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锅炉设计根底

¨中国特种设备检测研究中心

¨李林录

¨2004年10月

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锅炉设计根底

¨一、概述

¨1、锅炉设计的几个主要方面

¨〔1〕锅炉结构设计

¨〔2〕锅炉燃烧系统设计

¨〔3〕锅炉燃烧计算

¨〔4〕锅炉热力计算

¨〔5〕管壁温度计算

¨〔6〕锅炉强度计算

¨〔7〕锅炉水动力计算〔含流动阻力计算〕

¨〔8〕锅炉空气动力计算

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¨2、设计要求：

¨确定锅炉型式；

¨决定各部件的构造及尺寸；

¨在保证平安可靠的根底上力求技术先进、

节约金属、制造安装简便、高效率、低

燃料消耗；

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¨3、锅炉设计时条件：

¨〔1〕燃料特性；

¨〔2〕煤粉制备系统、燃烧设备的型式；

¨〔3〕根据发电机组的运行参数确定的锅

炉设计参数，如锅炉额定蒸发量、给水

压力与给水温度、过热蒸汽额定压力与

温度、再过热蒸汽流量、再过热蒸汽额

定压力与温度。

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¨4、锅炉设计计算：

¨〔1〕锅炉设计计算是在锅炉额定负荷下

进行的，也就是锅炉各部件的结构尺寸

是按额定负荷设计的。

¨〔2〕锅炉设计工作的特点之一是按指定

的燃料设计的，锅炉对燃料的适应性差，

燃料的通用范围小。如果燃用非设计燃

料将使燃烧特性与锅炉的热力特性发生

变化，甚至发生故障。

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¨5、锅炉校核计算：

¨〔1〕锅炉校核计算是根据已有的锅炉结构数

据，对改变负荷、燃料、运行工况或改变某些

部件结构的情况下确定各受热面交界处的水温、

汽温、空气温度烟气温度、锅炉效率、燃料耗

量、及空气烟气流量、流速。

¨〔2〕校核的目的是为了估计锅炉在非设计工

况下运行的经济指标，寻求改进锅炉结构的必

要措施，以及为选择辅助设备和进行管壁温度

计算、锅炉水动力计算、锅炉空气动力计算、

锅炉强度计算和其他可靠性计算提供数据及资

料。

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¨二、锅炉的结构设计要求：

¨锅炉的设计必须符合平安、可靠的要求。

¨〔1〕各局部在运行时应能按设计预定方向自

由膨胀;

¨〔2〕保证各循环回路的水循环正常，所有受

热面都应得到可靠的冷却；

¨〔3〕各受压部件应有足够的强度;

¨〔4〕受压元、部件结构的形式、开孔和焊缝

的布置应尽量防止或减少复合应力和应力集中;

¨〔5〕水冷壁炉膛的结构应有足够的承载能力;

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〔6〕炉墙应具有良好的密封性;

〔7〕承重结构在承受设计载荷时应具有足

够的强度、刚度、稳定性及防腐蚀性;

〔8〕便于安装、运行操作、检修和清洗内

外部;

〔9〕燃煤粉的锅炉，其炉膛和燃烧器的结

构及布置应与所设计的煤种相适应，并

防止炉膛结渣或结焦。

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〔10〕额定蒸汽压力大于或等于3.8MPa的

锅炉，锅筒和集箱上应装设膨胀指示器。

悬吊式锅炉本体设计确定的膨胀中心应

予固定;

〔11〕锅炉锅筒的最低平安水位，应能保

证下降管可靠