目 录
前言 第一节
锅炉课程设计任务书?????????????????????????????1 第二节
煤的元素分析数据校核和煤种判别???????????????????????2 第三节
锅炉整体布置的确定?????????????????????????????3 第四节
燃料产物和锅炉热平衡计算??????????????????????????4 第五节
炉膛设计和热力计算?????????????????????????????6 第六节
屏式过热器热力计算?????????????????????????????12 第七节
高温对流过热器的计算?????????????????????????????15 第八节
低温对流过热器的计算????????????????????????????17 第九节
转向烟室的计算????????????????????????????19 第十节
减温水量的校核???????????????????????????????21 第十一节
省煤器的计算??????????????????????????????21 第十二节
空气预热器的计算????????????????????????????23 第十三节
热力计算数据的修正和计算结果汇总??????????????????????27 第十四节
锅炉设计说明书 ??????????????????????????????29 参考文献 ?????????????????????????????? 31
前 言
《锅炉原理》是一门涉及基础理论面较广，而专业实践性较强的课程。该
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课程的教学必须有相应的实践教学环节相配合，而课程设计就是让学生全面运用所学的锅炉原理知识设计一台锅炉，因此，它是《锅炉原理》课程理论联系实际的重要教学环节。它对加强学生的能力培养起着重要的作用。
本设计说明书详细的记录了锅炉本体各受热面的结构特征和工作过程，内容包括锅炉受热面，锅炉炉膛的辐射传热及计算。对流受热面的传热及计算，锅炉受热面的布置原理和热力计算，受热面外部工作过程，锅炉蒸汽参数的变化特性与调节空气动力计算等。
由于知识掌握程度有限以及三周的设计时间对于我们难免有些仓促，此次设计一定存在一些错误和遗漏。
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220t/h高压煤粉锅炉热力计算
第1章 设计任务书
1.1设计题目 220t/h高压煤粉锅炉 1.2原始资料
(1)、锅炉额定蒸发量； D1 =220t/h (2)、过热蒸汽压力： P1=9.9MP (3)、过热蒸汽温度； t1 =540℃ (4)、给水温度； tgs =215℃ (5)、给水压力； pgs =11.3Mpa (6)、排污率； Ppw=1.5% (7)、周围环境温度； tlk =20℃ (8)含湿量d=10g/kg (9)、燃料特性
①燃料名称：龙凤洗中煤
②煤的收到基成分（%）： Car=42.9；Oar=7.5；Sar=0.5；Har=3.4；Nar=0.9；
Mar=15；Aar=29.8
③煤的干燥无灰基挥发份；Vdaf=47.0% ④煤的低位发热量； Qar,netw=16760kJ/kg
⑤灰熔点： DT=1380℃、ST=1400℃、FT>1400℃ (13)制粉系统 中间储仓式，乏气送粉，筒式钢球磨煤机 (14)汽包工作压力10.3Mpa（表压）
第2章 煤的元素分析数据校核和煤种判别
2.1煤的元素各成分之和为100%的校核
Car+Oar+S ar+H ar +N ar +M ar +A ar =42.9+7.5+0.5+3.4+0.9+15+29.8=100%
2.2元素分析数据校核
（1）干燥无灰基元素成分的计算
干燥无灰基元素成分与收到基元素成分之间的转换因子为
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Kdaf=100/（100—Mar—Aar）=100/（100-15-29.8）=1.816
则干燥无灰基元素成分应为
Cdaf=Kdaf×Car=77.6 Hr=Kdaf×Hat=6.2 Odafr=Kdaf×Oar=13.6 Ndaf=Kdaf×Nar=1.7 Sdaf=Kdaf×Sar=0.9
（2）干燥基灰分的计算
Ad=100Aa/（100-Mar）r=15%
（3）干燥无灰基低位发热量的计算
Qdaf,net=(Qar,net+25×Mar)
100 ?（16760+375）100/（100-15-29.8）=31042（kJ/kg）
100?Mar?Aar（4）干燥无灰基低位发热量（门德雷也夫公式计算值）的计算
Qdaf.net=339Cdaf+1030Hdaf-109(Odaf-Sdaf)=31308(kJ/kg) Qdaf.net-Qdaf'.net=31308-31042=266(kJ/kg)
因为266KJ/kg＜800KJ/kg，(A>25%) 所以元素分析是正确的。 2.3煤种判别； （1）煤种判别
由燃料特性得知Vdaf=47.0%＞20%，而且Qar.net=16760J/kg<18840 kJ/kg，所以属于劣质烟煤。 （2）折算成分的计算
Aar,zs=Mar,zs=Sar,zs=
4187?Aar(%)=7.44%
Qar,net4178?War(%)=3.74%
Qar,net4178?Sar(%)=0.12%
Qar,net此煤属于高灰的煤。
第3章 锅炉整体布置的确定
3.1 炉整体的外型——选Π型布置 选择Π形布置的理由如下：
(1)锅炉排烟口在下方送、引风机及除尘器等设备均可布置在地面，锅炉结构和厂房较低，
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烟囱也建在地面上；
(2)对流竖井中，烟气下行流动便于清灰，具有自身除尘的能力； (3)各受热面易于布置成逆流的方式，以加强对流换热； (4)机炉之间的连接不长。 3.2受热面的布置
在炉膛内壁面，全部布置水冷壁受热面，其他受热面的布置主要受蒸汽参数、锅炉容量和燃料性质的影响。
本锅炉为超高压参数，汽化吸热较少，加热吸热和过热吸热较多。为使炉膛出口烟温降到要求的值，保护水平烟道的对流受热面，除在水平烟道内布置高、低温对流过热器外，炉膛出口布置半辐射式的屏式过热器。前后隔墙省煤器采用膜式水冷壁结构。设置省煤器时，根据锅炉的参数，省煤器出口工质状态选用非沸腾式的，采用单级空气预热器。
在省煤器的烟道转弯处，设置落灰斗，由于转弯处离心力的作用，颗粒较大的灰粒顺落灰斗下降，有利于防止回转式空气预热器的堵灰，减轻除尘设备的负担。 3.3汽水系统
按超高压大容量锅炉热力系统的设计要求，该锅炉的汽水系统的流程设计如下： （1）过热蒸汽系统的流程
汽包——顶棚过热器进口联箱——炉顶及尾部包覆过热器管束——尾部包覆过热器后集箱——尾部左右侧包覆过热器上集箱——一尾部左右侧包覆过热器管束（下降）——尾部左右侧包覆过热器下前集箱——水平烟道左右侧包覆过热器管束（上升）——水平烟道左右侧包覆过热器上集箱——低温过热器——一级减温——屛式过热器——二级减温——高温对流过热器——对流过热器管束——对流过热器出口集箱——集汽集箱——汽轮机。
（2）水系统的流程
给水——省煤器进口联箱——省煤器管束——省煤器出口集箱——前、后隔墙省煤器进口集箱及管束——后墙引出管——汽包——下降管——水冷壁下联箱——水冷壁——上联箱——汽包。
第4章 燃烧产物和锅炉热平衡计算
4.1燃烧产物计算
燃烧产物计算公式略，只给出如下计算结果。 (1)理论烟气量及理论烟气容积
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理论烟气量V=0.089(Car?0.375Sar)?0.265Har?0.0333Oar?4.476Nm/kg；
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