低溫省煤器課程設(shè)計(jì)..

1、中固康家大厚妙”律防China University Of Mining And Technology Yinchuan College課程設(shè)計(jì)學(xué)年學(xué)期院 系：機(jī)電動(dòng)力與信息工程系專 業(yè)：熱能與動(dòng)力工程學(xué)生姓名：學(xué)號(hào)： 課程設(shè)計(jì)題目低溫省煤器起迄日期：指導(dǎo)教師下達(dá)任務(wù)書日期省煤器是利用鍋爐尾部煙氣的熱量加熱鍋爐給水的設(shè)備。省煤器是 現(xiàn)代鍋爐中不可缺少的受熱面，一般布置在煙道內(nèi)，吸收煙氣的對(duì)流傳 熱，個(gè)別鍋爐有與水冷壁相間布置的，以用來(lái)吸收爐內(nèi)高溫?zé)煔獾妮椛?熱。排煙損失是鍋爐運(yùn)行中最重要的一項(xiàng)熱損失，一般約為 5%-12% 占鍋爐熱損失的60%-70%影響排煙熱損失的主要因素是排煙溫度，一 般

2、情況下，排煙溫度每增加10C,排煙熱損失增加0.6%-1%,相應(yīng)多 耗煤1.2%-2.4%。若以燃用熱值2000KJ/KG煤的410t/h高壓鍋爐為例， 則每年多消耗近萬(wàn)噸動(dòng)力力煤，我國(guó)火力發(fā)電廠的很多鍋爐排煙溫度都 超過(guò)設(shè)計(jì)值，約比設(shè)計(jì)值高20-50Co所以，降低排煙溫度對(duì)于節(jié)約燃 料和降低污染具有重要的實(shí)際意義， 實(shí)踐中以降低排煙溫度為目的的鍋 爐技術(shù)改造較多。但由于大多數(shù)電廠尾部煙道空間太小，防磨、防腐要 求較高，引風(fēng)機(jī)的壓頭裕量不大等實(shí)際情況。為了降低排煙溫度，減少 排煙損失，提高電廠的運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性，可考慮在煙道上加裝低溫省煤器。 低溫省煤器的具體方案為：凝結(jié)水在低溫省煤器內(nèi)吸收排煙熱量

3、，降低 排煙溫度，自身被加熱、升高溫度后再返回汽輪機(jī)低壓加熱器系統(tǒng)，代 替部分低壓加熱器的作用。在發(fā)電量不變的情況下，可節(jié)約機(jī)組的能耗。 同時(shí)，由于進(jìn)入脫硫塔的煙溫下降，還可以節(jié)約脫硫工藝水的消耗量。 低溫省煤器能提高機(jī)組效率、節(jié)約能源。目錄摘要第一章緒論11.1 鍋爐課程設(shè)計(jì)的目的和意義 11.2 研究本課題的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì) 1第二章低溫省煤器設(shè)計(jì)32.1 低溫省煤器設(shè)計(jì)參數(shù) 32.2 鍋爐結(jié)構(gòu)示意圖42.3 低溫省煤器結(jié)構(gòu)計(jì)算52.3.1 低溫省煤器作用52.3.2 低溫省煤器的結(jié)構(gòu)計(jì)算62.4 低溫省煤器熱力計(jì)算6第三章低溫省煤器計(jì)算結(jié)果113.1 基本尺寸匯總 113.2 熱力計(jì)算匯總

4、 12第四章結(jié)束語(yǔ)15參考文獻(xiàn)16第一章緒論1.1 鍋爐課程設(shè)計(jì)的目的和意義鍋爐課程設(shè)計(jì)是鍋爐原理課程的重要教學(xué)實(shí)踐環(huán)節(jié)，通過(guò)課程設(shè)計(jì)，使我對(duì)鍋 爐原理課程的知識(shí)得以鞏固、充實(shí)和提高，提高感性認(rèn)識(shí)，增強(qiáng)動(dòng)手能力，為以后 的畢業(yè)設(shè)計(jì)打下夯實(shí)的基礎(chǔ)。并使我掌握鍋爐機(jī)組的熱力計(jì)算方法，初步具有綜合 考慮鍋爐機(jī)組整體設(shè)計(jì)與布置的能力。并培養(yǎng)了我們對(duì)工程技術(shù)問(wèn)題的嚴(yán)肅認(rèn)真， 踏實(shí)負(fù)責(zé)的態(tài)度。鍋爐課程設(shè)計(jì)將我們?cè)谡n堂里面學(xué)習(xí)到的知識(shí)，提升到了另一個(gè) 層次，將零散的知識(shí)鏈接到了一起。1.2 研究本課題的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì)低溫省煤器能提高機(jī)組效率、節(jié)約能源。已在國(guó)內(nèi)幾十家電廠的上百臺(tái)機(jī)組上 安裝了這種低壓省煤器的

5、系統(tǒng)。通遼發(fā)電總廠3號(hào)鍋爐系哈爾濱鍋爐廠生產(chǎn)的 HG-670/140-HM12型超高壓自然 循環(huán)煤粉爐，配200MM輪發(fā)電機(jī)組，于1989年11月投產(chǎn)運(yùn)行。機(jī)組投產(chǎn)后,鍋爐排 煙溫度始終在160170c運(yùn)行，相對(duì)300MVW 600MWL組鍋爐的130140c排煙溫度 高很多。2002年電廠在3號(hào)鍋爐尾部空氣預(yù)熱器后安裝東北電力科學(xué)研究院鍋爐所 設(shè)計(jì)的余熱回收系統(tǒng)；吸收排煙余熱，鍋爐排煙溫度降低到135c左右，顯著提高了 全廠熱經(jīng)濟(jì)性指標(biāo)，達(dá)到節(jié)煤、降耗的目的。山東某龍口電廠，兩臺(tái)容量100MWJ電機(jī)組所配鍋爐是武漢鍋爐廠設(shè)計(jì)制造的 WGZ410/10+10型燃煤鍋爐，由于燃用煤種含硫量較高，

6、且鍋爐尾部受熱面積灰、 腐蝕和漏風(fēng)嚴(yán)重，鍋爐排煙溫度高達(dá)170C,為了降低排煙溫度，提高機(jī)組的運(yùn)行經(jīng) 濟(jì)性，在尾部加裝了低溫省煤器。國(guó)外低溫省煤器技術(shù)較早就得到了應(yīng)用。在蘇聯(lián) 為了減少排煙損失而改裝鍋爐機(jī)組時(shí)，在鍋爐對(duì)流豎井的下部裝設(shè)低溫省煤器供加 熱熱網(wǎng)水之用。德國(guó)Schwarze Pump皿廠2X855MW1煤發(fā)電機(jī)組在靜電除塵器和煙 氣脫硫塔之間加裝了煙氣冷卻器，利用煙氣加熱鍋爐凝結(jié)水，其原理同低溫省煤器 一致。德國(guó)科隆Nideraussem1000MW:褐煤發(fā)電機(jī)組采用分隔煙道系統(tǒng)充分降低排煙 溫度，把低溫省煤器加裝在空氣預(yù)熱器的旁通煙道中，在煙氣熱量足夠的前提下引 入部分煙氣到旁通煙

7、道內(nèi)加熱鍋爐給水。日本的常陸那珂電廠采用了水媒方式的管式GGH煙氣放熱段的GG附置在電氣除塵器上游，煙氣被循環(huán)水冷卻后進(jìn)入低溫除 塵器（煙氣溫度在90100c左右），煙氣加熱段的GGHF置在煙囪入口，由循環(huán)水 加熱煙氣。煙氣放熱段的GG的原理和低溫省煤器一樣。第二章低溫省煤器設(shè)計(jì)2.1低溫省煤器設(shè)計(jì)參數(shù). 一，1 .進(jìn)口煙氣溫度 .%=3662 .進(jìn)口 煙氣始 hyxs =4561.13kJ/kg.''3 .出口煙氣溫度ls=315C4 .出口 煙氣始 hyxs =388.64kJ/kg5 .吸熱量 Qxsdl =666.86kJ/kg6 .出口 水始 hss =994.38k

8、J/kg7 .出口 水溫度 tss=230.48C8 .進(jìn)口水溫度 tss=215C9 .計(jì)算燃料量 Bj =26591.95kJ/kg10 .理論空氣量 v0=6.0611m3/kg11灰粒平均直徑 dn =1312 .保熱系數(shù) . =0.994513 .鍋爐額定蒸發(fā)量D=220t/h2.2 鍋爐結(jié)構(gòu)示意圖圖2-1A-爐膛；B-水平煙道；C-尾部煙道；1-屏式過(guò)熱器；2-高溫過(guò)熱器；3-低溫過(guò)熱器;4-高溫省煤器；5-高溫空氣預(yù)熱器；6-低溫省煤器；7-低溫空氣預(yù)熱器本課程設(shè)計(jì)的對(duì)象是6-低溫省煤器2.3 低溫省煤器的結(jié)構(gòu)計(jì)算2.3.1 低溫省煤器作用低溫省煤器就是鍋爐尾部煙道中將鍋爐給水加

9、熱成汽包壓力下的飽和水的受熱 面，由于它吸收的低溫?zé)煔獾臒崃?，降低了煙氣的排煙溫度，?jié)省了能源，大大提 高了效率。排煙損失是鍋爐運(yùn)行中最重要的一項(xiàng)熱損失，一股約為5%-12%,占鍋爐熱損失的60%-70%,影響排煙熱損失的主要因素是排煙溫度，一般情況下，排 煙溫度每增加10C,排煙熱損失增加0.6%-1%,相應(yīng)多耗煤1.2%-2.4%。若以燃 用熱值2000KJ/KG煤的410t/h高壓鍋爐為例，則每年多消耗近萬(wàn)噸動(dòng)力力煤，我國(guó) 火力發(fā)電廠的很多鍋爐排煙溫度都超過(guò)設(shè)計(jì)值，約比設(shè)計(jì)值高2050C。所以，降低 排煙溫度對(duì)于節(jié)約燃料和降低污染具有重要的實(shí)際意義，實(shí)踐中以降低排煙溫度為 目的的鍋爐技術(shù)

10、改造較多。但由于大多數(shù)電廠尾部煙道空間太小，防磨、防腐要求 較高，引風(fēng)機(jī)的壓頭裕量不大等實(shí)際情況。為了降低排煙溫度，減少排煙損失，提 高電廠的運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性，可考慮在煙道上加裝低溫省煤器。2.3.2 低溫省煤器的結(jié)構(gòu)計(jì)算1 .橫向節(jié)距比d 3290一 二2.812 .縱向節(jié)距比二 2 二2=48 =1.5d 323 .受熱面積Axs =n2Rpj 二 pl =3215+16、2 產(chǎn)3.14父0.032父7.68父2 = 765.51cm24 .煙氣流通面積Ay -2 1.44 7.68 -16 0.032 7.4814.46 m25 .水流通面積As =2 15 16 3.140.0242422

11、2 = 0.112m6 .煙氣有效輻射層厚度s =0.9d竺曰 _11=0.126m （注：d單位為 m）2.4低溫省煤器的熱力計(jì)算1 .進(jìn)口煙氣溫度Sxs -366 C2 .進(jìn)口煙氣溫燃hyxs =4561.13kJ/kg3 .出口煙氣溫度Sxs -315 C4 .出口煙氣燃查始溫圖知 hyxs =3876.73kJ/kg5 .低溫省煤器對(duì)流吸熱量Qxsdl =666.861kJ/kg6 .進(jìn)口給水始查附錄B-6、B-7按低溫省煤器入口壓力p=11.57MPa查得 , , _ _ _ 一 一一hxs =992.7kJ/kg xshXs = Qxsdl -j hxs = 666.86 2659

12、1.95 992.7 = 1073.3kJ/kg D220 10008 .出口水溫度"c 一txs =230.48 C9 .煙氣流速pj二xs . '：xs2366 3152= 340.5 CBjVy、j 273 wy = =9.712 m/s3600 273 Ay10 .煙氣側(cè)對(duì)流放熱系數(shù)ads =a°CzCsCw 查標(biāo)準(zhǔn)線算圖12得到a。=76W/(m2 ：C)Cs =0.93, ,Cz=0.9, ,0.93 d2ads =76M0.93M0.9M0.93 =59.16W/(m C)11煙氣壓力p =0.1MPa12 .水蒸氣容積份額查表2-9煙氣特性表得 乜。

13、=0.0739813 .三原子氣體和水蒸氣容積總份額查表2-9煙氣特性表得 r = 0.202414 .三原子氣體輻射減弱系數(shù)Rq =10.20.78 1.6 凡。-1 1 -0.37Tpj10.2rps1000 JRq =10.20.78 1.6 0.07398-1 1-0.37”;10.2父 0.2024m 0.1m 0.126人222.741000 JTpjtxs txs 230.48 215r=222.74 CRq =4.359 1/(m MPa)15 .灰粒的輻射減弱系數(shù)Rh 二559003 ,七 2732dl2=140.0361 1/(mM Pa)16 .煙氣質(zhì)量飛灰濃度查表2-9

14、煙氣特性表得 Ny = 0.021kg/m 317 .煙氣的輻射減弱系數(shù)R=Rqr 十%與=4.395父0.02024+140.0361 父0.021 =3.83 1/(m MPa)18 .煙氣黑度a=1_e&ps =1_e383 0026 =0.047t.= ihbxstXs , txs一 219 .管壁灰污層溫度215 230.49。+ 25 = - +25 = 247.75 C20 .煙氣側(cè)輻射放熱系數(shù)aXs =a0a =76父0.047 =3.572W/ (nf ：C)21 .修正后的煙氣側(cè)放熱系數(shù)'faxs=1 +0.40.25%j +2731000Lqs、0.071

15、Lgs0.25,0.07fclc/340.5 + 273、f 1.4。axs =3.572 1+0.4 i i=4.834 Wl/ ( m C)<1000) (1.44 J22 .煙氣側(cè)放熱系數(shù)axsl = 4axs +a；s )查附錄 B-5 取 = =0.8axsi =0.8(4.834 + 59.159)=51.194 W/ ( nf C )23 .污染系數(shù)Csf為修正系數(shù)取1 %及C查附錄A-13得.=18 （itf ：C） /WCd =0.46；=0.46 1 18=8.2824 .平均傳熱溫差純=葭-txs =366 -230.49 =135.51 C xs xstx =3x

16、s -txs =315215 =100 C x xs xsLstd - tx135.51 -100ln典100= 116.857 C25 .傳熱系數(shù)Kxs51.1591axsl1 8.28 51.194= 0.12 W/ (m2 -C)26 .低溫省煤器對(duì)流吸熱量Qxsd23.6Kxs.：txsAxs 3.6 0.12 116.857 765.51 3600Bj26591.95 1000=5.232kJ/kg27 .計(jì)算誤差& =txs tss = 230.48 234.08 =3.6 C <10C 28低溫省煤器性能保證tXs - tss = & < ±

17、10 C低溫省煤器出口水溫度與高溫省煤器進(jìn)口水溫度差值小于正負(fù)土 10c出口煙氣制鹿C避口煙氣辭意-的6 C基n長(zhǎng)酣庠一團(tuán)丁匚圖2-2第三章低溫省煤器3.1 低溫省煤器基本尺寸匯總表1廳P名稱符號(hào)單位公式結(jié)果1布置錯(cuò)列逆流雙面進(jìn)水雙層管圈2管子尺寸dmm給定*32x43橫向節(jié)距S1mm給定904橫向節(jié)距比仃1S/d2.815縱向節(jié)距S2mm給定486縱向節(jié)距比0r2S2d1.507橫僦卜數(shù)n1給定628縱僦卜數(shù)/給定329受熱面積Axsm2=32M f15 + 16 314M 0.032父 7.68父 21 2 J765.5110煙氣流通向 積Am22 “1.44父 7.68 -16父 0.0

18、32父 7.48)14.4611水流迎囿枳Asm22,0 0242 一 一2M(15+16A3.14M2240.11212煙氣有效輻 射厚度sm0.9d -J2-1 (注：d 單位為 m)0.12613管束前及管 束問(wèn)氣室深 度Lqsm給定1.414管束深度Lgsm給定1.443.2 低溫省煤器熱力計(jì)算匯總表2序 號(hào)名稱符 號(hào)單位公式結(jié)果1進(jìn)口煙氣溫 度='Sxs xsC高溫空氣預(yù)熱器出口煙溫3662進(jìn)口煙氣燃' hyxskJ/kg局溫空氣預(yù)熱器出口煙氣燃4561.133出口煙氣溫 度&xs xsC給定3154出口煙氣燃,'' hyxsC查始溫表3898

19、.645低溫省煤器 對(duì)流吸熱量QxsdlkJ/kg中(hyxs - h；xs +* )666.8616進(jìn)口給水溫 度, txsC給定2157進(jìn)口給水始.' hxskJ/kg附錄B-6,B-7按入口壓力 p=11.57MPa992.78出口水始.'' hxskJ/kg,"Bj hxs - QxsdlhxsD1073.39出口水溫度一'' txsC查附錄B-6, B7,按出口壓力p=11.20Mpa230.4910煙氣流速Wym/sBjVy(3pj +273)Wy -3600M 273MAy9.71211煙氣側(cè)對(duì)流 放熱系數(shù)d axs2W/m2 -

20、Ca0CzCsCw查標(biāo)準(zhǔn)線算圖1259.15912煙氣有效輻sm查表1低溫省煤器結(jié)構(gòu)0.126射層厚度13煙氣壓力PMPa給定0.114水蒸氣容積 份額rH2O查表2-9煙氣特性表0.0739815三原子氣體 和水蒸氣容 積總份額r查表2-9煙氣特性表0.202416三原子氣體 輻射減弱系 數(shù)Rq1/m MP aRq =10.20.78+1.6父后夕Tpj,2 -1 !11-0.37J<10.2rps人1000)4.39517灰粒的輻射 減弱系數(shù)Rq1/m MP ac55900R 12 93包+2732d；140.036118煙氣質(zhì)量飛 灰濃度Nykg/m3查表2-9煙氣特性表0.021

21、19煙氣的輻射 減弱系數(shù)R1/m MP aR=Rr十也3.83020煙氣黑度a1-e*ps0.04721管壁灰污層 溫度thbxsCt _ 6txs _txs)1+ 25thbxs 225247.7522煙氣側(cè)輻射 放熱系數(shù)fa xs2W/m2 -Ca0a3.57223修正后的煙氣側(cè)輻射放熱系數(shù)'f a xs2W/m2 -Cra；s =. +273、,0.25i'L '071+0.4 pj、< 1000 )iLgs j 一4.83424煙氣側(cè)放熱 系數(shù)axsl2W/m2 -C-（醍 垢）（其中.為利用系數(shù)查附錄B-5得=0.8）51.194425污染系數(shù),=CdCsfF8.2826平均傳熱溫 差citd - Atxtxs =A +醺lnMx116.5727傳熱系數(shù)sKxsaxaxslKxs 1 + 8axsl0.1228低溫省煤器 對(duì)流吸熱量Qxsd2kJ/kgc _3.62txsAxsQxsd2Bj5.2329器進(jìn)口水溫'' tssC查表4-13高溫省煤器的熱力計(jì)算234.0830計(jì)算誤差tC'''& = txs - tss3.6第四章結(jié)束語(yǔ)在拿到了自己的