不用进行过滤。由于热水锅炉内的盐类浓度和碱度不会变。因此可以选用造价较低的钠离子交换器。因为解吸不仅能除去水中溶解的氧，还能同时除去其他的 溶解气体，软水中残剩的碳酸盐碱度也会在解吸除氧器加热时逸出 CO2 使碱度降低。综合考虑，则可以用解吸除氧方案。内蒙古科技大学本科毕业设计说明书- 3 -根据鼓引风机配置选择要点，锅炉鼓引风机宜单炉配套，所以此次鼓风系统设有 3 台鼓风机，单炉配单机，不设备用，采用双侧送风
24、；引风系统：设 3台引风机，也是单炉配单机，不设备用，考虑到阻力的均衡，3 台锅炉的烟量通过各自的支烟道汇集到总烟道，由烟囱排入大气中。选择鼓引风机时应尽量使风机在最高效率点附近运行，使风机能发挥最大功效。本锅炉房规模虽然不大，但为提高锅炉房的工作效率和降低工人的劳动强度，采用机械上煤除灰方式。考虑到此次锅炉房在包头市郊区，远离铁路、码头，所以采用汽车运输。煤场设计时应考虑：当供煤短期中断时，仍能保证锅炉正常运行；并可以利用煤场级配分离水分自然干燥。设计煤场时还应贯彻节约用地的原则，合理布置。1.4 原始资料1.4.1 热负荷及参数1.4.1.1 热负荷参数 热负荷采暖面积：150000 m
25、2采暖热负荷 Q= 9.6 MW 1.4.1.2 热网参数采暖方式： 直接取自锅炉房的 95/70热水供暖 建筑物最大高度：H=24 m热网作用半径： R=1000 m1.4.2 气象资料大气压力 ： 冬季 90，09 kPa 夏季 88.94 kPa冬季采暖室外计算温度：-19采暖期室外平均温度： -5.9采暖总天数： 171 天1.4.3 燃料种类选用无烟煤 焦作Cy=64.95 Hy=2.20 Oy=2.75 Ny=0.96 Sy=0.29 Wy=8.2 Ay=20.65 Vy=8.48 Qdwy=24.15MJ/kg内蒙古科技大学本科毕业设计说明书- 4 -1.4.4 水质资料 总硬度
26、 H=5mge/L 总碱度 A=4.7 mge/L暂时硬度 H=4.7 mge/L 永久硬度 H=0.3 mge/L溶解氧= 0.21 mge/L PH 值=8.31.5 设计规范及标准1.锅炉房设计规范 GB5004-922.低压锅炉水质标准GB1576-853.工业企业厂界噪音标准GB12348-904.城市区域环境噪音标准GB3096-935.热水锅炉监察规程6.供热工程制图规范及标准7.锅炉污染物排放标准GB13271-918.城市区域环境噪音标准 GB3096-939.锅炉烟气排放标准 GB3841-8310.建筑制图标准 GBJ1-7311.公共建筑节能设计标准 （GB 50189
27、-2005）12.采暖通风与空气调节设计规范 （GB 50019-2003）内蒙古科技大学本科毕业设计说明书- 5 -第二章 锅炉类型及台数的选择计算2.1 热负荷计算2.1.1 最大计算热负荷最大计算热负荷是根据生产、生活、采暖、通风需要的热负荷计算出锅炉房最大热负荷，以此作为确定锅炉房最大热负荷，以此作为确定锅炉房规模、总装机容量的依据。Qmax= k0注：见锅炉习题实验及课程设计P182式中 K0-热水管网的热损失系数，取用 1.08；K1-采暖热负荷同时使用系数，取用 1.0；q-住宅推荐热指标，取 64W/m2；Q0-采暖热负荷， Q0=9.6 MW；所以 Q0=1.08 1.0 9
28、.6=10.368 MW2.1.2 采暖平均热负荷Qpj = 1 Q0 kW注：见锅炉习题实验及课程设计P182式中 -采暖系数，可按式 1= 计算；wnpjtt-室外采暖计算温度和采暖室外平均温度，分别为-19 oC 和-5.9oC；tn-采暖室内计算温度，取 20 oC； 1= = =0.646wnpjt198.5Qpj = 1 Q0 =0.646 9.6=6.2MW2.1.3 采暖年热负荷年热负荷是计算全年燃料耗量的依据，也是技术经济比较的一个根据。全内蒙古科技大学本科毕业设计说明书- 6 -年热负荷可根据平均热负荷和全年使用小时数按照下列公式计算：Qn=16 n1 Qpj+8 n1 Q
29、npj 注：见锅炉习题实验及课程设计P183式中 16、8-每天按两班工作制计算采暖小时数和值班采暖小时数；Qnpj-值班期间室内保持 5 oC 时的平均采暖热负荷；n1-采暖天数，为 171 天；5 oC 时的平均采暖热负荷可用下式计算Qnpj= 1 Qo 式中 1= = =0.45wnpjt95.故 Qpj=0.45 9.6=4.32 MW所以 Qn=16 171 6.2+8 171 4.32=22872.96 MW2.2 锅炉台数确定原则根据热负荷计算，锅炉最大热负荷 10.368MW，确定锅炉总额定功率为12.6MW可选范围： 3 台 4.2MW 5 台 2.8MW9 台 1.4MW
30、18 台 0.7MW锅炉台数的确定原则:锅炉台数应按所有运行锅炉在额定功率工作时能满足锅炉最大计算热负荷的原则来确定。应有较高的热效率，并应使锅炉的热负荷、台数和其它性能均能有效地适应热负荷变化的需要。热负荷大小及其发展趋势与选择锅炉容量、台数有极大的关系。热负荷大者，单台锅炉的容量应较大，如近期内热负荷可能有较大增长，也可选用较大容量的锅炉。将发展负荷考虑进去，如考虑远期负荷的增长，则可在锅炉的发展端留有安装扩建锅炉的富裕位置或者在总图上留有空地。锅炉台数应根据热负荷的高度、锅炉的检修和改建时总数不超过 7 台。内蒙古科技大学本科毕业设计说明书- 7 -以生产热负荷为主或常年供热的锅炉房，可
31、以设置一台备用锅炉；以采暖通风和生活热负荷为主的锅炉房一般不设备用锅炉。参考以上锅炉台数确定原则及热负荷计算结果，平均热负荷 6.2MW 适合3 台 4.2MW 锅炉使用，在要求不太高时可用 2 台，即 2 台锅炉也能维持平均热负荷，故选用 3 台 4.2MW 锅炉，无备用炉。2.3 锅炉类型的选择热水锅炉的结构形式与其他形式锅炉基本相同，也有烟管（锅壳式） 、水管和烟、水管组合式三类。按生产热水的温度，可分低温热水锅炉和高温热水锅炉两类。前者送出的热水温度一般不高于 95 oC，后者出口温度则高于常压下的沸点温度，通常为 130 oC，高的可达到 180 oC。如果按热水在锅炉内的流动方式，
32、热水锅炉又可分为强制流动（直流式）和自热循环两类，并且所要满足下列要求2.3.1 应能满足供热介质参量的要求（1）热水锅炉炉水温的选择由热用户所要求的供暖系统方式决定。（2）为方便设计、安装、运行和维护，同一锅炉房应采用同一型号、相同热介质的锅炉。当选用不同锅炉时，不宜超过两种，采暖锅炉房一般宜采用热水锅炉；当有通风热负荷时特别注意对热水温度的要求，可选用蒸汽锅炉。采暖热水锅炉，当有通风热负荷时特别注意对热水用交换器或蒸汽锅炉。采暖热水交换器中的蒸汽由喷射器产生。采暖热负荷较大的锅炉房且生产用蒸汽压力较低时，可选用高温热水锅炉，用高温热水通过蒸汽发生器来产生蒸汽，也可在同一锅炉房内同时设置蒸汽
33、锅炉和热水锅炉。2.3.2 所采用的燃料应能有效地燃烧锅炉燃烧方式的选择，应根据采用的煤种和锅炉所适应的煤种范围，综合考虑以下要求；（1）对煤种的适应性好；（2）对负荷的适应性和压力性较好；（3）除烟效果好；（4）劳动强度低；内蒙古科技大学本科毕业设计说明书- 8 -2.3.3 其它所采用的锅炉应有较高的热效率和较低的基建投资、运行费用，并能经济而有效地适应热负荷的变化。鉴于上述情况，本设计采用 3 台杭州锅炉厂生产的 QXG 360-7/95/70-W型热水锅炉，见工业锅炉房实用设计手册P192 。额定供热量 4.2MW，热水出口压力 0.7MPa，供水温度 95oC，回水温度70oC，排烟
34、温度 170oC，设计热效率 79.26%，耗煤量 1119.7kg/h，外形尺寸；8120 4420 4760mm（长 宽 高） ，金属总重 34.5t。内蒙古科技大学本科毕业设计说明书- 9 -第 3 章 燃烧热平衡计算及省煤器校核计算锅炉的校核热力计算是对一台已经设计好的锅炉进行的。锅炉的负荷变化、燃用煤质变化，以及给水温度改变，合称为锅炉的变工况。锅炉在变工况下运行时（例如煤种变化） ，其过热汽温、再热汽温、各受热面进、出口的烟气温度、介质温度（包括热风温度和排烟温度） 、锅炉效率、燃料消耗量以及空气和烟气的流量和速度等都要发生改变而偏离设计值。校核热力计算的任务就是通过热力计算，定量
35、地确定这些新的数值。在进行校核热力计算时，锅炉受热面的结构是已知的，锅炉烟气和内部介质的中间温度、排烟温度、预热器出口空气温度有时甚至是过热汽温等则是未知的。为完成计算，需要利用迭代计算的方法逐步接近待计算值。为了进行校核热力计算，必须提供锅炉的图纸和有关燃烧设备、各受热面和烟风道的结构和尺寸的资料，并给出在校核工况下的锅炉参数、燃料性质和给水温度。3.1 燃烧热平衡计算3.1.1 燃烧过程中的漏风系数及过量空气系数表 3-1 漏风系数及过量空气系数表锅炉受热面 进口过量空气系数 漏风系数 出口过量空气系数 炉膛 1.50 0.10 1.40锅炉管束 1.65 0.10 1.55省煤器 1.7
36、5 0.10 1.653.1.2 理论空气消耗量及烟气理论、实际体积（1）理论空气量 Vk0 注：见工业锅炉房设计手册P768=0.2430k60.1wQdy= 0.243 .245= 6.47m3/kg(2)三原子气体体积 VRO2 内蒙古科技大学本科毕业设计说明书- 10 -注：见锅炉习题实验及课程设计P72 VRO2 =0.01866 (Cy +0.375Sy)=0.01866 (64.95+0.375 0.29)=1.21 m3/kg(3)N2 的理论体积注：见锅炉习题实验及课程设计P72=0.79 +0.008 Ny02NV0k=0.79 6.47+0.008 0.96=5.12 m
37、3/kg(4)理论水蒸汽体积 02OHV注：见锅炉习题实验及课程设计P72=0.111 Hy +0.124 Wy +0.016102OHV0kV=0.111 2.2+0.124 8.2+0.0161 6.47=1.37 m3/kg(5)烟气中水蒸汽的实际体积 VH2O注：见锅炉习题实验及课程设计P72VH2O= +0.0161 ( -1) 02OH0k=1.37+0.0161 6.47 (1.4-1)=1.41 m3/kg(6)理论烟气量 0YV注：见工业锅炉房设计手册P768=0.250Y7.01wQdy= 0.25 .245=6.8 m3/kg(7)实际空气量 Vk 注：见工业锅炉房设计手
38、册P768内蒙古科技大学本科毕业设计说明书- 11 -Vk= =1.6 6.47=9.06 m3/kg0k(8)实际烟气量 注：见工业锅炉房设计手册P768Vy= +( -1) 0Y0k=6.8+ (1.4-1) 6.47=9.40 m3/kg3.1.3 各受热面烟道中的烟气特性3.1.4 焓温表表 33 咽气焓温表VRO21.21m 3/kg VN2=5.12m3/kg VH2O=1.37 m3/kg Iy kJ/kg烟气温度 Ico2 Ico2 Vco2IN2 IN2 VN2IH2O IH2O VH2O3+5+71 2 3 4 5 6 7 8100 170 205.7 130 665.6
39、151 206.87 1078.17200 357 431.97 260 1331.2 304 416.48 2179.65300 559 676.39 392 2007.04 463 634.31 3317.74表 32 烟气特性表名 称 符号 计算公式 炉膛 锅炉 管束 省煤器 空气预热 器平均过量空气系数pj0.5 ( )1.45 1.60 1.70 1.80实际水蒸气体积VH2O +0.0161( -1) 02OH0kV1.42 1.43 1.44 1.45烟气总容积 Vy +1.0161( -1) 0Y0k9.76 10.74 11.40 12.25RO2 容积份额 T RO2 VR
40、02 /Vy 0.124 0.113 0.106 0.099H2O 容积份额 T HO2 VH2O /Vy 0.140 0.128 0.120 0.112H 容积份额 T H T RO2 +T HO2 0.264 0.241 0.226 0.211内蒙古科技大学本科毕业设计说明书- 12 -400 772 934.12 527 2698.24 626 857.62 4489.98500 994 1202.74 664 3399.68 795 1089.15 5691.573.1.5 锅炉热平衡及燃料消耗量计算(每台锅炉)表 3-4 平衡及燃料消耗量计算表序号项 目 符 号单 位 计算公式或数值
41、来源 数值结果1 低位发热量ydwQkJ/kg 给 定 241502 冷空气温度tlk 0C 设计给定 (20-30) 303 冷空气理论焓0lkIKJ/Kg据教材 2-15(ctlk)=647 39.60kV2564 排烟温度 tpy 0C 先假定,后校核 1705 排烟焓 Ipy KJ/Kg 根据 tpy=1700C,apy=1.9 查表 3-3 29486 固体不完全燃烧热损失 q4 % 查教材表 3-4,取 10-15 127 气体不完全燃烧热损失 q3 % 查教材表 3-4,取 0.5-1.0 0.5Iy kJ/kg Vk=9.06 m3/kg Iy=Iy+(a-1)Iko3+5+7
42、 Ik Ik(V(k)I 炉（a=1.45）I 管（a=1.6）I 省（a=1.7）8 9 10 11 12 131078.17 132 1195.92 1256.882 1320.374 1383.8662179.65 266 2409.96 2537.556 2665.502 2793.4483317.74 403 3651.18 3856.888 4050.731 4244.5744489.98 542 4910.52 5209.222 5469.924 5730.6265691.57 684 6197.04 6594.934 6923.938 7252.942I 空（a=1.8）141
43、415.6122857.4214341.4965860.9777417.444内蒙古科技大学本科毕业设计说明书- 13 -8 散热损失 q5 % 查教材表 3-7 1.99排烟热损失q2 %100 (Ipy- I0lk)(1-q4/100)/ pydwQ8.9710 灰渣和漏煤比lmhz取 用 0.811 灰渣焓 0hzIKJ/Kg 查教材表 2-14,thz=6000C 56012 灰渣热损失 q6 %( ) Ay/ lmhz0hzIdwQ0.3813 锅炉总热 损失 q % q2+q3+q4+ q5+ q6 23.7514 锅炉热效 率 gl % 100-q 76.2515 供水温度 tg
44、s 0C 给 定 9516 回水温度 ths 0C 给 定 7017 锅炉排污 率 pw % 取 用 518锅炉每小时循环水量G t/h nthgQ)(86.0max11919 锅炉有效吸收热量 Qgl KJ/hG(i“-i) 103=119 （398.08-293.06） 103 12.50 10620 小时燃料 消耗量 B KJ/hQgl/( gl)ydw= 12.50 106/(24150 76.25%)678.821 计算燃料 消耗量 Bj KJ/h B (1- q4/100)=678.8 (1-12/100) 597.3422 保热系数 1-q5/( gl +q5)=1-1.9/(7
45、6.25+1.9) 0.9763.2 省煤器的校核计算在本设计中，锅炉配有省煤器，由于烟温的变化，需要对省煤器进行校核。内蒙古科技大学本科毕业设计说明书- 14 -3.2.1 省煤器进出口实际烟气容积进口： = +1.0161 （ -1） yV0sm0kV=6.8+1.0161 (1.7-1) 6.47=11.4 m3/kg注：见锅炉习题实验及课程设计P92式中， -为省煤器进口过量空气系数 1.7，sm出口： = V0y+1.0161 （ -1）sm0kV=6.8+1.0161 (1.85-1) 6.47=12.06 m3/kg3.2.2 省煤器进出口烟焓= Ik 0kIV= +( -1)
46、YoysmokI注：见锅炉习题实验及课程设计P72式中： I y0对应省煤器进口烟温为 3500C 的理论烟焓，进口： = VR02 ICO2+ IN2+IH2O VH2Oo02N=1.21 665.5+5.12 459.5+1.37 544.5=3169.42 kJ/kg = Ik =6.47 472.5=3057.08 kJ/kgok0V=3169.42+(1.7-1) 3057.08Y=5309.37 kJ/kg出口： = +( -1) Ik0 yI0sm查焓温表 3-3（本论文） =1.8s得 =2571.68 kJ/kgyI式中 对应省煤器出口烟温为 1700C 的理论烟焓。0yI内
47、蒙古科技大学本科毕业设计说明书- 15 -3.2.3 烟气侧放热量=( - + ) smrpQYIy0lkI注：见锅炉习题实验及课程设计P72其中： = 0lkI0lkI=0.973 (5309.37-2571.68+0.10 126.98)=2655.49 kJ/kg3.2.4 省煤器中介质吸热量省煤器中介质吸热量 与咽气侧放热量相同。smQ= =2655.49 kJ/kgsrp3.2.5 省煤器介质出口焓和出口温度由 = ( - )/smDsmijB得 = / + （D sm=D(1+ pw)表 3-4）sQjsmi=2655.49 849.97/（118490 1.50）+70=85.3
48、9 kJ/kg式中 = =70 kJ/kgsmit省煤器的出口温度近似与出口焓相等 = =85.39 0Csmti3.2.6 省煤器所需传热面积计算（1）传热温差 流经省煤器的烟气从上而下，水流自下而上，呈逆流式布置，t=(t max-t min)/(t max/t min)=(350-85.39)-(170-70)/ (350-85.39)/ (170-70)=176.14 0C（2）烟气流速 whx选用 76 方型铸铁鳞片省煤器，每根长 2.0m 烟道流通截面积 0.12m2，受热面面积 2.95 m2，烟气平均温度； =( + )/2=(350+170)/2=2600Csmpjtst若初选省煤器为 50 根，以横 5 纵 10 布置，则内蒙古科技大学本科毕业设计说明书- 16 -烟气流速 whx=BjVy( +273)/(273 F 5 3600)smpjt=849.97 9.15 (265+273)/(273 5 3600 0.12) =7.10 m/s（3）传热系数 K= 0k式中 -烟气温度修正系数，取 0.98-铸铁鳞片省煤器传热系数，取 0.022180k所以 K= =0.
