鍋爐畢業(yè)設(shè)計說明書

1、<p><b>　　目次</b></p><p><b>　　1 緒論3</b></p><p>　　1.1燃氣鍋爐的特點3</p><p>　　1.2燃氣鍋爐的現(xiàn)狀5</p><p>　　1.3此次設(shè)計燃氣鍋爐的基本思路6</p><p>　　2 設(shè)計任

2、務(wù)與燃料特性參數(shù)7</p><p><b>　　2.1設(shè)計任務(wù)7</b></p><p><b>　　2.2燃料特性7</b></p><p><b>　　3 燃料計算8</b></p><p>　　4 燃料燃燒計算9</p><p>　　4.

3、1煙道中各處過量空氣系數(shù)及各受熱面的漏風(fēng)系數(shù)計算9</p><p>　　4.2理論空氣量和理論煙氣量的計算9</p><p>　　4.3各受熱面煙道中煙氣特性表9</p><p>　　4.4煙氣溫焓表（見附表）10</p><p>　　4.5鍋爐熱平衡及燃料消耗量計算10</p><p>　　5 爐膛設(shè)計計算

4、12</p><p>　　5.1爐膛熱力計算方法12</p><p>　　5.2爐膛尺寸計算12</p><p>　　5.3爐膛結(jié)構(gòu)特性計算13</p><p>　　5.4爐膛熱力計算13</p><p>　　6 對流管束計算15</p><p>　　6.1設(shè)計思想15</p

5、><p>　　6.2第一管束結(jié)構(gòu)計算15</p><p>　　6.3第一管束熱力計算15</p><p>　　6.4第二管束結(jié)構(gòu)計算18</p><p>　　6.5第二管束熱力計算18</p><p>　　7 過熱器設(shè)計計算21</p><p>　　7.1過熱器設(shè)計思想21</p&

6、gt;<p>　　7.2過熱器結(jié)構(gòu)計算21</p><p>　　7.3過熱器熱力計算22</p><p>　　8省煤器設(shè)計計算25</p><p>　　8.1省煤器設(shè)計思想25</p><p>　　8.2省煤器的結(jié)構(gòu)計算25</p><p>　　8.3省煤器熱力計算25</p>

7、<p>　　9熱力計算匯總表28</p><p><b>　　10阻力計算29</b></p><p>　　10.1第一鍋束管束阻力計算29</p><p>　　10.2第二鍋束管束阻力計算30</p><p>　　10.3 過熱器阻力計算31</p><p>　　10.4 省

8、煤器阻力計算32</p><p>　　11煙道阻力計算34</p><p>　　12 送引風(fēng)機選擇計算36</p><p>　　12.1送風(fēng)機36</p><p>　　12.2引風(fēng)機36</p><p>　　13 所選燃燒器的基本原理37</p><p>　　14 旋風(fēng)除塵器38&

9、lt;/p><p>　　14.1工作原理38</p><p>　　14.2旋風(fēng)除塵器的特點38</p><p>　　14.3除塵器的選擇38</p><p>　　15 防爆措施39</p><p>　　15.1氣體爆炸原因39</p><p>　　15.2 防爆門結(jié)構(gòu)設(shè)計39</p

10、><p>　　16 水位自動調(diào)節(jié)系統(tǒng)40</p><p>　　16.1系統(tǒng)簡介40</p><p>　　16.2系統(tǒng)原理40</p><p>　　附表（煙氣焓溫圖）：40</p><p><b>　　結(jié)論42</b></p><p><b>　　致謝43&

11、lt;/b></p><p><b>　　參考文獻46</b></p><p><b>　　1 緒論</b></p><p>　　燃氣鍋爐是一種以可燃氣體作為燃料的能源轉(zhuǎn)換設(shè)備，用以生產(chǎn)熱水或蒸汽，滿足工業(yè)生產(chǎn)和人民日常生活的需要。本文主要介紹了燃氣鍋爐的優(yōu)越性、存在的問題、燃氣鍋爐的發(fā)展現(xiàn)狀。燃氣鍋爐以氣體作為

12、燃料，燃料輸送方便，計量準確，操控性好，燃氣鍋爐自動化控制程度高，運行管理工作量小。但是，氣體燃料存在爆炸的潛在危險，一旦燃氣泄漏，后果不堪設(shè)想。因此，對燃氣檢漏工作要求比較嚴格。國內(nèi)燃氣鍋爐發(fā)展比國外慢，但是目前國內(nèi)的生產(chǎn)廠家已能生產(chǎn)各種規(guī)格的燃氣鍋爐，只是國產(chǎn)燃燒器應(yīng)用較少 。鑒于目前的能源形勢，鍋爐的發(fā)展方向依然是高參數(shù)、大容量，以提高鍋爐的效率，達到節(jié)約能源的目的。燃氣鍋爐也不例外，高參數(shù)、大容量，也是其發(fā)展方向。但是，燃油燃氣

13、資源短缺，也在一定程度上制約了燃氣鍋爐的發(fā)展。</p><p>　　本文介紹了此次設(shè)計的基本思路，通過一個具體實例敘述了設(shè)計的全過程。鍋爐設(shè)計是一個復(fù)雜的過程，在此過程中，幾乎涉及了所學(xué)的各門專業(yè)課，用到了工程熱力學(xué)、傳熱學(xué)、燃燒學(xué)、鍋爐設(shè)計、機械設(shè)計、工程圖學(xué)等專業(yè)課的知識。通過設(shè)計，既是對所學(xué)課程的鞏固，也對設(shè)計工作有了一定的了解，知道如何去做一項工作。大體概括為：接受任務(wù)書，查閱相關(guān)資料，熟悉整體設(shè)計過程，

14、作相關(guān)設(shè)計計算，布置整體結(jié)構(gòu)，選取可以確定的標(biāo)準件，工程圖繪制。這是我總結(jié)的一般設(shè)計思想。由于以前沒有從事過類似的工作，此次設(shè)計還存在相當(dāng)多的問題，請指導(dǎo)教師多加指點。</p><p>　　1.1燃氣鍋爐的特點</p><p>　　1.1.1熱效率高，環(huán)境污染低:</p><p>　　1.由于燃氣中的灰分、含硫量和含氮量均比煤中的含量低，燃燒后產(chǎn)生的煙氣中粉塵量極少

15、，排放出的煙氣比較容易達到國家對燃燒設(shè)備所要求的標(biāo)準。使用燃氣鍋爐可以大減輕對環(huán)境的污染。</p><p>　　2.燃氣鍋爐的爐膛容積熱強度較高；由于煙氣污染小，對流管束不受腐蝕和結(jié)渣，傳熱效果好，燃氣燃燒產(chǎn)生大量三原子氣體（二氧化碳、水蒸氣等）的輻射能力較強，而且排煙溫度低，使其熱效率明顯提高。</p><p>　　1.1.2鍋爐設(shè)備投資低:</p><p>　　

16、1.燃氣鍋爐可選用較高的爐膛熱負荷，從而縮小爐膛體積。因不存在受熱面污染、結(jié)渣、磨損等問題，可選用較高的煙速，減小對流受熱面的尺寸。通過合理布置對流管束，使燃氣鍋爐較同容量燃煤鍋爐結(jié)構(gòu)緊湊、尺寸小、重量輕，設(shè)備投資明顯減少。</p><p>　　2.燃氣鍋爐使用管道輸送的燃氣為燃料，無需燃料儲存設(shè)備。在供給燃燒前也無需燃料加工制備設(shè)備，使系統(tǒng)大為簡化；同時也不需要配置吹灰器、除塵器、出渣設(shè)備和燃料烘干器等附屬設(shè)備

17、，使系統(tǒng)大為簡化。</p><p>　　3.由于無需燃料儲存，節(jié)省運輸費用、場地及勞動力。</p><p>　　1.1.3運行成本低:</p><p>　　1.燃氣鍋爐的熱負荷適應(yīng)性強，在系統(tǒng)內(nèi)調(diào)節(jié)靈活，燃氣計量簡單準確，便于燃氣供應(yīng)量的調(diào)節(jié)。</p><p>　　2.由于附屬設(shè)備少，啟動快，又無燃料制備系統(tǒng)，可減少預(yù)備工作帶來的各種消耗，用

18、電量低于燃煤鍋爐。</p><p>　　3.不需要用蒸汽加熱燃料及烘干燃料，蒸汽消耗較少。</p><p>　　4. 因燃氣中的雜質(zhì)較少，鍋爐不會發(fā)生高、低溫受熱面的腐蝕，鍋爐的連續(xù)運行周期長。</p><p>　　1.1.4設(shè)備維修費用低:</p><p>　　1.燃氣鍋爐燃燒系統(tǒng)設(shè)備簡單，因而需要維修保養(yǎng)的項目少，維修費用低。</p

19、><p>　　2.由于不存在結(jié)渣及高低溫受熱面腐蝕，因而不需要由此而更換受熱面的管件[1]。</p><p>　　1.1.5存在的危險：</p><p>　　天燃氣是一種易燃、易爆性氣體，它沒有顏色，雖有一定的氣味卻難以憑嗅覺及時發(fā)現(xiàn)。如果燃氣漏入停運的爐膛或空氣中，會引起爆炸。所以燃氣管路必須嚴格檢漏，爐膛內(nèi)要有必要的聯(lián)鎖保護控制系統(tǒng)，鍋爐房要有燃氣泄漏監(jiān)測報警裝置和

20、通風(fēng)設(shè)備，采用防爆電器。鍋爐應(yīng)有嚴格的啟動順序控制系統(tǒng)，燃氣鍋爐在點火之前必須仔細吹掃爐膛和煙道，排除爐內(nèi)可能積存的可燃氣體。鍋爐燃燒器必須安裝熄火安全保護裝置，一但出現(xiàn)熄火現(xiàn)象，二次點火前也必須進行吹掃并按正常點火程序進行。另外，燃氣采用管道輸送，無備用燃料，一旦發(fā)生燃氣管道破裂等問題或燃氣壓力過低，便會造成停爐事故。隨著燃氣鍋爐的廣泛應(yīng)用和技術(shù)設(shè)備的日益完善，事故隱患正在逐漸降低，各種安全保護手段已能保證燃氣鍋爐的運行非?？煽?。燃氣

21、鍋爐與燃煤鍋爐相比具有絕對優(yōu)勢，但從國內(nèi)外燃氣鍋爐的具體使用情況來看，還存在一定問題，必須加強防范。</p><p>　　1.燃氣管路必須嚴格檢漏，爐膛內(nèi)要有必要的聯(lián)鎖保護控制系統(tǒng)，鍋爐房要有燃氣泄漏監(jiān)測報警裝置和通風(fēng)設(shè)備，采用防爆電器。         </p><p>　　2.鍋爐應(yīng)有嚴格的啟動順序控制系統(tǒng)

22、，燃氣鍋爐在點火之前必須仔細吹掃爐膛和煙道，排除爐內(nèi)可能積存的可燃氣體。鍋爐燃燒器必須安裝熄火保護裝置，一但出現(xiàn)熄火現(xiàn)象，能及時實施保護措施。二次點火前也必須進行吹掃并按正常點火程序進行[2]。</p><p>　　1.2燃氣鍋爐的現(xiàn)狀</p><p>　　1.2.1國產(chǎn)、進口燃氣鍋爐并存：</p><p>　　目前國內(nèi)有五十多家燃氣鍋爐生產(chǎn)廠家，產(chǎn)品品種規(guī)格齊全。

23、蒸汽鍋爐的單臺蒸發(fā)量最低為0.2t/h，最高可達65t/h；壓力有0.4MPa、0.7 MPa、1.0 MPa、1.25 MPa、2.45 MPa、3.82 MPa等六種；可生產(chǎn)飽和蒸汽、過熱蒸汽，溫度有250攝氏度、350攝氏度、400攝氏度、450攝氏度等幾種。熱水鍋爐單臺供熱功率最低為0.3MW，最高可達21 MW；壓力有常壓、0.7MPa、1.0 MPa、1.25 MPa；供熱溫度有80攝氏度、95攝氏度、115攝氏度、130攝

24、氏度等。我國燃氣鍋爐的產(chǎn)和質(zhì)量均能滿足國內(nèi)鍋爐房建設(shè)的需要，但是大部分鍋爐還是配用進口的燃燒器，配用國內(nèi)燃燒器的比例很小。</p><p>　　進口燃氣鍋爐主要來自德國、美國、英國、瑞士、意大利、日本、韓國等幾個國家。與鍋爐配套的進口燃燒器有德國、美國、英國、法國、瑞典、意大利、日本、韓國等國家的幾十個品牌，其中應(yīng)用最多的是德國的威索牌燃燒器[3]。</p><p>　　1.2.2與燃油鍋

25、爐相比，燃氣鍋爐使用較少：</p><p>　　目前的燃油燃氣鍋爐中，燃油鍋爐較多，燃氣鍋爐較少。</p><p>　　主要有兩方面的原因妨礙燃氣鍋爐的應(yīng)用。一是天然氣的產(chǎn)量與需求量的矛盾，地區(qū)性氣源的制約成為燃氣鍋爐推廣的障礙。隨著我國“西氣東輸”工程的全面啟動以及國家能源政策向燃氣事業(yè)的傾斜，天然氣供應(yīng)量將進一步提高。二是燃氣鍋爐管網(wǎng)的鋪設(shè)成本比較高，也制約了燃氣鍋爐的應(yīng)用[4]。&l

26、t;/p><p>　　1.2.3.國產(chǎn)燃燒器性能有待提高：</p><p>　　如前所述，目前國內(nèi)生產(chǎn)的燃油燃氣鍋爐上的關(guān)鍵部件——燃燒器仍主要依賴進口。</p><p>　　進口燃燒器的自控程度高，性能穩(wěn)定。國產(chǎn)的燃燒器性能不夠完善，自控程度有限，用戶信賴程度低。為此，建議我國鍋爐行業(yè)的有關(guān)專家應(yīng)對燃燒器進行深入細致的研究，加大對燃燒器的設(shè)計、生產(chǎn)技術(shù)力量，以提高鍋爐

27、用燃燒器的國產(chǎn)化率[5]。</p><p>　　1.3此次設(shè)計燃氣鍋爐的基本思路</p><p>　　首先根據(jù)燃料特性對燃料發(fā)熱量進行計算,根據(jù)設(shè)計任務(wù)書給定的鍋爐容量進行燃料消耗量計算,由特定類型的鍋爐的體積熱強度，確定鍋爐的體積。選定燃燒器。其次,假設(shè)爐膛出口溫度,并根據(jù)以前經(jīng)驗布置爐膛輻射受熱面,并對其進行校核計算,看其爐膛出口溫度是否滿足假定,如不滿足,則應(yīng)對爐膛內(nèi)的水冷壁受熱面進

28、行修改,最終使?fàn)t膛出口溫度滿足條件。在爐膛出口溫度已定的條件下,可以對其后的對流受熱面進行設(shè)計計算。工質(zhì)在對流管束內(nèi)循環(huán),將飽和水加熱成飽和蒸汽,已知燃料特性和爐膛出口溫度,根據(jù)熱量平衡,煙氣的放熱量等于工質(zhì)的吸熱量,通過查煙氣焓溫表可以計算出對流管束的出口煙溫。在尾部煙道中依次布置過熱器,省煤器等對流受熱面,同樣根據(jù)熱平衡進行校核計算。已知過熱器進口煙溫和過熱器中的飽和蒸汽溫度過熱蒸汽溫度,根據(jù)經(jīng)驗，設(shè)計大概的結(jié)構(gòu)和受熱面積,對其進行

29、校核,看是否滿足要求。如不滿足要求,應(yīng)對結(jié)構(gòu)和受熱面積進行修改,使過熱器出口煙溫滿足要求。已知過熱器的出口煙溫，即已知省煤器的進出口煙溫,根據(jù)給水溫度和已知的省煤器出水溫度,根據(jù)熱平衡設(shè)計出合理的受熱面積,使其滿足要求[6]。</p><p>　　鍋爐的總體結(jié)構(gòu)已經(jīng)確定,可以計算出鍋爐總的吸熱量,已知燃料的發(fā)熱量,可以計算出鍋爐的熱效率,用計算出的熱效率與給定的熱效率進行比較,如果滿足誤差許可,鍋爐的結(jié)構(gòu)計算和熱

30、力計算就算完成,下一步工作就是進行鍋爐結(jié)構(gòu)圖的繪制和輔助受熱面圖的繪制[7]。</p><p>　　2 設(shè)計任務(wù)與燃料特性參數(shù)</p><p><b>　　2.1設(shè)計任務(wù)</b></p><p>　　鍋爐額定蒸發(fā)量：D=6t/h</p><p>　　鍋筒額定蒸汽壓力：1.25Mpa</p><p>

31、;　　過熱蒸汽溫度：194℃</p><p><b>　　排煙溫度：150℃</b></p><p><b>　　鍋爐效率：87%</b></p><p>　　及鍋爐水位自動調(diào)節(jié)方案</p><p><b>　　2.2燃料特性</b></p><p>　

32、　燃料性質(zhì)：天然氣，甲烷97.84%,二氧化碳0.11%,氮氣2.05%[8]。</p><p><b>　　3 燃料計算</b></p><p>　　通過查閱《燃油燃氣鍋爐》中的燃料計算公式計算燃料低位發(fā)熱量，并查閱《工程熱力學(xué)》中標(biāo)準狀況下，天然氣和空氣的含濕量，為以下的計算打好基礎(chǔ)。</p><p><b>　　低位發(fā)熱量計算：

33、</b></p><p><b>　　標(biāo)準狀況下，，</b></p><p><b>　　干燥劑地位發(fā)熱量：</b></p><p><b>　　應(yīng)用基低位發(fā)熱量：</b></p><p><b>　　4 燃料燃燒計算</b></p>

34、;<p>　　4.1煙道中各處過量空氣系數(shù)及各受熱面的漏風(fēng)系數(shù)計算</p><p>　　由于在燃氣鍋爐設(shè)計中，燃氣鍋爐的密封性很好，所以在演到各處的的過量空氣系數(shù)是一致的，取值為1.1；漏風(fēng)系數(shù)為0。具體見表1：</p><p><b>　　表1</b></p><p>　　4.2理論空氣量和理論煙氣量的計算</p>

35、<p>　　通過參照《鍋爐及鍋爐房設(shè)備》中對理論空氣量和理論煙氣量的計算，得出如表2：</p><p><b>　　表2</b></p><p>　　4.3各受熱面煙道中煙氣特性表</p><p>　　通過以上理論空氣量和理論煙氣量計算并加入過量空氣系數(shù)，參照《鍋爐及鍋爐房設(shè)備》中對實際空氣量和實際煙氣量的計算，得出如表3：<

36、/p><p><b>　　表3</b></p><p>　　4.4煙氣溫焓表（見附表）</p><p>　　4.5鍋爐熱平衡及燃料消耗量計算</p><p>　　在此計算中，查閱《燃油燃氣鍋爐》中關(guān)于鍋爐熱平衡及燃料消耗量的計算，并在以上計算的基礎(chǔ)上進行如下的計算，如表4所示：</p><p><

37、;b>　　表4</b></p><p>　　注：以后如果沒有特殊說明，所查表圖均為文獻9中所查。</p><p><b>　　5 爐膛設(shè)計計算</b></p><p>　　5.1爐膛熱力計算方法</p><p>　　1.根據(jù)預(yù)先擬定的爐膛布置草圖確定爐膛的幾何特性，計算各爐墻面積和爐膛容積；確定水冷壁的

38、幾何特性并計算出爐膛有效輻射受熱面總面積、爐膛水冷程度以及爐膛有效輻射層厚度。</p><p>　　2.計算爐內(nèi)有效放熱量，在選定爐子出口過量空氣系數(shù)的情況下，由焓溫表求出理論燃燒溫度。</p><p>　　3.先假定一個爐膛出口溫度，在焓溫表中求得相應(yīng)的焓值，從而可以計算出煙氣的平均熱容量。</p><p>　　4.計算爐膛火焰黑度、爐膛系統(tǒng)黑度。</p&g

39、t;<p>　　5.選取經(jīng)驗系數(shù)M值。</p><p>　　6.所得爐膛出口溫度應(yīng)與假定的爐膛出口溫度基本相近，其相差值不應(yīng)大于100攝氏度，否則按照前面敘述重新計算[1]。</p><p>　　7.計算爐膛輻射受熱面平均熱流密度：</p><p>　　8.計算爐膛容積熱強度： </p><p><b>　　5.2爐膛

40、尺寸計算</b></p><p><b>　　體積熱強度：取</b></p><p><b>　　爐膛體積：</b></p><p>　　燃燒器選定，火焰長度為3.2m,為了保持較好的火焰充滿度，又不致使火焰沖壁，火焰長度方向爐膛長度定為3.5m，燃燒器安裝前墻中間。 </p><p>

41、　　爐膛尺寸：長3.5 m，直徑2m。</p><p>　　由于蒸發(fā)量比較小所以選用的是臥式三回程濕背式煙管鍋爐。</p><p>　　5.3爐膛結(jié)構(gòu)特性計算</p><p>　　經(jīng)過以上的尺寸計算設(shè)計爐膛結(jié)構(gòu)，如表5：</p><p><b>　　表5</b></p><p><b>

42、　　5.4爐膛熱力計算</b></p><p>　　根據(jù)以上那個的爐膛結(jié)構(gòu)根據(jù)文獻[1]進行爐膛熱力計算,見表6</p><p><b>　　表6</b></p><p><b>　　6 對流管束計算</b></p><p><b>　　6.1設(shè)計思想</b><

43、;/p><p>　　給水從省煤器進入鍋爐水系統(tǒng)，從飽和水加熱至飽和蒸汽，這一過程的吸熱量分為兩部分，一部分為水和爐膛之間的輻射和對流換熱，另一部分為水在鍋爐鍋爐管束中的輻射和對流換熱。爐膛結(jié)構(gòu)以定，水和爐膛之間的換熱可以確定。飽和水至飽和蒸汽的剩余吸熱量全部從鍋爐管束吸收，這樣就可以大概確定鍋爐管束的受熱面。設(shè)計定為三回程，鍋爐管束設(shè)計分為第一管束和第二管束。</p><p>　　6.2第一管

44、束結(jié)構(gòu)計算</p><p>　　根據(jù)以上設(shè)計思想，具體設(shè)計鍋爐管束結(jié)構(gòu)見表7：</p><p><b>　　表7</b></p><p>　　6.3第一管束熱力計算</p><p>　　根據(jù)以上那個鍋爐管束的結(jié)構(gòu)，進行熱力計算，見表8：</p><p><b>　　表8</b>

45、;</p><p>　　6.4第二管束結(jié)構(gòu)計算</p><p>　　具體設(shè)計第二鍋爐管束的結(jié)構(gòu)，見表9：</p><p><b>　　表9</b></p><p>　　6.5第二管束熱力計算</p><p>　　根據(jù)以上的結(jié)構(gòu)，進行第二管束的熱力計算，見表10：</p><p&

46、gt;<b>　　表10</b></p><p><b>　　7 過熱器設(shè)計計算</b></p><p>　　7.1過熱器設(shè)計思想</p><p>　　過熱器布置在鍋爐的尾部煙道中，屬于對流受熱面。爐膛結(jié)構(gòu)和對流管束的結(jié)構(gòu)確定之后，可以計算出爐膛出口溫度和對流管束的出口溫度，對流管束的出口溫度就是過熱器的進口溫度。給定過熱

47、蒸汽溫度，由額定壓力可以確定飽和蒸汽溫度。由工質(zhì)進出口溫度，查水蒸氣表可以確定工質(zhì)的吸熱量。根據(jù)熱平衡原理，工質(zhì)吸熱量等于煙氣放熱量，查煙氣焓溫表可以確定過熱器出口溫度。理想狀態(tài)下，吸熱量、放熱量和傳熱量三者是相等的，由此便可以進行過熱器的結(jié)構(gòu)設(shè)計了[12]。</p><p>　　7.2過熱器結(jié)構(gòu)計算</p><p>　　根據(jù)以上設(shè)計思想，具體設(shè)計過熱器的管子結(jié)構(gòu)，見表11：</p&

48、gt;<p><b>　　表11</b></p><p>　　7.3過熱器熱力計算</p><p>　　根據(jù)以上的結(jié)構(gòu)計算，進行過熱器的熱力計算，見表12：</p><p><b>　　表12</b></p><p><b>　　8省煤器設(shè)計計算</b></

49、p><p>　　8.1省煤器設(shè)計思想</p><p>　　省煤器安裝在鍋爐尾部煙道中，用以降低排煙溫度、加熱給水，屬于輔助對流換熱面。在尾部煙道中，省煤器布置在過熱器后，前面已經(jīng)確定了過熱器結(jié)構(gòu)，傳熱量即可確定，煙氣的進出口溫度即可確定。進入省煤器的給水溫度已知，煙氣進出省煤器的溫度已知，設(shè)計原理與過熱器相似，由此便可以對省煤器進行結(jié)構(gòu)設(shè)計和熱力計算了。</p><p>

50、;　　8.2省煤器的結(jié)構(gòu)計算</p><p>　　根據(jù)文獻[1]設(shè)計省煤器的具體管子結(jié)構(gòu)，見表13：</p><p><b>　　表13</b></p><p>　　8.3省煤器熱力計算</p><p>　　根據(jù)以上的省煤器管子結(jié)構(gòu)計算，進行省煤器熱力計算，見表14：</p><p><b&

51、gt;　　表14</b></p><p><b>　　9熱力計算匯總表</b></p><p>　　通過以上對鍋爐管束，過熱器和省煤器的結(jié)構(gòu)和熱力計算匯總出一個鍋爐的熱力過程總表，如表15：</p><p><b>　　表15</b></p><p><b>　　10阻力計算&

52、lt;/b></p><p>　　10.1第一鍋束管束阻力計算</p><p>　　通過以上對第一鍋爐管束的熱力和結(jié)構(gòu)計算，參照《燃油燃氣鍋爐》一書中對鍋爐管束的阻力計算進行如下的計算，見表16：</p><p><b>　　表16</b></p><p>　　10.2第二鍋束管束阻力計算</p>&

53、lt;p>　　通過以上對第二鍋爐管束的熱力和結(jié)構(gòu)計算，參照《燃油燃氣鍋爐》一書中對鍋爐管束的阻力計算進行如下的計算，見表17：</p><p><b>　　表17</b></p><p>　　10.3 過熱器阻力計算</p><p>　　通過以上對過熱器的熱力和結(jié)構(gòu)計算，參照《燃油燃氣鍋爐》一書中對過熱器的阻力計算進行如下的計算，見表18

54、：</p><p><b>　　表18</b></p><p>　　10.4 省煤器阻力計算</p><p>　　通過以上對省煤器的熱力和結(jié)構(gòu)計算，參照《燃油燃氣鍋爐》一書中對省煤器的阻力計算進行如下的計算，見下表19：</p><p><b>　　表19</b></p><p&

55、gt;<b>　　11煙道阻力計算</b></p><p>　　查表8－6，取煙囪高度為：</p><p>　　查表8－5，取A＝0.2。蒸發(fā)量：D=6t/h</p><p>　　煙氣在煙囪中每米的溫度降：</p><p>　　煙氣在煙囪中的溫度降：</p><p><b>　　煙囪出口

56、煙氣溫度：</b></p><p>　　煙囪中煙氣的平均溫度：</p><p><b>　　煙囪自生風(fēng)：</b></p><p>　　煙囪出口煙氣流速，查表8－7，取</p><p>　　煙囪直徑出口內(nèi)徑計算：</p><p>　　煙囪錐度，取i=0.03</p><

57、;p><b>　　煙囪進口直徑： </b></p><p>　　煙囪沿程摩擦阻力： </p><p>　　查表8－1，取，查圖8－4，取</p><p><b>　　出口速度損失：，取</b></p><p><b>　　煙囪總阻力： </b></p>&l

58、t;p>　　旋風(fēng)除塵器阻力（給定）：1048.6Pa</p><p>　　爐膛出口至煙囪出口的總阻力：</p><p><b>　　鍋爐煙道的總壓降：</b></p><p><b>　　爐膛出口真空度，取</b></p><p>　　12 送引風(fēng)機選擇計算</p><p&

59、gt;<b>　　12.1送風(fēng)機</b></p><p><b>　　冷空氣流量：</b></p><p><b>　　送風(fēng)機計算流量： </b></p><p><b>　　送風(fēng)機壓頭： </b></p><p>　　根據(jù)文獻[13]選取送風(fēng)機型號：G4

60、-35-11No.8。</p><p><b>　　12.2引風(fēng)機</b></p><p><b>　　煙氣量：</b></p><p><b>　　引風(fēng)機計算流量： </b></p><p><b>　　引風(fēng)機計算壓頭：</b></p>&

61、lt;p>　　為煙道全壓降，為煙囪引力</p><p>　　根據(jù)文獻[13]選取引風(fēng)機型號：Y4-45-11No.8。</p><p>　　13 所選燃燒器的基本原理</p><p>　　周邊供氣蝸殼式燃燒器主要由蝸殼配風(fēng)器和三層圓柱形套管構(gòu)成?？諝馔ㄟ^蝸殼產(chǎn)生強烈漩流，再進入內(nèi)圓筒繼續(xù)旋轉(zhuǎn)前進，一小部分空氣進入內(nèi)圓筒后，就從一排矩形孔鉆入外環(huán)套，并從火孔周圍

62、流出，作為二次空氣同時冷卻燃燒器頭部。燃氣自管道進入內(nèi)環(huán)套，從內(nèi)圓筒周邊的2～3排小孔徑向高速噴入中心空氣旋轉(zhuǎn)氣流中，二者強烈混合進入火道燃燒。周邊供氣蝸殼式燃燒器空氣通道阻力約為1000~1200Pa[1]。</p><p>　　依據(jù)所選燃料的消耗量，選取周邊供氣蝸殼式燃燒器Ⅲ型燃燒器[1]，其火道口直徑為750mm。</p><p><b>　　14 旋風(fēng)除塵器</b&

63、gt;</p><p><b>　　14.1工作原理</b></p><p>　　旋風(fēng)除塵器是利用離心力從煙氣中除去煙塵粒子的設(shè)備。含塵煙氣由切向進口管導(dǎo)入除塵器外殼和排氣管之間，形成旋轉(zhuǎn)向下的外旋流，懸浮于外旋流中的含塵粒子在離心力的作用下被甩到外壁，并隨外旋流轉(zhuǎn)到除塵器的下部灰斗。而凈化后的煙氣形成上旋流，并經(jīng)內(nèi)圓筒排出。</p><p>

64、　　14.2旋風(fēng)除塵器的特點</p><p>　　旋風(fēng)除塵器本身無運轉(zhuǎn)部件，結(jié)構(gòu)簡單，可以連續(xù)運轉(zhuǎn)，管理方便，維護運行費用少，耗電量少?？梢阅洼^高的煙氣溫度，適用于中等粒度或粗粒度煙塵的凈化。在目前技術(shù)條件下，捕集粒徑在5微米以上的塵粒時效率較高，但對粒徑在1微米以下的塵粒捕集效率很低[14]。</p><p>　　14.3除塵器的選擇</p><p>　　本設(shè)計選

65、取干式除塵器中的XZZ型立式旋風(fēng)式除塵器，本體由煙氣進口管、直通型旁室、反射屏、直筒型錐體及煙氣出口等組成?？紤]到切向進入除塵器的含塵氣流會在除塵器頂部形成上灰環(huán)，從而可能在排氣管入口處與已進化煙氣的上懸氣流混合，形成“返混”而降低除塵效率，故采用了直通型旁室。</p><p><b>　　15 防爆措施</b></p><p>　　15.1氣體爆炸原因</p&

66、gt;<p>　　燃油燃氣鍋爐應(yīng)為燃料的可燃性，當(dāng)和空氣在一定的濃度范圍內(nèi)混合時，會形成爆炸性氣體。主要原因有：</p><p>　　1.鍋爐點火前，當(dāng)因某種原因燃氣漏入爐膛，而又未對爐膛、煙道進行吹掃或吹掃時間不夠、風(fēng)量不足時，則點火時會發(fā)生爆炸。</p><p>　　2.在燃氣鍋爐中，由于熄火引起爆炸的事故多發(fā)生在燃燒器前燃起壓力或風(fēng)壓波動太大引起脫火或回火的情況下，當(dāng)過

67、爐燃燒不良時，可燃氣體進入鍋爐后部煙道，與后部煙道漏入的空氣混合形成的爆炸性氣體（負壓運行的鍋爐），在高溫作用下，可能引起二次燃燒或爆炸。</p><p>　　15.2 防爆門結(jié)構(gòu)設(shè)計</p><p>　　要防止燃氣鍋爐的爐膛或煙道發(fā)生爆炸，首先應(yīng)防止在爐內(nèi)無明火的情況下燃氣進入爐膛；其次是要保證良好的燃燒。作為預(yù)防措施，在點火前必須仔細吹掃爐膛和煙道，使其內(nèi)部可能積存的可燃性氣體及時排除

68、。另外，為了減輕爐膛和煙道在發(fā)生爆炸時的破壞程度，可以在燃氣鍋爐的爐膛和煙道上設(shè)計防爆門，防爆門在發(fā)生爆炸時，由于爐內(nèi)和煙道內(nèi)壓力突然升高，而開啟或破裂，泄出高壓煙氣。</p><p>　　本設(shè)計采用旋啟重力式防爆門，是靠門蓋的自重使其常關(guān)，當(dāng)爐內(nèi)煙氣的推力大于因自重產(chǎn)生的平衡力時，門蓋被推開，泄出爐內(nèi)高溫?zé)煔?。結(jié)構(gòu)上做成圓型，一般均能在爐內(nèi)壓力恢復(fù)正常后，靠門蓋的自重自動復(fù)位。</p><p

69、>　　設(shè)計防爆門接管直徑為560mm，門蓋的直徑為520mm，厚40mm。</p><p>　　16 水位自動調(diào)節(jié)系統(tǒng)</p><p><b>　　16.1系統(tǒng)簡介</b></p><p>　　本設(shè)計采用的是雙沖量水位自動調(diào)節(jié)系統(tǒng)，該系統(tǒng)適合于蒸發(fā)量在6.5t/h~20t/h的工業(yè)鍋爐。經(jīng)實踐證明，這種系統(tǒng)水位波動可小于±20m

70、m,一般都在±10mm以內(nèi)。</p><p><b>　　16.2系統(tǒng)原理</b></p><p>　　本系統(tǒng)是以水位為主控制信號，以蒸汽流量為前饋信號組成的反饋+前饋調(diào)節(jié)系統(tǒng)。圖4是其系統(tǒng)示意圖。圖中FKS-1時開方器，它把壓差變送器PΔB輸出信號，轉(zhuǎn)變?yōu)檎羝髁啃盘?，送到控制器LC-3和指示儀FI-2上。由于加入了蒸汽流量信號，便能克服有虛假水位引起的錯

71、誤控制動作。例如，當(dāng)蒸汽流量增加時，上升的虛假水位信號使給水閥門關(guān)小，而蒸汽流量信號卻使給水閥門開大。也就是使給水量與蒸汽量向相反方向變化的錯誤動作，使調(diào)節(jié)一開始就朝著正確方向調(diào)節(jié)。因而可大大改善控制過程的動態(tài)品質(zhì)。同時，由于引入了蒸汽流量的前饋信號，能改善控制系統(tǒng)的特性，提高控制質(zhì)量。</p><p>　　附表（煙氣焓溫圖）：</p><p>　　圖1 鍋爐本體圖</p>

72、<p>　　1-鍋殼；2-爐膽；3-第二回程；4-第三回程</p><p>　　圖2 省煤器結(jié)構(gòu)圖</p><p>　　圖3 過熱器結(jié)構(gòu)圖</p><p>　　圖4 水位自動調(diào)節(jié)系統(tǒng)</p><p><b>　　結(jié) 論</b></p><p>　　這一畢業(yè)設(shè)計，嚴格按照國

73、家標(biāo)準和有關(guān)規(guī)定，系統(tǒng)的闡述了燃氣鍋爐設(shè)計的全過程。設(shè)計的宗旨是：理論上可行，實際中可用；布置合理，結(jié)構(gòu)簡單。主要的設(shè)計理論是根據(jù)熱平衡原理，對鍋爐的輻射、對流受熱面進行布置，爐膛的結(jié)構(gòu)和熱力計算，對流管束的結(jié)構(gòu)和熱力計算，過熱器、省媒器的結(jié)構(gòu)和熱力計算。每一處結(jié)構(gòu)的計算，都有詳細的計算表格，列出了計算公式以及經(jīng)驗數(shù)據(jù)的來源，最后列出了計算結(jié)果。設(shè)計過程中，充分體現(xiàn)了理論聯(lián)系實際的原則，用最簡單的結(jié)構(gòu)設(shè)計出符合要求的產(chǎn)品，以減輕安裝運行

74、維護的工作。此外，節(jié)能與環(huán)保是當(dāng)前的焦點問題，如何提高鍋爐的效率、降低鍋爐排煙污染，也是設(shè)計考慮的主要問題。</p><p><b>　　致 謝</b></p><p>　　設(shè)計是一項復(fù)雜、枯燥的工作，在此過程中遇到了很多困難，首先要感謝我的指導(dǎo)教師***，在他耐心嚴謹?shù)闹笇?dǎo)下，使我度過難關(guān)。同時，還要感謝***教授為我解答問題。同組同學(xué)和與本課題相關(guān)的同學(xué)在設(shè)

75、計過程中給了我很大的幫助，給了我靈感的啟發(fā)，給了我精神上的支持，使我順利完成畢業(yè)設(shè)計，為大學(xué)生活畫上圓滿的句號。千言萬語也無法表達我對你們的感激之情，我要向我的老師、同學(xué)和支持我的人，深情的說一聲：“感謝你們對我的支持和幫助”。謝謝各位為我付出的一切，我相信，畢業(yè)之后我會努力的工作，為社會做出自身最大的貢獻，創(chuàng)造最大的輝煌，讓社會記住我，為我的人生增添光彩。</p><p>　　參 考 文 獻</p&

76、gt;<p>　　1.趙欣新，惠世恩.燃油燃氣鍋爐.第一版。西安交通大學(xué)出版社，2005.</p><p>　　2. Minchener AJ. Industrial clean coal energy efficiency improvements in </p><p>　　China. The 4th International Symposium on Coal Co

77、mbustion, Beijing, 1999.</p><p>　　3.金定安,曹子棟,俞建洪.工業(yè)鍋爐原理.西安交通大學(xué)出版社,1986.</p><p>　　4.陳學(xué)俊,陳聽寬.鍋爐原理.機械工業(yè)出版社,1990.</p><p>　　5.張永照, 陳聽寬,黃祥新.工業(yè)鍋爐.機械工業(yè)出版社,1982.</p><p>　　6.趙明泉.鍋

78、爐結(jié)構(gòu)與設(shè)計.哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社,1991.</p><p>　　7.趙欣新，李衛(wèi)東，惠世恩，羅正輝.燃油燃氣鍋爐結(jié)構(gòu)設(shè)計及圖冊.第一版.西安交通大學(xué)出版社，2002.</p><p>　　8.宋巖.影響天然氣組分變化的主要因素.石油勘探與開發(fā)，1991(2)：43.</p><p>　　9奚士光，吳味隆，蔣君衍.鍋爐及鍋爐房設(shè)備.第三版.中國建筑工業(yè)出版，199

79、5.</p><p>　　10家騄，余福曉，王永青.水和水蒸氣熱力性質(zhì)圖表.第二版.高等教育出版社，2004.</p><p>　　11范兆巖.工業(yè)鍋爐設(shè)計計算標(biāo)準方法.中國標(biāo)準出版社.</p><p>　　12夏敏文.熱能工程設(shè)計手冊.第一版.化學(xué)工業(yè)出版社，1998.</p><p>　　13郭立君，何川.泵與風(fēng)機.第三版.中國電力出版社

80、，2004.</p><p>　　14 Clear Blue Sky: China’s Environment in the New Century. Washington </p><p>　　(DC): The World Bank, 1997.</p><p>　　15徐幫學(xué)，燃油、燃氣鍋爐選型、安裝及運行維護與燃煤鍋爐燃油、燃氣化改造技術(shù)實用手冊.學(xué)苑音像出