卧式燃油燃气蒸汽锅炉设计.doc

卧式燃油燃气蒸汽锅炉设计卧式燃油燃气蒸汽锅炉设计设计指标：设计指标：1.型号 WNS2-1-YCQT2.设计热效率 90%3.炉型：卧式、波纹炉胆、三回程烟管（螺纹管） 、湿背式顺流4.烟管公称直径、流速m/s351）（20~16u5. 10. 1~03. 130 K/293. 1Nmkg30/34. 1Nmkgy1 . 0 )( 2732730.MPaP tyypt y6.给水温度℃20gst7.排污率%58.滞水率 W=4%9.空气温度℃20tlk一、热工计算一、热工计算1、空气平衡计算按设计指标 5 选取炉膛出口过量空气系数=1.08，按第 60 页表 3-’’ l1 选取各项受热面烟道的漏风系数，进行空气平衡计算，编制空气平衡表，见表 1表表 1 1 空气平衡表空气平衡表过量空气系数锅炉受热面 进口’出口’’漏风系数炉膛1.021.100.082、理论空气量和理论烟气量计算，见表 2查第 43 页表 2-14 知 0 号轻柴油 Car=85.55% Har=13.49% Oar=0.66 Nar=0.04% Sar=0.25% Aar=0.01% Mar=0%表表 2 2 理论空气量和理论烟气量计算理论空气量和理论烟气量计算序项目符号计算或数据来源数值单位号1理论空气量0 KV0.0889（Car+0.375Sar）+0.265Har-0.0333Oar=0.660.0333-13.490.2650.250.37585.550.088911.169kg/m32二氧化物体积RO2V25. 0375. 055.8501866. 00.375SarCar0.018661.598kg/m33理论氮气量0 N2V11.1690.790.040.0080.79VNa008. 00 K8.824kg/m34理论水蒸气量0 H2OV11.1690.016100.012413.490.1110.0161V0.0124Mar0.111Har 0 K 1.677kg/m35理论烟气量0 yV1.6678.8241.598VVV0 H2O0 N2RO212.089kg/m33、各受热面烟道中烟气特性计算，见表 3表表 3 锅炉各受热面烟道中烟气特性计算锅炉各受热面烟道中烟气特性计算序 号项目符号计算公式单位炉膛及凝渣管1平均过量空气系数Pj2’’’1.102实际水蒸气量H2OV0 KPj0 H2OV10.0161Vkg/m31.6953实际烟气量yV0 KPjH2O0 N2RO2V1VVVkg/m313.2164体积分数RO2VRO2ryRO2VV0.12095H2O 体积分数H2OryH2OVV0.12696三原子气体体 积分数qrOHROrr220.24787烟气质量yG0 KPjV306. 1100Aar1kg/kg17.0358标准状态下烟气密度0 yy0 KPjVV306. 1100Aar1 3kg/m1.28904、空气焓和烟气焓计算,见表 4其中、、、查第 81 页表 3-4 获得 CO2c N2c H2Oc Kc表表 4 烟气焓温表烟气焓温表 单位单位kJ/kgRO2h0 N2h0 2hOH0 yh0 kh001kyyhhh/℃·RO2V CO2c·0 N2V N2c·0 H2OV H2Oc+RO2h0 N2h+0 2hOH K0 KcV1.1100271.71147.1253.21671.41474.31818.8200572.12294.2509.83376.12971.03673.2300893.33459.0776.55128.84501.15578.94001233.74650.21049.86933.76053.67539.15001591.65859.11333.28783.97639.69547.96001954.47094.51621.710670.69270.311597.67002334.78347.51923.512605.710945.613700.38002723.09644.62240.514608.112621.015870.29003117.710968.22555.716641.614307.518072.410003518.812300.72892.818712.316038.720316.211003927.913633.13230.020791.017814.622572.512004341.814965.53573.722881.019590.424840.013004757.216333.23932.625023.021366.327159.614005179.117736.24290.027205.323198.029525.115005599.419104.04662.129365.525018.631867.416006021.320507.05034.431562.726839.134246.617006450.021910.05413.433773.428670.836640.518006877.823313.05799.135989.930491.439039.019007306.124751.36186.538243.932356.641479.620007740.726154.36585.640480.634233.043903.95、锅炉热平衡及燃料消耗量计算，见表 5表表 5 锅炉热平衡及燃料消耗量计算锅炉热平衡及燃料消耗量计算序号项目符号计算或数据来源数值单位1燃料低位发热量arVnetQ，，计算41920kJ/kg序号项目符号计算或数据来源数值单位2冷空气温度lkt给定20℃3理论冷空气焓0 lkh 2 . 04 .132169.110lkKctV295.76kJ/kg4排烟温度Py先假定，后校核200℃5排烟焓Pyh根据及=1.10，查表 4 烟气焓温表PyPj2975.2kJ/kg6排烟热损失2q1001419209 .29430. 12 .29751001001Q4arVnet0 qhhlKPyPy，，6.18%7气体未完全燃烧热损失3q查第 226 页表 5-4 选取0.5%8散热损失5q查第 91 页表 3-9 选取3%9燃料收到基灰分Aar给定0.01%10锅炉总热损失q++=6.18+0.5+32q3q5q9.68%11锅炉热效率=q10068. 910090.32%12饱和水焓bsh按=1MPa，查饱和水蒸气表bsP762.8kJ/kg13饱和蒸汽焓bgh按=1MPa，查饱和水蒸气表bsP2777.7kJ/kg14汽化潜热r按=1MPa，查饱和水蒸气表bsP2014.8kJ/kg15给水焓gsh按℃查未饱和20,1gsgstMPap水与过热蒸汽表84.8kJ/kg16锅炉排污量PWD05. 02PWDP0.1t/h17蒸汽湿度w给定4%18锅炉有效利用热量glQ 8 .762( 1 . 010048 .20148 .847 .27772101003  gsbsPWgsbghhDrwhhD5292416kJ/h310)8 .8419燃料消耗量B1004192032.9036005292416 3600,,arvnetgl 0.0388kg/s20计算燃料消耗量jBBqB 100140.0388kg/s21保热系数332.9031155  0.968二、锅炉换热计算二、锅炉换热计算6、锅炉炉胆传热计算表表 6 6 锅炉炉胆传热计算锅炉炉胆传热计算 序 号名称符 号单位公式结果1锅炉输入热量rQkJ/kg设计给定arvnetar,,419202计算燃料消耗 量jBkg/h热平衡计算144.723保热系数—热平衡计算0.9674炉胆出口过量 空气系数l —选取1.105炉胆漏风系数l—选取0.006冷空气温度lkt℃选定207冷空气焓0 lkIkJ/kg查温焓表294.98热空气温度rkt℃设计209热空气焓0 rkIkJ/kg查温焓表294.910空气带入炉内 热量kQkJ/kg0 lklI 324.411炉胆入炉热量lQkJ/kgKrQQ4634 100100 42034.812绝热燃烧温度ll℃查温焓表1922.913绝热燃烧绝对 温度llTK273ll2195.914炉胆出口温度l ℃假定100015炉胆出口绝对 温度lT  K273 l127316火焰绝对平均 温度hyTK)(41llllTTT   1494.517炉胆壁温bt℃90bht283.35518炉胆绝对壁温bTK273bt556.35519炉胆出口烟焓lI  kJ/kg查温焓表20316.220辐射和对流换 热系数C)/(2kmkW设计选取12.3621辐射和对流的 有效面积fH2m计算5.02422烟气放热量rpQkJ/kg)(llIQ 21001.923烟气传热量crQkJ/kg])100()100[(44bhyjfTTBHc20994.324计算误差%100rpcrrp Q0.0367、对流受热面计算 本锅炉为湿背式带回燃式的三回程锅壳式锅炉，对流受热面分第一烟管管 束,第二烟管管束，其中第一管束烟管为螺纹管，第二管束烟管采用光管，省煤 器为常规光管，具体的计算结果参看下表：表表 7.17.1 第一管束结构计算第一管束结构计算序号名称符号单位公式结果1螺纹管节距tmm设计选取72.00 2螺纹管槽深mm设计选取2.00 3螺纹管的内径drmm设计选取51.00 4螺纹管的根数Nr—设计选取1015光管的内径dgmm设计选取51.00 6光管的根数Ng—设计选取0.00 7拉撑管的内径dlmm设计选取51.00 8拉撑管的根数Nl—设计选取0.00 9螺纹管烟气流通面积Frm2Nrdr 2785. 00.19 10光管烟气流通面积Fgm2Ngdg 2785. 00.00 11拉撑管烟气流通面积Flm2Nldl 2785. 00.00 12纵向冲刷管长度Lm设计选取2.00 13螺纹管传热面积Hrm2NrLdr32.3514光管传热面积Hgm2NgLdg0.00 15拉撑管传热面积Hlm2NlLdl0.00 16烟气总流通面积Fdm2Fr+Fg+Fl0.19 17总传热面积Hdm2Hr+Hg+Hl32.35 表表 7.27.2 第一管束热力计算第一管束热力计算 序号名称符号单位公式结果 1入口烟温℃设计给定10002入口烟焓Ikg/h查温焓表20316.23出口烟温  ℃假定2704出口烟焓I  kg/h查温焓表5007．95管束出口估 量空气系数2d —选取1.106管束漏风系 数—选取0.0007冷空气温度 lkt℃选取208冷空气焓0 lkIkJ/kg查温焓表294.99保热系数—热平衡计算0.96710管束热平衡 入量1rpQkJ/kg)(II 14803.1111平均烟气温 度p℃ 2)( 63512大端温度 dt℃ bht82013小端温度 xt℃ bht 9014对数温度t℃xdxdttttln)( 330.415平均烟气流 量Wsm/2732733600pyj FdVB 9.316烟气的普朗 特数Pr—查烟气特性表0.6181。