烟煤高压锅炉设计计算.docx

本科毕业设计670th燃新汶烟煤高压锅炉设计计算二。二三年五月十五日摘要作为能源转化设备一一锅炉。能向锅炉输送的能源既有化学能，也有燃油发电。锅炉输出蒸汽，高温热水，或具有特定热能的有机载热体。锅炉最初的意思是用火来加热的一种水罐。炉子是用来烧燃料的。他们主要应用于人们的日常生活中，以及在工业上方面都有广泛的应用。例如锅炉产生的热水或水蒸气，可以直接供应老百姓的生活、工厂消耗所需要的热量，还可以通过蒸汽发电厂转换成机械能，或者通过发电机转换成电力。在我国，电力系统是以火电为主的，而电厂锅炉则是火电三大主设备之一。中国工业锅炉行业市场需求与投资规划分析报告前瞻指出，尽管目前燃煤发电增长速度有所放缓，但长期而言，受环保技术进步，发电成本下降，用电需求上升等正面因素的影响，燃煤发电的发展前景是看好的。由此可以看出，我国火力发电厂用煤锅炉具有很大的发展空间，尤其是以循环流化床锅炉和IGCC气化炉的发展空间更大。本设计针对燃煤粉锅炉（热电锅炉）的结构特点，重点考虑各受热面及燃烧器的布置方式，掌握了煤粉锅炉的结构布置和设计方法，烟煤燃烧器的结构特点和布置，火电厂锅炉的热力学计算方法，并运用CAD技术画出了锅炉的总平面图。关键词：燃烟煤；自然循环；超高压；n型ABSTRACTAsenergyconversionequipment-boi1er.Theenergythatcanbefedtotheboi1erisbothchemica1andoi1-fired.Theboi1eroutputssteam,hightemperaturehotwater,oranon-boardtherma1bodywithspecificheatenergy.Theorigina1meaningofaboi1erisatypeofwaterpotheatedbyfire.Thestoveisusedtoburnfue1.Theyaremain1yusedinPeop1e'sDai1y1ife,aswe11asinindustryhasawiderangeofapp1ications.Forexamp1e,hotwaterorsteamproducedbyboi1erscandirect1ysupp1ytheheatneededbyPeop1e'sDai1y1ifeandfactories.Itcana1sobeconvertedintomechanica1energybysteampowerp1antsorintoe1ectricitybygenerators.Inourcountry,thepowersystemismain1ybasedontherma1power,whi1etheboi1erofpowerp1antisoneofthethreemaintherma1powerequipment."China,sIndustria1Boi1erIndustryMarketDemandandInvestmentP1anningAna1ysisReportOut1ook"pointsoutthata1thoughthegrowthrateofcoa1-firedpowergenerationhass1oweddown,inthe1ongterm,coa1powergenerationwi11haveapromisingdeve1opmentprospectduetothepositivefactorssuchastheprogressofenvironmenta1protectiontechno1ogy,thedecreaseofpowergenerationcostandtheriseofpowerdemand.Itcanbeseenthatcoa1boi1ersusedintherma1powerp1antshavegreatdeve1opmentspace,especia11ycircu1atingf1uidizedbedboi1ersandIGCCgasifiers.Thisdesignaimsatthestructura1characteristicsofcoa1-firedboi1er(thermoe1ectricboi1er),focusingontheheatingsurfaceandthearrangementoftheburner,masterthestructura1arrangementanddesignmethodofpu1verizedcoa1boi1er,thestructura1characteristicsandarrangementofbituminouscoa1burner,thermodynamicca1cu1ationmethodoftherma1powerp1antboi1er,andtheuseofCADtechno1ogytodrawthegenera1p1anoftheboi1er.Keywords:burningbituminouscoa1;Natura1circu1ation;U1tra-highpressure;type.目录第一章前言61. 1我国电力工业现状61.2设计内容6第二章燃烧产物和燃烧热平衡计算82. 1设计参数82.1.1 锅炉设计参数82.1.2 燃料选用及特性82.1.3 成分分析81.1 2制粉系统92.3 锅炉型式102.4 燃料消耗量计算及热平衡102.4.1 燃料计算：112. 4.2锅炉的有效输入热量及各项热损失122. 4.3锅炉的热平1625Z吉16第三章炉膛设计及炉内传热计算173.1煤粉炉炉膛173. 2水冷壁设计174. 3燃烧器的选用175. 4前屏过热器196. 5本章小结20第四章对流受热面设计计算2141凝渣目簇设V"1"214.2过热器设计2143Hj'Zn23.214.4省煤器217. 5空气预热器22结论23参考文献24致谢25附录A参考数据30附表B数据表格70670th燃新汶烟煤高压锅炉设计计算第一章前言由于整个社会对于电力能源的需求量愈发变多，在如今社会，尽管我们在使用绿色可再生能源方面有了显著的明显的进步，但是绿色可再生能源都有各种各样的局限，根据我国2018年不同的能源的发电量占比数据情况，当今社会，在现在以及未来几十年里火力发电仍旧是我国最主要的发电方式。1.1 我国电力工业现状作为我国燃煤发电技术较早的火力发电技术，跟很多其他的能源相比较来看，火力发电不仅仅发展的相对成熟，并且将持续占据绝大多数的电力市场。首先，通过近几年的情况来看，我国的火电一直在稳步地发展，虽然由于环保和电源结构改革的原因，在我国的火电市场中所占的比例在不断地降低，但是，由于受到能源结构和历史上的电力装机容量的影响，在很长的一段时间里，我国的电源结构仍然是以火电为主导的。今后，我国火电工业要想与和谐社会相适应，就必须不断地提升自身的技术水平。火电行业正在推动产业结构的优化升级，在未来，实现高效、清洁、绿色的生产方式将成为行业发展的主要目标。火力发电在国内以及世界上的应用与研究都处在佼佼者的位置，在这几年里，实现了高效、绿色的持续创新。对我国燃煤发电的结构优化与技术升级起到了积极的作用。总的来说，火电在现在和未来还有很多特殊的优势，它们在很长一段时间里都是其它非化石能源所不能取代的，因此，在当今越来越苛刻的绿色发展需求下，火力发电产业一定要加强科技创新，提高绿色管理，提高产业的绿色竞争力。当前，我国的电力工业已经从高速增长阶段过渡到了高质量发展阶段，但同时也带来了新的问题和困难，在这种情况下，我国的火电装机容量出现了局部过剩，利用小时数逐年下降的新常态。1.2 设计内容670th新汶烟煤锅炉热设计的热力计算是这次毕设的主要内容。本次设计的计算方法也是采用了校核热力计算，锅炉的热力校核计算通常是对一台已完成设计的锅炉进行的。电厂锅炉在运行过程中，由于负荷的改变，燃料的改变，给水的温度发生了改变，这就是所谓的非设计状态。锅炉在非设计工况下运行时，燃料的消耗量、各受热面的温度、出口烟气的温度、锅炉效率气体的流速和流量都会随时间的变化而变化，从而与设计值有一定的偏差。我们在这里确定了新的参数是利用了热力计算，这样会使得在非设计的情况下，我们不能丢失掉锅炉在正常运行的情况下的热力校核计算。由于锅炉已定，因此，锅炉的各换热面也已定，因此，我们的计算的主要对象是传热和各种温度，如排烟温度、工质的进出口温度等。过热器是电厂锅炉系统中的一个关键部件，同时也是各类锅炉系统中的一个重要部件，其作用就是利用吸收的热量来加热过热器中的饱和蒸汽，将锅炉内的高温饱和蒸汽加热至过热的蒸汽，以满足锅炉运行的需要。过热蒸汽的温度对锅炉的热效率有很大的影响，过热蒸汽的温度越高，锅炉的效率就越高，但是，随着过热蒸汽的温度升高，末级的湿度就会变小，从而对过热器的稳定性产生很大的影响。常用的过热元件分为高、低两种，它们都是过热元件的组成部分。再热器由两部分构成的，分别是高温再热器以及低温再热器。它的功能，说白了就是为了提升锅炉的运行效率，将处于低压状态的水蒸气加热到高温状态，也可以理解为水蒸气过热器。所谓的省煤器，其实就是一种节能型的换热器。火力发电厂利用吸收的高温烟气来降低火力发电厂排出的废气温度，并将吸收的热能输送至下一回锅炉供水系统，以提高火力发电厂锅炉的热能利用率。在整个锅炉流程中，空气预热器是最后一个负责进行热量交换的结构，它的功能就是在烟气从锅炉尾部排出的时候，进行热量交换，之后再利用散热片对即将进入锅炉的空气进行加热，经过空气预热器加热的空气会进入炉膛，与燃料进行混合燃烧，较高温度的空气能够提高燃料在炉膛中的燃烧效率，同时在锅炉尾部吸收将要排出的烟气的温度，能够有效地降低排烟温度，从而提高电厂锅炉系统的热效率。空气预热器有两种，一种是管箱式，另一种是旋转式，本设计选用旋转式。其传热方式为再生式，烟气流过预热器的烟气侧的热量被预热器中的散热片吸收，预热器在工作时低速旋转，空气在空气侧吸收散热片中的热量，然后进入锅炉。本人选择校核热力计算的原因还有，此次设计的锅炉型号以及燃料都是提前定好的，是给出的确定的数值，所以可以根据烟气换热量的差值和在各个受热面直接的温度差值进行校核计算，从而进行判断。第二章燃烧产物和燃烧热平衡计算2.1 设计参数2.1.1 锅炉设计参数锅炉额定蒸发量Db=186.11kgs(670th)过热蒸汽压力Pgr=3.82MPa过热蒸汽温度=450汽包压力Pb=4.22MPa给水泵出口压力P°s=6MPa给水温度tgs=210排污率Ppw=2%排烟温度选定tpy=125C热空气温度选定trk=3OO°C冷空气温度地=30空气中含水蒸汽量d=10gkg2.1.2 燃料选用及特性本次锅炉设计选用的煤种为燃新汶烟煤燃料成分(燃新汶烟煤)：Car=61%0ar=6.8%Var=1.4%Srtr=1.9%Har=4.1%Mar=6.0%Aar=18.8%挥发分：Vdaf=40%低位发热量：Qdw=25140.000kJkg灰熔点特性：DT>1500°C2.1.3 成分分析