兆瓦机组锅炉省煤器设计说明书王瑞雪样本.doc

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1、资料内容仅供您学习参考，如有不当之处，请联系改正或者删除。郑州大学课程设计说明书题 目: 50MW锅炉省煤器器设计 指导教师: 王培萍 学生姓名: 王瑞雪 学号: 0390220 专 业: 热能与动力工程 院( 系) : 化工与能源学院 完成时间: 10月21日 9月 22 日目录1.课程设计任务书42.省煤器设计的意义、 所设计设备在电厂中的作用、 位置43.省煤器设计参数44.省煤器设计计算4 4.1 燃煤选择和烟气计算分析4 4.2 烟气出口温度计算5 4.3 对数平均温差计算6 4.4 管子参数设计计算75.省煤器基本参数汇总9课程设计任务书院系化工与能源学院专业热能与动力工程姓名王瑞

2、雪 学号设计题目50MW省煤器设计对应课程设计背景省煤器安装在锅炉的尾部烟道, 吸收烟道中低温烟气的热量, 对于低参数锅炉可降低排烟温度, 提高锅炉热效率, 节省燃料。同时, 省煤器的采用提高了进入锅筒的水温, 减少了锅筒壁与给水之间的温度差, 从而使锅筒热应力降低, 可提高锅炉的寿命。设计参数设计参数: 蒸汽流量220t/h, 给水温度205, 省煤器出口水温220。炉膛尾部宽度2.0m, 管子规格513.5mm, 管内水速1m/s。烟气进口温度400, 烟速8m/s。 设计计算内容1、 确定物性数据; 2、 计算烟气出口温度; 3、 估算传热面积; 4、 确定换热管规格及排列方式; 5、

3、省煤器校核。设计要求1、 计算部分要求列出所有计算公式, 凡出现公式处均必须代入相应数据; 2、 总装备图及零部件必须严格按照工程图的绘制方法进行绘制; 3、 课程设计说明书应包括设计条件、 设计思路、 计算过程、 结构设计方法等详细内容。书写格式要求1、 封面: 题目、 姓名、 时间、 指导教师姓名; 2、 正文: 设计条件、 设计思路、 计算过程及结果、 结构设计方法等详细内容; 3、 参考文献。参考文献1 林宗虎, 汪军强化传热技术北京: 化学工业出版社, 2 樊泉桂, 阎维平, 锅炉原理. 北京: 中国电力出版社, 3 杨世铭, 陶文铨, 传热学. 北京: 高等教育出版社。 .8备注经

4、过课程设计培养大家对锅炉和传热学的基本原理的实际应用, 重点锻炼计算机绘图能力, 以及将设计过程用文字的表示能力等。50兆瓦机组锅炉省煤器设计说明书一、 省煤器设计的意义、 所设计设备在电厂中的作用、 位置省煤器安装在锅炉的尾部烟道, 吸收烟道中低温烟气的热量, 对于低参数锅炉可降低排烟温度, 提高锅炉热效率, 节省燃料。同时, 省煤器的采用提高了进入锅筒的水温, 减少了锅筒壁与给水之间的温度差, 从而使锅筒热应力降低, 可提高锅炉的寿命。二、 设计参数设计参数: 蒸汽流量220t/h, 给水温度205, 省煤器出口水温220。炉膛尾部宽度2.0m, 管子规格513.5mm, 管内水速1m/s

5、。烟气进口温度400, 烟速8m/s。三、 计算过程查得50MW锅炉蒸汽压力为9.9MPa水的定性温度为: 以10.89MPa为定性压力查得: 水的相关参数: 管子材料选用20G, 差的其导热系数为 1、 锅炉燃料选用平顶山烟煤: 元素成分如下 ( %) MarAarCarHarOarNarSar发热量7.025.658.23.74.10.90.5226251kg收到基中含碳, 完全燃烧需氧生成1kg收到基中含氢, 完全燃烧需氧生成1kg收到基中含硫, 完全燃烧需氧生成1kg收到基中含氧, 在标准状态下它的容积为综上所述, 所需理论空气量为: 生成理论烟气量为: 取修正系数 则实际烟气量: 设

6、该50MW机组的发电效率为35%则烟气流量为: 2、 由式 带入已知参数得: (1) (1)式中只有在第一部分算出, 其余三项都与出口烟温有关 其中 因此有 (2)同理有 (3) 假设平均烟温为350C查得: =1.088kJ/kgK =0.8411kg/ =1.0802kJ/kgK =0.535kg/ 分别代入( 2) ( 3) 可得: =1.0814kJ/kgK =0.579kg/ 再将其代入( 1) 式可得: =137.8C 此时平均烟温= 与假设不相符, 不合理。 假设平均烟温为340C查得: =1.0834kJ/kgK =0.8548kg/ =1.078kJ/kgK =0.5438k

7、g/ 分别代入( 2) ( 3) 可得: =1.0788kJ/kgK =0.59kg/ 再将其代入( 1) 式可得: =135.56C 此时平均烟温=332.22C 与假设不相符, 不合理。 假设平均烟温为330C查得: =1.078kJ/kgK =0.869kg/ =1.0758kJ/kgK =0.5528kg/ 分别代入( 2) ( 3) 可得: =1.076kJ/kgK =0.598kg/ 再将其代入( 1) 式可得: =134.1C 此时平均烟温=332.9C 与假设基本相符, 合理。综上所述, 取平均烟温330C, 即烟气出口温度为260C。3、 由于烟气和给水呈逆流布置, 因此 总

8、传热方程: ( 4) 其中Q和已知。4、 设k=40W/ 代入( 4) 式可得A=979.83 假设管内水速为1m/s时 多排10%可知应排39根管子 又, 管子间距为1.5倍管距 因此最窄处的总烟气通道面积为: 此时烟气流速为: 烟速过大, 不合理, 假设不正确 假设管内水速为0.5m/s时 多排10%可知应排77根管子 又, 管子间距为1.5倍管距 因此最窄处的总烟气通道面积为: 此时烟气流速为: 烟速过大, 不合理, 假设不正确 假设管内水速为0.336m/s时 又, 管子间距为1.5倍管距 因此最窄处的总烟气通道面积为: 此时烟气流速为: 假设合理, 能够继续计算 则 水侧对流传热系数: 查得在平均烟温330下: 则 查得烟气横掠顺排管束的公式: 忽略修正系数则有 烟侧对流传热系数: 查得水侧和烟侧的污垢热阻分别为: 综上所诉: 即 比所设的传热系数大了30%, 基本符合要求。四、 设计结果 设计结果: 管长60米, 管子数104根, 四根一屏共35 屏, 1.5倍管间距 管子规格513.5mm, 管子采用20G, 具体图形见所附CAD 图。 五、 参考文献 1 林宗虎, 汪军强化传热技术北京: 化学工业出版社, 2 樊泉桂, 阎维平, 锅炉原理. 北京: 中国电力出版社, 3 杨世铭, 陶文铨, 传热学. 北京: 高等教育出版社。 .8