燃煤熱水鍋爐畢業(yè)論文

1、<p>　　青海西寧地區(qū)2.8MW燃煤熱水鍋爐設(shè)計</p><p><b>　　摘要</b></p><p>　　鍋爐作為一種能源轉(zhuǎn)換裝置被廣泛地研究和運用，本次設(shè)計任務(wù)是設(shè)計一臺型號為SHL2.8-1.0/95/70-AⅢ的熱水鍋爐，適用于在海拔2000米西寧地區(qū)的區(qū)域性供暖和供熱。</p><p>　　在鍋爐設(shè)計過程中主要進(jìn)行了鍋

2、爐的技術(shù)、經(jīng)濟(jì)分析，鍋爐整體結(jié)構(gòu)布置，熱力計算，強(qiáng)度計算和煙風(fēng)阻力計算，相應(yīng)的設(shè)計圖紙，以及英文文獻(xiàn)翻譯。</p><p>　　該鍋爐為雙鍋筒橫置式自然循環(huán)鍋爐，爐膛四周布置水冷壁。由于鍋爐在高海拔地區(qū)運行，為了保證爐膛中持續(xù)和穩(wěn)定地燃燒，采用高而短的前拱和低而長的后拱。加高爐膛，以適應(yīng)海拔2000米地區(qū)的運行。在爐膛之后設(shè)有燃盡室。上下鍋筒之間布置密集的對流鍋爐管束，為主要受熱面。尾部煙道布置省煤器，以利用鍋爐

3、尾部煙氣的熱量加熱給水降低排煙溫度，提高鍋爐效率。燃燒設(shè)備為鏈條爐排，燃料為三類煙煤，其低位發(fā)熱量為22211KJ/kg。</p><p><b>　　鍋爐主要數(shù)據(jù)如下：</b></p><p>　　鍋爐效率 75.91%</p><p>　　排煙溫度 165℃</p><p>　　燃料耗量

4、0.1461kg/s</p><p>　　輻射受熱面積 18.02m2</p><p>　　對流受熱面積 171.74m2 </p><p>　　額定供熱量 2.8MW</p><p>　　爐排面積 6.36m2</p><p>　　關(guān)鍵詞　熱水鍋爐；海拔2000米；雙鍋筒橫置式自然循環(huán)</

5、p><p>　　Design for the water boiler operating at xi’ning</p><p><b>　　Abstract</b></p><p>　　Boiler used as one of the important facilities that transform one form of energy

6、into another is studied extensively and used widely. The theme of this document is to design a water boiler used in lanzhou, whose type is SHL4.2-1.0/95/70-AⅢ. This kind of boiler is suitable for the regional heating and

7、 heating of the area that suitable for having an elevation of 2000 metrs.</p><p>　　In the process of boiler design,i chiefly carried the feasible analyses of technology、economic、the overall structure colloca

8、tion of boiler、heating power calculation、intensity calculation 、 gas-air resistance calculation、the design for drawing paper as well as English translation.</p><p>　　This boiler is double-drum natural circul

9、ation boiler, around the furnace are fixed up water walls. To ensure the good and continuous ignition in the furnace, I used the high and short front arch, while the back arch is low and long. Through practising and prov

10、ing , it increase burner hearth to a higher attitude so as to it adapt to the operation of an elevation of 2000 metrs district . Behind the furnace is the burning out zone. There are dense tube nest between the two drum

11、s, which compose th</p><p>　　The data cited below give perspective of the quantities involve this boiler. The boiler overall efficiency is 75.91 %, stack gas temperature is 165℃, consumption of fuel is 0.146

12、1 kg/s, the area of radiate heating is18.02㎡, the area of convection heating surface is 171.74㎡,the boiler capacity is 4 t/h, the area of grate is 6.36㎡. </p><p>　　The explanation about the characteristic of

13、 every part of boiler and design process will be stated in the context.</p><p>　　This document involve four main parts: heat account, intensity account, gas-air resistance account and English translation.<

14、;/p><p>　　Keywords　 water boiler；an elevation of 2000 metrs ；double-drum natural circulation</p><p>　　不要刪除行尾的分節(jié)符，此行不會被打印</p><p><b>　　目錄</b></p><p><b>　　摘

15、要I</b></p><p>　　AbstractII</p><p><b>　　第1章 緒論1</b></p><p>　　第2章 方案論證2</p><p>　　2.1 設(shè)計思路2</p><p>　　2.1.1 鍋爐主要特征2</p><p>

16、;　　2.1.2 鍋爐主要部件的結(jié)構(gòu)特點4</p><p>　　第3章 熱力計算7</p><p>　　3.1 設(shè)計任務(wù)7</p><p>　　3.2 燃料特性7</p><p>　　3.2.1 空氣平衡：7</p><p>　　3.2.2 燃燒產(chǎn)物的容積及焓的計算7</p><p>

17、;　　3.2.3 爐膛計算10</p><p>　　3.2.4 燃盡室計算14</p><p>　　3.2.5 鍋爐管束計算16</p><p>　　3.2.6 鑄鐵省煤器計算20</p><p>　　3.2.7 熱力計算的誤差校核22</p><p>　　3.2.8 計算結(jié)果匯總表22</p>

18、<p>　　第4章 強(qiáng)度計算24</p><p>　　4.1 上鍋筒有孔封頭強(qiáng)度計算24</p><p>　　4.2 下鍋筒封頭強(qiáng)度計算25</p><p>　　4.3 上鍋筒筒身強(qiáng)度計算25</p><p>　　4.4 下鍋筒筒身強(qiáng)度計算27</p><p>　　4.5 側(cè)集箱開孔強(qiáng)度計算2

19、8</p><p>　　4.6 安全閥排泄能力的計算29</p><p>　　第5章 煙風(fēng)阻力計算30</p><p>　　5.1 煙道阻力及引風(fēng)機(jī)的計算30</p><p>　　5.1.1 煙道總阻力的計算30</p><p>　　5.1.2 引風(fēng)機(jī)的選擇34</p><p>　　5

20、.2 風(fēng)道阻力及送風(fēng)機(jī)的計算34</p><p>　　5.2.1 風(fēng)道系統(tǒng)阻力計算34</p><p>　　5.2.2 送風(fēng)機(jī)的選擇35</p><p><b>　　結(jié)論37</b></p><p><b>　　致謝38</b></p><p><b>　

21、　參考文獻(xiàn)39</b></p><p><b>　　附錄40</b></p><p><b>　　A 焓溫表40</b></p><p><b>　　B 英文翻譯41</b></p><p>　　千萬不要刪除行尾的分節(jié)符，此行不會被打印。在目錄上點右鍵“更新

22、域”，然后“更新整個目錄”。打印前，不要忘記把上面“Abstract”這一行后加一空行</p><p><b>　　緒論</b></p><p>　　熱水鍋爐是一種通過煤,石油,天然氣等燃料的燃燒釋放出的化學(xué)能,利用傳熱過程將能量傳遞給水,加熱水到一定參數(shù),以滿足工業(yè)生產(chǎn)和生活需要的設(shè)備.熱水鍋爐的中心任務(wù)是把燃料中的化學(xué)能最有效的轉(zhuǎn)換為水的內(nèi)能.</p>

23、<p>　　為滿足熱水鍋爐的中心任務(wù),在進(jìn)行熱水鍋爐的設(shè)計時需要注意一些問題:</p><p>　　節(jié)約燃料.現(xiàn)今鍋爐燃料都是不可再生的,從可持續(xù)發(fā)展角度我們應(yīng)該注意節(jié)約,同時,對于鍋爐的熱效率方面,節(jié)約顯現(xiàn)尤為突出.為節(jié)約燃料,提高鍋爐的熱效率,我們必須改善燃燒條件,降低鍋爐的排煙溫度等,特別要解決劣質(zhì)燃料的燃燒經(jīng)濟(jì)性問題.</p><p>　　節(jié)約材料.鍋爐設(shè)計中,需要考

24、慮鍋爐本身及鍋爐房等的建筑材料,尤其是金屬材料的節(jié)約,這對提高鍋爐的經(jīng)濟(jì)性有著很重要的意義.</p><p>　　提高可靠性.鍋爐工作的可靠程度是鍋爐技術(shù)水平的重要標(biāo)志.安全可靠的連續(xù)運行,減少備用機(jī)組的投資和維護(hù)費用,降低鍋爐停爐檢修費用.</p><p>　　此設(shè)計題目為青海西寧地區(qū)2.8MW熱水鍋爐,經(jīng)論證采用的鍋爐型號為SHL2.8-1.0/95/70-AⅢ，即雙鍋筒橫置式鏈條爐，

25、額定供熱量為2.8，熱水出口壓力為1.0，燃用燃料為Ⅲ類煙煤.</p><p>　　本次設(shè)計的燃料是以Ⅲ類煙煤為代表煤種，其低位發(fā)熱量為22211kJ/kg,揮發(fā)份較高，著火容易。</p><p>　　基于對鏈條爐和代表煤種的優(yōu)、缺點的了解及初步分析，在設(shè)計該爐時采取了一些切實可行的措施，以改善著火條件、機(jī)械清洗、排污、提高熱效率、降低成本的方法，例如：合理布置前后拱，采用分段送風(fēng)。<

26、;/p><p>　　作為一名本科畢業(yè)生，雖然在老師的指導(dǎo)下和同學(xué)的幫助下成功的設(shè)計了本鍋爐,但是由于理論知識和實踐經(jīng)驗的缺乏，錯誤和不足有不少，有待以后在工作中進(jìn)一步提高。</p><p><b>　　設(shè)計者：萬 虎</b></p><p><b>　　2005年6月</b></p><p><b

27、>　　方案論證</b></p><p><b>　　設(shè)計思路</b></p><p>　　本方案采用的是雙鍋筒、橫置式鏈條爐排，自然循環(huán)的熱水鍋爐。由于所設(shè)計的鍋爐是在海拔2000米下運行，所以設(shè)計重點是圍繞鏈條爐排的特點使所設(shè)計鍋爐在高海拔，低氣壓下做到運行正常且達(dá)到“保產(chǎn)保暖，安全耐用，節(jié)約能源，消塵除煙”的要求。</p><

28、p>　　根據(jù)實踐和研究表明海拔超過1000米地區(qū)，低氣壓造成的影響如下：</p><p>　　1.對燃燒反應(yīng)的影響</p><p>　?。?）.降低了燃燒反應(yīng)速度，表現(xiàn)為燃燒著火困難和較難于燃盡。</p><p>　?。?）.煤粉細(xì)粒氣流在爐膛內(nèi)停留時間減少，增加飛灰含碳量。</p><p>　?。?）.低氣壓使煙氣中CO2的離解率增加

29、，使煙氣中的CO含量增加。</p><p>　?。?）.高海拔下燃煤燃燒放熱受到海拔的影響在相同的爐膛出口溫度下煙氣焓值放大了K倍排煙損失也下降了K倍，使得鍋爐熱效率下降。</p><p>　　2.對鍋爐傳熱的影響。</p><p>　?。?）.爐膛黑度下降，使?fàn)t膛出口煙溫升高。</p><p>　　（2）.在各級受熱面中輻射放熱系數(shù)下降，導(dǎo)

30、致總的傳熱系數(shù)下降，海拔高度越高，輻射傳熱系數(shù)下降的越多。</p><p><b>　　鍋爐主要特征</b></p><p><b>　　燃料及爐型的選擇</b></p><p>　　由于本次設(shè)計的鍋爐應(yīng)用于青海西寧地區(qū)，當(dāng)?shù)氐拿旱V資源較為豐富,且為高揮發(fā)份高發(fā)熱量的三類煙煤,考慮到煤炭運輸?shù)慕?jīng)濟(jì)性以及煤種的適用性采用西寧

31、大通地區(qū)的煤。大通的產(chǎn)煤具有較高的地位發(fā)熱量和較高的揮發(fā)分可以視為三類煙煤。</p><p>　　燃油爐對鍋爐的密封性要求很高,否則容造成噴煙或漏風(fēng),前者會降低鍋爐工作可靠性,并使鍋爐房的工作條件惡化,后者會使?fàn)t內(nèi)過量空氣量無法控制,基于燃油爐的不成熟的運行經(jīng)驗,不采用燃油爐.</p><p>　　另外,由于受到地域性和經(jīng)濟(jì)性的限制,不采用燃?xì)鉅t.</p><p>

32、　　鏈條爐是一種應(yīng)用最廣泛的工業(yè)鍋爐，它與其它類型的鍋爐相比，許多地方有獨到之處：與沸騰爐相比，具有設(shè)備簡單，磨損??；與手燒爐相比，具有機(jī)械化程度高，易實現(xiàn)燃燒過程的自動控制；與煤粉爐相比，具有設(shè)備簡單，輔機(jī)少，因而投資少。同時利用爐膛內(nèi)前后拱的配合，在爐內(nèi)形成良好的空氣動力場，且保證燃燒過程的穩(wěn)定，利用鏈條爐排的不斷移動，實現(xiàn)了給煤和除渣的機(jī)械化，降低了運行人員的勞動強(qiáng)度，該善了勞動環(huán)境。煤是我國鍋爐的主要燃料，由于鏈條爐由于鏈條爐有

33、以上優(yōu)點，雖然它的煤種適應(yīng)性差，鏈條爐仍然是利用最廣泛，最普遍的工業(yè)爐爐種,所以在此次設(shè)計中采用了運用廣泛,運行經(jīng)驗豐富的鏈條爐.</p><p><b>　　爐膛容積分析</b></p><p>　　由于燃料量沒有變化，因此所需的空氣質(zhì)量也沒有變化，但由于海拔升高氣壓下降，氣體的體積增大，在一定的爐膛容積下，隨氣體一起運動的煤粉顆粒的停留時間將縮短。在1000米以上

34、的海拔區(qū)域，必須考慮停留時間大幅縮短的影響，即需略增大爐膛容積，但如按氣壓下降的比列增大爐膛容積以維持與海平面附近地區(qū)同樣的停留時間，不但使?fàn)t膛容積大大增加，且使?fàn)t內(nèi)受熱面增加過大導(dǎo)致爐膛出口煙溫過低會給設(shè)計帶來很大的困難及浪費鋼材，因此，在爐膛斷面積不變情況下，只增加鍋爐爐膛高度即可。由于2000米時當(dāng)?shù)卮髿鈮毫κ?81mmHg，則應(yīng)增高760/581＝1.308倍海平面附近高度，但因本身是層燃，煤粉不多，所以修正為增加海平面附近高度

35、的1.3倍，以保證煤粉細(xì)粒在爐膛內(nèi)停留時間基本上與海平面附近地區(qū)相一致，從而保證較完善的燃盡。</p><p><b>　　鍋爐熱空氣溫度分析</b></p><p>　　高原地區(qū)，由于單位容積內(nèi)氧氣分子數(shù)減少降低了燃燒反應(yīng)速度，應(yīng)略增大熱空氣值，以使燃燒反應(yīng)速度基本不變或降低很少，因此在2000米高原地區(qū)應(yīng)取150℃～170℃左右為易，因此本次設(shè)計選取165℃。&l

36、t;/p><p>　　各部分受熱面設(shè)計分析</p><p>　　由于鍋爐各部分對流受熱面主要與對流放熱系數(shù)有關(guān)，而對流放熱系數(shù)又與氣壓無關(guān)。此外，雖然輻射放熱系數(shù)有與氣壓降低會略有降低，因此，在2000米海拔高度，各級輻射受熱面略增大2％~3％左右，各級對流受熱面可不變。</p><p>　　綜合以上分析，本次高原地區(qū) SHL2.8-1.00/95/70-AⅢ的熱水鍋設(shè)

37、計采取了如下措施:</p><p>　?。?）、略增大爐膛容積，主要在高度方向上，根據(jù)分析，增高為在海平面附近地區(qū)的1.30倍。</p><p>　?。?）、適當(dāng)增大了爐排風(fēng)室截面，使熱空氣量適當(dāng)增加，使冷，熱風(fēng)速在合理的范圍內(nèi)。</p><p>　?。?）、高溫對流受熱面略增大了2％，以保證排煙溫度不致升高過多。</p><p>　　經(jīng)采用

38、以上措施較好的解決了高海拔地區(qū)低氣壓對本鍋爐正常運行造成的影響。 </p><p>　?。?）、考慮到高原地區(qū)氣壓降低氣體體積增大的影響在計算時適當(dāng)增大了各受熱面處的過量空氣系數(shù)，使鍋爐在惡劣條件下交好燃燒達(dá)到出力的目的。 </p><p>　　本設(shè)計中采用運煤系

39、統(tǒng)將原煤送入煤斗，煤斗中的煤通過三重篩選落在爐排上，通過爐排片的水平運動進(jìn)入爐膛，煤層高度可由煤閘門擋板控制。煤在爐排片上逐漸被加熱，干餾至著火燃燒，大部分可燃?xì)怏w和揚(yáng)析碳粒在喉口處與高溫?zé)煔獬浞只旌隙紵?，未燃盡部分與高溫?zé)煔庖黄鹆鬟^出口窗，進(jìn)入燃盡室進(jìn)一步燃盡。爐膛四周布置水冷壁接受高溫?zé)煔獾妮椛錈?。燃盡室使沒有燃盡的碳粒完全燃燒，而且使煙氣中較大的灰粒產(chǎn)生重力分離，起沉降室的作用，產(chǎn)生除塵的效果。之后，高溫?zé)煔膺M(jìn)入鍋爐管束，隔板將

40、對流煙道隔成三個行程，煙氣在管外橫向沖刷放熱。最后煙氣進(jìn)入尾部煙道，沖刷省煤器,通過煙道、引風(fēng)機(jī)、除塵器，經(jīng)煙囪排向大氣。</p><p>　　經(jīng)過水處理的給水進(jìn)入省煤器，由下而上管內(nèi)流動，被管外高溫?zé)煔饧訜?，送上鍋筒，鍋筒?nèi)的水經(jīng)由下降管流至前后墻及兩側(cè)墻的下集箱，進(jìn)入水冷壁管。由于爐膛內(nèi)的水冷壁吸收輻射熱而使管內(nèi)工質(zhì)受熱，密度變小，因而向上流動進(jìn)入集箱，再回到上鍋筒，完成一次循環(huán)。在鍋爐管束中也有上述過程，受

41、熱弱的管子充當(dāng)下降管，而受熱強(qiáng)的管子則成為上升管，構(gòu)成循環(huán)回路。</p><p>　　本方案中采用的燃料為三類煙煤，其發(fā)熱值為22211KJ/㎏，揮發(fā)分很高，達(dá)到了38.48％，著火相對較容易，燃燒也好，理論上不需要布置空氣預(yù)熱器。</p><p>　　鍋爐負(fù)荷作用在基礎(chǔ)上。側(cè)墻、前后拱下方、燃盡室、鍋爐管束中間部位開有人孔，便于安裝、維修、清理灰渣。在側(cè)墻水冷壁中間設(shè)有觀火孔。為便于尾部

42、煙道的安裝檢修，在省煤器附近開有人孔。爐墻為重型爐墻。</p><p>　　鍋爐主要部件的結(jié)構(gòu)特點</p><p><b>　　爐排與爐膛的設(shè)計</b></p><p>　　由于鍋爐容量較小以及鏈條爐排的特點因此選其作為本次設(shè)計的爐排。同手燒爐相比，它具有機(jī)械化程度高、容量大、以及熱效率高等特點，同沸騰爐相比，它具有飛灰濃度小、磨損輕的特點。鏈

43、條爐的適用性和經(jīng)濟(jì)性更是其它鍋爐無法比擬的。鏈條爐排是由很多的爐排片構(gòu)成，而爐排片又由活動的鏈條連接。爐排的前端與后端分別設(shè)鏈輪，電機(jī)通過減速機(jī)構(gòu)帶動鏈輪低速轉(zhuǎn)動，鏈輪又拖動鏈條及其相連的爐排片緩慢移動。煤斗設(shè)在爐排的一端，煤落在爐排上，被移動的爐排逐漸帶到燃燒室。經(jīng)過燃燒產(chǎn)生灰渣和煙氣，同時放出熱量，產(chǎn)生的灰渣被移動著的爐排帶出爐外，即靠鏈條爐排的移動實現(xiàn)了加煤與除渣的機(jī)械化。</p><p>　　著火條件：單

44、面引燃,有限著火,煤種適應(yīng)性差.燃燒過程沒有周期性,但有區(qū)域性。爐排有效長度為4000毫米，寬度為1590毫米。預(yù)熱干燥段占總爐排的25%，主燃段占總爐排的30-40%。運行時要注意爐排冷卻問題由于鏈條爐各區(qū)的燃燒情況不同，分段送風(fēng)，分四風(fēng)室，主燃區(qū)風(fēng)量最大。</p><p>　　設(shè)計中采用高而短的前拱，低而長的后拱相配合以利于燃料的引燃和著火。前拱傾角為30度，高2000毫米，覆蓋率小于25%，后拱傾角為12度

45、，高1162毫米。</p><p>　　爐膛四周及頂棚均布置有水冷壁，一方面充分發(fā)揮輻射受熱面熱強(qiáng)度高的優(yōu)點，同時保護(hù)爐墻不受高溫，避免灰渣粘結(jié)在墻壁上，防止?fàn)t墻被沖刷磨損和過燒而損壞。爐膛出口煙溫控制在950-1050℃，防止受熱面結(jié)渣。爐膛布置有吊掛結(jié)構(gòu)，使?fàn)t墻、拱、管有一定的支撐。</p><p><b>　　鍋爐管束的設(shè)計</b></p><

46、;p>　　在低壓小型鍋爐中，鍋爐管束是非常重要的受熱面。本設(shè)計采用上下鍋筒結(jié)構(gòu)，管子兩端脹接在鍋筒上。采用相同的彎管直徑R=160毫米。管束間用隔板把煙道分成三個流程，形成倒“S”沖刷路線，同時各個流程的煙氣流通截面隨煙溫的降低而減少，以保證各流程煙速相近。綜合考慮換熱效果，煙氣流動阻力，吹灰，受熱面磨損等因素，設(shè)計中取煙速Wy=9.0m/s。管束采用順列布置，以便于吹灰和清灰。</p><p><b

47、>　　尾部受熱面的設(shè)計</b></p><p>　　本設(shè)計中尾部煙道布置了鑄鐵省煤器，吸收煙氣余熱，降低排煙溫度，提高鍋爐效率。熱空氣溫度為150℃，改善爐膛內(nèi)燃料著火燃燒條件，使燃燒持續(xù)穩(wěn)定的進(jìn)行。</p><p><b>　　循環(huán)回路的設(shè)計說明</b></p><p>　　工業(yè)鍋爐循環(huán)回路的設(shè)計主要是考慮提高運動壓頭，減少

48、上升管和下降管的阻力和熱偏差，使循環(huán)穩(wěn)定。由于本設(shè)計中前后墻水冷壁均布置10根，側(cè)墻布置了10根水冷壁管。因此前后集箱均采用同一直徑下降管φ76×4㎜，側(cè)集箱均采用同一直徑下降管φ76×4㎜水冷壁管采用φ51×2.5㎜的無縫鋼管。前后墻水冷壁管接進(jìn)入鍋筒，鍋爐管束相鄰兩管環(huán)向分度為8度，下降管分布在鍋筒下部兩側(cè)，防止下降管入口處產(chǎn)生漩渦和汽化。下降管均從爐墻外引入以防止受熱。</p><

49、p><b>　　爐墻的設(shè)計</b></p><p>　　爐墻是用來將鍋爐受熱面和爐內(nèi)燃燒的產(chǎn)物與外界隔絕形成煙氣通道的鍋爐部件。必須滿足以下條件：1.具有良好的熱穩(wěn)定性；2.具有足夠的耐熱和承受灰渣腐蝕的能力；3.具有良好的絕熱性能；4.具有結(jié)構(gòu)可靠性；5.具有良好的密封性；6.具有一定的機(jī)械強(qiáng)度。本設(shè)計中采用重型爐前，最外層為紅磚240mm，中間為空氣夾層20mm，保溫層為113mm

50、，耐火磚為113mm。重量由地基支撐。鍋筒、集箱和爐墻接觸處用棉繩密封，防止受熱膨脹，鍋爐管束中間隔板采用耐火材料。</p><p><b>　　鍋爐經(jīng)濟(jì)指標(biāo)的選取</b></p><p><b>　　1.爐排面積</b></p><p>　　爐排面積小造成燃燒不完全，浪費燃料，面積過大，熱負(fù)荷減少，結(jié)構(gòu)尺寸大，浪費材料，

51、本設(shè)計中去爐排面積R=6.36㎡。</p><p><b>　　2.排煙溫度</b></p><p>　　排煙溫度過高，排煙熱損失增大，鍋爐效率低，且污染環(huán)境。排煙溫度過低，易引起尾部受熱面低溫腐蝕，且受熱面金屬耗量大，經(jīng)濟(jì)上不合理。本設(shè)計中排煙溫度165℃。</p><p><b>　　熱力計算</b></p>

52、;<p><b>　　設(shè)計任務(wù)</b></p><p>　　1．鍋爐額定供熱量 =2.8</p><p>　　2．鍋爐額定壓力 =1.00</p><p>　　3．供水溫度 =95</p><p>　　4．冷空氣溫度 =30</p><p>　　5．回水溫度

53、 =70</p><p>　　6．排煙溫度 =165</p><p><b>　　燃料特性</b></p><p>　　(1)燃料名稱：西寧大通三類煙煤</p><p><b>　　(2)工作基成分</b></p><p>　　碳Cy=57.24% ，

54、氧Oy=7.16%;氮Ny=0.93%;硫Sy=0.46%;水分Wy=8.85%;灰分Ay=21.37%;揮發(fā)分Vr=38.48%，氫Hy=3.81%</p><p>　　(3)低位發(fā)熱量： =22211</p><p><b>　　輔助計算</b></p><p><b>　　空氣平衡：</b></p>&

55、lt;p>　　煙道各處過量空氣系數(shù)，各受熱面的漏風(fēng)系數(shù)列于表3-1中。爐膛出口處過量空氣系數(shù)按[1]表2-1取。煙道中各受熱面的漏風(fēng)系數(shù)按[1]表2-3取。</p><p>　　燃燒產(chǎn)物的容積及焓的計算</p><p>　　由于在海拔2000米的高原地區(qū)，低壓的影響不可忽略，必須對所求的氣體量進(jìn)行修正</p><p>　　修正系數(shù)值為760/581＝1.308

56、 （零海拔地區(qū)大氣壓力是760mmhg，海拔2000米大氣壓力是581mmhg），但是氣體焓值只是溫度的函數(shù)，與壓力無關(guān)，因此焓值不變。（以下計算是先假設(shè)鍋爐在零海拔地區(qū)，其低氣壓對計算結(jié)果所產(chǎn)生的影響的修正在其后面）</p><p>　　1)理論空氣量及α=1時燃燒產(chǎn)物的計算</p><p><b>　　理論空氣量</b></p><p>

57、<b>　　=</b></p><p><b>　　=5.893</b></p><p>　　=*=5.893×1.308=7.708</p><p><b>　　RO2理論容積</b></p><p><b>　　=1.0746 </b><

58、;/p><p>　　=1.0746×1.308=1.4056</p><p><b>　　N2理論容積</b></p><p><b>　　=4.6629</b></p><p>　　=4.6629×1.308=6.099</p><p><b>　

59、　H2O理論容積</b></p><p><b>　　=0.6266 </b></p><p>　　=0.6266×1.308=0.8196</p><p>　　2)不同過量空氣系數(shù)下燃燒產(chǎn)物的容積及成分見表3-2</p><p>　　3)不同過量空氣系數(shù)下燃燒產(chǎn)物的焓溫表見表3-3（附后）<

60、/p><p>　　(3)鍋爐熱平衡及燃料耗量計算見表3-4</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(fēng)系數(shù)</p><p>　　表3-2煙 氣 特 性 表</p><p>　　注：飛灰份額按表2-1取0.2。</p><p>　　表3－3 焓溫表在附錄內(nèi)</p><p>　

61、　表3-4 熱平衡及燃料消耗量計算</p><p><b>　　爐膛計算</b></p><p>　　(1)爐膛結(jié)構(gòu)特性計算</p><p>　　1)爐膛的周界面積計算</p><p>　　爐排面積熱負(fù)荷 =580</p><p><b>　　爐排面積</b></p&g

62、t;<p>　　R==0.1661×22211/580=6.36</p><p>　　取爐排長度L=4.0m </p><p>　　爐排寬S=R/L=6.36/4.0=1.59m </p><p><b>　　a)包覆面積計算</b></p><p><b>　　側(cè)墻面

63、積：</b></p><p>　　F1=2.07×2×sin15°=0.54 </p><p><b>　　F2=3×2=6 </b></p><p>　　F3=（0.5+0.425+0.5）×2÷2=1.425 </p><p>　　F4=5.5&

64、#215;1.5=8.25</p><p>　　F5=（2.5+1.932）×1÷2=2.216 </p><p>　　F6=0.3×0.5=0.15 </p><p>　　Fcq=ΣFi=14.767</p><p><b>　　b)前墻面積：</b></p><p&g

65、t;　　Fqq=1.59×（0.3+0.5+1.632+1.154+3）=12.513 </p><p><b>　　c)后墻面積：</b></p><p>　　Fhq=1.59×（4.184+0.536+0.635+2.045+0.5）=15.01 </p><p><b>　　d)頂棚面積：</b>

66、</p><p>　　Fdp=1.59×2.07=3.293 </p><p><b>　　e)出口窗面積：</b></p><p>　　Fch =1.59×1=1.59 </p><p>　　f)爐排面積：R=1.59×4=6.36 </p><p><b&g

67、t;　　爐膛包覆面積：</b></p><p>　　FL=2×Fcq+ΣFi=53.439 </p><p><b>　　2)爐膛容積</b></p><p>　　VL= Fcq×b=12.015×1.59=19.104 </p><p>　　3)爐膛輻射受熱面積</p&g

68、t;<p>　　前墻：s/d=160/51=3.137 e/d=0.5 Х=0.64 耐火磚：Х=0.15</p><p>　　光管輻射面積： Hq1=1.8×1.59×0.64=1.832 </p><p>　　耐火磚面積： Hq2=0.15×（8.231-2.862）=0.805 </p><p>

69、　　則 Hg=2.637 </p><p>　　后墻： s/d=160/51=3.137 e/d=0.5 Х=0.64 耐火磚：Х=0.15</p><p>　　光管輻射面積： Hh1=1.59×1.148×0.64=1.168 </p><p>　　耐火磚面積 ： Hh2=0.15×8.79

70、5=1.319 </p><p>　　則 ： Hhq =2.487 </p><p>　　側(cè)墻： s/d=160/51=3.137 e/d=0.5 Х=0.64 耐火磚：Х=0.15</p><p>　　光管輻射面積： Hcq2=（6.7-3.649）×1.4×0.605=2.58 </p><

71、p>　　耐火磚面積 ： Hcq2=2.6×1.4×0.15=0.546 </p><p>　　則 ： Hcq=3.13 </p><p>　　煙窗面積 ： Hch =1.59×0.41=0.779 </p><p>　　頂棚輻射受熱面積 ： Hdp =2.963×

72、0.64=1.896 </p><p>　　總輻射受熱面積 ： Hf=2×Hcq+ΣHi=13.8 </p><p>　　4)爐膛有效輻射層厚度</p><p>　　S=3.6×VL/ FL=1.287 </p><p><b>　　5)爐膛水冷度</b></p><

73、p>　　Х= Hf/（FL-R）=13.8/（53.439-6.36）=1.293</p><p>　　6)火床與爐墻面積之比</p><p>　　ρ=R/（FL-R）=6.36/（53.439-6.36）=0.135</p><p>　　(2)爐膛傳熱計算見表3-5</p><p>　　注：與假設(shè)的爐膛出口煙溫相差13℃，小于

74、7;100℃，因此不必重新計算。</p><p><b>　　燃盡室計算</b></p><p>　　(1)燃盡室結(jié)構(gòu)特性計算</p><p>　　1)燃盡室周界面積計算</p><p>　　a)入口窗面積 Fq1=1×1.59=1.59 </p><p>　　b)前墻面積

75、 Fq2=（2.5-1）×1.59=2.385 </p><p>　　c)頂棚光管面積 Fq3=1.044×1.59=1.660 </p><p>　　d)底部面積 Fq4=1.015×1.59=1.613 </p><p>　　e)側(cè)面積 Fq5=0.5×0.9（2.5+3.

76、04）=2.75</p><p>　　f)后墻面積 F=3.034*1.59=4.82</p><p>　　包覆面積 Frj=2×Fq5+ΣFi=14.818 </p><p><b>　　2）燃盡室容積</b></p><p>　　Vrj= Fq5×1.59=4.

77、37 </p><p><b>　　3)輻射受熱面積</b></p><p>　　入口煙窗 Ⅹ=0.48</p><p>　　Hq1=0.48×1.59=0.763 </p><p>　　前墻 Hq2=2.385×0.15=0.3578 </p><

78、p>　　頂棚 Hq3=1.660×0.735=1.2201</p><p>　　側(cè)墻 Hq4=0.3×2.75=0.825 </p><p>　　出口窗 Hq5=1.59×0.15=0.236 </p><p>　　總輻射面積 H=2×H

79、q5+ΣHi=4.22 </p><p><b>　　4)有效輻射層厚度</b></p><p>　　S=3.6×Vrj/ Frj=1.06m</p><p><b>　　5)水冷度</b></p><p>　?、?H/ Frj=0.284</p><p>　　(2

80、)燃盡室傳熱計算見表3-6</p><p>　　表3-6燃盡室傳熱計算</p><p>　　注：與假設(shè)的燃盡室出口煙溫相差5.64℃，小于±100℃，不必重新計算。</p><p><b>　　鍋爐管束計算 </b></p><p>　　(1)管束結(jié)構(gòu)特性計算</p><p>　　1)采

81、用順列布置，倒“S”型橫向沖刷布置。</p><p>　　取S1=100㎜,布置14根；取S2=125㎜，布置12根；取管子直徑d=51㎜。</p><p>　　2)各組管子的結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)見表3-7</p><p>　　表3-7管子結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)</p><p>　　3)對流管束受熱面積計算</p><p>　　H=14

82、5;πd×(L6+L1+L2+L3+L4+L5+L7)</p><p>　　=14×3.14×0.051×49.28</p><p><b>　　=110.48</b></p><p><b>　　4)煙氣流通截面積</b></p><p>　　F1=1

83、15;1.59-12×0.051×1 =0.97 </p><p>　　F2=0.95×1.59-7×3.14×0.0512×12/4=0.92</p><p>　　F3=0.6×1.9-12×3.14×0.0512×12/4=0.873</p><p>　　F4

84、=0.912×1.59-12×0.051×0.912=0.825</p><p>　　F5=0.99×1.59-12×0.051×0.99=0.73</p><p>　　F6=0.884×1.59-12×0.051×0.88=0.802</p><p>　　Fpj=(F1+F2

85、+F3+F4+F5+ F6)/6=0.863</p><p><b>　　5)有效輻射層厚度</b></p><p>　　s=0.9d(4S1S2/πd2-1)</p><p>　　=0.9×0.051×[(4×10×125)/(3.14×512)-1]</p><p>

86、<b>　　=0.2351 m</b></p><p><b>　　6)比值</b></p><p>　　σ1=100/51=1.9608</p><p>　　σ2=125/51=2.4510</p><p>　　(2)鍋爐管束傳熱計算見表3-8</p><p>　　表3-8

87、鍋爐管束傳熱計算</p><p><b>　　鑄鐵省煤器計算</b></p><p>　　(1)鑄鐵省煤器布置見圖2</p><p>　　(2)鑄鐵省煤器幾何計算見表3-9</p><p>　　(3)鑄鐵省煤器傳熱計算見表3-10</p><p>　　表3-9省煤器幾何特性計算</p>

88、<p>　　表3-10 省煤器傳熱計算</p><p><b>　　熱力計算的誤差校核</b></p><p>　　表3-11 誤 差 校 核</p><p><b>　　計算結(jié)果匯總表</b></p><p>　　表3-12熱力計算結(jié)果匯總表</p><p>

89、<b>　　強(qiáng)度計算</b></p><p>　　上鍋筒有孔封頭強(qiáng)度計算</p><p>　　結(jié)論：hn/Dn=0.25>0.2 sy/Dn=0.00813<0.1 s>smin</p><p>　　d/Dn=0.4<0.6 強(qiáng)度合格</p><p><b>　

90、　下鍋筒封頭強(qiáng)度計算</b></p><p>　　結(jié)論：hn/Dn=0.25>0.2 sy/Dn=0.0098<0.1 s>smin</p><p>　　d/Dn=0.4<0.6 強(qiáng)度合格。 </p><p><b>　　上鍋筒筒身強(qiáng)度計算</b></p><p

91、>　　結(jié)論：s>smin Ps<Psw β<1.2</p><p><b>　　強(qiáng)度合格</b></p><p><b>　　下鍋筒筒身強(qiáng)度計算</b></p><p>　　結(jié)論：s>smin Ps<Psw β<1.2</p><

92、p><b>　　強(qiáng)度合格。</b></p><p><b>　　側(cè)集箱開孔強(qiáng)度計算</b></p><p>　　結(jié)論：Φs=0.188<φmin=0.584 β<1.5 強(qiáng)度合格。</p><p>　　安全閥排泄能力的計算</p><p>　　1、安全閥個數(shù)

93、 n=2</p><p>　　2、鍋爐額定熱功率 Q=2.8MW</p><p>　　3、安全閥始起壓力 Ps=1.12Pe=1.21MPa</p><p>　　4、鍋爐額定出水壓力下的飽和熱水焓</p><p>　　I=2785.54KJ/Kg</p><p>　　5、進(jìn)入鍋爐的水焓 ij

94、=293.15KJ/Kg</p><p>　　6、安全閥開啟高度 h</p><p>　　7、安全閥流通直徑 d</p><p>　　8、排量系數(shù) h/d≤1/20，c=135</p><p>　　h/d≥1/4， c=70</p><p>　　取 h/d≥1/4 c=70 則d

95、min=[（4×35.3×1.4Q）/ncps（i-ij）]1/2=3.48cm</p><p>　　滿足鍋爐安全監(jiān)察規(guī)程中的規(guī)定，安全閥合格。</p><p><b>　　煙風(fēng)阻力計算</b></p><p>　　煙道阻力及引風(fēng)機(jī)的計算</p><p><b>　　煙道總阻力的計算<

96、/b></p><p>　　1、爐膛真空度：根據(jù)平衡通風(fēng)情況給出的爐膛出口負(fù)壓取值范圍為20～30Pa,在此取爐膛真空度Δhl=20Pa。</p><p>　　2、燃盡室真空度：與爐膛相比可取燃盡室真空度Δhrj=0Pa。</p><p>　　故總的爐膛出口負(fù)壓（包括燃盡室）為S″l=Δhl+Δhrj=20Pa。</p><p>　　3

97、、鍋爐管束阻力計算</p><p><b>　　表5-1</b></p><p>　　4、標(biāo)準(zhǔn)鑄鐵省煤器阻力計算</p><p><b>　　表5-2</b></p><p>　　5、假設(shè)進(jìn)入空氣預(yù)熱器前煙道門的阻力Δhym=15Pa，它不包含在空氣預(yù)熱器阻力之內(nèi)。</p><p

98、><b>　　6、除塵器阻力：</b></p><p>　　由于容量為4t/h，加裝旋風(fēng)除塵器，取除塵器阻力hcc=800Pa。</p><p>　　7、省煤器至煙囪之間的連接煙道的阻力假定為hy=75Pa。</p><p><b>　　8、煙囪阻力</b></p><p><b>

99、　　表5-3</b></p><p>　　9、煙道（包括煙囪）自生通風(fēng)力的計算</p><p><b>　　表5-4</b></p><p>　　10、鍋爐煙道系統(tǒng)總壓降</p><p><b>　　表5-5</b></p><p><b>　　引風(fēng)機(jī)的

100、選擇</b></p><p><b>　　表5-6</b></p><p>　　風(fēng)道阻力及送風(fēng)機(jī)的計算</p><p><b>　　風(fēng)道系統(tǒng)阻力計算</b></p><p>　　1、進(jìn)口冷風(fēng)道阻力：按實際設(shè)計經(jīng)驗，取進(jìn)口冷風(fēng)道阻力Δhl=288Pa。</p><p&g

101、t;<b>　　2、熱風(fēng)道阻力</b></p><p>　　3、水泥熱風(fēng)道阻力的計算方法同鋼板熱風(fēng)道阻力，假定Δhsn=130Pa。</p><p>　　4、爐排進(jìn)風(fēng)管阻力計算（一般布置4個，以2個全開計算）</p><p><b>　　表5-7</b></p><p>　　6、爐排下必須具備的風(fēng)壓

102、：這個風(fēng)壓是用來克服爐排和其上燃料層的阻力由《工業(yè)鍋爐原理》表5-5可知Δhlp=1157Pa。</p><p>　　7、風(fēng)道系統(tǒng)總的流動阻力</p><p>　　ΔHklz=ΣΔh=Δhl +Δhsn+Δhjf+Δhlp</p><p>　　=1607.62 Pa</p><p>　　8、風(fēng)道（包括爐膛）自生通風(fēng)力</p>&

103、lt;p>　　表5-8風(fēng)道（包括爐膛）自生通風(fēng)力</p><p>　　8、鍋爐風(fēng)道系統(tǒng)總壓降</p><p>　　ΔHk=ΔHklz-hkzs-Sˊl=1527.11 Pa</p><p><b>　　送風(fēng)機(jī)的選擇</b></p><p><b>　　表5-9</b></p>&

104、lt;p><b>　　結(jié)論</b></p><p>　　本次畢業(yè)設(shè)計是設(shè)計有關(guān)在青海西寧地區(qū)運行的熱水鍋爐，由于該地區(qū)海拔高、氣壓低，空氣中氧氣濃度低對燃燒產(chǎn)生了一定的負(fù)面影響。綜合考慮燃料運輸費用成本決定采用西寧地區(qū)的大通產(chǎn)三類煙煤。設(shè)計爐型時考慮到經(jīng)濟(jì)性，可靠性和鍋爐運行經(jīng)驗采用雙鍋筒橫置式鏈條爐。在設(shè)計中充分考慮到了高原地區(qū)的不利因素，采用了加高爐膛方法延長了煙氣在爐內(nèi)的停留時間

105、以達(dá)到充分燃盡的目的；采用合理的前后拱布置等措施來提高爐膛出口煙氣溫度達(dá)到強(qiáng)化著火加強(qiáng)燃燒的目的；考慮到高原地區(qū)氣壓降低氣體體積增大的影響在計算時適當(dāng)增大了各受熱面處的過量空氣系數(shù)，使鍋爐在惡劣條件下交好燃燒達(dá)到出力的目的；設(shè)計中所有這些措施的使用基本上達(dá)到了降低高海拔對燃燒的影響的目的，強(qiáng)化了燃燒。</p><p>　　通過這次畢業(yè)設(shè)計培養(yǎng)了我們把所學(xué)的理論知識同工程實際相結(jié)合的能力。通過這次畢業(yè)設(shè)計使我系統(tǒng)的

106、了解了工程中鍋爐設(shè)計所必須考慮的諸多問題，同時也鍛煉了計算，CAD做圖，以及資料查閱能力。</p><p>　　本次設(shè)計首先根據(jù)設(shè)計題目收集基本資料而后進(jìn)行計算，根據(jù)所收集的資料確定鍋爐設(shè)計方案，進(jìn)行熱力和校核計算。最后根據(jù)各部分得到的數(shù)據(jù)畫出設(shè)計圖紙。</p><p>　　三個多月的畢業(yè)設(shè)計使我獲益很多。畢業(yè)設(shè)計是大學(xué)生走向社會上崗前的一次很好的鍛煉機(jī)會，使我們對工程實際有了初步的了解。

107、總的來說本次設(shè)計比較成功。</p><p><b>　　致謝</b></p><p>　　四年的努力學(xué)習(xí)，使我對于鍋爐方面的理論知識有了基本了解，同時也初步掌握了一些實踐操作經(jīng)驗，具備了必要的實際動手能力以及一定的獨立分析問題與解決問題的能力，為今后的工作和學(xué)習(xí)打下了堅實的基礎(chǔ)。我們深知現(xiàn)在的一切與老師們四年以來的諄諄教誨是密不可分的，其中包含了xx等老師的心血和辛勤

108、的工作。這次畢業(yè)設(shè)計能夠順利地完成，與黃波老師的不倦指導(dǎo)是分不開的，也得益于教研室其他老師和同學(xué)們的關(guān)心與幫助，令我深受感動。在此，我向各位老師以及幫助過我的同學(xué)們表達(dá)最深切的感謝和由衷的祝愿！</p><p>　　鑒于自己在工業(yè)鍋爐設(shè)計方面的知識水平有限，在課題中難免存在錯誤與疏漏，懇請各位老師不吝賜教。</p><p><b>　　參考文獻(xiàn)</b></p&g

109、t;<p>　　1 趙明泉.鍋爐結(jié)構(gòu)與設(shè)計.哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社，1987：46～200</p><p>　　2 林宗虎，徐通模.實用鍋爐手冊.化學(xué)工業(yè)出版社，1999：312～595</p><p>　　3 馮俊凱，沈幼庭，楊瑞昌等.鍋爐原理與計算.第三版.科學(xué)出版社，2003：298～379</p><p>　　4 陳鵬.中國煤炭性質(zhì)、分類和利用.

110、化學(xué)工業(yè)出版社，2001：119～173</p><p>　　5 沈維道，蔣智敏，童鈞耕.工程熱力學(xué).第三版.高等教育出版社，2001：394～409</p><p>　　6 劉興家，傅國民.承壓容器強(qiáng)度分析與設(shè)計.哈爾濱地圖出版社，2003：90～125</p><p>　　7 陳學(xué)俊，陳聽寬.鍋爐原理.第二版.西安交通大學(xué)出版社，1990：35～265</

111、p><p>　　8 Ting Wang. Effect of Elevated Free-Stream Turbulence on Transitional Flow Heat Transfer Over Dual-Scaled Rough Surfaces. Journal of Heat Transfer,2005,vol.127,No.4:393～403</p><p>　　9 胡中鐸.

112、層燃鍋爐在高原地區(qū)設(shè)計問題討論.應(yīng)用能源技術(shù)，2001年第1期：36-37</p><p>　　10 李寶山.高原地區(qū)鍋爐提高出力的研究與實踐.能源研究與利用，1999年第1期：22-24</p><p>　　11 劉全.高原地區(qū)阻力修正及風(fēng)機(jī)選型.鍋爐制造，2001年第2期，79-80</p><p>　　12 Heinz Rechten. Renewable E

113、nergy Technologies.U.S.-China Clean Energy Technology Forum. Cummins Power Generation.1997.pp.77-90</p><p>　　13.楊文.海拔高度最鍋爐計算的影響.江西能源研究與探討，2004年第2期37-39.</p><p>　　14 Solving Vibration Problems In

114、 Hydraulic Machinery</p><p><b>　　附錄</b></p><p><b>　　附錄A-焓溫表</b></p><p><b>　　表3-4 焓溫表</b></p><p><b>　　附錄B-英文翻譯</b></p&

115、gt;<p><b>　　原文</b></p><p>　　Solving Vibration Problems In Hydraulic Machinery</p><p><b>　　Abstract</b></p><p>　　In the current paper, various cases of

116、 vibration problems detected in hydraulic machinery are presented.These cases were found during several years of vibration monitoring.the problems have been classified depending on their origin.For all of them,a systemat

117、ic approach is given indicating the symptoms,the exciatation provoking them,the possibilities of amplification due to resonance and the remedies that have been applied.</p><p>　　Introduction</p><p

118、>　　Vibration problems are common in hydraulic machinery.Solving them helps to increase the machine life and to reduce maintenance costs.</p><p>　　Many cases have been found and solved during last years of

119、 monitoring (Egusquiza 1998 and Egusquiza et.2000).Some of them have been due to design or mounting problems and others due to damage in machine elements.The cases presented here correspond to large machine with vertical

120、 shaft and rigid coupling.The problems found have been classified in the following types:</p><p>　　Type 1: Excessive excitations of hydraulic origin</p><p>　　Type 2: Hrust bearing problems</p

121、><p>　　Type 3: Unbalance and misalignment</p><p>　　Type 4: Electromagnetic problem</p><p>　　A methodology to solve these types of vibration problems is proposed in the paper.The steps

122、to follow are indicated in Fig,1.Once the abnormal high vibration amplitudes have been detected through scheduled monitoring or machine malfunctioning.Vibration analysis has to be proformde to identify the origin of the