锅炉设计实用手册设计手册

锅炉设计实用手册（内部资料）xxxxxxxx有限公司总师室标准组前 言锅炉制造是公司支柱产业之一。

在保证锅炉额定参数和各项性能指标满足用户（标准）要求的前提下，实现低成本、高质量、高效益和外形美观，是公司一贯的目标。

为利于公司锅炉产品设计，提高工作效率，降低产品生产成本，根据公司现有生产能力并考虑适当的前瞻性，特编辑本“锅炉设计实用手册”（以下简称手册）。

在使用本“手册”的过程中，设计人员及各部门对本“手册”的使用意见和要求，请及时反映给总师室标准级，以便修订和补充。

目 录第一章 压力……………………………………………1. 额定蒸汽压力Pe（ 表压）……………………2. 工作压力Pg和水压试验压力Ps（表压） ……3. 计算压力P（表压）……………………………第二章 温度……………………………………………2. 给水温度 tgs …………………………………3. 冷空气温度 tlk ………………………………4. 热空气温度 trk ………………………………第三章 燃料……………………………………………1. 固体燃料 ………………………………………2. 液体燃料 ……………………………………3. 气体燃料 …………………………………4.其它燃料 …………………………………第四章 理论空气量和烟气量 …………………1. 理论空气量……………………………………2. 过量空气系数…………………………………3. 烟气量 …………………………………第五章 流速 …………………………………………1. 水和水蒸汽流速 …………………………2. 锅内装置中的汽水流速………………………3. 对流受热面中烟气和空气的流速……………4. 风、烟管道的流速 ………………第六章 管接头 ………………………………………1. 坡口 ……………………………………2. 壁厚、高度和套管……………………………第七章 开孔 ………………………………………1. 胀接管孔、管端伸出长度和试胀板…………2. 焊接管孔………………………………………第八章 拼接 …………………………………………1. 受压元件的拼接 …………………………2. 锅筒内部装置的拼接 ……………………3. 钢结构件的拼接 …………………………4. 管式空气预热器的拼接 …………………第九章 锅筒（锅壳）、锅内装置和集箱 ……1. 锅筒（锅壳） ……………………………2. 锅内装置 …………………………………3. 集箱 ………………………………第十章 膜式壁、蛇形管与管子2. 蛇形管 ……………………………………3. 管子 ………………………………4. 空间弯管的计算 …………………………5. 由投影角计算空间夹角 ………………………第十一章 紧固件 …………………1. 螺纹基本尺寸 …………………………2. 紧固件的机械性能 ……………………3. 常用螺纹连接副 …………………第十二章 法兰、阀门和垫片 …………1. 法兰 …………………………2. 阀门 ………………………3. 管路法兰用垫片 …………………………第十三章 技术文件和图样 ………………………1. 锅炉各部件代号 ……………………2. 技术文件代号 ……………………3. 供用户技术资料 …………………………4. 图样要求 ………………… 附录1 锅炉常用法规和标准目录 附录2 国内外有关标准代号和名称 附录3 常用计量单位换算 …… 附录4 锅炉用无缝钢管（GB3087-1999，GB531 附录5 锅炉、热交换器用不锈钢无缝钢管 附录6 水煤气管（GB/T3091-1993,GB/T3092-1 附录7 热轧扁钢（GB/T704-1988） … 附录8 热轧等边角钢（GB/T9787-1988） 附录9 热轧不等边角钢GB/T9788-1988） 附录10 热轧槽钢（GB/T707-1988） 附录11 热轧工字钢（GB/T706-1988） …… 附录12 热轧圆钢、方钢、六角钢（GB/T702-19 附录13 锅炉用钢板（GB/T713-1997） 附录14 花纹钢板（GB/T3277-1991） 附录15 重型钢板网 附录16 铜及铜合金拉制管常用规格（GB/T1527附录17 常用铸造材料附录18 常用钢材的线膨胀系数附录19 石棉绳（JC/T222-1994）附录20 通用耐火砖形状尺寸（GB/T2992-1998）附录21 普通硅酸铝耐火纤维毡的规格与性能（附录22 普通形工业用热电偶型号规格附录23 直螺旋形双温度计型号规格附录24 弹簧管压力表型号规格附录25 常用远传压力表和压力变送器型号规格附录26 工业锅炉热效率附录27 锅炉大气污染物排放标准（GB13271-20附录28 火电厂大气污染物排放标准（GB13223-附录29 垃圾焚烧大气污染物排放限值附录30 集装箱分类、尺寸和额定重量（GB/T14附录31 铁路、公路货物运输限界附录32 饱和状态下水和水蒸气的热力特性附录33 水和水蒸汽的比容和焓参考文献 … 【压力】第一章 压力1.额定蒸汽压力Pr（表压） 本公司蒸汽锅炉的额定蒸汽压力系列按表1-1。

当因单位制的换算，用户所需要的额定蒸汽压力与表1-1稍有差别时，就近按表1-1相应档次压力进行设计。

表1-12.工作压力P o和水压试验压力P T（表压）2.1　过热蒸汽锅炉受压元件的工作压力P o和水压试验压力P T，一般按表1-2 （超高压、亚临界、超临界锅炉另定）表1-2 【压力】续表1-2其中：（1）锅筒到过热器间的压降，一般取为锅筒工作压力的10%； （2）锅筒到省煤器间的压降，一般取为锅筒工作压力的10%； （3）省煤器各集箱的工作压力，在强度计算和图纸上简化为按进口集箱的工作压力值列入表1-2，进行其它计算（如热力计算等）时，出口集箱按锅筒工作压力加0.1MPa，中间集箱按进、出口集箱工作压力的平均值，但表1-2未列出这些数值。

2.2　饱和蒸汽锅炉受压元件的工作压力Pg和水压试验压力Ps，按表1-3其中：（1）锅炉的额定蒸汽压力即为上、下锅筒、水冷系统集箱、管子的工作压力； （2）锅筒到省煤器间的压降，一般取为锅筒工作压力的10%； （3）省煤器各集箱的工作压力，在强度计算和图纸上简化为按进口集箱的工作压力值列入表1-3，进行其它计算（如热力计算等）时，出口集箱按锅筒工作压力加0.1MPa，中间集箱按进、出口集箱工作压力的平均值，但表1-3未列出这些数值。

（4）根据铸铁省器标准件的通用性，铸铁省煤器的整体和铸件的水压试验压力按表1-2。

表1-3注：　（1）当水冷系统中，下锅筒、下闻集箱、管子等，其中心至上部锅筒中心之间的高度差大于表1-4的列值时，这些元件的工作压力还应加上液柱静压力值。

（2）液柱静压力值按式1-1计算： 【压力】ΔPsz=9.81×10-6·γ’·Δh………………………………………式1-1其中：Δh——高度差　mγ’——工质密度　kg/m3,见表1-4表1-4 （3）考虑液柱静压力值的受压条件，其水压试验压力（表压）见表1-5表1-53.计算压力P(表压)受压元件计算压力P按式1-2计算P=P o+ΔPa………………………………………………………………式1-2其中：P o——受压元件工作压力　Mpa Δpa——锅炉出口安全阀较低始启压力与额定压力之差值　Mpa，按表1-6表1-6 【温度】第二章 温度１.工质温度t m各受热面段的工质平均温度t m，一般按下列各式估算，精确计算按热力计算1.1　水冷系统：t s=锅筒工作压力下的饱和蒸汽温度t bh ℃,见表2-1表2-11.2 高过出口集箱、集汽集箱：t gr=锅炉额定蒸汽t e ℃1.3　低进出口集箱、高过入口集箱：t j=(t bh+t e)/2 ℃1.4 低过蛇形管：t dg=(t bh+t j)/2 ℃1.5 高过蛇形管：t gg=(t j+t e)/2 ℃ 【温度】1.6 省煤器进口集箱：t sj=锅炉给水温度t gs ℃1.7　省煤器出口集箱：一般按t sc=t bh－40 ℃对沸腾式省煤器出口集箱：按公式 i=i’+ xr 计算出水焓值后，查水蒸汽表得出温度。

式中：i——省煤器出口水焓 KJ/kgi’——省煤器出口水工作压力下的饱和水焓 KJ/kgr——省煤器出口水工作压力下的汽化潜热 KJ/kgx——省煤器沸腾率 % （大于20%）1.8 省煤器蛇形管：t ss=(t gs+t sc)/2 ℃1.9 管式空气预热器：t gw=(t冷风+t热风)/2 ℃ t gn=(t进口烟温+t出口烟温)/2 ℃2.给水温度t gs 低压锅炉一般取为20℃、60℃、105℃。

次高压、中压锅炉一般取为105℃、150℃。

高压锅炉一般取为215～225℃。

３.冷空气温度t lk 一般取为20℃或30℃。

4.热空气温度t rk 对管式空气预热器不大于400℃。

【燃料】第三章 燃料１.固体燃料1.1　煤质的全分析，由工业分析、低位发热量、元素分析组成。

其分析基准有四种：收到基（ar）空干基（ad）、干燥基（d）、干燥无灰基（daf）。

煤质的成份，以百分比表示，各基准工业分析、元素分析的组成百分比，按表3-1.表3-11.2　煤矿的煤质资料常以干燥无灰基（daf）作为基准，灰分以干燥基灰分A d表示，水分以空干基Mad表示，但锅炉计算却以收到基（ar）为基准，因此需要按下式进行成分换算：欲求基成分＝已知基成分×换算系数Ｋ 换算系数Ｋ按表3-2表3-2 【燃料】1.3　锅炉用煤以干燥无灰基挥发分（Ｖdaf）的分类见表3-3表3-3工业锅炉设计用代表性煤种见表3-4表3-42.液体燃料锅炉用代表性油燃料成分及低位发热值见表3-5表3-5 【燃料】３.气体燃料3.1　气体燃料成分用各组成气体所占的容积百分数表示，有干成分和湿成分两种表示法，见表3-6表3-63.2 气体燃料干成分和湿成分的换算见表3-7其中：不同压力、温度下天燃气的饱和含湿量ds（g/m3）见表3-8表3-7表3-8 【燃料】3.3 各种燃气成分及特性见表3-9表3-94. 其它燃料：城市垃圾热值及元素分析典型值，参见表3-10表3-10 【理论空气量和烟气】第四章　理论空气量和烟气量1.理论空气量燃料充分燃烧时，所需的理论空气V0按表4-1计算。

2. 过量空气系数2.1　过量空气系数a的计算，按表4-22.2　炉膛出口过量空气系数a L"可根据燃烧设备形式、燃烧方式和燃料种类按表4-3选取。

【理论空气量和烟气】表4-32.3　额定负荷下的炉膛、烟道漏风系数，一般可按表4-4选取。