600MW超临界锅炉课程设计正文
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第1章设计任务书
设计题目:600MW等级超临界压力煤粉锅炉
原始资料如下:
锅炉蒸发量:D sh=1913t/h
过热蒸汽压力:p sh''=25.4MPa(表压)
过热蒸汽温度:t sh''=571℃
再热蒸汽流量:D rh=1586t/h
再热蒸汽入口压力:p rh'=4.35MPa(表压)
再热蒸汽入口温度:t rh'=310℃
再热蒸汽出口压力:p rh''=4.16MPa(表压)
再热蒸汽出口温度:t rh''=569℃
给水压力:p fw=29.35MPa
给水温度:t fw=282℃
周围环境温度:t ca=20℃
排烟温度:v exg=126℃
制粉系统:直吹式、中速磨
(1)燃料名称:神府东胜煤
(2)煤的收到基成分(%):C ar=57.33, H ar=3.62,O ar=9.94, N ar=0.70,
S ar=0.41, A ar=15.00, M ar=13.00
(3)煤的干燥无灰基挥发分:V daf=33.64%
(4)煤的收到基低位发热量:Q net,ar=21805kj/kg
(5)灰熔点:DT、ST、FT>1500℃
第2章燃料的数据校核和煤种判别2.1 燃料的数据校核计算列于表2-1。
表2-1 燃料的数据校核和煤种判别
2.2 煤种判别:
由燃料特性得知:
因为V daf =33.64% ,10%<V daf<37%
所以煤种为烟煤
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,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;
(3)机炉之间的连接管道不长。
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。
本锅炉为高压参数,汽化吸热较多,加热吸热和过热吸热较少。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,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。为使屏过热器中的传热温差不致过大,在炉顶及水平烟道的两侧墙,竖井烟道的两侧墙和后墙均布置包覆过热器。
热风温度要求高(t=360℃)采用双级布置空气预热器双级省煤器。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
(1)过热蒸汽系统的流程
汽包→顶棚过热器进口集箱→炉顶及尾部包覆过热器管束→尾部包覆过热器后集箱→(悬吊管过热器管束→悬吊管过热器出口集箱)尾部左右侧包覆过热器上集箱→尾部上下侧包覆过热器管束→尾部上下侧包覆过热器下前集箱→水平烟道左右侧包覆过热器管束→水平烟道左右侧包覆过热器上集箱→对流过热器进口集箱→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→省煤器进口集箱→省煤器管束→省煤器出口集箱→后墙引出管→汽包→下降管→下联箱→水冷壁→上联箱→汽包。
整个炉膛全部布满水冷壁,炉膛出口凝渣管簇由锅炉后墙水冷壁延伸而成,在炉膛出口处采用油后墙水冷壁延伸构成的遮焰角,以使烟气更好地充满炉膛。采用光管水冷壁。
对流过热器分两级布置,由悬挂式蛇形管束组成。在两级之间有锅炉自制冷凝水喷水减温装置.由进入锅炉的给水来冷却饱和蒸汽制成凝结水,回收凝结放热量后再进入省煤器。
省谋器和空气预热器采用两级配合布置,以节省受热面。减少钢材消耗量。
锅炉采用四根集中下降管,分别供水给12组水冷壁系统。
燃烧方式采用四角布置的直流燃烧器。
根据煤的特性选用中速磨煤机的负压直吹系统次风。
锅炉本体结构见附图(锅炉剖面图)
第4章锅炉的热力计算
4.1 燃料燃烧和锅炉热平衡计算
4.1.1 燃料的燃烧计算
(1)煤完全燃烧(1
α=)时理论空气量及燃烧产物容积计算见表4-1(以lkg燃料为准)。
(2)烟气特性的计算列于表4-2
(3)烟气焓温的计算列于表4-3
表4-3 烟气焓温表
4.1.2 锅炉的热平衡计算
锅炉的热平衡计算列于表4-4
4.2 炉膛设计和热力计算