毕业设计--300MW煤粉高炉煤气掺烧炉过热器及再热器壁温计算

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1、 毕毕 业业 设设 计计(论文论文) 院 系 动力工程系 专业班级 学生姓名 指导教师 二二一二一二年六月年六月 题 目 300MW 煤粉高炉煤气掺烧炉 过热器及再热器壁温计算 I 300MW 煤粉/高炉煤气掺烧炉过热器及再热 器壁温计算 摘要 超温爆管现象成为大容量锅炉运行中最常见的事故之一， 直接影响到锅炉的安全经济 运行。为充分利用钢铁厂副产品高炉煤气，煤粉/高炉煤气掺烧成为钢铁厂自备电站利用 资源的新型式。 针对这种类型的锅炉， 开展炉内主要受热面热力计算具有重要的学术和实 用价值。本文以首钢 2 300MW 火电机组 HG-1025/17.5-MQ42 锅炉为研究对象，利用锅 炉机组

2、热力计算标准方法， 在对锅炉进行热力计算的基础上进行过热器和再热器的壁温计 算。首先对设计煤质工况的计算表明，然后通过对设计煤种工况、80%设计煤种+20%高 炉煤气工况、70%设计煤种+30%高炉煤气工况的计算分析，得到末级再热器的壁温是最 高的，而且有超温的趋势，需要及时调节挡板开度，还可以发现水平烟道的壁温较高，炉 膛受热面次之，竖直烟道的壁温没有超温趋势，运行安全，还可以发现掺烧会在一定程度 上导致壁温升高，因此运行中需要增加部分受热面的减温水量。 关键词：煤粉高炉煤气掺烧炉；过热器；再热器；壁温计算；影响因素 II THE TUBE WALL TEMPERATURE CALCULAT

3、ION OF BOILER SUPERHEATER AND REHEATER OF 300MW PULVERIZED COAL Superheater; Reheater; Tube wall temperature calculation; Effect factors 目 录 摘要 I Abstract .II 1 绪论 . 1 1.1 课题背景 . 1 1.2 国内外研究现状 . 1 1.2.1 国内锅炉现状 1 1.2.2 引起过再热器壁温超温的普遍因素 2 1.3 目前经过研究实践所采取的一些有效措施 2 1.4 本文的研究方法和研究内容 3 2 热力计算及壁温计算方法 . 4 2.

4、1 热力计算方法 . 4 2.1.1 热力计算主要内容 4 2.1.2 整体热力计算过程的顺序 . 4 2.1.3 炉膛热力计算 . 4 2.1.4 热力计算中使用的方法 . 5 2.2 壁温计算方法 6 3 300MW 机组煤粉/高炉煤气掺烧炉介绍 9 3.1 锅炉设计主要参数及运行条件 9 3.2 主要受热面情况 10 3.2.1 炉膛 . 10 3.2.2 过热器和再热器 . 10 3.2.3 省煤器 . 10 3.3 汽水流程图 11 3.3.1 过热器汽水流程 . 11 3.3.2 再热器蒸汽流程 . 11 3.4 冷却水 12 3.5 汽温调节方式 12 4 煤粉/高炉煤气掺烧炉热

5、力和壁温计算结果及分析 13 4.1 设计工况及燃料特性 13 4.2 锅炉整体热力计算结果 14 4.3 壁温计算各受热面数据 22 4.4 壁温计算各工况数据 23 4.5 计算结果分析 29 4.5.1 对壁温表纵向比较 . 29 4.5.2 对壁温表横向比较 . 29 4.5.3 小结 . 29 结论 . 30 参考文献 . 31 致谢 . 32 1 1 绪论 1.1 课题背景 过热器以及再热器作为锅炉主要的受热面， 有着十分重要的地位。 过热器将饱和蒸汽 加热成具有一定温度的过热蒸汽，提高蒸汽的焓值，从而增加蒸汽的做功能力，提高电厂 的循环热效率；还能对过热汽温进行调节，保证汽温在正

6、常温度范围内波动。再热器将汽 轮机高压缸排气再一次加热，使其温度和过热汽温相等或相近，然后再送到中、低压缸继 续膨胀做功；能对再热汽温进行调节，保证汽温在正常温度范围内波动1。 但是，由于它们所处环境工质温度高、传热性能差，处于高温烟气段，金属壁温高， 很容易达到金属使用极限； 锅炉参数提高， 容量增大， 锅炉各受热面数量和位置发生变化， 过热受热面向炉膛移动（辐射式过热器） ，工作条件更差2；设计或运行不当，很容易引 起受热面金属超温， 长期超温会造成爆管， 工质泄露， 停机， 是锅炉故障最多的部件之一。 所以研究其壁温变化曲线就显得十分必要， 通过对其运行中的壁温进行理论计算从而得出 不同负荷及不同掺烧情况行下的壁温变化曲线分析影响壁温变化的因素并为集控运行提 供一定的依据。 1.2 国内外研究现状 1.2.1国内锅炉现状 我国运行中的大容量电站锅炉，四角切向燃烧方式占大多数。我国主要的锅炉制造厂 从国外引进技术生产300MW和600MW电站锅炉，其炉型也是采用四角切圆燃烧方式。这 中炉型在运行中的一个突出问题是过热器、再热器超温爆管的事故频繁发生，而