蒸汽锅炉热力计算及初步设计.doc

目录 1 绪论 1 1.1课题背景 1 1.2锅炉的发展简况 2 2 基本资料及辅助计算 3 2.1 设计内容（已知条件） 3 2.2燃料特性 3 2.3 辅助计算 4 2.3.1 锅炉的空气量平衡[3] 4 2.3.2燃料燃烧计算[1] 7 2.3.3锅炉热效率及燃料消耗量的估算[3] 15 3 锅炉设计方案选择与总体布置 19 3.1 锅炉总体布置[5] 19 3.2 锅炉汽温的调节[4] 22 3.3 锅炉范围内主要系统[12] 22 3.3.1 制粉系统 22 3.3.2 汽水系统[9] 22 3.3.2 风烟系统 23 3.3.3 燃油及点火系统 24 3.3.4 除渣系统 24 3.3.5 除灰系统 24 3.3.6 减温器 24 4 热力计算及校核 26 4.1炉膛热力计算及校核 26 4.1.1炉膛出口烟气温度[3] 26 4.1.3炉膛选型设计[2] 26 4.2 屏式受热面的计算（后屏过热器） 38 4.3 烟道对流受热面的计算 41 4.3.1 末级过热器 41 4.3.2蒸汽冷却管、低再垂直段以及转向室 42 4.3.3 省煤器 42 4.3.4 空气预热器 43 5 锅炉的校核计算 46 5.1热力计算数据的修正[5] 46 5.2 锅炉热平衡计算误差校核 46 5.2.1 热平衡计算误差校核 46 6 总结 50 7 致谢 51 参考文献 52 1 绪论 锅炉也称蒸汽蒸发器，是利用燃料等能源的热能或工业生产中的余热，将工质加热到一定温度和压力的换热设备。锅炉的一个主要用途是发电，是火电厂三大主机之一。我国的火力发电量约占总发电量的75%，即使到2050年，预计火力发电量仍将占总发电量的60%以上。由此可见锅炉对我国电力工业的重要意义。虽然锅炉工业对于国计民生具有重要作用，但是，至今国内外有关锅炉的手册为数不多。至于全面涉及锅炉设计、制造、运行等方面的锅炉手册更是少见。本文针对125MW燃煤电厂进行了热力计算和初步设计。 1.1课题背景 我国是一个能源消费大国，煤炭始终占有我国能源利用的主导地位，尤其随着近几年随着石油资源的紧缺，国际油价的大幅上涨，煤炭的利用又逐渐回到了人们的视线。据2007年统计，我国一次能源消费构成中煤炭占73.5%，从2004年开始， 我国每年的新建机组容量快速增加， 到2007年底， 全国电力装机容量达到7.18亿千瓦， 发电量32， 644亿千瓦时。从新增装机的电源结构分析， 火电机组发展最快，以致火电装机容量和发电量所占的比例都不断增加， 2007年火电装机容量占77.42%， 火电发电量占83.34% （主体是煤电）。目前中国煤炭消费以动力煤为主，占消费总量约85%，2001年作燃料消耗的煤大约在10亿t，其中发电用煤占煤炭生产量的45%，在未来30-50年,中国国内一次能源的生产和供应不会像目前欧、美一些国家那样以油、气为主，煤炭仍占有主要地位。预计到2020年约占60%以上，煤炭消费的绝对量将呈上升趋势，中国未来一次能源生产、消费仍将呈现以煤为主多元化结构。因此。煤炭在我国经济社会发展中占有极重要的地位。 从全世界范围看，由于核电站、水电站和其他形式电站的发展，今后火力发电的比例将有所下降，但仍可占世界总发电量的50％以上。电站锅炉一般容量巨大、蒸汽参数（压力、温度）高，要求性能好，是火力发电站的主要设备之一。我国在电站设计、制造、运行等方面都达到很高的水平。 除电力工业外，化工、纺织等工业规模也比较大，都常有既供电又供热（蒸汽或热水）的自备电厂，也称为电热联产电站。这种自备电站的规模也很大，可以和中型火力电站相比，所用锅炉的容量和参数与电站锅炉相差不大。 本次设计采用了煤粉炉，煤粉炉是大型电站的主要燃烧方式，煤粉炉的特点是：煤预先在磨煤机中磨成煤粉，用热风或乏气送粉；在较高的温度，较大的接触燃烧面积的条件下，燃烧有所改善，燃料适应性广，为无烟煤、烟煤、贫煤等均可稳定及时燃烧，燃烧效率、机械化、自动化程度都较高。 1.2锅炉的发展简况 我国的锅炉工业是20世纪50年代初才发展起来的，在第一个五年计划期间，我国建立了上海、哈尔滨等锅炉厂，并开始制造中、高参数锅炉的电站锅炉。此时主要技术来自苏联，基本特征是采用火室燃烧，双锅筒，分散下降管，光管水冷壁，轻型框架式炉墙。到20世纪60年代我们开始设计更大吨位的锅炉，并逐步采用了膜式水冷壁，使炉墙大大简化。到20世纪70－80年代，我国的能力达到：再热温度达到750℃直流锅炉和配60万千瓦机组的亚临界参数锅炉，采用膜式水冷壁，集中下降管，全部顶棚管，包墙管全支撑，全吊挂，回转式空气预热器，从而使锅炉结构紧凑、占地小、安全、经济、可靠、便于自动控制、自动调节，接近世界先进水平