第四节 锅炉整体布置及主要设计参数的选择
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⑥低再
②炉膛
⑦高再
③低过
⑧分离器
④屏过
⑨贮水罐
⑤末过
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2.超临界直流锅炉蒸发系统
• 省煤器、过热器、再热器的结构基本相似，蒸发系 统与汽包炉区别明显，故重点介绍蒸发系统。
系统组成：水冷壁、启动分离器、储水器、再循环泵。
系统流程： • 启动时：水冷壁→分离器（汽水分离出的蒸汽→过
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（1）螺旋管圈型水冷壁： 上辐射区为立管，下辐射区为螺 旋管或立管；
直流锅 炉水冷 壁结构
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2.垂直管水冷壁
• 一次上升; • 上升上升两种。
• 见右图所示
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过热器和再热器
• 过热器和再热器的作用
过热器：将饱和蒸汽加热成具有一定温度的过热蒸 汽。
再热器：将汽轮机高压缸排汽加热成具有一定温度 的再热蒸汽。
• 结构：由并列的空心管组成受热面（壁式、对流 式、屏式），受热面的进口和出口各连接在一个 统一的联箱上。由进口联箱、出口联箱、并列的 受热面管组三部分连接构成。
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三、风烟及燃烧系统
1.锅护通风任务：连续不断地给锅炉提供燃料燃烧所 需的空气，并把燃烧生成的烟气排出炉外，以保证 燃烧的正常进行。
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2.锅护通风方式：(自然通风和机械通风两种)
（1）自然通风是利用烟囱进行通风，即利用烟 囱中热烟气和外 界冷空气之间的密度差所产生的自生通风力(抽力或自拔力)进 行通风。
有机热载体锅炉的设计参数与优化策略
有机热载体锅炉的设计参数与优化策略传统的燃煤锅炉在能源转化及环境污染等方面都存在一定的问题，因此研究和应用新型的能源替代品已经成为了热门话题。
有机热载体锅炉作为一种使用有机热载体代替传统水蒸汽的锅炉，具有更高的能源转化效率和更低的环境污染排放，近年来受到了广泛关注。
本文将探讨有机热载体锅炉的设计参数与优化策略。
一、设计参数1. 有机热载体的选择有机热载体是有机化合物的高沸点物质，具有较高的传热性能。
在选择有机热载体时，需综合考虑其传热性能、价格、可用性以及对环境的影响。
常用的有机热载体包括二苯醚、动植物油、液态烷烃等。
2. 热载体流量热载体流量是指锅炉中循环热载体的质量流量。
合理确定热载体流量可提高热载体的传热效果，并确保锅炉的正常运行。
热载体流量的计算方法多种多样，根据实际情况选择合适的方法进行计算。
3. 热载体温度热载体温度是有机热载体锅炉设计的重要参数之一。
在设计过程中，需要根据锅炉的工作条件和要求，合理确定热载体的工作温度范围。
过高或过低的工作温度将影响锅炉的正常运行和传热效果。
4. 热载体压力热载体压力是指锅炉中热载体的工作压力。
合理控制热载体的工作压力可提高锅炉的能源转化效率，并确保锅炉的安全运行。
热载体压力的选择应综合考虑热载体的热稳定性、介质损失以及系统的耐压能力等因素。
二、优化策略1. 热载体循环系统优化热载体循环系统是有机热载体锅炉的核心部分，对其进行优化可以提高整个系统的能效。
优化策略可以包括增加循环流量、减小循环阻力、改善循环稳定性等。
通过综合考虑热载体的流动性、传热性以及系统的投资和运行成本，选择合适的优化策略。
2. 燃料燃烧系统优化燃料燃烧系统是有机热载体锅炉燃料能源转化的关键环节。
优化燃料燃烧系统可以提高燃烧效率和燃烧稳定性，减少污染物的排放。
优化策略可以包括优化燃料供给系统、改进燃烧室结构、提高燃烧温度等。
3. 热载体热交换系统优化热载体热交换系统是有机热载体锅炉的主要换热部分，对其进行优化可以提高热载体的传热效果和系统的热效率。
锅炉房工艺设计
二、多层或高层建筑内锅炉房布置
三、锅炉房布置的一般原则
四、锅炉间的设备布置
1．锅炉间跨度 2．锅炉间运转层布置 3．锅炉间屋架下弦标高的确定 4．锅炉间底层布置 5．锅炉间固定端布置 6．锅炉间外侧布置
第二节 锅炉选择
一、供热介质和参数的选择 (一)工业锅炉供热系统热介质
蒸汽为供热介质（饱和蒸汽和过热蒸汽） 热水为供热介质两种（低温热水和高温热水）
第四章 锅炉房工艺设计
第一节 锅炉房布置
一、锅炉房位置的选择
(1)靠近供热中心地区或靠近供热量最大的区域。 (2)交通方便，便于人流物流的分开；有较好的朝向， 有利自然通风；地质条件较好的地区。 (3)符合环保．卫生．防火要求和有关规定。避免烟 尘对周围环境的污染。 (4)应考虑将来发展的余地。 (5)锅炉间属丁类生产厂房。
(二)烟囱出口直径
确定烟囱出口直径(内径)，先要恰当地选定烟 囱出口的烟气流速，使烟囱在锅炉全负荷运行时不 致因阻力太大，在最低负荷运行时不致因外界风力 影响造成空气倒灌，烟气排不出去，此外，选用烟 囱流速时还应根据锅炉房扩建或锅炉房增容改造的 可能性取适当的数值 。对于微正压燃烧锅炉，在 克服烟气系统阻力所能允许的条件下，应提高烟囱 内烟气流速，缩小烟囱直径，降低烟囱造价：圆形 烟囱出口内径一般不宜小于0.8m，当直径较小时可 做成方形，以便于施工，金属烟囱不受其限制。
(4)从节能和有利于运行调节考虑，在技术经济合 理前提下，应采用电动机凋速装臵代替风机入 口节流装臵(常用的如调节门，转动挡板或导向 器)调节风、烟气量。
二、风机选择计算
(一)鼓风机的风量计算 (二)鼓风机的风压 (三)引风机的风量 (四)引风机的风压 (五)二次风机的选择 (六)风机及电动机功率的计算
锅炉房设计
锅炉房设计第一章总则第1.0.1条为使锅炉房设计贯彻执行国家的有关方针政策，符合安全规定，节约能源和保护环境，达到安全生产、技术先进、经济合理、确保质量的要求，制定本规范。
第1.0.2条本规范适用于下列范围内的工业、民用、区域锅炉房和室外热力管道设计：一、以水为介质蒸汽锅炉的锅炉房，其锅炉的额定蒸发量为1～65t/h、额定出口蒸汽压力为0.1～3.82MPa表压、额定出口蒸汽温度小于或等于450℃；二、热水锅炉的锅炉房，其锅炉的额定出力为0.7～58MW、额定出口水压为0.1～2.5MPa表压、额定出口水温小于或等于180℃；三、符合本条第一、二款参数的室外蒸汽管道、凝结水管道和闭式循环热水系统。
第1.0.3条本规范不适用于余热锅炉、特殊类型锅炉的锅炉房和区域热力管道设计。
第1.0.4条锅炉房设计除应遵守本规范外，尚应符合国家现行有关标准、规范的规定。
第二章基本规定第2.0.1条锅炉房设计应取得热负荷、燃料和水质资料，并应取得气象、地质、水文、电力和供水等有关资料。
第2.0.2条锅炉房设计应根据城市（地区）或工厂（单位）的总体规划进行，做到远近结合，以近期为主，并宜留有扩建的余地。
对扩建和改建的锅炉房，应合理利用原有建筑物、构筑物、设备和管线，并应与原有生产系统、设备布置、建筑物和构筑物相协调。
第2.0.3条锅炉房设计应以煤为燃料，并应落实煤的供应。
如以重油、柴油或天然气、城市煤气为燃料时，应经有关主管部门批准。
第2.0.4条锅炉房设计必须采取有效措施，减轻废气、废水、废渣和噪声对环境的影响，排出的有害物和噪声应符合有关标准、规范的规定。
防治污染的工程应和主体工程同时设计。
第2.0.5条工厂（单位）所需热负荷的供应应根据所在区域的供热规划确定。
当其热负荷不能由区域热电站、区域锅炉房或其他单位的锅炉房供应，且不具备热电合产的条件时，才应设置锅炉房。
第2.0.6条区域所需热负荷的供应应根据所在城市（地区）的供热规划确定。
余热锅炉设计标准
余热锅炉设计标准
一、烟气侧主要参数
1.烟气流量：根据余热锅炉所处理的工艺流程和设备参数确定。
2.烟气温度：根据余热锅炉设计时所确定的回收热量和设备材料确定。
3.烟气成分：根据工艺流程和排放标准确定。
4.烟气阻力：根据余热锅炉的结构和烟道布置确定。
二、锅炉主要参数
1.蒸发量：根据余热锅炉设计时所确定的回收热量和工艺流程确定。
2.蒸汽压力：根据用汽设备和工艺流程的要求确定。
3.蒸汽温度：根据用汽设备和工艺流程的要求确定。
4.给水温度：根据余热锅炉的回收热量和工艺流程确定。
5.热效率：根据余热锅炉设计时所确定的回收热量和设备材料确定，一般要求达到90%以上。
6.受热面布置：根据余热锅炉的工艺流程和结构特点进行设计，要求受热面布置合理，结构简单，便于维修。
7.安全性能：余热锅炉应具有完善的安全保护装置和报警装置，能够确保锅炉安全运行。
三、其他主要参数
1.结构形式：根据余热锅炉的工艺流程和结构特点进行设计，要求结构简单，便于维修。
2.制造材料：根据余热锅炉的工作环境和设计寿命确定，一般要求选择耐腐蚀、耐高温、耐高压的材料。
3.安装调试：余热锅炉的安装调试应符合国家相关规定和标准，调试过程中应对各项参数进行检测和调整，确保锅炉正常运行。
4.环保要求：余热锅炉排放的废气应符合国家相关环保标准，噪音和其他污染物也应控制在允许范围内。
41R锅炉设计说明书(锅炉主要参数)
目录一．锅炉基本特性1．锅炉工作参数2．燃料3．锅炉基本尺寸二．锅炉结构简述1．锅筒及汽水分离装置2．炉膛水冷壁3．转向室4．燃烧设备5．省煤器6．空气预热器7．低压过热器8．锅炉范围内管道9．密封装置10．炉墙11．构架和平台扶梯三．设计制造验收标准一．锅炉基本特性：1.锅炉规范额定蒸发量 100t/h额定蒸汽温度 319℃（饱和）额定蒸汽压力（表压） 11 MPa锅筒设计工作压力（表压） 11 MPa给水温度 133.5℃排烟温度 144℃热风温度 343℃排污率 2%空气预热器进风温度 20℃锅炉设计效率 90.14%2.燃料设计燃料水煤浆C y 52.15%H y 3.21%O y 4.31%N y 0.84%S y 0.45%A y 6.23%W y 32.8%Q y dw 19300KJ/kg(4610Kcal/kg) 灰熔点ST ＞1250℃煤粉浓度 65%粘度＜1200mPa.s粒度分布Pd+0.3mm ＞0.05~0.2Pd-0.075mm ≥753.锅炉基本尺寸炉膛宽度（两侧水冷壁中心线间距离） 4930mm炉膛深度（前后水冷壁中心线间距离） 4930mm锅筒中心线标高 27000mm锅炉最高点标高（主汽集箱） 30050mm 运转层标高 7000mm锅炉构架左右两侧柱中心线间距离(外柱) 14080mm锅炉构架炉前柱至后柱中心线间距离 18200mm二．锅炉结构简述本锅炉为单锅筒、自然循环∏型布置的固态排渣水煤浆炉。
室外半露天布置。
锅炉前部为炉膛，四周布置膜式水冷壁。
炉膛出口处由后墙拉稀成凝渣管，转向室由膜式水冷壁组成，转向室中布置高温省煤器。
尾部交错布置两级省煤器及两级空气预热器，中温省煤器后布置低压过热器。
锅炉构架采用双框架全钢结构，按7度地震烈度、Ⅳ类场地设防。
锅筒、水冷壁悬吊在顶板梁上，尾部省煤器、低压过热器和空气预热器支承在后部柱和梁上。
锅炉采用浙江大学热能工程研究所研制的水煤浆专用燃烧器，正四角切向布置，假想切圆为φ600mm。
锅炉本体设计和布置
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热交换器计算与设计
蒸汽参数对锅炉本体布置的影响
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蒸汽参数和锅炉容量对锅炉本 体布置的影响
锅炉容量从小到大（0~3000t/h） 蒸汽压力（0~35MPa） 蒸汽温度 （100~680℃） 不同参数、不同容量的锅炉结构布置都
不同
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锅炉本体布置内容
燃烧方式 炉膛 受热面 总体结构
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锅炉本体布置的典型结构
依据燃料种类、 燃烧方式、 锅炉容量 循环方式 厂房布置条件 目标：锅炉安全可靠、金属耗量少，便
于运行操作与维修，且系统布置合理。
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典型的布置炉型
型布置 塔型布置 箱形布置 其他锅炉布置形式
蒸汽参数决定水循环系统
自然循环 强制循环 直流锅炉
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自然循环锅炉
自然循环的动力是水与 水汽混合物的密度差
压力越低，越可靠 可以应用到亚临界锅炉 小于18.15MPa
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自然循环锅炉
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强制循环锅炉
压力的升高，使汽 水密度差非常小， 自然循环不可能
蒸发：在饱和温度下，吸热由饱和水加 热到饱和蒸汽 由蒸发受热面完成（水冷壁等）
过热：饱和蒸汽吸热加热到过热蒸汽 （过热器完成）
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蒸汽参数对吸热比例的影响
随着蒸汽压力升高，蒸发吸热比例下降，过热 吸热比例则大幅增加，加热水的比例增加不多
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吸热比例变化对锅炉布置的影响
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型布置的改进型—T型布置
锅炉设计方案
锅炉设计方案锅炉设计方案1. 引言本文档旨在介绍一种锅炉的设计方案。
锅炉是一种将水加热为蒸汽的设备，广泛应用于工业生产、供暖等领域。
本设计方案将考虑锅炉的基本原理、具体设计要求和技术参数等方面。
2. 锅炉原理锅炉利用燃料的燃烧产生热量，通过加热水使其变为蒸汽。
蒸汽可以驱动液体或气体动力机械，也可用于供暖或提供工业过程中所需的热能。
3. 设计要求在设计锅炉时，需要考虑以下几个要求：3.1 热效率锅炉的热效率是衡量其能效的重要指标。
设计时应考虑最大限度地提高锅炉的热效率，减少能源的浪费。
3.2 安全性锅炉操作必须保证人员和设备的安全。
设计中应考虑相应的安全装置和保护措施，如过热保护、压力限制等。
3.3 环保性锅炉设计需要注重环保要求，采用低排放、低污染的燃烧技术，减少对环境的影响。
3.4 可靠性锅炉是关键设备，设计中应保证其可靠性，减少故障发生的可能性，提高运行稳定性。
4. 技术参数设计锅炉时需要考虑以下技术参数：4.1 额定蒸发量锅炉的额定蒸发量是指单位时间内锅炉产生的蒸汽量。
根据具体需求和应用场景确定额定蒸发量。
4.2 工作压力锅炉的工作压力根据实际需要确定，一般根据供热系统或工艺需要。
4.3 蒸汽温度蒸汽温度取决于锅炉设计和燃料燃烧热量等因素。
根据实际需求确定蒸汽温度。
4.4 燃料种类锅炉可以使用不同种类的燃料，如燃煤、液化石油气、天然气等，根据当地资源和环保要求选择燃料种类。
5. 设计方案基于以上要求和技术参数，我们提出以下锅炉设计方案：5.1 锅炉类型本设计方案采用水管锅炉。
水管锅炉具有结构简单、传热效率高等优点，适用于各类工业应用。
5.2 燃烧系统采用先进的燃烧系统，如燃烧器与炉膛分离设计，以最大限度地提高燃烧效率。
此外，还采用环保技术，减少燃料燃烧产生的污染物排放。
5.3 安全保护装置设计中设置过热保护装置、压力限制装置等安全保护装置，确保锅炉运行安全可靠。
此外，还应设置自动控制系统，实现锅炉自动运行和监控。
锅炉房设计规范
锅炉房设计规范第一章总则第1.0.1条为使锅炉房设计贯彻执行国家的有关方针政策，符合安全规定，节约能源和保护环境，达到安全生产、技术先进、经济合理、确保质量要求，制定本规范。
第1.0.2条本规范适用于下列范围内的工业、民用、区域锅炉房和室外热力管道设计：一、以水为介质蒸汽锅炉房，其锅炉的额定蒸发量为1～65t/h，额定出口蒸汽压力为0.1～3.82MPa表压、额定出口蒸汽温度小于或等于450℃；二、热水锅炉的锅炉房，其锅炉的额定出力为0.7～58MW、额定出口水压为0.1～2.5MPa表压、额定出口水温小于或等于180℃；三、符合本条第一、二款的参数的室外蒸汽管道、凝结水管道和闭式循环热水系统。
第1.0.3条本规范不适用于余热锅炉、特殊类型锅炉的锅炉房和区域热力管道设计。
第1.0.4条锅炉房设计除应遵守本规范外，尚应符合国家现行有关标准、规范的规定。
第二章基本规定第2.0.1条锅炉房设计应取得热负荷、燃料和水质资料，并应取得气象、地质、水文、电力和供水等有关资料。
第2.0.2条锅炉房设计应根据城市（地区）或工厂（单位）的总体规划进行，做到远近结合，以近期为主，并宜留有扩建的余地。
对扩建和改建的锅炉房，应合理利用原有建筑物、构筑物、设备和管线，并应与原有生产系统、设备布置、建筑物和构筑物相协调。
第2.0.3条锅炉房设计应以煤为燃料，并应落实煤的供应。
如以重油、柴油或天然气、城市煤气为燃料时，应经有关主管部门批准。
第2.0.4条锅炉房设计必须采取有效措施，减轻废气、废水、废渣和噪声对环境的影响，排出的有害物和噪声应符合有关标准、规范的规定。
防治污染的工程应和主体工程同时设计。
第2.0.5条工厂（单位）所需热负荷的供应应根据所在区域的供热规划确定。
当其热负荷不能由区域热电站、区域锅炉或其他单位的锅炉房供应，且不具备热电合产的条件时，才应设置锅炉房。
第2.0.6条区域所需热负荷的供应应根据所在城市（地区）的供热规划确定。
锅炉原理12-设计和布置 [兼容模式]
出口 烟窗 8
深度b D
炉膛宽度的选取：
与炉膛容积和燃料的种类有关，还应考虑燃烧器的布置及 炉膛断面热强度。
深度 深度 Db
高度H
a 宽度 W 宽度
9
3500
3000 7
前墙
炉膛的高度：
热量:
燃料量在炉膛内放出 的热量
高度H
2
后墙
保证燃料的完全燃烧和水冷壁面积的布置，使炉膛 f " 出口烟气温度 不超限； 尽可能保证燃料的完全燃烧。
汽 温 t(℃) 450 540 540/540 555/555 540/540 543/569 605/603
给 水 温 度 tgs(℃) 172 215 240 265 278 289 296
3.8 9.8 13.7 16.7 18.2 25.4 27.5
省煤器出口 压力升高, 过冷吸热增加
p
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θ θ py exg
2、锅炉热力计算的程序和方法
校核计算的任务：在给定锅炉负荷及燃料特性的情况下， 按锅炉机组已有的结构和尺寸，确定各受热面交界处的水 温、汽温、空气和烟气温度、锅炉效率、燃料消耗量以及 空气和烟气的流量和速度。估计锅炉运行的经济指标，指 出改进结构的措施，作为检验或重新选择辅助设备、进行 空气动力、水动力、壁温和强度计算的原始资料。 进行校核计算时，烟气中间温度、内部介质温度、排烟 温度、热空气温度、过热蒸汽温度都可能未知，解决办法： 先假设，再采用渐次逼近法去确定。 已知条件 锅炉容量和参数D、P、t 给水温度、环境温度 锅炉的型式 蒸发受热面的循环方式 燃烧方式（包括制粉系统型式） 排渣方式 是否中间再热 燃料特性 Car、Har、Oar、Nar、Sar、Aar、Mar、Vdaf、Qar,net 灰熔点t1、 t2 、 t3 可磨性系数Kgr 结构参数（校核计算为已知，设计计算为未知）