畢業(yè)設計---shl10-2.5-aiii蒸汽鍋爐爐膛結構設計

1、<p><b>　　專業(yè)課程設計說明書</b></p><p>　　課題名稱:SHL10-2.5-AIII蒸汽</p><p>　　鍋爐爐膛結構設計 </p><p>　　指導教師: </p><p>　　職 稱： </p>

2、<p>　　學生姓名: </p><p>　　學 號： </p><p>　　專 業(yè): 熱能與動力工程 </p><p>　　學 院： 機械工程學院 </p><p><b>　　摘要</b></p>

3、<p>　　爐膛是鍋爐的重要組成部分。爐膛是一般由爐墻包圍起來供燃料燃燒的立體空間。爐膛的作用是保證燃料盡可能地燃燒，并使爐膛出口煙氣溫度冷卻到對流受熱面安全工作允許的溫度。為此，爐膛應有足夠的空間，并布置足夠的受熱面。此外，應有合理的形狀和尺寸，以便于和燃燒器配合，組織爐內空氣動力場，使火焰不貼壁、不沖墻、充滿度高，壁面熱負荷均勻。</p><p>　　本次的任務是設計任務是SHL10-2.5-AII

4、I蒸汽鍋爐膛設計，主要設計爐膛的基本尺寸，計算爐膛內的熱量傳遞及平衡。</p><p>　　在本次課程設計中，通過老師給的已知條件。計算了鍋爐熱力平衡計算、爐膛結構特性計算、爐膛熱力校核計算，并將結果匯總。同時設爐膛計了爐膛結構簡圖</p><p>　　關鍵詞　蒸汽爐膛爐膛 熱力平衡計算 爐膛結構特性 爐膛結構</p><p><b>　　目 錄<

5、;/b></p><p>　　摘要……………………………………………………………………………………………………… .I</p><p>　　第 1 章緒論2</p><p>　　第 2 章鍋爐爐膛方案設計及結構簡介3</p><p>　　2.1方案論證3</p><p>　　2.2設計鍋爐爐膛結構及

6、特性3</p><p>　　2.3鍋爐爐膛結構特點。4</p><p>　　2.4鍋爐特性4</p><p>　　第 3 章熱力計算6</p><p>　　3.1輔助計算及熱平衡計算6</p><p>　　3.1.1設計參數(shù)6</p><p>　　3.1.2燃料特性War

7、6</p><p>　　3.1.3輔助計算6</p><p>　　3.2各部分熱力計算9</p><p>　　3.3本章小結13</p><p>　　參考文獻………………………………………………………………………………………………….14</p><p><b>　　緒論</b><

8、/p><p>　　蒸汽鍋爐在人們的日常生活中不可缺少的熱力設備。而爐膛又是最重要的組成部分。</p><p>　　本次的設計方案完成SHL10-2.5-A III蒸汽鍋爐爐膛的設計。鍋爐的燃燒設備采用機械化的鏈條爐排，采用分段送風，出灰有灰渣井。鍋爐的爐膛內設有前后拱，燃燒后的煙氣從爐室出來后在對流受熱面中多次繞行，然后進入尾部的煙道。本次設計設計方案過程中，本著可靠性，經濟性，簡單易行的原則

9、，使爐膛結構的布置盡量首尾相顧，渾然一體。</p><p>　　由于理論知識以及實際經驗的欠缺，希望通過本次課程設計，對鍋爐的設計和設計有更進一步的了解和掌握，并鞏固了基礎知識，設計中難免存在一些缺點和錯誤，懇請老師給予幫助和指正。</p><p>　　鍋爐爐膛方案設計及結構簡介</p><p><b>　　方案論證</b></p>

10、<p>　　本次設計的課題為SHL10-2.5-AIII爐膛設計，該類鍋爐屬于低壓小型工業(yè)鍋爐，受到應用條件的限制，需要停爐和起爐，負荷經濟變化，這就要求鍋爐的爐膛能適應各種負荷。一般低壓小容量鍋爐，蒸發(fā)吸熱量較大都布置有對流管束，管束與爐排的相對位置也很重要【1】。采用雙鍋筒，正是基于此。因雙鍋筒水容量較大，并且有較大的蓄熱能力，所以適應負荷變化能力強，且氣壓穩(wěn)定，運行特性好，自然循環(huán)特性條件好，對于低壓鍋爐單靠輻射受熱

11、面是不夠的，而雙鍋筒可以布置較多的對流受熱面。采用橫置式可以使鍋爐結構緊湊，尺寸小，便于安裝。</p><p>　　為了減少不完全燃燒損失，以便提高熱效率，在爐膛和鍋爐管束之間布置燃盡室【2】，燃盡室既可以調節(jié)合理煙速，煙氣中的飛灰在其中起飛灰沉淀作用，也承擔部分的換熱，使得未燃物得到充分的燃燒，同時，也起了保護后面管束免受磨損的作用【3】。</p><p>　　煙氣溫度的選取重點是爐膛出

12、口煙溫θl”和排煙溫度θpy的選取。由于θl” 直接影響鍋爐的經濟性和安全性，所以θl” 的選擇一定要合理：若θl” 過低，不經濟且爐膛溫度水平降低，對燃燒不利，使固體和氣體不完全燃燒損失增加；若θl” 過高，將引起受熱面結渣，影響鍋爐的安全可靠運行。所以對一般煤種，在熱水鍋爐中，θl” 應選擇在900℃-950℃范圍內。同樣對排煙溫度的選擇，也應根據(jù)技術經濟性分析來選?。喝籀萷y降低，鍋爐排煙熱損失減少，效率提高從而節(jié)約燃料，降低鍋爐

13、運行費用。但θpy 過低時，傳熱不良從而使尾部受熱面增加，體積增大，金屬耗量增加，投資增加，同時θpy 太低時尾部受熱面易發(fā)生低溫腐蝕或堵灰，影響運行可靠性。所以θpy 在D≥6t/h的鍋爐中，根據(jù)所用煤種水分和硫分的大小，不宜低于150℃，通常新設計鍋爐取為160-180℃。</p><p>　　設計鍋爐爐膛結構及特性</p><p>　　鍋爐爐膛主要有前墻、后墻、側墻出口窗和頂棚。爐膛

14、的前后墻都覆蓋有耐火磚</p><p>　　本次設計任務是設計SHL10-2.5-AIII鍋爐爐膛,即雙鍋筒橫置式鏈條爐，自然循環(huán)水管鍋爐，額定熱功率10MW，額定工作壓力為2.5Mp,設計成SHL-2.5—AIII,即雙鍋筒橫置式鏈條爐，自然循環(huán)熱水鍋爐，設計煤種為安徽淮南三類類煙煤據(jù)鍋爐行業(yè)長期對雙鍋筒10MW鍋爐運行經驗，水管系列采用φ51的碳素鋼管，管束彎頭半徑R160mm。燃燒方式采用加煤斗正轉鏈條爐排

15、[4]。</p><p><b>　　鍋爐爐膛結構特點。</b></p><p>　　鍋爐爐膛的主要特點如下：</p><p>　　在鍋爐爐膛內經常布置大量水冷壁，一方面可以充分發(fā)揮輻射受熱面熱強度的特點，同時它用來保護爐墻免受高溫破壞使灰渣不易粘結在爐墻上，防止爐膛被沖刷磨損，過熱破壞。它是自然循環(huán)鍋爐構成水循環(huán)回路不可缺少的重要部件。<

16、;/p><p>　　本鍋爐爐膛內四壁都布置有水冷壁其中前墻由19根Φ51×3的碳素鋼管節(jié)距為120mm組成，前墻水冷壁管組下部焊在Φ219×6的集箱上，上部直接與鍋筒焊在一起，后墻與前墻相同由 19根Φ51×3的碳素無縫鋼管組成。兩側水冷壁分別由18根Φ51×3的碳素無縫鋼管節(jié)距為110mm組成，上下部分別與上下集箱連接，集箱規(guī)格為Φ219×6，由6根Φ108

17、5;4,的鋼管，所有下降管均從上鍋筒中引出[5]。</p><p><b>　　鍋爐特性</b></p><p>　　1.鍋爐規(guī)范：見鍋爐參數(shù)表2-1</p><p><b>　　表2-1鍋爐參數(shù)</b></p><p>　　2.燃料特性：見燃料特性表 2-2</p><p>

18、;<b>　　表2-2 燃料特性</b></p><p>　　3．管子特性：管子特性見表2-3</p><p><b>　　表2-3 管子特性</b></p><p>　　4.主要經濟技術指標：主要經濟技術指標見表2-4</p><p>　　表2-4 主要經濟技術指標</p><

19、p>　　5.鍋爐爐膛基本尺寸：鍋爐爐膛基本本尺寸見表2-5</p><p>　　表2-5 鍋爐基本尺寸</p><p><b>　　熱力計算</b></p><p>　　輔助計算及熱平衡計算</p><p><b>　　設計參數(shù)</b></p><p>　　本次設計的

20、任務是設計SHL10-2.5-AIII。主要參數(shù)如下：</p><p>　　1．鍋爐額定熱功率：Q=10MW</p><p>　　2．鍋爐額定壓力：p=2.5MPa</p><p>　　3．回水溫度：tgs=105℃</p><p>　　4．冷空氣溫度 tlk =20℃</p><p>　　5．出口蒸汽溫度 tc

21、s=194.13℃</p><p><b>　　燃料特性</b></p><p>　　1． 燃料名稱：煙煤；產地：安徽淮南</p><p>　　2． 燃料工作基（應用基）成分</p><p><b>　　輔助計算</b></p><p><b>　?。?）空氣平衡&

22、lt;/b></p><p>　　煙道各處過量空氣系數(shù)，各受熱面的漏風系數(shù)，列于表3-1中。</p><p>　　表3-1煙道中各處過量空氣系數(shù)及各受熱面的漏風系數(shù)</p><p>　?。?）理論空氣量及α=1時的燃燒產物容積的計算 見表3-2</p><p>　　理論空氣量及α=1時的燃燒產物容積的計算 表3-2</p>

23、<p>　　3）不同過量空氣系數(shù)下燃燒產物的容積及成分見表3-3 </p><p>　　表3-3 煙 氣 特 性 表</p><p>　　注：飛灰份額afh按表3-1取0.2。</p><p>　?。?）不同過量空氣系數(shù)下燃燒產物的焓溫表見表3-4表 </p><p>　　表3-4不同過量空氣系數(shù)下燃燒產物

24、的焓溫表</p><p>　?。?）鍋爐熱平衡及燃料耗量計算見表3-5</p><p>　　表3-5 熱平衡及燃料消耗量計算</p><p><b>　　各部分熱力計算</b></p><p><b>　?。?）爐膛周界計算</b></p><p>　　爐排面積熱負荷qR=

25、800KW/m2</p><p>　　爐排面積R=BQyd/qR =0.56×22211/800=15.6m2</p><p>　　取爐排長度L=5m </p><p>　　爐排寬S=R/L=10.6/5=3.2m </p><p>　　圖3-1 鍋爐爐膛結構簡圖</p><p&g

26、t;　?。?）爐膛結構特性計算如表3-6</p><p>　　爐膛結構特性計算如表 表3-6</p><p><b>　?。?）爐膛傳熱計算</b></p><p>　　表3-7 爐膛傳熱校核計算</p><p>　　與假設爐膛出口煙氣溫度相差16.23℃，小與±100℃，因此不用重新計算。</p>

27、;<p><b>　　3.3本章小結</b></p><p>　　通過對鍋爐爐膛的設計，得到了較好的鍋爐爐膛結構，各個受熱面進行了優(yōu)化設計，使個部分受熱面得到合理的熱量分配，對于煙氣速度和流量的合理配置，強化了換熱效率。實現(xiàn)了真正的節(jié)能，即經濟性。同時，合理的布置省煤器、空氣預熱器，大大提高了鍋爐效率。</p><p><b>　　參考文獻&l

28、t;/b></p><p>　　[1] 車得福. 鍋爐 [M].西安交通大學出版社,2008 </p><p>　　[2] 陳學俊，陳聽寬. 鍋爐原理[M].機械工業(yè)出版社，1990</p><p>　　[3] 龐麗君，孫恩召等. 鍋爐燃燒技術與設備[M].哈爾濱工業(yè)大學出版社，1991</p><p>　　[4] 張永照，陳聽寬，黃祥