课程设计任务书 一、课程设计题目： 二、课程设计任务： 1.任务： 2.已知条件： 三、原始资料 1.锅炉结构及设计参数 锅炉型号为SHL10-1.3/350-WⅢ型，如图8-1所示，炉膛内前墙、后墙、炉顶及两侧墙均布置有水冷壁，炉膛后沿烟气流程布置有凝渣管、过热器、对流管束、鳍片式铸铁省煤器和管式空气预热器。锅炉设计给水温度105℃，给水压力1.4MPa，排污率5%，冷空气温度30℃，热空气温度150℃，排烟温度180℃，炉膛出口处负压20Pa。 设计煤种为山西阳泉无烟煤，煤质资料为：C ar=65.65%，H ar=2.64%，O ar=3.19%，N ar=0.99%，S ar=0.51%，M ar=8%，A ar=19.02%，V daf=7.85%，= Q24426kJ/kg。 ar, net 锅炉受热面的设计过量空气系数及漏风系数见表8-8。设计热力计算结果见表8-9。
kJ/kg 10781.5 735.2 2229.4 图8-1 SHL10-1.37/350-W Ⅲ型锅炉本体结构简图 1-炉膛；2-烟窗及凝渣管； 3-过热器；4-对流管束； 5-省煤器，6-烟道门；7-空气预热器；8-风室；9-炉排 四、热力计算步骤 （一）辅助计算
当net ar,ar fh A a 4190 Q ≤6时，飞灰焓fh h 可忽略不计；实际烟气焓值只需要计算设备所处温度环境对应的焓值，不必全部算。
（二）炉膛热力计算 炉膛结构如图8-2所示。 图8-2 炉膛结构 AB=3320mm；BC=2280mm；CD=3850mm；DE=1970mm； EF=3340mm；FG=980mm；GH=1470mm；HI=640mm 要求学生：在图8-2中标出与尺寸相关的结构名称，如炉膛宽度、深度等。 2.炉膛的传热计算
1. 水冷壁、锅炉管束、省煤器、过热器、再热器、凝渣管、空气预热器的作用是什么？ 水冷壁：（1）吸收炉膛内火焰的热量，是主要蒸发受热面，将烟气冷却到合适的炉膛出口温度。（2）保护炉墙。（3）悬吊敷设炉墙、防止炉壁结渣。凝渣管：是蒸发受热面，进一步降低烟气温度，保护烟气下游密集的过热受热面不结渣堵塞。锅炉管束：是蒸发受热面。过热器：是过热受热面。将锅炉的饱和蒸汽进一步加热到所需过热蒸汽的温度。省煤器：（1）降低排烟温度，提高锅炉效率，节省燃料。（2）充当部分加热受热面或蒸发受热面。空气预热器：（1）降低排烟温度提高锅炉效率。（2）改善燃料着火条件和燃烧过程，降低燃烧不完全损失，进一步提高锅炉效率。（3）提高理论燃烧温度，强化炉膛的辐射传热。（4）热空气用作煤粉锅炉制粉系统的干燥剂和输粉介质。 2. 水冷壁、省煤器、过热器、空气预热器可分为哪几类？各有什么优缺点？ 水冷壁可分为光管水冷壁和膜式水冷壁。光管水冷壁优点：制造、安装简单。缺点：保护炉墙的作用小，炉膛漏风严重。膜式水冷壁：优点：对炉墙的保护好，炉墙的重量、厚度大为减少。炉墙只需要保温材料，不用耐火材料，可采用轻型炉墙。水冷壁的金属耗量增加不多。气密性好，大大减少了炉膛漏风，甚至也可采用微正压燃烧，提高锅炉热效率。蓄热能力小，炉膛燃烧室升温快，冷却亦快，可缩短启动和停炉时间。厂内预先组装好才出厂，可缩短安装周期，保证质量。缺点：制造工艺复杂。不允许两相邻管子的金属温度差超过50 度，因要把水冷壁系统制成整体焊接的悬吊框式结构，设计膜式水冷壁时必须保证有足够的膨胀延伸自由，还应保证人孔、检查孔、看火孔以及管子横穿水冷壁等处有绝对的密封性。省煤器：铸铁式省煤器：优点：耐腐蚀、耐磨损。耐内部氧腐蚀、耐外部酸腐蚀。缺点：承压能力低，铸铁省煤器的强度不高，即承压能力低。不能做成沸腾式，否则易发生水击，损坏省煤器；易积灰，表面粗糙，胁制片间易积灰、堵灰；易渗漏，弯头多，法兰连接，易渗水漏水。体积大，重量重，价格贵，铸铁省煤器管壁较厚，笨重。钢管式省煤器：优点：钢管式省煤器可用于任何压力和容量的锅炉，置于不同形状的烟道中。体积小，重量轻，价格低廉。过热器：水平过热器：疏水容易，固定困难。立式放置时刚好相反。空气预热
qwertyuiopasdfghjklzxcvbnmqwert yuiopasdfghjklzxcvbnmqwertyuiop asdfghjklzxcvbnmqwertyuiopasdfg hjklzxcvbnmqwertyuiopasdfghjklzx cvbnmqwertyuiopasdfghjklzxcvbn mqwertyuiopasdfghjklzxcvbnmqwe rtyuiopasdfghjklzxcvbnmqwertyuio pasdfghjklzxcvbnmqwertyuiopasdf ghjklzxcvbnmqwertyuiopasdfghjklz xcvbnmqwertyuiopasdfghjklzxcvbn mqwertyuiopasdfghjklzxcvbnmqwe rtyuiopasdfghjklzxcvbnmqwertyuio pasdfghjklzxcvbnmqwertyuiopasdf ghjklzxcvbnmqwertyuiopasdfghjklz xcvbnmqwertyuiopasdfghjklzxcvbn mrtyuiopasdfghjklzxcvbnmqwertyu iopasdfghjklzxcvbnmqwertyuiopas dfghjklzxcvbnmqwertyuiopasdfghjk WDLZ240/ 热力计算汇总表 ZB D144-6 武汉锅炉集团动力机械制造有限公司 2011年9月19日
说明 1.本计算按照《锅炉机组热力计算标准》（苏联1937年版）进行。 2.计算中有关数据取自SJ D144-13《锅炉几何尺寸计算书》。 目录 一、锅炉规范 二、锅炉燃料 三、热力计算汇总表
1.水冷壁、锅炉管束、省煤器、过热器、再热器、凝渣管、空气预热器的作用是什么？ 水冷壁：（1）吸收炉膛内火焰的热量，是主要蒸发受热面，将烟气冷却到合适的炉膛出口温度。（2）保护炉墙。（3）悬吊敷设炉墙、防止炉壁结渣。 凝渣管：是蒸发受热面，进一步降低烟气温度，保护烟气下游密集的过热受热面不结渣堵塞。锅炉管束：是蒸发受热面。过热器：是过热受热面。将锅炉的饱和蒸汽进一步加热到所需过热蒸汽的温度。省煤器：（1）降低排烟温度，提高锅炉效率，节省燃料。（2）充当部分加热受热面或蒸发受热面。空气预热器：（1）降低排烟温度提高锅炉效率。（2）改善燃料着火条件和燃烧过程，降低燃烧不完全损失，进一步提高锅炉效率。（3）提高理论燃烧温度，强化炉膛的辐射传热。（4）热空气用作煤粉锅炉制粉系统的干燥剂和输粉介质。 2.水冷壁、省煤器、过热器、空气预热器可分为哪几类？各有什么优缺点？ 水冷壁可分为光管水冷壁和膜式水冷壁。光管水冷壁优点：制造、安装简单。缺点：保护炉墙的作用小，炉膛漏风严重。膜式水冷壁：优点：对炉墙的保护好，炉墙的重量、厚度大为减少。炉墙只需要保温材料，不用耐火材料，可采用轻型炉墙。水冷壁的金属耗量增加不多。气密性好，大大减少了炉膛漏风，甚至也可采用微正压燃烧，提高锅炉热效率。蓄热能力小，炉膛燃烧室升温快，冷却亦快，可缩短启动和停炉时间。厂内预先组装好才出厂，可缩短安装周期，保证质量。缺点：制造工艺复杂。不允许两相邻管子的金属温度差超过50度，因要把水冷壁系统制成整体焊接的悬吊框式结构，设计膜式水冷壁时必须保证有足够的膨胀延伸自由，还应保证人孔、检查孔、看火孔以及管子横穿水冷壁等处有绝对的密封性。 省煤器：铸铁式省煤器：优点：耐腐蚀、耐磨损。耐内部氧腐蚀、耐外部酸腐蚀。缺点：承压能力低，铸铁省煤器的强度不高，即承压能力低。不能做成沸腾式，否则易发生水击，损坏省煤器；易积灰，表面粗糙，胁制片间易积灰、堵灰；易渗漏，弯头多，法兰连接，易渗
表E12名称符号 单位 计算公式或数据来源数值结构 横流冲刷错列管簇 管子直径d m 设计选取0.032管子壁厚σm 设计选取0.004管子内经dn m 设计选取0.024横向双排数Z 1,even —设计选取44横向单排数Z 1,odd —设计选取 43平均横向排数 Z 1,ave —0.5(Z1,even+Z1,odd)43.5纵向排数（垂直方向）Z 2—设计选取48并联管数n —(Z1,even+Z1,odd)87弯曲半径R m 设计选取0.06横向节距s 1m 设计选取0.1纵向节距s 2m 设计选取0.06横向相对节距σ1—s1/d 3.125纵向相对节距 σ2—s2/d 1.875省煤器前辐射空间深度l r m 设计选取1省煤器隔断深度lspa m 设计选取1省煤器高度 h m 设计选取 3.76省煤器管与侧墙距离δ1m 设计选取0.024省煤器管与中心线距离δ2m 设计选取0.05省煤器管与前后墙距离δ3m 设计选取0.05竖直烟井宽度a 炉膛宽度9.841烟道深度b g m 设计选取 4.4省煤器管组数——设计选取2每排管长l i m a-2（δ1+δ2）9.693受热面布置管长l'm Z 1,ave Z 2l i +nπR(Z 2-2)/220616.2最上面二排管长l 1m 2nli 1686.6靠墙和中心线管长l 2m 4(Z2-4)li 1706.0进出口穿墙区l 3m 2nδ1 4.18弯头及中间段l 4m 2nπR(Z2/2-1)754.4有效受热面布置管长l m l'-(l1+l2+l4)/2+l3/218544.80受热面积A m 2πdl 1864.32烟气流通面积A g m 2ab-Z 1,ave d(l 1+4R)29.47水流通面积A w m 22n(πd n 2/4)0.07872有效辐射层厚度 s m 0.9d(4σ1σ2/π-1) 0.186 主蒸汽流量D1kg/h 410000计算燃料消耗量B j kg/s 10.63一级减温水流量D ds1kg/h 8200二级减温水流量D ds2kg/h 5800计算燃煤耗量B cal kg/s 10.63漏风系数Δa — 1.33-1.310.02冷空气理论焓I 0ca kJ/kg 20℃冷空气焓193.3烟气总容积（标态）V g Nm 3/kg 烟气特性表a=1.3210.16RO2份额r RO2—烟道平均过量空气系数1.270.132水蒸气容积分额 r H2O — 烟道平均过量空气系数1.27 0.0681 下级省煤器结构 计算用数据
毕业设计说明书＿工业锅炉程序设计毕业设计（论文）开题报告 题目：工业锅炉热力计算程序 学院：电力工程学院 专业：热能与动力工程 学生姓名：胡川 指导教师：齐晓波 日期：2005年6月 随着我国经济和工业的快速发展，每年有大量的工业锅炉被设计生产出来。锅炉的设计过程是非常规范的程序化设计，即在设计过程中要遵循锅炉设计的各种规程和标准。锅炉设计方法分为设计计算和校核计算，在实际设计中我们大量用到的是校核计算，所谓校核计算就是在给定条件下（如：排烟温度、给水温度、锅炉效率、煤种、产汽量，进口烟温，出口烟温等）先假设出炉型、各部收热面的结构，然后计算出各部受热面的烟气进口温度、出口温度、工质温度等，用在些计算值与给定值进行比较，如果误差在要求范围内则可结束计算，如果
误差不在范围内则应重新调整假设的结构再进行计算得出计算值，然后与假定值比较，直到误差满足要求。 由以上对锅炉设计特点的叙述可得出这样一个结论：锅炉设计是一个需要大量反复计算的过程，在这过程中所有的计算都是非常有规律的程序化设计过程。 锅炉的热力计算是锅炉设计的基础，是其他锅炉设计的依据。由此可见锅炉热力计算的重要性。为保证其计算的精度要求，在热力计算中常常是大量反复的计算，花费了大量的精力和时间。随着计算机应用的普及和锅炉热力计算的特点许多锅炉厂家和科技人员开发了一些锅炉热力计算的计算机程序，但是这些程序却都是针对某一具体锅炉而编制的，因此，当设计新的锅炉或对其它锅炉进行计算时，就需要编制新的计算程序，或者对相近炉型的计算程序进行修改，这样不但费时费力，而且易出差错。此外，以往的热力计算程序通常仅采用Fortran、Basic或C语言编制。这些语言具有强大的计算功能，并且使用也十分简单。但受其语言本生的限制，程序的输入和输出界面上却很难做得美观、易用。 MATLAB 是一种高效的工程计算语言，它在数值计算、自动控制、图象处理、神经网络等方面有着广泛的应用。利用MATLAB可制作出友好的图形界面，它能提供直观的交互入口。基于MATLAB 的优点，用MATLAB编制锅炉热力计算程序可提高编程的效率和完成许多其它程序无法完成的功能，如：与Excel 的连接、图形的输出等。MATLAB 友好的编程界面和用户界面提高了程序的可读性，在些其它程序是无法完成的 用MATLAB编制的工业锅炉热力计算程序目的在于完成工业锅炉的热力计算，既在给定工业锅炉的初始条件（额定蒸发量，锅筒压力，排烟温度，给水压力、温度，预热器出口空气温度，冷风温度，效率等）下通过热力计算确定工业锅炉的结构各尾部受热面的结构。然后用MATLAB把计算结果和中间计算参数输入到Excel中，并把炉子结构和各受热面结构用图形表示出来。 程序的结构和设计原则： 锅炉热力计算可分为计算入口、燃料计算、热平衡计算、炉膛结构计算、炉膛传热计算、捕渣管束计算、锅炉管束传热计算、省煤器计算、空气预热器计算、程序10大部分。基于热力计算的特点将程序也分为基本的10部分和一个放置供主计算程序调用的自己编写的函数库，它们为：0head程序说明、1fuel燃料计算程序、2balance热平衡计算程序、3structure 炉膛结构计算、4furnace炉膛传热计算程序、5catch捕渣管束计算程序、6drum锅炉管束传热计算程序、7economizres省煤器计算程序、8airheater空气预热器计算程序、8自用函数、9end。 为使计算程序清晰明了，在设计中应使程序尽可能的独立化和功能单一化，如：如果在程序中遇到某个参数，而在一个参数的计算比较复杂，这时应将它编写为一独立函数，然后由主函数来调用。 由于计算程序主函数都是以M文件的形式编写的，这样就使所有的热力计算程序中的变量公用工作空间“workspace”,这样计算程序级易由于变量重名而出错，所以如何有效的防止变量重名成为设计的程序是否可靠的关键。为防止变量重名在每一块计算程序中的变量均以一