20th燃煤锅炉空气预热器课程设计.docx

20t/h 燃煤锅炉空气预热器课程设计说明书 摘要 空气预热器是电厂中的一个基本的设备， 其作用主要是降低排烟温度，提高锅炉效率， 改善燃烧的着火条件和燃烧过程； 降低不完全燃烧损失等等。可见其是一种一箭双雕的设备： 一方面可以吸收烟气余热，降低排烟温度， 提高锅炉的经济性； 另一方面使冷风变成热风送入炉内，改善燃烧，提高锅炉燃烧效率，并且强化传热。 管式空气预热器是一个立方体的官箱， 中间有隔板，由于许多薄壁钢管组成，管子一般采用错列布置两端与钢板焊接。管子垂直布置，烟气在管内从上到下流动，空气从管间的缝隙通过，进行热量交换。管式空气预热器是通过它的下管板支撑在锅炉空气预热器框架上的。管式空气预热器可分为单流程和多流程， 当空气预热器受热面积不变时，增加流程会使每一通道的温度降低， 因此空气流动速度就会增大，管式空气预热器根据进口方式不同， 可分为单面进风和多面进风。 其他条件不变的时候， 进风面越多， 空气的流动速度越低。 与回转式空气预热器相比，管式空气预热器构造简单，制造、安装和维护方便，价格便宜，密封性能好，工作也可靠，但是管式传热性能差，使得空气预热器的体积庞大，钢耗严重。 本次课程实际经过锅炉选材， 耗煤量计算， 确定基本计算数据， 通过物料平衡，热平衡来确定焓值等数据来进行传热计算， 设计出空气 0 预热器结构尺寸， 从而形式具体结构就的出。 再进行阻力计算， 得到 数据。 本课程设计由于时间限制， 设计条件极为理想，只可作为理想设计， 不考虑漏风等因素，并不十分完善。 1 目录 第一章 已知参数 —————————————— 1.1 锅炉已知参数 1.2 燃料特性 第二章 空气预热器设计 2.1 锅炉的选型 2.2 燃煤量计算 2.3 物料平衡与热平衡 2.4 传热计算 2.5 结构设计 2.6 阻力计算 第三章 数据总结 参考文献 2 第一章 已知参数 1.1 锅炉的已知参数 表 1—1 锅炉已知参数 锅炉 额定蒸 给水 额定 空气 排烟 环境 排污 蒸发 汽压力 温度 蒸汽 预热 温度 温度 率 量 温度 器入 口温 度 20t/h 2.5MPa 105 ℃ 400℃ 250℃ 160℃ 20℃ 5﹪ 1.2 燃料特性 1.2.1 燃料选择： 贫煤 贫煤：它是烟煤的一种，对 煤化程度 最高的 烟煤 的称谓，这种煤着火温度高，燃烧时火 焰短，但发热量高，燃烧持续时间长。一般挥发份 10% ～ 20% ，含碳量高达 90% ，含氢量 一般在 4% ～4.5% 。贫煤一般用作炼焦配煤。 1.2.2 煤的成分 表 1—2 煤的成分 成分 Car Oar Sar Har Nar M ar Aar V daf 百分比 39.9 4.6 0.2 2.7 0.6 7 45 25 （﹪） 3 1.2.3 煤的低位发热量 单位质量的燃料在完全燃烧时所发出的热量称为燃料的发热量，高 位发热量是指 1Kg 燃料完全燃烧时放出的全部热量， 包括烟气中水 蒸汽已凝结成水所放出的汽化潜热。从燃料的高位发热量中扣除烟 气中水蒸汽的汽化潜热时，称燃料的低位发热量。 低位发热量因为最接近工业锅炉燃烧时的实际发热量，常用于 设计计算。 低位发热量（ Qnet ）单位质量的试样在恒容条件下，在过量氧 气中燃烧，其燃烧产物组成为氧气、氮气、二氧化碳、二氧化硫， 气态水以及固态灰时放出的热量。恒容低位发热量即由高位发热量 减去水（煤中原有的水和煤中氢燃烧生成的水）的气化热后得到的 发热量。 Qnet = 15890 KJ/ kg 第二章 空气预热器设计 2.1 锅炉选型 根据已知参数，在我国一般 35t/h 以下的锅炉多采用链条炉排， 阴齿设计选择燃烧方式为链条炉排。 链条炉排锅炉，是一种卧式三回程水火管混合式锅炉，在锅筒 内布置一束螺纹烟管。 炉膛左右二侧装有光管水冷墙。 采用轻型链条 炉排实现机械加煤，配有鼓风机、引风机进行机械通风，并装有刮板 4 式出渣机实现自动出渣。 该炉前后拱采用新型的节能技术炉拱。 燃料 自煤斗落到炉排上， 进入炉膛燃烧后， 火焰经过后拱折射向上通过本 体两侧燃烬室折向转到前烟箱， 再由前烟箱折回锅内管束， 通过后烟 箱进入省煤器，然后由引风机抽引通过烟道至烟囱排向大气。 根据锅炉蒸发量 20t/h ，燃料的特性，查锅炉的最低效率表 [1] , 可 得锅炉的最低效率为 76%，由于课程设计的限制， 简化设计，不考虑 漏风等实际因素，因此取锅炉的效率为 87.1%。 2.2 计算燃煤量 根据锅炉蒸发量： 20t/h ； 额定蒸汽量： 400℃ 额定蒸汽压力： 2.5MPa [1] 查过热蒸汽表 , 得到 h=3240.7kj/kg 锅炉总吸热量： Q  2*1000* h 3600 得： Q =