生物质直燃锅炉设计计算(详细)
生物质直燃锅炉设计计算
生物质直燃锅炉设计计算
3.1锅炉设计时主要的结构尺寸
1）炉膛净空尺寸：250×250×1400
2）炉排有效面积250×600，共做3块，炉排小孔4mm，开孔率40%，炉排下两侧装导轨，机械传动3）前拱高200，长50；
4）后拱高180，长300
3）炉顶出口：天圆地方结构，出口60mm
4）点火炉门80×80，装在侧强
5）看火孔42mm
6）炉前装料斗
7）料层厚度60mm
6）炉顶装省煤器，管子18mm，前后各布置测点一个。
8）每隔300mm一个测点，测点预留孔14mm，烟囱上布置一个测点
9）支架高度800mm
10）炉膛内衬80mm厚，布置抓钉
11）整体用不锈钢外包装
12）支架高度800mm
13）整体外形长宽高：760×410×2200
3.2试验原料
本试验是采用生物质颗粒燃料（玉米秸秆颗粒燃料），是由生物质燃料成型机压制而成的。其尺寸是圆柱形，直径是8mm，燃料颗粒自然堆积密度为554.7kg/m3，其颗粒密度为1200kg/m3。
实验前用氧弹式量热仪测定玉米颗粒燃料的收到基净发热量qnet,ar ，qnet,ar=15132kJ/kg。
由燃料元素分析仪分别测定其收到基中C，H，N，S，O的含量，得到：
Car=44.92%，Har=5.77%，Nar=0.98%，Sar=0.21%，Oar=31.26%。
用燃料工业分析仪分别测定其收到基水分含量（Mar），收到基挥发分含量（Var），收到基固定炭含量（Far），收到基灰分含量（Aar）。如下：
Mar= 9.15%，Var= 75.58%，Far= 7.56%，Aar= 7.71%。
3.3直燃锅炉设计的相关参数
1）锅炉功率要求：10 kW；
2）温度：查阅暖通空调设计指南（P63）可以得到室内空气温度在16-24℃范围内[2]，在试验期间实际测得当时温度为16℃，室外环境温度t0=10℃，排烟温度tpy低于烟气露点，150℃左右[20]，tpy =165℃；
3）热负荷：查相关锅炉设计手册得炉排单位面积热负荷经验值700~1050kW/m2 [3-8]，由于低温及燃料易燃尽时取上限，所以取qF= 1050 kW/m2；炉膛单位容积热负荷经验值235~350kW/m3 [3-8]，因为低温及燃料易燃尽时取取上限，所以取qV= 350 kW/m3；
4）过量空气系数：炉门和进料槽漏风系数△α= 0.2；炉膛进口空气过量系数α1= 1.5，炉膛出口空气过量系数α2,=α1+△α= 1.7；
5）热损失：固体未完全燃烧损失q4=3.56%，CO未完全燃烧损失q3=2.5%，侧壁散发到室内的热量q5=0%；
6）大气压力P=1atm
总结以上数据绘制成下表1
表1 直燃锅炉主要设计参数
序号主要设计参数符号参数来源数值单位
燃料参数
1 燃料种类给定玉米桔杆
2 燃料颗粒大小φs 燃料测定8 mm
3 燃料颗粒自然堆积密度ρs 燃料测定554.7 kg/m3
4 灰渣自然堆积密度ρash 燃料测定1200 kg/m3
5 收到基碳含量Car 燃料元素分析仪测定44.92 %
6 收到基氢含量Har 燃料元素分析仪测定5.7
7 %
7 收到基氮含量Nar 燃料元素分析仪测定0.98 %
8 收到基硫含量Sar 燃料元素分析仪测定0.21 %
9 收到基氧含量Oar 燃料元素分析仪测定31.26 %
10 收到基水分含量Mar 燃料工业分析仪测定9.15 %
11 收到基挥发分含量Var 燃料工业分析仪测定75.58 %
12 收到基固定炭含量Far 燃料工业分析仪测定7.56 %
13 收到基灰分含量Aar 燃料工业分析仪测定7.71 %
14 收到基净发热量qnet,ar 氧弹式量热仪测定15132 kJ/kg
直燃锅炉参数
15 功率W 10 kW
16 温度thot,2 30-50℃，不超过70℃[1] 50 ℃
17 室内空气温度thot,1 在16-24℃范围内选取[2] 16 ℃
18 炉排单位面积热负荷qF 经验值700~1050kW/m2 [3-8] 1050 kW/m2
低温及燃料易燃尽时取上限
19 炉膛单位容积热负荷qV 经验值235~350kW/m3 [3-8] 350 kW/m3
低温及燃料易燃尽时取取上限
20 炉门和进料槽漏风系数△α参照文献[9]选取0.2
21 炉膛出口空气过量系数α2α1+△α 1.7
22 炉膛进口空气过量系数α1参考文献[10-13] 1.5
23 固体未完全燃烧损失q4 参考文献[14-16] 3.56 %
24 CO未完全燃烧损失q3 参照文献[14-16]选取2.5 %
25 侧壁散发到室内的热量q5 参考文献[17-19] 0 %
26 室外环境温度t0 给定10 ℃
27 排烟温度tpy 低于烟气露点，150℃左右[20] 165 ℃
28 压力P 给定1 atm
3.4烟气量的计算
（1）二氧化物量vRO2
二氧化物是指烟气中的量，其计算如下：
vRO2=0.01866(Car+0.375Sar)
=0.01866（44.92+0.375×0.21）
=0.839676675Nm3/kg
（2）理论空气量va,0
理论空气量是指每千克固体、液体燃料或每标准立方米气体燃料在化学当量比之下完全燃烧所需的空气量。此试验所需的理论空气量为：
va,0=0.0889(Car+0.375Sar)+0.265Har-0.0333Oar
=0.0889（44.92+0.375×0.21）+0.265×5.77-0.0333×31.26
=4.488480875Nm3/kg
（3）理论氮气量vN2
理论氮气量包括空气中的氮气量和燃料燃烧所产生的氮气。计算如下：
vN2= 0.008Nar+0.79Va,0
=0.008×0.98+0.79×4.488480875
=3.553739891 Nm3/kg
（4）理论水蒸气量
理论水蒸气量包括自身水分，空气中水分和H燃烧生成的水分：
=0.111Har+0.0124Mar+0.0161Va,0
=0.111×5.77+0.0124×9.15+0.0161×4.488480875
=0.826194542 Nm3/kg
（5）理论烟气量vy,0
理论烟气量是指单位燃料与理论空气进行完全燃烧生成的烟气量。包括二氧化物，氮气和水蒸气的量：vy,0=VRO2+VN2+VH2O,0
=0.839676675+3.553739891+0.826194542
=5.219611108 Nm3/kg
（6）实际烟气量vy
实际排放或者测量的烟气量，依状态不同，分为工况和标况两种，工况是依实际条件测定的烟气量，标况是工况换算成标准状态下的烟气量：
vy= vy,0+1.0161(α-1)Va,0
α1= 1.5，则vy=5.219611108+1.0161×（1.5-1）×4.488480875
=7.499983817
α2,=α1+△α= 1.7，vy=5.219611108+1.0161×（1.7-1）×4.488480875
= 8.4121329
汇总数据成下表2：
表2 烟气量计算
序号项目符号单位计算公式数值
1 过剩空气系数α 1.5 1.7
2 二氧化物量vRO2 Nm3/kg 0.01866(Car+0.375Sar) 0.839676675 0.839676675
3 理论空气量va,0 Nm3/kg 0.0889(Car+0.375Sar)
+0.265Har-0.0333Oar 4.488480875 4.488480875
4 理论氮气量vN2 Nm3/kg 0.008Nar+0.79Va,0 3.553739891 3.553739891
5 理论水蒸气量vH2O,0 Nm3/kg 0.111Har+0.0124Mar
+0.0161Va,0 0.826194542 0.826194542
6 理论烟气量vy,0 Nm3/kg VRO2+VN2+VH2O,0 5.219611108 5.219611108
7 实际烟气量vy Nm3/kg vy,0+1.0161(α-1)Va,0 7.499983817 8.4121329
3.5烟气焓温表
由于实验需多次用到烟气焓温表，所以查阅工业锅炉实用手册得到下表3以随时查找相关数据：
表3 烟气焓温表[21]
θ/℃iCO2 iN2 iH2O iy,0 ia,0 iy=iy,0+(α-1)ia,0
(ct)CO2 vRO2(ct)RO2 (ct)N2 vN2(ct)N2 (ct)H2O vH2O(ct)H2O iRO2+iN2+iH2O (ct)a va,0(ct)a 1.5 1.7
100 170 142.7450348 130 461.9861859 151 124.7553759 729.4865965 132 592.479476 1025.726334 1144.22223 200 375 314.8787531 260 923.9723717 304 251.1631408 1490.014266 266 1193.93591 2086.982222 2325.7694 300 559 469.3792613 392 1393.066037 463 382.528073 2244.973372 403 1808.85779 3149.402268 3511.17383 400 772 648.2303931 527 1872.820923 626 517.1977833 3038.249099 542 2432.75663 4254.627416 4741.17874 500 994 834.638615 664 2359.683288 795 656.824661 3851.146564 684 3070.12092 5386.207023 6000.23121 600 1225 1028.603927 804 2857.206873 969 800.5825113 4686.393311 830 3725.43913 6549.112874 7294.2007
700 1462 1227.607299 948 3368.945417 1149 949.2975289 5545.850245 978 4389.7343 7740.717392
8618.66425
800 1705 1431.648731 1094 3887.791441 1334 1102.143519 6421.583691 1129 5067.49491 8955.331145 9968.83013
900 1952 1639.04887 1242 4413.744945 1526 1260.772871 7313.566686 1282 5754.23248 10190.68293 11341.5294
1000 2204 1850.647392 1392 4946.805929 1723 1423.533196 8220.986516 1437 6449.94702 11445.96003 12735.9494
1100 2458 2063.925267 1544 5486.974392 1925 1590.424494 9141.324153 1595 7159.127 12720.88765 14152.713
1200 2717 2281.401526 1697 6030.696595 2132 1761.446764 10073.54489 1753 7868.30697 14007.69837 15581.3598
1300 2977 2499.717461 1853 6585.080018 2344 1936.600007 11021.39749 1914 8590.95239 15316.87368 17035.0642
1400 3239 2719.71275 2009 7139.463442 2559 2114.231833 11973.40803 2076 9318.0863 16632.45117 18496.0684
1500 3503 2941.387393 2166 7697.400604 2779 2295.994632 12934.78263 2239 10049.7087 17959.63697 19969.5787
3.6直燃锅炉热效率和燃料消耗量计算
（1）冷空气理论焓ia,t0,0
由于经过排烟和灰斗预热，温度接近0℃，近似为基准温度0℃，所以其焓是0.
（2）排烟焓
由排烟温度为165℃可查得排烟焓ipy=1740 kJ/kg。
（3）排烟热损失q2
其值在8～16%范围内，合理。
（4）灰渣温度、焓和排渣率
参照文献[23]可以选取灰渣温度为300℃；参照文献[24]可以得出灰渣焓iash=(ct)ash=264 kJ/kg；参照文献[25]且通过实验获得排渣率为αash=22%。
（5）灰渣散发到室内的热量q6
由于在试验中忽略了灰渣散发到室内的热量，所以可以将其设定为0。
（6）直燃锅炉总热损失∑q
∑q= q2+q3+q4+q5+q6=14.11%
（7）直燃锅炉热效率η
η=100-∑q=85.89%>小容量工业锅炉设计效率50-62%
达到了85%的要求，设计合理。
（8）燃料消耗量m
m=100W/(3600qnet,arη)
=100×10×1000/(3600×15132×85.89)
=0.0007694 kg/s
=0.769 g/s
（9）保热系数ηb
ηb=1-q5/(η+q5)=100%
（10）燃料最大日消耗量mmax
mmax=3600×24m
=3600×24×0.0007694
=66.467kg/d
（11）料仓容积Vs
Vs =mmax×nt/ s =35
（12）灰产生量mash
mash= mmax×nt×αash×Aar×7
=66.467×30×22×7.71
=2.367 kg/week
（13）综合热效率η’
η’=η+(q5+q6)/qnet,ar
=85.89%
汇总以上数据计算得下表4：
表4 直燃锅炉热效率和燃料消耗量计算
序号项目符号数据来源数值单位
1 燃料收到基单位发热量qnet,ar 表1 1513
2 kJ/kg
2 冷空气温度t0 表1 10 ℃
3 冷空气理论焓ia,t0,0 近似为基准温度0℃
经过排烟和灰斗预热，温度接近0℃0 kJ/kg
4 排烟温度tpy 表1 16
5 ℃
5 排烟焓ipy 表3 1740 kJ/kg
6 固体不完全燃烧热损失q4 表1 3.56 %
7 排烟热损失q2 100(ipy-α2ia,t0,0)(1-q4/100)/qnet,ar 8.054 %
在8～16%范围内[1, 2]
8 CO不完全燃烧损失q3 表1 2.5 %
9 侧壁散发到室内的热量q5 表1 0 %
10 灰渣温度tash 参照文献[3]、实验和经验选取300 ℃
11 灰渣焓iash 参考文献[4]，iash=(ct)ash 264 kJ/kg
12 排渣率αash参照文献[5]和实验选择22 %
13 燃料收到基灰分Aar 表1 7.71 %
14 灰渣散发到室内的热量q6 100αash(ct)ashAar/qnet,ar 0 %
15 直燃锅炉总热损失∑q q2+q3+q4+q5+q6 14.11 %
16 直燃锅炉热效率η 100-∑q 85.89 %
>小容量工业锅炉设计效率50-62%[6, 7]
17 直燃锅炉功率W 表1 10 kW
18 燃料消耗量m 100W/(3600qnet,arη) 0.0007694 kg/s
0.769 g/s
19 保热系数ηb 1-q5/(η+q5) 100 %
20
燃料最大日消耗量
mmax 3600×24m 66.477 kg/d
21 运行时间系数nt 按经验选取30 %
22 料仓容积Vs mmax×nt/ρs，1仓/天35 l
23 燃料月消耗量mmon 30mmax×nt 0.598 t/mon
24 灰斗容积Vash mash/ρash 1 l
25 灰产生量mash mmax×nt×αash×Aar×7，1次/周2.367 kg/week
26 综合热效率η’η+(q5+q6)/qnet,ar 85.89 %
3.7燃烧器和炉膛设计计算
3.7.1水平炉排和侧壁风孔计算
（1）炉排单位面积燃烧率qm
参考文献[21]，Far=7.56%<无烟煤45%，符合计算设计标准
qm=3600×(0.45/Far×qF)/qnet,ar ,
=3600×（0.45/7.56×1050）/15132
=1487 kg/(m2h)
（2）水平炉排
参考文献[21]，Far=7.56%<无烟煤45%，符合计算设计标准
总面积Ap= m×qnet,ar/(0.45/Far×qF)
=0.00076942×15132/(0.45/7.56×1050)
=0.001863 m2
1)水平炉排类型参照calimax样机确定，是宽而窄；
2)水平炉排形状系数参照calimax样机选取3.5；
3)水平炉排区有效长度lp：联立lp/wP=3.5和lp×wP=Ap求解，可得lp=82mm，进料槽颗粒能
4)沿炉排长度方向较均匀(随机)分布；
5)水平炉排区有效宽度wp减薄火焰厚度和减小炉排中心缺氧区域面积：
wp=1000×Ap/lP
=1000×0.001863/0.082
=24mm
(3) 燃烧需实际空气量va
va= (α1+α2)/2×va,0
=(1.5+1.7)/2×4.488480875
= 7.1815694 Nm3/kg
(4) 空气通过炉排间隙流速ua
ua= va×m×a/(a+1)/[(n1+1)×dp×wp]
= 7.1815694×0.00076942×2/(2+1)/ [(7+1)×5×24]
=5.08 m/s
(5) 水平炉排通风截面积Atf
Atf= va×m×a/(a+1)/ua
=7.1815694×0.00076942×2/(2+1)/ 5.08
=960mm2
(6) 水平炉排通风截面积比ftf
ftf=Atf /Ap×100
=960/0.001863×100
=51.5%
(7) 水平炉排片数目n1
n1=(lp-dp)/(dp+φp)
=(82-5)/(5+5)
=7.7,取整即7
水平炉排片直径φp=5mm
水平炉排片间距dp=5mm
（8）一、二次风孔面积比Atf : Ack=7.5
(9) 侧壁矩形风孔总面积Ack
Ack= Atf /(Atf : Ack)
=960/7.5
=128 mm2
(10) 侧壁矩形风孔宽度wck
考虑颗粒φ和calimax样机侧壁风孔(φ3mm)设计,得wck=2.1mm
(11) 侧壁矩形风孔高度hck
hck=2wck=4.2，和calimax样机侧壁风孔面积相等
(12) 侧壁矩形风孔数目n2
n2=Ack / (wck×hck)
=128/(2.1×4.2)
=14.5,取整即为14
（13）侧壁沿炉宽方向矩形风孔个数n21参照calimax样机选定为3个（14）前后侧壁矩形风孔个数之比n22:n23参照calimax样机布置为0.6 则，前侧壁矩形风孔个数n22=n22 : n23/(n22 : n23+1)×(n2 - 2×n21)=3个；
后侧壁矩形风孔个数n23=n2-2×n21-n22=5个
（15）通过水平炉排的一次风百分数φa,p
φa,p=100×(n1+1)×dp×wp/[(n1+1)×dp×wp+n2×wck×hck]
=100×（7+1）×5×24/[(7+1)×5×24+14×2.1×4.2]
=88.6%
(16) 通过侧壁风孔的二次风百分数φa,ck
φa,ck=100-φa,p
=100-88.6%
=11.4%
汇总如下表5：
表5 水平炉排和侧壁风孔计算
序号项目符号数据来源数值单位
1 燃料消耗量m 表4 0.0007694
2 kg/s
2 燃料收到基低位发热量qnet,ar 表1 15132 kJ/kg
3 炉排单位面积热负荷qF 表1 1050 kW/m2
4 炉排单位面积燃烧率qm 1487 kg/(m2h)
5 水平炉排总面积Ap 0.001863 m2
6 水平炉排类型宽而窄
7 水平炉排形状系数lp/wP 3.5
8 水平炉排区有效长度lp 82 mm
9 水平炉排区有效宽度wp 1000×Ap/lP 24 mm
10 燃烧需实际空气量va (α1+α2)/2×va,0 7.1815694 Nm3/kg
11 空气通过炉排间隙流速ua 5.08 m/s
12 水平炉排通风截面积Atf va×m×a/(a+1)/ua 960 mm2
13 水平炉排通风截面积比ftf Atf /Ap×100 51.5 %
14 水平炉排片数目n1 (lp-dp)/(dp+φp)，取整7 根
15 水平炉排片直径φp 5 mm
16 水平炉排片间距dp 5 mm
17 水平炉排材质参考文献[3] HT150-200
18 水平炉排脊背形状参考文献[4] 半圆形
19 一、二次风孔面积比Atf : Ack 7.5
20 侧壁矩形风孔总面积Ack Atf /(Atf : Ack) 128 mm2
21 侧壁矩形风孔宽度wck 2.1 mm
22 侧壁矩形风孔高度hck 4.2 mm
23 侧壁矩形风孔数目n2 Ack / (wck×hck)，取整14 个
24 侧壁沿炉宽方向矩形风孔个数n21 3 个
25 前后侧壁矩形风孔个数之比n22:n23 0.6
26 前侧壁矩形风孔个数n22 3 个
27 后侧壁矩形风孔个数n23 n2-2×n21-n22 5 个
28 通过水平炉排的一次风百分数φa,p88.6 %
29 通过侧壁风孔的二次风百分数φa,ck 100-φa,p 11.4 %
3.7.2炉膛计算
（1）炉膛容积V炉膛
通过参考文献[21]，设计大炉膛容积，保证燃烬时间，
V炉膛= m×(qnet,ar-Far×0.01×30000)/qv
=0.00076942×(15132-7.56×0.01×30000)/350
=28m3
炉膛类型参照calimax样机确定为宽、高而窄
（2）炉膛梯形区高度h梯
参照calimax样机选定，火焰最高温度正常高度为300mm
(3) 炉膛矩形区高度h矩
h矩= [V炉膛/W炉膛-(l梯下底+L炉膛)×h梯/2]/L炉膛
= [28/150-(152+400)×300/2]/400
=260mm
炉膛梯形区底边长l梯下底利于落灰和组织宽高薄火焰,
l梯下底=lp+2×dfp
=82+2×35
=152
炉膛长度L炉膛=400mm
炉膛宽度W炉膛=150mm
(4) 炉膛侧壁底部与炉排间距dfp
为了便于放取水平炉排，dfp设定为35mm
(5) 炉顶辐射换热管与垂直方向夹角θ按辐射圆管实际布置确定便于在窄小空间里布置更多辐射换热面积，最终确定为40o。
(6) 腔顶斜边长a暖参照calimax样机选定为100mm; 矩形通道斜宽度W暖,1参照calimax样机选定为25mm; 垂直空气腔宽度δ暖参照calimax样机选定为70mm; 辐射换热管端面斜宽度W暖,2，端面布置辐射换热管，参照calimax样机选定为75mm;
(7) 炉膛前侧壁高度H前
H前= h梯+h矩+0.5W炉膛/tgθ
= 300+260+0.5×150/40o
=650mm
(8) 炉膛中间高度H中
H中=h梯+h矩+0.5W炉膛/tgθ+a暖sinθ
=300+260+0.5×150/tg40o +100sin40o
=714mm
(9)垂直空气腔后侧壁高度H后
H后=H中-(δ暖+W炉膛-a暖×cosθ)/tgθ
=714-(70+150-100×cos40o)/tg40o
=543mm
汇总以上数据得下表：
表6 炉膛计算
序号项目符号数据来源数值单位
1 炉膛单位容积热负荷qV 表1 350 kW/m3
2 炉膛容积V炉膛28 m3
3 炉膛类型宽、高而窄
4 炉膛梯形区高度h梯300 mm
5 炉膛矩形区高度h矩260 mm
6 炉膛侧壁底部与炉排间距dfp 便于放取水平炉排35 mm
7 炉膛梯形区底边长l梯下底152 mm
8 炉膛长度L炉膛400 mm
9 炉膛宽度W炉膛150 mm
10 炉顶辐射换热管与垂直方向夹角θ40 °
11 腔顶斜边长a暖100 mm
12 矩形通道斜宽度W暖,1 25 mm
13 垂直空气腔宽度δ暖70 mm
14 辐射换热管端面斜宽度W暖,2 75 mm
15 炉膛前侧壁高度H前650 mm
16 炉膛中间高度H中714 mm
17 垂直空气腔后侧壁高度H后543 mm
3.7.3颗粒层阻力计算
（1）阻力系数M
参考文献得知在10-20范围内选取故选取M=10
（2）包括炉排在内的阻力?m
考虑炉排上积灰百分数，
?m =M(qmαash)2/103
=10×（1487×22%）/103
=1072 Pa
（3）颗粒层最大容许厚度hm
参照文献[]可知颗粒和灰渣不堵炉膛侧壁二次风孔在25~50mm之间，参考calimax样机选取为50mm。（4）侧壁矩形风孔高出水平炉排的高度?h
?h和颗粒层最大容许厚度相等，即为50mm
汇总数据得下表7：
表7 颗粒层阻力计算
序号项目符号数据来源数值单位
1 系数M 在10-20范围内选取[2] 10
2 包括炉排在内的阻力?m 1072 Pa
3 颗粒层最大容许厚度hm 50 mm
4 侧壁矩形风孔高出水平炉排的高度?h 50 mm
3.8辐射换热计算
3.8.1计算理论燃烧温度
（1）燃料系数e
参考文献[1]，查无烟煤数据可得e=0.15
（2）燃质系数N
参考文献[1]，查无烟煤数据可得N=2500
（3）理论燃烧温度tmax,1
tmax,1= N/(α2+e)
=2500/(1.7+0.15)
=1351℃
（4）理论燃烧温度tmax,2
tmax,2由表3烟气焓温表查得1171℃
（5）理论燃烧温度计算值tmax
tmax=max(tmax,1, tmax,2)= 1351℃
汇总数据见下表8：
表8 理论燃烧温度
序号项目符号数据来源数值单位
1 炉膛出口过量空气系数α2表1 1.7
2 燃料系数e 0.15
3 燃质系数N 2500
4 理论燃烧温度tmax,1 1351 ℃
5 理论燃烧温度tmax,2 1171 ℃
6 理论燃烧温度计算值tmax 1351 ℃
3.8.2计算辐射换热量
（1）炉膛出口烟温tll,cal
由参考文献可知tll,cal<灰软化温度860-900℃，设定为700℃
（2）辐射换热量Qrad,cal
Qrad,cal=(tmax-tll,cal)W/(tmax-tpy)
=(1351-700)×10/(1351-165)
=5.489kW
（3）辐射换热面热强度qrad,cal
参照文献[]，结合tll线性外延，可得qrad,cal=30kW/m2
（4）有效辐射换热面Arad,0
Arad,0=Qrad,cal/qrad
=5.489/30
=0.182967m2
(5) 辐射换热面利用率ηrad
参考文献[3]，并结合经验选取ηrad=76%
(6) 辐射换热面积计算值Arad,cal
Arad,cal=Arad/ηrad
=0.182967/76%
=0.240746m2
(7) 观察窗下底边边长awin,down和炉排长度lp相等，取整得80 mm；
观察窗两边预留宽度?awin,down安装观察窗需要知其为60mm;
观察窗上底边边长awin,up= awin,down-2×?awin,down=280mm;
观察窗顶边离梯形顶边距离?hwin= 40mm;
观察窗高度hwin= hwin-?hwin= 260mm;
观察窗辐射换热面积Awin= (awin,down+awin,up)×hwin/2= 0.0468mm;
过渡烟道宽度?Wy为了便于布置过渡烟道设置为70mm。
（8）炉顶辐射换热面积Atop
Atop= (L炉膛-2×?Wy)×W炉膛/sinθ
= (400-2×70)×150/sin40o
=0.060673m2
（9）炉顶换热管外径φpipe
炉顶换热管布置在炉顶外，参照calimax样机选取φpipe=25mm。
（10）炉顶换热管单管长度lpipe
lpipe=W炉膛/sinθ
=150/sin40o
=200mm
(11) 炉顶换热管根数npipe
npipe=Arad,cal/(fpipe×p×lpipe)
= 0.240746/(25×p×200)
=12根
（12）辐射换热管总换热面积Apipe
Apipe= npipe×fpipe×p×lpipe
= 12×25×p×200
= 0.1884 m2
（13）辐射换热管排数npipe,row
辐射换热管排数参照calimax样机布置成2排。
（14）上排辐射换热管根数npipe,up
npipe,up=int[npipe/2+0.5]
=int[12/2+0.5]
=6根
下排辐射换热管根数npipe,down参照calimax样机布置为6根。
（15）上排边缘辐射换热管中心与烟道间距?d1参照calimax样机布置，?d1=10+0.5φpipe=22.5mm;
上排辐射换热管管中心间距?d2=(W炉膛-2×?Wy-2×?d1)/(npipe,up-1)=43mm,可以防止积灰；
下排辐射换热管管中心间距?d4和上排辐射换热管间距相等,为43mm;
下排边缘辐射换热管中心与烟道间距?d3= (W炉膛-2×?Wy-(npipe,down-1)×?d4)/2=22.5mm;
上下排辐射换热管中心与炉顶板间距?d5参照calimax样机布置为5+0.5φpipe=17.5mm;
上下排辐射换热管管中心间距?d6= W暖,2-2×?d5=20mm。
（16）实际辐射换热面积Arad,act
Arad,act= A pipe+Awin
= 0.1884+0.0468
= 0.2352 m2
（17）实际辐射换热面积与计算值差值?A rad
?A rad= |Apipe-Arad,cal|/Arad,cal×100%
= |0.1884-0.240746|/0.240746×100%
=0.2%
（18）实际辐射换热面利用率ηrad
参考文献[3]，并结合经验选取ηrad=76%
（19）实际有效辐射面积Arad,0
Arad,0=Arad,act×ηrad
=0.2352×76%
=0.178752m2
（20）实际辐射换热面热强度qrad
qrad=Qrad/Arad,0
=5.455/0.178752
=30.707kW/m2
(21) 实际炉膛出口烟温tll
参照文献[3]，结合tll线性外延得知tll=704℃（22）炉膛出口烟温校核?tll
?tll=|tll,cal-tll|/tll,cal×100%
=|700-704|/700×100%
=0.57%
（23）实际辐射换热面吸热Qrad
Qrad=(tmax-tll)W/(tmax-tpy)
=(1351-704)×10 /(1351-165)
=5.455kW
（24）辐射换热与对流换热比Qrad : Qcon=1.2 Qrad : Qcon
= 5.455 : 4.545
=1.2
（25）观察窗辐射换热量Qwin
Qwin= Qrad×Awin/(Apipe+Awin)
= 5.455×0.0468/(0.1884+0.0468)
=0.242 kW
（26）辐射换热管换热量Qpipe
Qpipe= Qrad×Apipe/(Apipe+Awin)
= 5.455×0.1884/(0.1884+0.0468)
= 5.213 kW
（27）观察窗辐射换热百分数
Qwin/(Qpipe+Qwin)×100
= 0.242/(5.213+0.242)×100
=4.44%
汇总辐射换热量数据见下表9：
表9 辐射换热计算
序号项目符号数据来源数值单位
7 直燃锅炉功率W 表1 10 kW
8 固体不完全燃烧损失q4 表1 7.5 %
9 直燃锅炉热效率η表4 85.89 %
10 助燃空气显热Qa 表4 0 kW
11 炉膛出口烟温tll,cal 700 ℃
12 排烟温度tpy 表1 165 ℃
13 辐射换热量Qrad,cal 5.489 kW
14 辐射换热面热强度qrad,cal 30 kW/m2
15 有效辐射换热面Arad,0 0.182967 m2
16 辐射换热面利用率ηrad76 %
17 辐射换热面积计算值Arad,cal 0.240746 m2
18 实际辐射换热面积计算值Arad,cal 0.240746 m2
19 观察窗下底边边长awin,down 80 mm
20 观察窗两边预留宽度?awin,down 60 mm
21 观察窗上底边边长awin,up 280 mm
22 观察窗顶边离梯形顶边距离?hwin 40 mm
23 观察窗高度hwin 260 mm
24 观察窗辐射换热面积Awin 0.0468 m2
25 过渡烟道宽度?Wy 70 mm
26 炉顶辐射换热面积Atop 0.060673 m2
27 炉顶换热管外径φpipe 25 mm
28 炉顶换热管平面与垂直方向夹角θ表5 40 °
29 炉顶换热管单管长度lpipe 200 mm
30 炉顶换热管根数npipe 12 根
31 辐射换热管总换热面积Apipe 0.1884 m2
32 辐射换热管布置
33 辐射换热管排数npipe,row 2 排
34 上排辐射换热管根数npipe,up 6 根
35 上排边缘辐射换热管中心与烟道间距?d1 22.5 mm
36 上排辐射换热管管中心间距?d2 43 mm
37 下排辐射换热管根数npipe,down 6 根
38 下排辐射换热管管中心间距?d4 43 mm
39 下排边缘辐射换热管中心与烟道间距?d3 22.5 mm
40 上下排辐射换热管中心与炉顶板间距?d5 17.5 mm
41 上下排辐射换热管管中心间距?d6 20 mm
42 实际辐射换热面积Arad,act 0.2352 m2
43 实际辐射换热面积与计算值差值?A rad 0.2 %
44 实际辐射换热面利用率ηrad76 %
45 实际有效辐射面积Arad,0 0.178752 m2
46 实际辐射换热面热强度qrad 30.707 kW/m2
47 实际炉膛出口烟温tll 704 ℃
48 炉膛出口烟温校核?tll 0.57 %
49 实际辐射换热面吸热Qrad 5.455 kW
50 辐射换热与对流换热比 1.2
51 辐射换热分配
观察窗辐射换热量Qwin 0.242 kW
辐射换热管换热量Qpipe 5.213 kW
观察窗辐射换热百分数 4.44 %
3.9对流换热计算
3.9.1对流换热量和换热前后烟空气温度及平均温差
（1）对流换热热量Qcon
Qcon=(tll-tpy)W/(tmax-tpy)
=(704-165)×10 /(1351-165)
=4.545kW
（2）热空气出口温度thot,med
thot,med=thot,1+(thot,2-thot,1)/W×Qcon
=16+(50-16)/10×4.545
=31.45℃
（3）最大温差?tmax
?tmax=tll-thot,1
=704-16
=688℃
（4）最小温差?tmin
?tmin=tpy-thot,med
=165-31.45
=133.55
（5）平均温差?tm
根据参照文献[]可知温差修正系数ψ=?tmax/?tmin=0.477；
Dtm=y×Dtmax=0.477×688=328.18℃
数据统计如下表10：
表10 对流换热量和换热前后烟空气温度及平均温差
序号项目符号数据来源数值单位
计算对流换热量及对流换热前后烟空气温度
1 离炉烟气温度tll 表6 704 ℃
2 排烟温度tpy 表1 165 ℃
3 理论燃烧温度tmax 表6 1351 ℃
4 直燃锅炉功率W 表1 10 kW
5 助燃空气显热Qa 表4 0 kW
6 对流换热热量Qcon 4.545 kW
W-Qrad 4.545 kW
7 室内空气温度thot,1 表1 16 ℃
8 热空气出口温度thot,med 31.45 ℃
计算平均温差
9 最大温差?tmax tll-thot,1 688 ℃
10 最小温差?tmin tpy-thot,med 133.55 ℃
11 温差修正系数ψ按?tmax/?tmin 0.477
12 平均温差?tm ψ×?tmax 328.18 ℃
3.9.2烟空气流量和流速计算
（1）空气平均温度thot,aver
thot,aver=0.5×(thot,1+thot,med)
=0.5×(16+31.45)
=23.73℃
（2）烟气平均温度ty,aver
ty,aver=thot,aver+?tm
=23.73+328.18
=351.91
（3）烟气流量Vy
Vy=m×vy×(1+ty,aver/273)
=0.0007694×7.499983817×(1+351.91/273)
=0.014816m3/s
（4）烟气流速wy,cal
wy,cal按经验选取经济流速[2]为6.52m/s
（5）假设烟气流通截面积Ay,cal=Vy/wy,cal=0.002272m2；
对流换热管数量ny参照calimax样机设计为2个；
垂直烟气腔水平截面宽度by参照calimax样机选取为100mm；
垂直烟气腔水平截面厚度δy=Ay,cal/ny/by=0.002272/2/100=11mm。（6）烟气实际流速wy
wy= Vy/(ny×by×δy)，属经济流速[2]
= 0.014816/(2×100×11)
=6.73
（7）烟气实际流通截面积Ay
Ay= by×δy×ny
= 100×11×2×10-6
=0.0022m2
（8）空气流量Va
Va=W/[1.165×1.005×(thot,2-thot,1)]
=10/[1.165×1.005×(50-16)]
=0.251205
（9）空气流通截面布置
垂直腔宽度见表1为70mm；
炉膛侧壁夹套厚度δ参照calimax样机选取为30mm；
垂直腔空气流通截面积Aa=δ暖×L炉膛+δ×2×(W炉膛+δ暖)-Ay
=70×400+30×2×(150+70)×10-6-0.0022
=0.039m2
（10）风速wa
wa=Va/Aa，属经济流速[2, 3]
=0.251205/0.039
=6.44m/s
相关数据统计如表11：
表11 烟空气流量和流速计算
序号项目符号数据来源数值单位
1
空气平均温度thot,aver 23.73 ℃
2 烟气平均温度ty,aver 23.7
3 ℃
3 对流换热区空气过剩系数α2表1 1.7
4 直燃锅炉热效率η表4 85.89 %
5 烟气流量Vy 0.007035 m3/s
6 烟气流速wy,cal 6.52 m/s
7 烟气流通截面积假设Ay,cal 0.001079 m2
8 对流换热管数量ny 2 个
9 垂直烟气腔水平截面宽度by 100 mm
10 垂直烟气腔水平截面厚度δy 5 mm
11 烟气实际流速wy 7.04 m/s
12 烟气实际流通截面积Ay 0.0022 m2
13 空气流量Va 0.251205 m3/s
14 空气流通截面布置
垂直腔宽度δ暖表5 70 mm
炉膛侧壁夹套厚度δ30 mm
垂直腔空气流通截面积Aa 0.039 m2
15 风速wa 6.44 m/s
3.9.3传热系数的计算
（1）传热系数K
与烟气流速有关系数k1，由参考文献[1]，顺排4wy+6= 40.92；
管径系数k2，为了简化计算，取近似值1；
冲刷系数k3，参照文献[4]选取值为1；
传热系数K= k1×k2×k3×1.163×10-3= 40.92×1×1×1.163×10-3=0.048kW/(m2K)。（2）对流换热面积Acon
Acon=Qcon/(K×?tm)
=4.545/(0.048×328.18)
=0.288523m2
（3）对流换热面布置
水平排烟高度hy参照calimax样机选取为130mm；
对流换热单管高度hcon=H后-hy=543-130=413mm；
对流换热单管周度ΣL=Acon/(hcon×ny)，取整得348 mm；
波纹换热富裕系数kbo考虑波片粘结粉尘和换热富裕为1.225；
波纹单片伸展宽度bbo= (ΣL-δy)/2×kbo= (348-5)/2×1.225= 206 mm；
波纹单片数目nbo= 2×ny= 4片；
波纹倾斜角θbo= arccos(by/bbo)= 61°；
波纹单片面积Abo= hcon×bbo= 413×206×10-6=0.085284m2；
数据统计如下表12：
表12 传热系数的计算
序号项目符号数据来源数值单位
1
与烟气流速有关系数k1 40.92
2 管径系数k2 1
3 冲刷系数k3 1
4 传热系数K 0.048 kW/(m2K)
5 对流换热面积Acon 0.288523 m2
6 对流换热面布置
水平排烟高度hy 130 mm
对流换热单管高度hcon 414 mm
对流换热单管周度ΣL348 mm
生物质锅炉热力计算书
六、焓温表 V RO2 = 0.720691185 V0N2 = 2.809849761 V0H2O = 0.669867 A ar=，a f.a= I0g V0= 3.55245793 I=I0g+(α-1)*I0a (с?)co2 kJ/m3( 标） V RO2(с?)CO2(с?)N2 kJ/m3 （标） V0N2(с?)N2 (с?)H2 O kJ/m3 （标） V0H2O(с?)H2 (с?) kJ/kg ∑(3)+(5)+( 7) (с?)a kJ/m3 （标） I0a I I I I I V0(с?)a 1.3 1.3 1.335 1.39 1.42 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 温度CO2 N2 H2O O2 100 170 122.5175015 130 365.2804689 151 101.15 80 588.9479 132 468.924446 729.6253 729.6253 746.0376331 771.8285 785.8962 200 358 258.0074442 260 730.5609378 305 204.3095 168 1192.878 267 948.506266 1477.43 1477.43 1510.62753 1562.795 1591.251 300 559 402.8663724 392 1101.461106 463 310.1486 260 1814.476 407 1445.85038 2248.231 2248.231 2298.835948 2378.358 2421.733
什么才是真正的生物质锅炉
什么才是真正的生物质锅炉？ 高温气化、裂解燃烧生物质锅炉。其原理是先利用生物质气化，把生物质转化成可燃气体，之后生物质燃气再经过燃烧，用于产生热水、蒸汽或者加热导热油。本设备特点是气化和燃烧在微秒级的时间内，几乎同时进行，此燃烧方式目前在全球此行业唯一。 高温气化生物质锅炉采用倾斜布置炉排，炉排下采用均布风装置，可以根据需要调节各段送风量，炉排上采用绝热燃烧装置，燃料由前部液压送料系统送入。启炉时，利用外加热源（如木材、报纸等）将燃烧室出料口部分点燃，待加热到800℃以上较高温度后，再利用送料机构将物料慢慢送入燃烧室，这样表面的燃料在高温下快速气化燃烧，由于是绝热燃烧，燃烧室温度较高，燃烧室的温度可根据需要调整，燃烧产生的高温一部分用来维持燃烧室的高温以保证高温热解气化燃烧反应的连续进行，另一部分经出火口送到换热器作功。燃烬的灰渣在物料的推动下进入下部的除渣机除到外面。 之所以节能原因是：绝热控制技术+超高温气化技术+恒定高温燃烧技术+水管换热（非水火管）=燃烧干净=相对节能，技术优秀、成熟，运行稳定、免维护，非常适用于工业。 优点：
▲由于生物质高温气化炉产生的是生物质燃气，而生物质直燃锅炉产生的是高温的烟气，故生物质气化锅炉比生物质直燃锅炉粉尘含量、烟尘含量更低： ▲生物质高温气化炉，把生物质转换成燃气的同时，在绝热腔内进行高温燃烧，所以生物质高温气化锅炉比生物质直燃锅炉效率平均高达20%以上； ▲生物质高温气化锅炉的主体形式采用一体式锅炉，所以相对于生物质直燃锅炉具有占地小，系统简便的优点； ▲本生物质气化锅炉的既可以采用直接的生物质原料，也可以采用生物质块及生物质颗粒，并且生物质气化锅炉具有效率高，无烟等特点。 主要技术参数：
锅炉课程设计任务书
1. 题目：《锅炉及锅炉房设备》课程设计 - 机械类工厂的蒸汽锅炉房工艺设计：三台SZL4-1.25-P型炉 2. 目的：课程设计是锅炉及锅炉房设备的重要实践教学环节，课程设计对课程的教学效果影响甚大，它不仅可以锻炼学生的实践能力，同时也可以加深学生对课堂讲授内容的理解和记忆。 3. 考核内容与方法 锅炉及锅炉房设备课程设计主要考核查阅资料的能力、计算的准确性、设计方案及绘制施工图的能力。 4. 设计具体任务 1）设计概述 2）设计原始资料 3）设计内容 3.1）热负荷计算 3.2）锅炉型号和台数的确定 3.3）水处理设备的选择及计算 3.4）汽水系统的确定及其设备选择计算 3.5）引，送风系统的确定及设备选择计算 3.6）运煤除灰渣系统的确定及设备选择计算 3.7）锅炉房设备明细表 3.8）设计主要附图 5. 参考资料： 1.《锅炉及锅炉房设备》作者：吴味隆等，中国建筑工业出版社，第一版 2.《锅炉原理》陈学俊主编，机械工业出版社， 1991年版。 3.《工业锅炉》张永照，机械工业出版社，1982年版。
4.《锅炉原理》范从振，中国电力出版社，2006年版。 5.《锅炉房工艺与设备》，刘新旺，科学出版社，2002 6.《锅炉与锅炉房设备》，奚士光、吴味隆、蒋君衍，中国建筑工业出版社，1995 7.《锅炉及锅炉房设备》，刘艳华，化学工业出版社，2010 8.《锅炉及锅炉房设备》，杜渐，中国电力出版社，2011 9.《供热工程》，贺平等，中国建筑工业出版社，2009 10..《集中供热设计手册》李善化，康慧等编中国电力出版社 11.《锅炉习题实验及课程设计》同济大学等院校著中国建筑工业出版社 12.《实用供热空调设计手册》陆耀庆主编中国建工出版社 13.《锅炉房设计规范》GB50041-92 中国机械电子工业部主编中国计划出版社 14.《城镇直埋供热管道工程技术规程》CJJ/T-98 唐山市热力总公司主编中国建 筑工业出版社 指导教师签字：2014年12 月25 日 教研室主任签字：年月日 6、课程设计摘要（中文） 热能动力设备和系统是电力生产和热能应用领域中最重要的生产系统和设备，它直接关系到生产的安全性和经济性。学生通过本专业的
130t振动炉排生物质锅炉设计分析说明
生物锅炉设计说明 一、锅炉简介 本锅炉是采用丹麦BWE公司先进的生物燃料燃烧技术的130t/h振动炉排高温高压蒸汽锅炉。锅炉为高温、高压参数自然循环炉，单锅筒、单炉膛、平衡通风、室内布置、固态排渣、全钢构架、底部支撑结构型锅炉。 本锅炉设计燃料为棉花秸秆，可掺烧碎木片、树枝等。这种生物质燃料含有包括氯化物在内的多种盐，燃烧产生的烟气具有很强的腐蚀性。另外它们燃烧产生的灰分熔点较低，容易粘结在受热面管子外表面，形成渣层，会降低受热而的传热系数。因此：在高温受热段的管系采用特殊的材料与结构，以及有效的除灰措施，防止腐蚀和大量渣层产生。 本锅炉采用振动炉排的燃烧方式。锅炉汽水系统采用自然循环，炉膛外集中下降管结构。该锅炉采用"M"型布置，炉膛和过热器通道采用全封闭的膜式壁结构，很好的保证了锅炉的密封性能。过热蒸汽采用四级加热，两级喷水减温方式，使过热蒸汽温度有很大的调节裕量，以保证锅炉蒸汽参数。尾部竖井内布置有两级省煤器、一级高压烟气冷却器和两级低压烟气冷却器。空气预热器布置在烟道以外，采用水冷加热的方式，有效的避免了尾部烟道的低温腐蚀。 锅炉采用轻柴油点火启动，在炉膛右侧墙装有启动燃烧器。 锅炉室内布置，购价全部为金属结构，按7级地震烈度设计。 二、设计规范及技术依据 —1996版《蒸汽锅炉安全技术监察规程》 —JB/T6696—1993《电站锅炉技术条件》 —DL/5047—1989《电力建设施工及验收规范》（锅炉机组篇） —GB12145—1989《火力发电机组及蒸汽动力设备水汽质量标准》 —GB10184—1988《电站锅炉性能试验规程》 —GB13223—1996《火电厂大气污染排放标准》 —GB12348—1999《工业企业厂界噪声标准》 等有关国家标准。 其中设计技术依据： —锅炉热力计算按《锅炉机组热力计算标准方法》 —强度计算按GB9222—2008《水管锅炉受压元件强度计算》 —烟风阻力计算按《锅炉设备空气动力计算标准方法》 等锅炉专业标准 三、供用户资料 根据《蒸汽锅炉安全技术监察规程》要求，并且保证用户进行锅炉安装、运行、维护和检 修有必要的技术依据和资料，锅炉随机提供详尽的技术资料，供用户资料详见： W1305100TM《供客户图纸清单》 W1305100JM《供客户技术文件清单》 四、锅炉主要技术经济指标和有个数据 1、锅炉参数 额定蒸发量：130t/h 额定蒸汽压力：9.2MPa 额定蒸汽温度：540℃ 额定给水温度：210℃
锅炉课程设计计算表
漏风系数和过量空气系数 （3）确定锅炉的基本结构 采用单锅筒∏型布置，上升烟道为燃烧室及凝渣管。水平烟道布置两级悬挂对流过热器。布置两级省煤器及两级管式空气预热器。 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，在炉膛出口处采用由后墙水冷壁延伸构成的折焰角，以使烟气更好的充满炉膛。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。 省煤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 序号 名称 漏风系数 符号 出口过量空气系数 符号 计算公式 1 制粉系统 0．1 △a ZF 2 炉膛 0．05 △a L a L ' ' 3 屏、凝渣管 0 △a PN a PN '' +' 'a L △a PN 5 低温过热器 0．025 △a DG a DG ' ' +' 'a GG △a DG 6 高温省煤器 0．02 △a SS a SS '' ?+''a D G a SS 7 高温空气预热 器 0．05 △a SK a SK ' ' +''a SS △a SK 8 低温省煤器 0．02 △a XS a XS ' ' +' 'a SK △a XS 9 低温预热器 0. 05 △ a XK a XK ' ' +' 'a XS △a XK
图1.1 锅炉本体结构简图 第一章、辅助计算 1、1锅炉的空气量计算 在负压下工作的锅炉机组，炉外的冷空气不断漏入炉膛和烟道内，致使炉膛和烟道各处的空气量、烟气量、温度和焓值相应的发生变化。 对于炉膛和烟道各处实际空气量的计算称为锅炉的空气平衡量、在锅炉热力计算中，常用过量空气系数来说明炉膛和烟道的实际空气量。 锅炉空气量平衡见表1 1、2燃料燃烧计算 1）燃烧计算： 需计算出理论空气量、理论氮容积、RO2容积、理论干烟气容积、理论水蒸汽容积等。计算结果见表
锅炉基础知识(相关知识)
1、锅炉额定蒸发量：蒸汽锅炉在额定蒸汽参数，额定给水温度，使用设计燃料并保证效率时所规定的蒸汽产量。 2、锅炉最大连续蒸发量：蒸汽锅炉在额定蒸汽参数，额定给水温度和使用设计燃料长期连续运行时所能达到的最大蒸发量。 3、锅炉额定蒸汽参数：过热器出口处额定蒸汽压力和额定蒸汽温度。 4、锅炉事故率：锅炉事故率=[事故停用小时数/（运行小时数+事故停用小时数）]×100% 5、锅炉可用率：锅炉可用率=[(运行总小时数+备用总小时数)/统计期间总时数]×100% 6、锅炉热效率：锅炉每小时的有效利用热量占输入锅炉全部输入热量的百分数。 7、锅炉钢材消耗率：锅炉单位蒸发量所用钢材的吨数。 8、连续运行小时数：两次检修之间运行的小时数。 1、发热量：单位质量或容积的燃料完全燃烧时所放出的热量。 2、高位发热量：单位量燃料完全燃烧，而燃烧产物中的水蒸汽全部凝结成水时所放出的全部热量，称为燃料的高位发热量。 3、低位发热量：单位燃料完全燃烧，而燃烧产物中的水蒸汽全部保持蒸汽状态时所放出的全部热量。 4、折算成分：指燃料对应于每4190kJ/kg收到基低位发热量的成分 5、标准煤：规定收到基低位发热量Qarnet=29270kJ/kg的煤。 6、煤的挥发分：失去水分的煤样在规定条件下加热时，煤中有机质分解而析出的气体。 7、油的闪点：在一定条件下加热液体燃料，液体表面上的蒸汽与空气的混合物在接触明火时发生短暂的闪火而又随即熄灭时的最低温度。 8、煤灰熔融性：在规定条件下随加热温度的变化灰的变形、软化、流动等物理状态的变化特性。 1、燃烧：燃料中可燃质与氧在高温条件下进行剧烈的发光放热的化学反应过程。 2、完全燃烧：燃烧产物中不再含有可燃物的燃烧。 3、不完全燃烧：燃烧产物中仍然含有可燃质的燃烧。 4、理论空气量：1kg收到基燃料完全燃烧而又没有剩余氧存在时，燃烧所需要的空气量。 5、过量空气系数：燃料燃烧时实际供给的空气量与理论空气量之比。即α=VK/V0 6、漏风系数：相对于1kg收到基燃料漏入的空气量ΔVK与理论空气量V0之比。 7、理论烟气量：按理论空气量供给空气，1kg燃料完全燃烧时生成的烟气量。 8、烟气焓：1kg固体或液体燃料所生成的烟气在等压下从0℃加热到θ℃所需要的热量。 9、烟气成分：烟气中某种气体的分容积占干烟气容积的百分数。 一、名词解释 1、锅炉热平衡：在稳定工况下，输入锅炉的热量与锅炉输出热量的相平衡关系。 2、最佳过量空气系数：（q2+q3+q4）之和为最小时的过量空气系数。 3、排烟热损失q2：锅炉中排出烟气的显热所造成的热损失。 4、机械不完全燃烧损失q4：由于飞灰、炉渣和漏煤中的固体可燃物未放出其燃烧热所造成的损失。 5、化学未完全燃烧损失q3：锅炉排烟中含有残余的可燃气体未放出其燃烧热所造成的损失。
生物质锅炉设计
生物质颗粒燃料锅炉的结构特性分析 我国能源生产结构中煤炭比例始终在67％及以上．煤炭是我国能源的主体。我国年消耗燃煤约12亿。15亿吨。其中大多数直接作为燃料被消耗掉．以煤为主的能源结构直接导致能源活动对环境质量和公众健康造成了极大危害。生物质固体成型燃料(简称生物质燃料)是利用新技术及专用设备将农作物秸秆、木屑、锯末、花生壳、树枝叶、干草等压缩成型的现代化清洁燃料。无任何添加剂和粘结剂，既可以解决农村的基本生活能源，也可以代替煤炭直接用于城市传统的燃煤锅炉设备上。生物质成型燃料破碎率小于1.5％一2.0％。干基含水量小于15％。灰分含量小于1.5％，特别是硫和氯含量一般均小于0.07％．氮含量小于 0.5％，生物质燃料是我国大力提倡的可再生能源资源， 1、生物质成型燃料的特点 我们将要分析的是以松木为主要原料压制成型的生物质燃料，与传统的矿物能源燃料比，生物质成型燃料的成份及燃烧特点都有很大的不同。松木生物质颗粒燃料如下所示： 1.1生物质成型燃料的成份特点生物质燃料的化学组成是十分复杂的高分子物质．在作为燃料的工程技术应用中。大致可将其分为二部分，有机物(可燃部分)和无机物(可燃部分)。有机物中主要是挥发分(由C、H、O、N、S等元素组成的气态物质)和固定碳(由C元素组成的固态物质)，燃料中的挥发分及其热值对生物质的着火和燃烧情况都有较大影响，燃料中挥发分越多，易着火。燃烧越稳定。生物质和煤的挥发分范围及热值见表1。 另一个与着火和燃烧情况关系密切的参数是燃料的热值。不同的生物质种类，其主要组成元素也不同，热值也有差异。几种主要生物质的元素组成及热值见表2。由表1和表2可以看出．生物质成型燃料的挥发分高于煤炭，而灰分、氮和硫含量远小于煤炭，其热值也小于煤炭。 1.2生物质成型燃料的燃烧特性 生物质成型颗粒燃料是经过高压而形成的．其密度远远大于原生物质。成型燃料的结构与组织特征决定了挥发分的析出速度与传热速度都很低。生物质成型燃料的燃烧过程可分为干燥脱水、挥发分析出、挥发分燃烧、焦炭燃烧和燃烬几个阶段。加热初始阶段．生物质颗粒燃料中的水分蒸发，燃料干燥脱水；随着颗粒燃料温度的不断升高，挥发分开始析出，这一过程可认为是气化过程；随着燃料继续被加热，挥发分的温度也随之提高。当挥发分中可燃物达到一定温度和浓度，挥发分开始着火；同时挥发分没有燃烬时．木炭只能被加热而不能燃烧。只有当挥发分烧完后。氧气才能扩散到木炭表面。木炭才开始着火。
生物质直燃锅炉设计计算
生物质直燃锅炉设计计算 生物质直燃锅炉设计计算 3.1锅炉设计时主要的结构尺寸 1）炉膛净空尺寸：250×250×1400 2）炉排有效面积250×600，共做3块，炉排小孔4mm，开孔率40%，炉排下两侧装导轨，机械传动 3）前拱高200，长50； 4）后拱高180，长300 3）炉顶出口：天圆地方结构，出口60mm 4）点火炉门80×80，装在侧强 5）看火孔42mm 6）炉前装料斗 7）料层厚度60mm 6）炉顶装省煤器，管子18mm，前后各布置测点一个。 8）每隔300mm一个测点，测点预留孔14mm，烟囱上布置一个测点 9）支架高度800mm 10）炉膛内衬80mm厚，布置抓钉 11）整体用不锈钢外包装 12）支架高度800mm 13）整体外形长宽高：760×410×2200
3.2试验原料 本试验是采用生物质颗粒燃料（玉米秸秆颗粒燃料），是由生物质燃料成型机压制而成的。其尺寸是圆柱形，直径是8mm，燃料颗粒自然堆积密度为554.7kg/m3，其颗粒密度为1200kg/m3。 实验前用氧弹式量热仪测定玉米颗粒燃料的收到基净发热量qnet,ar ， qnet,ar=15132kJ/kg。 由燃料元素分析仪分别测定其收到基中C，H，N，S，O的含量，得到： Car=44.92%，Har=5.77%，Nar=0.98%，Sar=0.21%，Oar=31.26%。 用燃料工业分析仪分别测定其收到基水分含量（Mar），收到基挥发分含量（Var），收到基固定炭含量（Far），收到基灰分含量（Aar）。如下： Mar= 9.15%，Var= 75.58%，Far= 7.56%，Aar= 7.71%。 3.3直燃锅炉设计的相关参数 1）锅炉功率要求：10 kW； 2）温度：查阅暖通空调设计指南（P63）可以得到室内空气温度在16-24℃范围内[2]，在试验期间实际测得当时温度为16℃，室外环境温度t0=10℃，排烟温度tpy低于烟气露点，150℃左右 [20]，tpy =165℃； 3）热负荷：查相关锅炉设计手册得炉排单位面积热负荷经验值700~1050kW/m2 [3-8]，由于低温及燃料易燃尽时取上限，所以取qF= 1050 kW/m2；炉膛单位容积热负荷经验值235~350kW/m3 [3-8]，
锅炉课程设计
一、课程设计题目：某厂锅炉房工艺设计 二、设计目的 课程设计是锅炉及锅炉房设备课程的主要教学环节之一。通过课程设计，了解锅炉房工艺设计内容、程序和基本原则，学习设计计算方法和步骤，提高设计计算和制图能力，巩固所学的理论知识和实际知识，并学习运用这些知识解决锅炉房工程设计中的实际问题。 三、设计原始资料： 1、热负荷资料 项目用汽量/(t/h) 用汽参数凝结水 回收率％ 同时 使用系数最大平均压力/MPa 温度 采暖用汽 6.10 0.4 饱和65 1.0 生产用汽 4.80 2.5 0.5 饱和20 0.8 生活用汽0.60 0.15 0.3 饱和0 0.3 2、煤质资料： 元素分析成分：C ar(C y)=65.65%, H ar(H y)=2.64%, O ar(O y)=3.19%, N ar(N y)=0.99%, S ar(S y)=0.51% ,A ar(A y)=19.02%, M a r（W y）=8.00% . 煤的干燥无灰基挥发分：Vdaf(Vr)=7.85%， 接受基低位发热量Qnet,v,ar(Qydw)=24426KJ/Kg 查文献[1]表2-10，得该煤属Ⅲ类无烟煤（WⅢ）。 3、水源资料： 以自来水为水源，供水水温13℃，供水压力0.5MPa (1)总硬度：YD=5.2mmol /L (2)永久硬度：YD T=2.1mmol /L (3)暂时硬：YD T=3.1 mmol /L (4)总碱度：JD=2.1mmol /L (5)PH值：PH=7.4 (6)溶解氧：6.5～10.9mg/L (7)悬浮物：0 mg/L (8)溶解固形物：420 mg/L 四、设计内容与要求 1、热负荷计算 包括最大计算热负荷和年热负荷的计算。对于具有季节性负荷的锅炉房，应分别以采暖
锅炉基础知识大全,涵盖各方面
锅炉基础知识大全，涵盖各方面 锅炉的用途及工作原理： 锅炉是国民经济中重要的热能供应设备。电力、机械、冶金、化工、纺织、造纸、食品等行业, 以及工业和民用采暖都需要锅炉供给大量的热能。) 锅炉是利用燃料燃烧释放出的热能或其他能量将工质( 中间载热体) 加热到一定参数的设备。应用于加热水使之转变为蒸汽的锅炉称为蒸汽锅炉,也称为蒸汽发生器。应用于加热水使之提高温度转变为热水的锅炉, 称为热水锅炉；而应用于加热有机热载体的锅炉称为有机热载体锅炉。 从能源利用的角度看,锅炉是一种能源转换设备。在锅炉中,一次能源( 燃料) 的化学贮藏能通过燃烧过程转化为燃烧产物( 烟气和灰渣) 所载有的热能,然后又通过传热过程将热量传递给中间载热体( 例如水和蒸汽), 依靠它将热量输送到用热设备中去。 这种传输热量的中间载热体属于二次能源,因为它的用途就是向用能设备提供能量。 当中间载热体用于在热机中进行热一功转换时, 就叫做“工质“。如果中间载热体只是向热设备传输、提供热量以进行热利用,则通常被称为“热媒“。 锅炉按其用途可以分为电站锅炉、工业锅炉、船舶锅炉和机车锅炉等四类。前两类又称为固定式锅炉,因为是安装在固定基础上而不可移动的。后两类则称为移动式锅炉。本文介绍的是固定式工业锅炉。 在锅炉中进行着三个主要过程: （1）、燃料在炉内燃烧,其化学贮藏能以热能的形式释放出来,使火焰和燃烧产物( 烟气和灰渣) 具有高温。
（2）、高温火焰和烟气通过“受热面“向工质( 热媒) 传递热量。（3）、工质(热媒) 被加热,其温度升高或者汽化为饱和蒸汽,或再进一步被加热成为过热蒸汽。 以上三个过程是互相关联并且同时进行的,实现着能量的转换和传递。 伴随着能量的转换和转移还进行着物质的流动和变化: (1) 工质,例如给水( 或回水〉进入锅炉,最后以蒸汽( 或热水) 的形式供出。 (2) 燃料,例如煤进入炉内燃烧,其可燃部分燃烧后连同原含水分转化为烟气,其原含灰分则残存为灰渣。 (3) 空气送入炉内,其中氧气参加燃烧反应,过剩的空气和反应剩余的惰性气体混在烟气中排出。 水一汽系统、煤一灰系统和风二烟系统是锅炉的三大主要系统, 这三个系统的工作是同时进行的。 通常将燃料和烟气这一侧所进行的过程( 包括燃烧、放热、排渣、气体流动等) 总称为“炉内过程“; 把水、汽这一侧所进行的过程( 水和蒸汽流动、吸热、汽化、汽水分离、热化学过程等) 总称为“锅内过程“。 第二章 锅炉的分类 一、按用途分类： 1. 电站锅炉：用于发电，大多为大容量、高参数锅炉，火室燃烧，效率高，出口工质为过热蒸汽。
生物质直燃发电机组效率计算介绍
生物质直燃发电机组效率计算方法和说明国能生物发电集团有限公司生产技术部本文依据现有燃煤电厂效率计算的基本方法，结合生物质直燃发电厂性能试验取得的经验数据，编制了生物质直燃发电机组效率计算方法和说明。 一、生物质锅炉效率计算 （一）基本原则 （1）采用反平衡法（热损失法）测定锅炉热效率，正平衡法（输入-输出热量法）计算作为参考。 （2）将送风机入口的空气温度作为锅炉热效率计算的基准温度，也即送风机附近的大气温度。 （3）因本文主要目的是计算实际工况下的锅炉热效率，故未进行修正。 （二）正平衡计算 1、正平衡热效率计算（η1） (1-1) 式中：——锅炉热效率，%; ——输入热量，kJ; ——输出热量，kJ。 2、输入热量（Qr）
因目前大部分生物质发电厂无外来热源加热空气和燃料雾化蒸汽，为简化计算，忽略入炉燃料显热，将燃料收到 基低位发热量作为输入热量。即（1-2）式中：——燃料收到基低位发热量，kJ/kg。 3、输出热量（Q1） (1-3) 式中： ——燃料消耗量，kg; ——锅炉主汽流量，kg/h； ——锅炉主蒸汽出口焓值，kJ/kg； ——锅炉给水焓值，kJ/kg； ——锅炉排污水量，％； ——锅炉排污水的焓值，kJ/kg。 因连续排污和定期排污水量很少，一般约为主蒸汽流量2%左右，为简化计算，不考虑锅炉排污水量。 蒸汽和给水焓值通过水和水蒸气热力性质通用计算模型IAPWS—IF97编程实现。 （三）反平衡计算 1、入炉燃料元素成分的确定 由于现场不具备开展入炉燃料的元素分析工作，且影响燃料低位发热量的主要成分是水分和灰分，所以通过折算实
际入炉燃料与典型燃料水分和灰分的差异，拟合实际入炉燃料元素分析的方法来解决。 （1）典型燃料元素分析成分 因入炉燃料种类多，所以选择国能高唐电厂性能试验时入炉燃料作为典型燃料。具体如下： （2）入炉燃料元素成分的拟合方法 根据现场工业分析所得的水分（Mar）和灰分(Aar)数值，按照公式（1-4）进行拟合计算入炉燃料的元素成分： (1-4) 式中：——拟合的入炉燃料收到基下含碳量； 、——入炉燃料工业分析收到基下水分和灰分； 、、——典型燃料收到基下含碳量、水分和灰分。 含氢量、含氧量、含氮量和含硫量计算同含碳量。 2、反平衡热效率计算（η2） (1-5) 式中：——锅炉热效率，%；
吉林大学锅炉课程设计说明书
本科生课程设计题目: 锅炉课程设计--26题 学生姓名：刘泰秀42101020 专业：热能与动力工程（热能）班级：421010班
一、设计任务 1.本次课程设计是一次虚拟锅炉设计，主要目的是为了完成一次完整的热力计算。 2.根据所提供参考图纸，绘制A0图纸2张，其目的是为掌握典型锅炉的基本机构及工作原理。 3.以《锅炉课程设计指导书》为主要参考书，以《电站锅炉原理》、《锅炉设计手册》为辅助参考资料，进行设计计算。 二、题目要求 锅炉规范： 1.锅炉额定蒸发量670t/h 2.给水温度：222 ℃ 3.过热蒸汽温度：540 ℃、压力（表压）9.8MPa 4.制粉系统：中间仓储式 5.燃烧方式：四角切线圆燃烧 6.排渣方式：固态 7.环境温度：20 ℃ 8.蒸汽流程：指导书4页 三、锅炉结构简图 设计煤种名称Car Har Oar Nar Sar Aar Mar Qar 枣庄甘霖井56.90 3.64 2.25 0.88 0.31 28.31 7.71 22362
燃烧计算表 序 号 项目名称符号单位计算公式及数据结果 1 理论空气量V0 m3/kg 0.0889*(Car+0.375*Sar)+0.265*Har- 0.0333*Oar 5.9584 2 理论氮容积V0N2 m3/kg 0.8*Nar/100+0.79*V0 4.7142 3 RO2容积VRO2 m3/kg 1.866*Car/100+0.7*Sar/100 1.0639 4 理论干烟气 容积 V0gy m3/kg V0N2+VRO2 5.7781 5 理论水蒸气 容积 V0H2O m3/kg 11.1*Har/100+1.24*Mar/100+1.61*dk *V0 0.5956 6 飞灰含量αfh 查表2-4 0.9 烟气特性表 序号名称符号单位公式结果 1 锅炉输入热量Q r kJ/kg Qr≈Qar,net22362 2 排烟温度θpy ℃先估后校140 3 排烟焓hpy kJ/kg 查焓温表1705.44 4 冷空气温度tlk ℃取用20 5 理论冷空气焓h0lk kJ/kg h0lk=(ct)kV0 157.81
锅炉基础知识
锅炉基础知识 一．锅炉的工作过程： 锅炉是一种利用燃料燃烧后释放的热能或工业生产中的余热传递给容器内的水，使水达到所需要的温度（热水）或一定压力蒸汽的热力设备。它是由“锅”（即锅炉本体水压部分）、“炉”（即燃烧设备部分）、附件仪表及附属设备构成的一个完整体。锅炉在“锅”与“炉”两部分同时进行，水进入锅炉以后，在汽水系统中锅炉受热面将吸收的热量传递给水，使水加热成一定温度和压力的热水或生成蒸汽，被引出应用。在燃烧设备部分，燃料燃烧不断放出热量，燃烧产生的高温烟气通过热的传播，将热量传递给锅炉受热面，而本身温度逐渐降低，最后由烟囱排出。“锅”与“炉”一个吸热，一个放热，是密切联系的一个整体设备。 锅炉在运行中由于水的循环流动，不断地将受热面吸收的热量全部带走，不仅使水升温或汽化成蒸汽，而且使受热面得到良好的冷却，从而保证了锅炉受热面在高温条件下安全的工作。 二、常见问题 1．什么叫自然循环锅炉？ 所谓自然循环锅炉，是指蒸发系统内仅依靠蒸汽和水的密度差的作用，自然形成工质循环流动的锅炉。2．什么叫锅炉的循环回路？ 由锅炉的汽包、下降管、联箱、水冷壁、汽水导管组成的闭合回路，称为锅炉的循环回路。 3．自然循环锅炉的蒸发系统由哪些设备组成？ 主要由汽包、下降管、水冷壁管、联箱及导管组成。 4. 水冷壁为什么要分若干个循环回路？ 因为沿炉膛宽度和深度方向的热负荷分布不均，造成每面墙的水冷壁管受热不均，使中间部分水冷壁管受热最强，边上的管子受热较弱。若整面墙的水冷壁只组成一个循环回路，则并联水冷壁中，受热强的管子循环水流速大，受热弱的管内循环水流速小，对管壁的冷却差。为了减小各并列水冷壁管的受热不均，提高各并列管子水循环的安全性，通常把锅炉每面墙的水冷壁，划分成若干个循环回路。 5．汽包的作用主要有哪些？ 汽包的作用主要有： （1）是工质加热、蒸发、过热三个过程的连接枢纽，同时作为一个平衡容器，保持水冷壁中汽水混合物流动所需压头。 （2）容有一定数量的水和汽，加之汽包本身的质量很大，因此有相当的蓄热量，在锅炉工况变化时，能起缓冲、稳定汽压的作用。 （3）装设汽水分离和蒸汽净化装置，保证饱格蒸汽的品质。 （4）装置测量表计及安全附件，如压力表、水位计、安全阀等。 6．电站锅炉的汽包内部主要有哪些装置？它们的布置位置和作用怎样？ 电站锅炉随参数容量的不同，其汽包内部装置也不完全一样，现以高压和超高压锅炉的汽包为例，介绍其内部装置、它们的布置及主要作用。 沿汽包长度在两侧装设若干旋风分离器，每个旋风分离器筒体顶部配置有百页窗（波形板）分离器，它们的主要作用是将由上升管引入的汽水混合物进行汽和水的初步分离。在汽包内的中上部，水平装设蒸汽清洗孔板，其上有清洁给水层，当蒸汽穿过水层时，便将溶于蒸汽或携带的部分盐分转溶于水中，以降低蒸汽的含盐。靠近汽包的顶部设有多孔板，均匀汽包内上升蒸汽流，并将蒸汽中的水分进一步分离出来。汽包中心线以下150mm左右设有事故放水管口；正常水位线下约200mm处设有连续排污管口，再下面布置加药管。下降管入口处还装设了十字挡板，以防止下降管口产生漩涡斗造成下降管带汽。 7．旋风分离器的结构及工作原理是怎样的？ 旋风分离器由筒体、引入管、顶帽、溢流环、筒底导叶和底板等部件组成。 旋风分离器是一种分离效果很好的汽水分离设备。其工作原理及工作过程是：较高流速的汽水混合物，经引入管切向进入筒体而产生旋转运动，在离心力的作用下，将水滴抛向筒壁，使汽水初步分离。分离出来的水通过筒底四周导叶，流入汽包水容积中。饱和蒸汽在筒体内向上流动，进入顶帽的波形板间隙中曲
锅炉房设计计算书
锅炉及锅炉房设备 课程设计 设 计 计 算 书 设计课题；某游泳池油锅炉房设计 学院：建工学院 班级：×××× 姓名：***** 学号：****** 导师：***** 日期：2013.12.29—2014.1.6
锅炉及锅炉房设备课程设计计算书 一、设计题目：某游泳池油锅炉房设计 二、设计概况：该锅炉房位于杭州市下沙镇高教大学园区某游泳池地下室（见附图，地面相对标高为-4.0m），为新建锅炉房，以满足游泳池冬季空调、地板辐射采暖、平时游泳池循环水和淋浴热水系统用热。 三、原始资料： 四、热负荷计算及锅炉选型 1、热负荷计算 （1）空调用热负荷 民用及工业、企业辅助用建筑的房屋供暖耗热可用建筑平面热指标q来概算： Q=A0q Q——建筑物供暖设计耗热量，W A0——建筑面积，m2 （出自《供暖通风设计手册》P260） ①游泳池大厅： q值查《供暖通风设计手册》P261表6-29得q = 150W/ m2 A0=2160 m2 ∴Q = 2160×150 =324000 W = 278640 kcal/h ②辅助用房： q值查《供暖通风设计手册》P261表6-29得q=80W/ m2 A0=324m2 ∴Q = 324×80 = 25920 W = 22291 kcal/h （2）地板辐射采暖 属于局部地点辐射，采暖面积为650 m2。 查《采暖通风与空气调节规范》P63表3.4.13 人体所需的辐射照度与周围空气温度的
关系表，当周围空气温度为16℃时， 所需的辐射照度为81W/m ∴ 地板辐射采暖的热负荷Q=650×81=52650W=45279 kcal/h （3）淋浴热水系统 查《现代建筑设备工程设计手册》P254 可得到如下计算公式： 工业企业生活间、公共浴室等设计用水量计算： ∑ =3600 0b n q Q h r 式中 Q r ——设计用水量， q h ——卫生器热水小时用水定额（L/h ）(查《现代建筑设备工程设计手册》表6.2-2) n 0——同类型卫生器数， b ——卫生器同时使用百分数，公共浴室取100% 耗热量计算公式： Q = Q r c ( t r - t l ) 式中 Q ——设计小时耗热量，W 或kcal/h c ——水的比热容， t r ——热水温度，℃ t l ——冷水温度，℃ Q r ——设计用水量， 本系统计算中：q h =300 L/h n 0=50 b=100% t r =60℃ t l =5℃ ∴Q=（300×50×100%）×4.19×（60—5）/3600 =960×103 W=826×103 kcal/h （4）游泳池循环水加热 查《给排水设计手册》第二册 室内给水排水P293 ①水面蒸发热损失： W 1= r （0.0178+0.0152V ）（P b -P Z ）F (kcal/h) 式中 r=581.9 kcal ／kg V=0.5m/s P b =26.7mmHg P Z =15.2mmH 2O F=50×21=1050m 2 ∴W 1=581.9×(0.0178+0.0152×0.5)(26.7-15.2) ×1050=178471.64 kcal/h 1000w=860 kcal/h ②水面传导热损失: W 2=α F(t s -t q ) kcal/h =8×50×21×(27-26)=8400 kcal/h ③池壁和池底传导热损失 W 3=∑-)(t s p t t KF （kcal/h ） =1.0×(21×1.5×2+50×1.5×2+50×21)(27-26)= 1263 kcal/h ④管道设备传导热损失 管道和设备的传导热损失W 4可参照《现代建筑设备工程设计手册》第4章中热水循环管网计算方法进行计算。 为了简化计算可采用以下估算方法: W 1+ W 2+ W 3+ W 4=1.15 W 1 ⑤补给水加热耗热量
锅炉课程设计.doc
扬州大学广陵学院 锅炉及锅炉房课程设计题目：燃油锅炉房工艺设计 院(系)别土木电气工程系 专业建筑环境与能源应用工程 班级建环81301班 学号130054101 姓名白杰 指导教师刘义 二○一六年七月
目录 1.锅炉课程设计任务书 (4) 1.1.设计目的 (4) 1.2.设计任务 (4) 1.3.原始资料 (4) 1.4.设计内容和要求 (4) 2.锅炉型号和台数的选择 (6) 2.1.热负荷计算 (6) 2.2.锅炉型号和台数选择 (6) 3.水处理设备的选择及计算 (8) 3.1.决定是否要除碱 (8) 3.2.确定水处理设备生产能力 (8) 3.3.软化设备选择计算 (9) 4.给水设备和主要管道的选择计算 (11) 4.1.决定给水系统 (11) 4.2.给水泵的选择 (11) 4.3.给水箱的选择 (11) 4.4.其他水泵的选型 (11) 4.5.主要管道和阀门的选择 (12) 4.6.分气缸选择计算 (13) 4.7.换热器的选择 (13) 5.送引风系统设计 (14) 5.1.计算空气量和烟气量 (14) 5.2.决定烟、风管道截面尺寸 (14) 5.3.确定送引风系统及其布置 (15) 5.4.确定烟囱高度和断面尺寸 (15) 6.供油系统设计 (16) 6.1.供油系统的确定 (16)
6.2.贮油罐容量确定 (16) 6.3.贮油罐的计算 (16) 6.4.日用油箱的计算 (17) 6.5.油泵选择 (17) 6.6.油路设计 (17) 7.锅炉房工艺布置 (19) 7.1.锅炉房建筑 (19) 7.2.锅炉房设备布置 (19) 7.3.风烟管道和主要汽水管道布置 (19) 8.附锅炉房热力系统图、锅炉房平面图、锅炉房剖面图
锅炉基础知识培训讲义1
锅炉基础知识培训讲义 1 第一章锅炉基本知识 第一节概论 一、锅炉定义组成和分类 锅炉是将燃料蕴藏的能量，经过燃烧释放，把工质加热到规定温度和压力供生产和生活使用的一种热能设备。 锅炉是由“锅”和“炉”以及为保证“锅”和“炉”安全运行所必 需的附件、控制仪表、附属设备三大部分组成。 锅──指锅炉中盛水和蒸汽的密封受压部分，其作用是工质吸收“炉”释放出的热量，从而使工质达到一定参数。主要包括：汽包、水冷壁、对流管、集箱（联箱）、过热器和省煤器等。 炉──指锅炉中将燃料进行燃烧产生热源的部分，其作用是将燃料燃烧时放出的热量供“锅”吸收。主要包括：燃烧设备、炉墙、炉拱、隔烟箱、烟囱和钢架等。燃料在“炉”通过燃烧所产生的高温烟气，经过炉膛和各烟道向锅炉受热面放热，最后从锅炉尾部烟囱排出。 锅炉附件仪表——指安装在锅炉受压部件上用来控制锅炉安全和经 济运行的一些附件与仪表装置。主要包括：安全阀、压力表、水位表、高低水位警报器、排污装置、给水系统、锅炉的汽水管道、常用阀门
和有关仪表等。此外，近年来由于对锅炉的机械化和自动化要求不断提高，工业锅炉上配置机械操作和自动控制的附件及仪表也越来越多，如给水自动调节装置、燃烧自动调节装置、自动点火熄火保护装置以及鼓、引风机联锁装置等。 锅炉附属设备──指燃料的供给与制备系统。主要包括：上煤、磨粉、燃煤、燃油、燃气装置以及鼓、引风机、出渣、清灰、空气预热、除尘等装置。 锅工质为水，从低温水变成高温水的称之为热水锅炉。锅工质为水，加热转变为蒸汽的称之为蒸汽锅炉。锅工质为导热油的，加热有机热载体的称之为有机热载体锅炉。有机热载体锅炉分为液相炉和汽相炉。 锅炉按其用途可分为电站锅炉、工业锅炉、船舶锅炉和机车锅炉等四类。锅炉按燃料分类可分为煤炉、油炉、气炉和电加热锅炉。 二、锅炉的工作过程 锅炉的工作包括三个连续进行的过程，即：燃料的燃烧放热过程、热量向锅水的传热过程和水被加热和汽化的热力过程。 1．燃料的燃烧放热过程指燃料在炉膛，在一定的温度下，与空气中的氧气发生化学反应（燃烧）放出热量的过程。燃烧过程是否完善，是锅炉工作正常的根本条件之一。要保证燃料进行良好的燃烧，必须
各种燃料折合成标准煤的计算方法
各种能源折算的原则 1.应符合G B3100-82/G B3101-82的规定 2.计算综合能耗时，各能源分别折算成一次能源的规定的同一单位即吨标煤3任一规定的体系实际消耗的燃料能源都应用基低位发热量为计算基础，折算为标煤4应用基低位发热量等于29.3076M J的燃料称为1k g标准煤5任一规定的体系实际消耗的二次能源以及耗能工质均按相应的能源等价值折算为一次能源:本企业自产时，他的能源等价值按投入产出的原则自行规定；外购外销时其能源等价值必须相同。当未提供能源等价值，可按国家统计局公布的折算系数进行折算。比如说蒸汽作为一个整体来计算只是计算用去多少燃料和产出多少蒸汽，不会来计算具体产出多少高压蒸汽多少中压蒸汽，所以在折标系数上高低压蒸汽是没有区别的。当然根据规定你也可以企业自己的计量结果来规定不同工质的折标系数，但是在报能源管理部门和统计局的时候都应该统一折标系数，否则不同企业就无法比较。 公用工程比如冷冻水、工艺水、锅炉水、氮气、压缩空气等等均属于二次能源，等价热值的概念是加工转换一个度量单位的某种二次能源与相应投入的一次能源的当量。因此等价热值是一个变动值，随着能源加工转换的效率而改变。我们目前所用国家统计局所颁布的折标系数是一个平均的水平。 1公斤重的标准煤的热值为29.308MJ/kg 即生产一度电不少于约0.12KG的标准煤. 各类能源折算标准煤的参考系数 能源名称平均低位发热量折标准煤系数
原煤 20934千焦／公斤 0．7143公斤标煤／公斤 洗精煤 26377千焦／公斤 0．9000公斤标煤／公斤 其他洗煤 8374 千焦／公斤 0．2850公斤标煤／公斤 焦炭 28470千焦／公斤 0．9714公斤标煤／公斤 原油 41868千焦／公斤 1．4286公斤标煤／公斤 燃料油 41868千焦／公斤 1．4286公斤标煤／公斤 汽油 43124千焦／公斤 1．4714公斤标煤／公斤 煤油 43124千焦／公斤 1．4714公斤标煤／公斤 柴油 42705千焦／公斤 1．4571公斤标煤／公斤 液化石油气 47472千焦／公斤 1．7143公斤标煤／公斤 炼厂干气 46055千焦/ 公斤 1．5714公斤标煤／公斤 天然气 35588千焦/立方米 12．143吨/万立方米 焦炉煤气 16746千焦/立方米 5．714吨/万立方米 其他煤气 3．5701吨/万立方米 单位GDP能耗（吨标煤/万元）计算方法 ?万元增加值综合能耗是指企业每万元工业增加值所消耗的能源量(吨标准煤)。万元产值综合能耗是指企业每万元工业产值所消耗的能源量(吨标准煤)。万元增
锅炉课程设计 焓值计算表格
烟气或空气温度RO2N2H2O hy0湿空气400771.88526.52626.163143.61028541.76 500994.35663.8794.853985.93835684.15 6001224.66804.12968.884850.57724829.74 7001461.88947.521148.845737.21036978.42 8001704.881093.61334.46643.047841129.12 9001952.281241.551526.047563.989431282.32 10002203.51391.71722.98500.24921437.3 11002458.391543.741925.119450.567391594.89 12002716.561697.162132.2810412.36041753.44 13002976.741852.762343.6411387.10041914.25 14003239.042008.722559.212367.81562076.2 15003503.121662779.0513357.96942238.9 16003768.82324.483001.7614356.08372402.88 17004036.312484.043229.3215363.1022567.34 18004304.72643.663458.3416372.07392731.86 19004574.062804.213690.3717387.44262898.83 20004844.229653925.618406.47223065.6 21005115.393127.534163.2519434.7493233.79 22005386.483289.224401.9820460.34983401.64