鍋爐原理課程設計

《鍋爐原理》課程設計設計目的設計題目設計內容設計要求設計進度設計方法設計目的該課程設計是《鍋爐原理》的重要環(huán)節(jié)；使《鍋爐原理》課程的知識得以鞏固、充實和提高；增強綜合運用《熱力學》、《傳熱學》及《鍋爐原理》知識的能力；深化對鍋爐結構、生產(chǎn)工藝流程及各因素對鍋爐運行影響的認識；掌握鍋爐機組的熱力計算方法；培養(yǎng)查閱資料、合理選擇和分析數(shù)據(jù)、科學計算及制圖等基本技能；培養(yǎng)工程技術素養(yǎng)及對工程技術嚴肅認真和負責的態(tài)度。設計題目420t/h再熱煤粉鍋爐

變工況校核熱力計算設計課題的工程背景鍋爐運行中煤質特性的變化；鍋爐運行中負荷的頻繁波動；鍋爐輔助設備與系統(tǒng)故障的影響；鍋爐故障的診斷與分析；鍋爐的改造設計計算。校核設計應解決的問題通過校核熱力計算的方法，研究工況（煤種）變化后，鍋爐整體熱力特性的變化，具體體現(xiàn)在主要熱力參數(shù)的變化：各受熱面進出口煙氣與汽水溫度的變化；鍋爐機組的效率及燃料消耗量；會否出現(xiàn)受熱面超溫或汽溫嚴重不足現(xiàn)象；會否出現(xiàn)排煙溫度過高或過低現(xiàn)象。校核設計已知條件鍋爐的整體布置及受熱面結構尺寸；鍋爐的設計參數(shù)及原設計煤種；鍋爐的燃用煤種；鍋爐給水及減溫水參數(shù)；鍋爐的制粉系統(tǒng)型式。設計內容校核燃煤的元素分析數(shù)據(jù)，判別煤種；繪制鍋爐的結構布置簡圖和熱力系統(tǒng)圖；鍋爐爐膛及受熱面的結構特性計算；鍋爐的全面校核熱力計算；編寫課程設計說明書。

設計要求計算全部采用手工計算；所有計算均采用列表形式；列表計算中有關數(shù)據(jù)及計算公式必須直接列出或指明來源出處；計算完成后，必須對各部分受熱面按規(guī)定要求進行誤差校核計算，且要求誤差滿足要求；圖紙符合制圖規(guī)范要求；說明書條理及層次清楚；在設計教室按時上下班，組織考考勤；設計工作嚴禁抄襲他人成果，或請人計算。設計進度熟悉題目、收集資料：1天。繪制鍋爐整體布置圖：1天。繪制鍋爐詳細的傳熱熱力系統(tǒng)圖：1天。確定計算方法，繪制詳細計算流程圖：1天。煤質校核、燃燒計算：1天。受熱面熱力計算，結果分析： 14天。編寫、整理設計說明書： 1天。答辯： 1天?？偣?周時間。設計參考資料鍋爐課程設計（趙翔，任有中編，水利電力出版社）；《鍋爐原理》；鍋爐機組熱力計算標準方法；水蒸汽圖表、公式（國際公式化委員會IFC）；《工程熱力學》；《傳熱學》。設計方法鍋爐的兩種設計方法用于鍋爐設計的方法：設計熱力計算方法用于鍋爐變工況及故障診分析的方法：校核熱力計算方法設計熱力計算方法給定煤種及鍋爐用戶要求達到的技術參數(shù)（蒸汽流量、壓力、溫度），設計鍋爐總體布置及各部分受熱面的設計方法。校核熱力計算方法已知鍋爐的具體結構，當鍋爐的燃料、負荷工況及有關設備、系統(tǒng)與受熱面發(fā)生重要變化時，用于計算鍋爐熱力特性參數(shù)時的方法。整個鍋爐及各級受熱面?zhèn)鳠嵊嬎愕幕舅悸芳胺椒▽τ诮o定結構尺寸的鍋爐，當其燃用煤種及蒸發(fā)量一定時，各受熱面分界處的蒸氣與煙氣溫度是唯一確定的。基于以上認識，計算開始時，可采用試錯法，即事先猜測某些參數(shù)（如煙氣溫度），然后在此基礎上進行計算。對于爐膛計算，應事先假設熱空氣進口溫度及排煙溫度。校核熱力計算的程序列出原始數(shù)據(jù)空氣平衡計算計算并繪制煙氣性質表和焓溫表熱平衡、效率、燃料消耗量計算假定熱空氣溫度，進行爐膛傳熱計算按煙氣流程，進行各受熱面?zhèn)鳠嵊嬎銦崃τ嬎銛?shù)據(jù)整理匯總預備計算熱力數(shù)據(jù)修正熱平衡相對誤差校核YN不同受熱面的熱力計算方法爐膛輻射受熱面先假定熱空氣溫度、爐膛出口溫度計算爐膛輻射受熱面面積計算理論燃燒溫度、出口煙氣焓及煙氣輻射特性參數(shù)NY結束需預先假定Trk(假定）

需預先假定爐膛熱力計算關于爐膛出口煙溫的控制問題對于鍋爐的設計計算：應合理布置爐膛水冷壁管受熱面，將爐膛出口煙溫控制在不致結渣的水平，即：當缺少灰熔點資料時，℃

屏式過熱器后的煙溫：對于強結渣性煤，屏式過熱器進口煙溫應小于1250℃，對于弱結渣性煤應小于1250℃；對于某些褐煤應低于1000℃。對于鍋爐的校核設計：因為鍋爐爐膛水冷壁受熱面積已經(jīng)確定，因此，當所燃煤種一種時，其爐膛出口煙溫是唯一確定的，即不論所燃煤種本身的灰熔點溫度為多少，其實際值等于計算結果。當爐膛出口煙氣溫度高于灰熔點溫度時，只能說明該鍋爐燃用校核煤種不合適，可能引起嚴重的結渣。對流受熱面的傳熱計算已知條件：受熱面的面積、

進口煙氣及工質參數(shù)。對流受熱面先假定在假定基礎上求出待求參數(shù)：出口煙氣及工質的參數(shù)（焓或溫度）。對流受熱面的計算思路及方法假定受熱面出口煙氣溫度或焓，由熱平衡求出煙氣放熱量：由煙氣與工質熱平衡，求出工質的出口焓與溫度：(1)(2)由（2）＝（1）假設值正確性的檢驗檢驗假設正確與否的理論依據(jù)由于受熱面出口煙氣溫度是基于經(jīng)驗猜測假設的，如果猜測正確，則工質的吸熱量應等于煙氣經(jīng)由傳熱過程傳給工質的熱量。因此，要判斷假設是否正確，只需驗證傳熱量與工質吸熱量是否相等即可。而傳熱量計算如下：如果Y結束N重新假設各對流受熱面熱力計算的特點附加受熱面及其計算附加受熱面：與主受熱面平行，或順煙氣流動方向布置的其他受熱面，其面積不超過主受熱面的10%。附加受熱面是因鍋爐結構需要而設置的受熱面，有時也稱為配合受熱面，通常有：過熱器區(qū)域的貼墻水冷壁；對流煙道的頂棚管、包覆管；受熱的懸吊管；受熱面的引出管。附加受熱面的計算方法如面積小于主受熱面的4%并入主受熱面中，并按主受熱面的主算方法進行計算。如面積為主受熱面積的4～10%（1）傳熱系數(shù)k與主受熱面取相同數(shù)值；（2）傳熱溫差計算：與主受熱面平行時：與主受熱面順列布置時：因主受熱面未計算時，附加受熱面無法計算，因此，在計算主受熱面時，附加受熱面的吸熱量先假設，后校核。屏式過熱器屏式過熱器是通常為過熱器的中間級，計算時，其進出口汽溫、煙溫均為未知，計算時先假定吸熱量，并根據(jù)分級定溫的要求假設進出口溫度，待過熱器全部計算完畢后再進行校核。屏式過熱器直接吸收來自于爐膛的部分輻射熱量，計算時必須考慮這部分熱量。有噴水減溫器的過熱器因有減溫噴水量，考慮到蒸汽流量的平衡，減溫水流量需先假設，后校核。減溫水量的假設可根據(jù)經(jīng)驗或參照同類型、同容量、同煤種的鍋爐進行假設。一般情況下：對于tgr>500℃,自然循環(huán)的鍋爐，噴水量約為銘牌負荷的3%。煙道轉向室煙道轉向室因流通面積大，受熱面布置少，煙氣速度很低，因此，可以不考慮對流傳熱，只考慮輻射傳熱。轉向室受熱面為附加受熱面，其計算采用先假設吸熱量，再校核的方法。轉向室附加受熱面的計算誤差可以在10%以內。雙級省煤器的計算計算第二級(高溫）省煤器，只知入口煙溫，其他均為未知。為此，可根據(jù)熱平衡先估算高溫級省煤器的出口處水的焓值。對于表面式減溫器，且冷凝水全部返回進入省煤器入口時，可按下式計算：二級省煤器進口工質參數(shù)即為一級省煤器的出口參數(shù)。當一、二級省煤器均計算完畢后，用二級省煤器的總吸熱量進行校核。計算結束、正確與否的判斷單級受熱面對于爐膛，爐膛出口假設煙氣溫度與計算所得溫度相差在100℃以內，則認為（假設排煙溫度及熱空氣溫度假定正確的前提下）本次爐膛計算正確，可以進入至下一級受熱面。對于對流受熱面，根據(jù)熱平衡計算的熱量與傳熱計算的熱量之相對誤差如果滿足要求，則認為本級受熱面計算結查正確，可以進入下一級受熱面。對于整臺鍋爐如果鍋爐的所有各級受熱面均計算結束，在各級受熱面的計算誤差均滿足要求的前提下，校核鍋爐最后計算得到的排煙溫度與熱空氣溫度，如果其誤差滿足：℃

℃

則認為整臺鍋爐的校核計算結束，且結果正確。否則，需重新假設排煙溫度及熱空氣溫度，然后，重新從爐膛開始，逐級計算各級受熱面。校核計算結果分析主要把握以下幾點：對照計算所得爐膛出口煙氣溫度與煤灰的DT、ST溫度之差的大小。過、再熱汽溫的大小。如果超過額定溫度過大，說明燃用此校核煤種時鍋爐將產(chǎn)生嚴重的超溫現(xiàn)象；如果低于額定溫度較多，說明不能在額定汽溫下運行。關注計算所得一、二級減溫水量。如果計算所得減溫水量超過減溫器的最大減溫水量，則說明該鍋爐不能在正常的減溫水量范圍內正常運行。關注排煙溫度的大小。過高，則說明鍋爐的效率將較低，過低，則可能引起低溫腐蝕。第一節(jié)活塞式空壓機的工作原理第二節(jié)活塞式空壓機的結構和自動控制第三節(jié)活塞式空壓機的管理復習思考題單擊此處輸入你的副標題，文字是您思想的提煉，為了最終演示發(fā)布的良好效果，請盡量言簡意賅的闡述觀點。第六章活塞式空氣壓縮機

piston-aircompressor壓縮空氣在船舶上的應用：

1.主機的啟動、換向；

2.輔機的啟動；

3.為氣動裝置提供氣源；

4.為氣動工具提供氣源；

5.吹洗零部件和濾器。

排氣量:單位時間內所排送的相當?shù)谝患壩鼩鉅顟B(tài)的空氣體積。單位：m3/s、m3/min、m3/h第六章活塞式空氣壓縮機

piston-aircompressor空壓機分類：按排氣壓力分：低壓0.2～1.0MPa；中壓1～10MPa；高壓10～100MPa。按排氣量分：微型<1m3/min；小型1～10m3/min；中型10～100m3/min；大型>100m3/min。第六章活塞式空氣壓縮機

piston-aircompressor第一節(jié)活塞式空壓機的工作原理容積式壓縮機按結構分為兩大類：往復式與旋轉式兩級活塞式壓縮機單級活塞壓縮機活塞式壓縮機膜片式壓縮機旋轉葉片式壓縮機最長的使用壽命-

----低轉速（1460RPM），動件少（軸承與滑片），潤滑油在機件間形成保護膜，防止磨損及泄漏，使空壓機能夠安靜有效運作；平時有按規(guī)定做例行保養(yǎng)的JAGUAR滑片式空壓機，至今使用十萬小時以上，依然完好如初，按十萬小時相當于每日以十小時運作計算，可長達33年之久。因此，將滑片式空壓機比喻為一部終身機器實不為過?；?葉)片式空壓機可以365天連續(xù)運轉并保證60000小時以上安全運轉的空氣壓縮機1.進氣2.開始壓縮3.壓縮中4.排氣1.轉子及機殼間成為壓縮空間，當轉子開始轉動時，空氣由機體進氣端進入。2.轉子轉動使被吸入的空氣轉至機殼與轉子間氣密范圍，同時停止進氣。3.轉子不斷轉動，氣密范圍變小，空氣被壓縮。4.被壓縮的空氣壓力升高達到額定的壓力后由排氣端排出進入油氣分離器內。4.被壓縮的空氣壓力升高達到額定的壓力后由排氣端排出進入油氣分離器內。1.進氣2.開始壓縮3.壓縮中4.排氣1.凸凹轉子及機殼間成為壓縮空間，當轉子開始轉動時，空氣由機體進氣端進入。2.轉子轉動使被吸入的空氣轉至機殼與轉子間氣密范圍，同時停止進氣。3.轉子不斷轉動，氣密范圍變小，空氣被壓縮。螺桿式氣體壓縮機是世界上最先進、緊湊型、堅實、運行平穩(wěn)，噪音低，是值得信賴的氣體壓縮機。螺桿式壓縮機氣路系統(tǒng)：

A

進氣過濾器

B

空氣進氣閥

C

壓縮機主機

D

單向閥

E

空氣/油分離器

F

最小壓力閥

G

后冷卻器

H

帶自動疏水器的水分離器油路系統(tǒng)：

J

油箱

K

恒溫旁通閥

L

油冷卻器

M

油過濾器

N

回油閥

O

斷油閥冷凍系統(tǒng)：

P

冷凍壓縮機

Q

冷凝器

R

熱交換器

S

旁通系統(tǒng)

T

空氣出口過濾器螺桿式壓縮機渦旋式壓縮機

渦旋式壓縮機是20世紀90年代末期開發(fā)并問世的高科技壓縮機，由于結構簡單、零件少、效率高、可靠性好，尤其是其低噪聲、長壽命等諸方面大大優(yōu)于其它型式的壓縮機，已經(jīng)得到壓縮機行業(yè)的關注和公認。被譽為“環(huán)保型壓縮機”。由于渦旋式壓縮機的獨特設計，使其成為當今世界最節(jié)能壓縮機。渦旋式壓縮機主要運動件渦卷付，只有磨合沒有磨損，因而壽命更長，被譽為免維修壓縮機。

由于渦旋式壓縮機運行平穩(wěn)、振動小、工作環(huán)境安靜，又被譽為“超靜壓縮機”。

渦旋式壓縮機零部件少，只有四個運動部件,壓縮機工作腔由相運動渦卷付形成多個相互封閉的鐮形工作腔，當動渦卷作平動運動時，使鐮形工作腔由大變小而達到壓縮和排出壓縮空氣的目的?；钊娇諝鈮嚎s機的外形第一節(jié)活塞式空壓機的工作原理一、理論工作循環(huán)（單級壓縮）工作循環(huán)：4—1—2—34—1吸氣過程

1—2壓縮過程

2—3排氣過程第一節(jié)活塞式空壓機的工作原理一、理論工作循環(huán)（單級壓縮）

壓縮分類：絕熱壓縮：1—2耗功最大等溫壓縮：1—2''耗功最小多變壓縮：1—2'耗功居中功＝P×V（PV圖上的面積）加強對氣缸的冷卻，省功、對氣缸潤滑有益。二、實際工作循環(huán)（單級壓縮）1.不存在假設條件2.與理論循環(huán)不同的原因：1）余隙容積Vc的影響Vc不利的影響—殘存的氣體在活塞回行時，發(fā)生膨脹，使實際吸氣行程（容積）減小。Vc有利的好處—

（1）形成氣墊，利于活塞回行；（2）避免“液擊”（空氣結露）；（3）避免活塞、連桿熱膨脹，松動發(fā)生相撞。第一節(jié)活塞式空壓機的工作原理表征Vc的參數(shù)—相對容積C、容積系數(shù)λv合適的C：低壓0.07-0.12

中壓0.09-0.14

高壓0.11-0.16

λv＝0.65—0.901）余隙容積Vc的影響C越大或壓力比越高，則λv越小。保證Vc正常的措施：余隙高度見表6-1壓鉛法—保證要求的氣缸墊厚度2.與理論循環(huán)不同的原因：二、實際工作循環(huán)（單級壓縮）第一節(jié)活塞式空壓機的工作原理2）進排氣閥及流道阻力的影響吸氣過程壓力損失使排氣量減少程度，用壓力系數(shù)λp表示：保證措施：合適的氣閥升程及彈簧彈力、管路圓滑暢通、濾器干凈。λp

（0.90-0.98）2.與理論循環(huán)不同的原因：二、實際工作循環(huán)（單級壓縮）第一節(jié)活塞式空壓機的工作原理3）吸氣預熱的影響由于壓縮過程中機件吸熱，所以在吸氣過程中，機件放熱使吸入的氣體溫度升高，使吸氣的比容減小，造成吸氣量下降。預熱損失用溫度系數(shù)λt來衡量（0.90-0.95）。保證措施：加強對氣缸、氣缸蓋的冷卻，防止水垢和油污的形成。2.與理論循環(huán)不同的原因：二、實際工作循環(huán)（單級壓縮）第一節(jié)活塞式空壓機的工作原理4）漏泄的影響內漏：排氣閥（回漏）；外漏：吸氣閥、活塞環(huán)、氣缸墊。漏泄損失用氣密系數(shù)λl來衡量（0.90-0.98）。保證措施：氣閥的嚴密閉合，氣缸與活塞、氣缸與缸蓋等部件的嚴密配合。5）氣體流動慣性的影響當吸氣管中的氣流慣性方向與活塞吸氣行程相反時，造成氣缸壓力較低，氣體比容增大，吸氣量下降。保證措施：合理的設計進氣管長度，不得隨意增減進氣管的長度，保證濾器的清潔。2.與理論循環(huán)不同的原因：二、實際工作循環(huán)（單級壓縮）第一節(jié)活塞式空壓機的工作原理上述五條原因使實際與理論循環(huán)不同。4）漏泄的影響5）氣體流動慣性的影響1）余隙容積Vc的影響2）進排氣閥及流道阻力的影響3）吸氣預熱的影響2.與理論循環(huán)不同的原因：二、實際工作循環(huán)（單級壓縮）第一節(jié)活塞式空壓機的工作原理3.排氣量和輸氣系數(shù)理論排氣量Vt----單位時間內活塞所掃過的氣缸容積。實際排氣量Q：Q=Vt

λ輸氣系數(shù)λ

：λ＝λtλv

λ

pλl漏泄的影響余隙容積Vc的影響進排氣閥及流道阻力的影響吸氣預熱的影響二、實際工作循環(huán)（單級壓縮）第一節(jié)活塞式空壓機的工作原理指示功率pi

：按示功圖計算的功率理論功率Ps、PT：按理論循環(huán)