鍋爐原理課程設(shè)計(jì)

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1、目錄 1 引言 4 2 鍋爐設(shè)計(jì)基本特征 5 1.1 鍋爐設(shè)計(jì)參數(shù) 5 1.2 燃料資料： 5 1.3 鍋爐性能保證 5 1.4 鍋爐基本尺寸 6 3 鍋爐基本概述 7 3.1 蒸汽流程 7 3.2 煙氣流程 7 3.3 鍋爐基本結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)述 7 3.3.1爐膛和水冷壁 7 3.3.2過(guò)熱器和氣溫調(diào)節(jié) 7 3.3.3省煤器 8 3.3.4空氣預(yù)熱器 8 3.3.5鍋爐范圍內(nèi)管道 8 3.3.6爐墻和密封 9 4 鍋爐熱力計(jì)算表 10 4.1 鍋爐設(shè)計(jì)輔助計(jì)算 10 4.2 爐膛熱力計(jì)算 14 4.3 對(duì)流受熱面的熱力計(jì)算 23 4.4 鍋爐熱力計(jì)

2、算誤差檢查 44 5 鍋爐設(shè)計(jì)匯總表 49 6 工質(zhì)吸熱量比較 50 參考文獻(xiàn) 51 1 引言 鍋爐課程設(shè)計(jì)是鞏固我們理論知識(shí)和提高實(shí)踐能力的重要環(huán)節(jié)。它不僅使我們對(duì)鍋爐原理課程的知識(shí)得以鞏固、充實(shí)和提高，掌握了鍋爐機(jī)組的熱力計(jì)算方法，學(xué)會(huì)使用鍋爐機(jī)組熱力計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)方法，并具有綜合考慮鍋爐機(jī)組設(shè)計(jì)與布置的初步能力；而且培養(yǎng)了我們查閱資料，合理選擇和分析數(shù)據(jù)的能力，培養(yǎng)了我們嚴(yán)肅認(rèn)真和負(fù)責(zé)的態(tài)度。 我國(guó)的鍋爐目前以煤為主要燃料，鍋爐的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和參數(shù)的設(shè)計(jì)與選擇以及煤種的選擇與應(yīng)用等都將會(huì)對(duì)燃料效率、鍋爐安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行水平以及環(huán)境污染等問(wèn)題有影響。因?yàn)?，在鍋爐設(shè)計(jì)中對(duì)鍋爐的性能、結(jié)

3、構(gòu)、經(jīng)濟(jì)性和可靠性等方面進(jìn)行各種計(jì)算，尤其是熱力計(jì)算作為主要和基礎(chǔ)的計(jì)算，為鍋爐的其他計(jì)算，如水和空氣動(dòng)力計(jì)算、煙氣阻力計(jì)算、強(qiáng)度計(jì)算等提供相關(guān)的重要的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。 2 鍋爐設(shè)計(jì)基本特征 2.1 鍋爐設(shè)計(jì)參數(shù) 所設(shè)計(jì)的煤粉鍋爐型號(hào)為：WXL-220/9.8-540/540-M62 額定蒸發(fā)量： 220t/h 汽包壓力：10.98MPa 過(guò)熱蒸汽出口溫度： 540℃ 過(guò)熱蒸汽出口壓力：9.8MPa(表壓) 給水溫度：215℃ 冷風(fēng)溫度： 30℃ 制粉系統(tǒng)：中間儲(chǔ)倉(cāng)式（熱空氣作干燥劑、鋼球筒式磨煤機(jī)） 燃燒方式：四角切圓燃燒 排渣方式：固態(tài) 2.2 燃料資料： 燃料：

4、徐州煙煤 ，它的成分百分比如下： Car（碳）：63% ； Har（氫）：4.1% ； Nar（氮）：1.5% ； Oar（氧）：6.7% ； Sar（硫）：1.2% ； Aar（灰分）：13.5% ； Mar（水分）：10% ； Qnet. v.ar（低位熱值）：24720 。 灰熔點(diǎn)：DT 1100℃ ；ST 1380℃ ；FT 1450℃ 2.3 鍋爐性能保證 1）鍋爐額定蒸發(fā)量 220t/h 2）鍋爐保證熱效率 92% 2.4 鍋爐基本尺寸 1）爐膛寬度（兩側(cè)水冷壁中心線間距離）7680mm 2）爐膛深度（前后水冷壁中心線間距離） 6912mm

5、3）爐膛高度（冷灰斗中心線到出口煙窗中心線） 19846mm 3 鍋爐基本概述 3.1 蒸汽流程 汽包→頂棚管→低溫對(duì)流過(guò)熱器→經(jīng)過(guò)一次噴水減溫→屏式過(guò)熱器→高溫對(duì)流過(guò)熱器冷段→經(jīng)過(guò)二次噴水減溫→高溫過(guò)熱器熱段→汽輪機(jī) 3.2 煙氣流程 爐膛→屏式過(guò)熱器→高溫對(duì)流過(guò)熱器→低溫對(duì)流過(guò)熱器→高溫省煤器→高溫空氣預(yù)熱器→低溫省煤器→低溫空氣預(yù)熱器 3.3 鍋爐基本結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)述 本鍋爐為單鍋筒、自然循環(huán)、集中下降管、Ⅱ型布置的燃用平頂山煙煤的鍋爐。本鍋爐采用半露天布置、鍋爐前部為開(kāi)式結(jié)構(gòu)爐膛，全膜式水冷壁。爐頂設(shè)頂棚過(guò)熱器，尾部豎井煙道中布置省煤器和空氣預(yù)熱器。 鍋爐構(gòu)架采用全鋼

6、結(jié)構(gòu)，按七度地震強(qiáng)度設(shè)計(jì)。爐膛、過(guò)熱器為懸吊結(jié)構(gòu)，上級(jí)省煤器、下級(jí)省煤器和空氣預(yù)熱器為支承結(jié)構(gòu)。 本鍋爐以燃煙煤為主，點(diǎn)火用燃油，燃燒器布置在前墻。 3.3.1爐膛和水冷壁 整個(gè)水冷壁采用φ604節(jié)距為64mm的光管加扁鋼焊接成膜式水冷壁。每集中下降管從鍋筒最低點(diǎn)引出。 爐膛水冷壁的重量通過(guò)上集箱用吊桿懸吊于頂部鋼架上，后水冷壁由穿過(guò)水平煙道的引出管懸吊于頂部鋼架上。整個(gè)爐膛受熱后一起向下膨脹。后墻水冷壁在爐膛出口處向內(nèi)凸出形成折焰角，以改善爐膛上部空氣動(dòng)力場(chǎng)。前后墻水冷壁下部?jī)?nèi)折成45傾角，組成爐膛爐底。 3.3.2過(guò)熱器和氣溫調(diào)節(jié) 本鍋爐過(guò)熱器采用高溫過(guò)熱器在前，低溫過(guò)熱器在后

7、，自制冷凝水噴水減溫的過(guò)熱器系統(tǒng)。 飽和蒸汽從鍋筒連接管引至頂棚過(guò)熱器進(jìn)口集箱，經(jīng)頂棚過(guò)熱器后再進(jìn)入低溫過(guò)熱器和高溫過(guò)熱器。 頂棚過(guò)熱器采用φ38mm，節(jié)距47.5mm的光管加扁鋼膜式壁管。屏式過(guò)熱器既受煙氣沖刷，又吸收爐膛及屏間高溫?zé)煔獾臒彷椛?。屏沿爐膛的寬度放向布置，共12片，屏的橫向節(jié)距為591mm，每片屏的管子采用φ425mm,排數(shù)為40排。低溫過(guò)熱器蛇形管采用φ384mm，順列、逆流、雙管圈，沿寬度方向布置79排，橫向節(jié)距為95mm；沿深度方向布置20排，節(jié)距為80.7mm。低溫過(guò)熱器的頂棚管在其上面，與低溫過(guò)熱器平行受熱，與低溫過(guò)熱器相比面積很小。高溫過(guò)熱器蛇形管采用φ425m

8、m，冷段采用順列、逆流、雙圈管布置40排，熱段采用順列、順流、雙圈管，布置39排，橫向節(jié)距為95mm，縱向節(jié)距為87mm。 蒸汽溫度調(diào)節(jié)采用自制冷凝水噴水減溫，在減溫水管道上裝設(shè)有流量孔板、調(diào)節(jié)閥、截止閥等。噴水減溫器由笛形噴管、混合套管和外殼組成。 過(guò)熱器所有部件均通過(guò)吊桿懸吊在頂部鋼架上。 3.3.3省煤器 省煤器布置在尾部豎井中，雙級(jí)布置，工質(zhì)與煙氣成逆流。上下兩級(jí)省煤器均錯(cuò)列布置。 上級(jí)省煤器由φ324mm，錯(cuò)列、逆流、雙面進(jìn)水，橫向節(jié)距均為86mm。下級(jí)省煤器由φ324mm、錯(cuò)列、逆流、雙面進(jìn)水、雙層管圈，橫向節(jié)距為90mm。 上下級(jí)省煤器擱于通風(fēng)梁，通風(fēng)梁穿出爐墻支撐在

9、爐墻板上。 3.3.4空氣預(yù)熱器 空氣預(yù)熱器布置在尾部豎井中，雙級(jí)布置，工質(zhì)與煙氣呈逆流。上下兩級(jí)空氣預(yù)熱器均錯(cuò)列布置。 空氣預(yù)熱器采用立式管箱結(jié)構(gòu)，兩級(jí)兩個(gè)行程7m布置。高溫空預(yù)器為φ401.5mm，錯(cuò)列、交叉流動(dòng)、雙面進(jìn)風(fēng)。橫向節(jié)距為70mm，縱向節(jié)距為42mm，管箱高度8.7m。煙氣為管內(nèi)縱向沖刷，空氣為管外橫向沖刷。為防止空氣預(yù)熱器的震動(dòng)，在管箱中裝有防震隔板，低溫段空預(yù)器采用ND鋼。 3.3.5鍋爐范圍內(nèi)管道 鍋爐為單母管給水，給水由給水母管引入給水操作臺(tái)后，通過(guò)給水操縱臺(tái)實(shí)現(xiàn)對(duì)鍋爐給水的調(diào)節(jié)和控制。鍋爐裝有各種監(jiān)督、控制裝置。如水位表、水位自控裝置、壓力表、緊急放水管、加

10、藥管連續(xù)排污管和調(diào)節(jié)燃燒用的壓力沖量裝置及保護(hù)裝置等。所有水冷壁下集箱均設(shè)有定期排污閥。 鍋筒和過(guò)熱器集汽集箱上各裝有2套彈簧安全閥。集汽集箱上裝有生火排汽管路，反沖洗管路和疏水管路。在鍋爐管道各高點(diǎn)均裝有空氣閥。 為了監(jiān)督給水、爐水、和蒸汽品質(zhì)，提供了給水、爐水、飽和蒸汽和過(guò)熱蒸汽的取樣及冷卻裝置。另外在排污集箱上配有反沖洗閥充氮接口。 3.3.6爐墻和密封 爐膛、頂棚過(guò)熱器均采用膜式壁管，故此區(qū)域爐墻采用敷管式輕型爐墻，爐膛外層敷設(shè)外護(hù)板，外護(hù)板采用彩鋼板。省煤器區(qū)域采用護(hù)板框爐墻的形式，空氣預(yù)熱器外壁及連通罩鋪設(shè)保溫材料。水平爐底、折焰角等采用密封塞塊以使前后墻與側(cè)墻密封。爐頂采

11、用扁鋼組成的膜式管結(jié)構(gòu)，使得穿墻密封易于處理并具良好的密封性能。過(guò)熱器穿墻處的密封采用了塞塊、梳形板、梳形罩等結(jié)構(gòu)。 3.3.7鋼架和平臺(tái)扶梯 本鍋爐構(gòu)架為全鋼焊接結(jié)構(gòu)。按地震強(qiáng)調(diào)六度設(shè)防，并考慮風(fēng)載、雪載及設(shè)計(jì)院提供的設(shè)備荷載。 平臺(tái)扶梯均以適應(yīng)運(yùn)行和檢修的需要而設(shè)置。為方便燃燒器處的操作、檢修，每層燃燒器處均布置平臺(tái)。 4 鍋爐熱力計(jì)算表 4.1 鍋爐設(shè)計(jì)輔助計(jì)算 表4-1 燃燒計(jì)算表 序號(hào) 項(xiàng) 目名稱(chēng) 符號(hào) 單位（標(biāo)準(zhǔn)狀況下） 計(jì)算公式及數(shù)據(jù) 結(jié)果 1 理論空氣量 V0 m3/kg 0.0889(Car+0.375Sar)+0.265Har-0.0

12、333Oar 6.504095 2 理論氮容積 V0N2 m3/kg 0.8Nar/100+0.79V0 5.150235 3 RO2容積 VRO2 m3/kg 1.866Car/100+0.7Sar/100 1.18398 4 理論干煙氣容積 V0gy m3/kg V0N2+VRO2 6.334215 5 理論水蒸氣容積 V0H2O m3/kg 11.1Har/100+1.24Mar/100+1.61dkV0(dk=0.01kg/kg)) 0.683816 6 飛灰份額 αfh 　 查表2-4 0.95 表4-2 煙氣特性表

13、 序號(hào) 項(xiàng)目名稱(chēng) 符號(hào) 單位(標(biāo)準(zhǔn)狀況下) 爐膛，屏凝渣管 高過(guò) 低過(guò) 高溫省煤器 高溫空預(yù)器 低溫省煤器 低溫空預(yù)器 1 受熱面出口過(guò)量空氣系數(shù)(查表1-5) α″ - 1.2 1.2250 1.2500 1.2700 1.3200 1.3400 1.3900 2 煙道平均過(guò)量空氣系數(shù) αpj - 1.2 1.2125 1.2375 1.2600 1.2950 1.3300 1.3650 3 干煙氣容積 V0gy+(αpj-1)V0 Vgy m3/kg 7.63503405 7.7

14、163 7.8789 8.0253 8.2529 8.4806 8.7082 4 水蒸氣容積 V0H2O+0.161(αpj-1)V0 VH2O m3/kg 0.704759115 0.7061 0.7087 0.7110 0.7147 0.7184 0.7220 5 煙氣總?cè)莘e Vgy+VH2O Vy m3/kg 8.339793165 8.4224 8.5876 8.7363 8.9676 9.1989 9.4302 6 RO2容積份額 VRO2/Vy rR2O

15、 - 0.14196755 0.1406 0.1379 0.1355 0.1320 0.1287 0.1256 7 水蒸氣容積份額 VH2O/Vy rH2O - 0.084505587 0.0838 0.0825 0.0814 0.0797 0.0781 0.0766 8 三原子氣體和水蒸氣容積總份額rRO2+rH2O r - 0.226473136 0.2244 0.2204 0.2169 0.2117 0.2068 0.2021 9 容積飛灰濃度 10Aarαfh/Vy

16、 μv g/m3 15.37807922 15.2272 14.9343 14.6801 14.3014 13.9418 13.5999 10 煙氣質(zhì)量 1-Aar/100+1.306αpjV0 my kg/kg 11.05821768 11.1644 11.3768 11.5679 11.8652 12.1625 12.4598 11 質(zhì)量飛灰濃度 αfhAar/（100my） μy kg/kg 0.0115977 0.0115 0.0113 0.0111 0.

17、0108 0.0105 0.0103 表4-3 煙氣焓溫表（用于爐膛、屏式過(guò)熱器、高溫過(guò)熱器的計(jì)算） 煙氣或空氣溫度θ(℃) 理論煙氣焓h0y(kJ/kg） 理論空氣焓h0k(kJ/kg） 理論煙氣焓增（每100℃）Δh0y 爐膛、屏、凝渣管 高溫過(guò)熱器 α″= 1.2 α″= 1.225 hy Δhy hy Δhy 400 4053.77042 3523.658507 　 4758.502125 　 4846.593587 　 500 5139.54763 4449.776594 1085.777207 6029.5029

18、5 1271.00082 6140.747364 1294.153777 600 6253.91553 5396.707785 1114.367902 7333.25709 1303.75414 7468.174785 1327.42742 700 7396.38249 6363.08622 1142.466956 8668.999734 1335.74264 8828.076889 1359.902104 800 8563.32485 7343.903746 1166.94236 10032.1056 1363.10587 10215.70

19、319 1387.626303 900 9749.26526 8340.3311 1185.940412 11417.33148 1385.22588 11625.83976 1410.136567 1000 10954.6285 9348.335744 1205.363252 12824.29566 1406.96418 13058.00406 1432.164297 1100 12177.7293 10373.31607 1223.100818 14252.39255 1428.09688 14511.72545 1453.721393

20、1200 14805.7761 11404.54034 2628.046788 17086.68419 2834.29164 17371.7977 2860.072247 1300 14669.1685 12450.46385 -136.6076385 17159.26125 72.5770649 17470.52285 98.72515285 1400 15930.3605 13503.80204 1261.191974 18631.12086 1471.85961 18968.71591 1498.193066 1500 17203.368

21、1 14562.0183 1273.00766 20115.77177 1484.65091 20479.82223 1511.106317 1600 18486.4535 15628.55979 1283.085382 21612.16546 1496.39368 22002.87945 1523.057219 1700 19780.5606 16698.22326 1294.107147 23120.2053 1508.03984 23537.66088 1534.781427 1800 21077.0171 17768.27697 12

22、96.456435 24630.67247 1510.46718 25074.8794 1537.21852 1900 22381.47 18854.26571 1304.4529 26152.32312 1521.65065 26623.67976 1548.800367 2000 23690.2707 19938.95363 1308.800672 27678.06138 1525.73826 28176.53522 1552.855455 2100 25010.9307 21032.87737 1320.660095 29217.5062

23、2 1539.44484 29743.32815 1566.792936 2200 26327.8848 22124.58972 1316.95402 30752.80271 1535.29649 31305.91745 1562.589298 表4-4 煙氣焓溫表（用于用于低溫過(guò)熱器、高溫溫省煤器的計(jì)算） 煙氣或空氣溫度θ(℃) 理論煙氣焓h0y(kJ/kg） 理論空氣焓h0k(kJ/kg） 理論煙氣焓增（每100℃）Δh0y 低溫過(guò)熱器 高溫省煤器 α″= 1.25 α″= 1.27 hy Δhy hy Δhy 300 2996.9

24、7881 2619.134016 　 3651.762317 　 3704.144997 　 400 4053.77042 3523.658507 1056.791611 4934.68505 1282.92273 5005.15822 1301.013223 500 5139.54763 4449.776594 1085.777207 6251.991779 1317.30673 6340.987311 1335.829091 600 6253.91553 5396.707785 1114.367902 7603.092479 1351

25、.1007 7711.026635 1370.039324 700 7396.38249 6363.08622 1142.466956 8987.154045 1384.06157 9114.415769 1403.389134 800 8563.32485 7343.903746 1166.94236 10399.30079 1412.14674 10546.17886 1431.763092 表4-5 煙氣焓溫表（用于高溫空預(yù)器、低溫省煤器的計(jì)算） 煙氣或空氣溫度θ(℃) 理論煙氣焓h0y(kJ/kg） 理論空氣焓h0k(kJ/kg） 理論

26、煙氣焓增（每100℃）Δh0y 高溫空預(yù)器、 低溫省煤器 α″= 1.32 α″= 1.34 hy Δhy hy Δhy 100 971.607551 861.3373009 　 1247.235487 　 1264.462233 　 200 1970.06918 1732.430744 998.461632 2524.447021 1277.21153 2559.095636 1294.633403 300 2996.97881 2619.134016 1026.90963 3835.101698 1310.65468 388

27、7.484378 1328.388742 400 4053.77042 3523.658507 1056.791611 5181.341146 1346.23945 5251.814316 1364.329938 500 5139.54763 4449.776594 1085.777207 6563.476141 1382.135 6652.471673 1400.657357 600 6253.91553 5396.707785 1114.367902 7980.862024 1417.38588 8088.79618 1436.324507

28、 表4-6 煙氣焓溫表（用于低溫空預(yù)器的計(jì)算） 煙氣或空氣溫度θ(℃) 理論煙氣焓h0y(kJ/kg） 理論空氣焓h0k(kJ/kg） 理論煙氣焓增（每100℃）Δh0y 低溫空預(yù)器、 α″= 1.39 hy Δhy 100 971.607551 861.3373009 　 1307.529098 　 200 1970.06918 1732.430744 998.461632 2645.717173 1338.18807 300 2996.97881 2619.134016 1026.90963 4018.441079 1372.723

29、91 400 4053.77042 3523.658507 1056.791611 5427.997241 1409.55616 500 5139.54763 4449.776594 1085.777207 6874.960503 1446.96326 600 6253.91553 5396.707785 1114.367902 8358.631569 1483.67107 表4-7 鍋爐熱平衡及燃料消耗量計(jì)算 序號(hào) 名稱(chēng) 符號(hào) 單位 公式 結(jié)果 1 鍋爐輸入熱量 Qr KJ/㎏ 公式（2-8）Qr≈Qar,net 24720

30、2 排煙溫度 θpy ℃ 先估后校 120 3 排煙焓 hpy KJ/㎏ 查焓濕表用插值法求 1441.401637 4 冷空氣溫度 tlk ℃ 取用 30 5 理論冷空氣焓 holk KJ/㎏ holk=(ct)kVo 258.4011903 6 化學(xué)未完全燃燒損失 q3 ％ 取用 0.5 7 機(jī)械未完全燃燒損失 q4 ％ 取用 1.5 8 排煙處過(guò)量空氣系數(shù) αpy 查表2-9即低溫空預(yù)器出口過(guò)量空氣過(guò)量系數(shù) 1.39 9 排煙損失 q2 ％ （100-q4)*（hpy-αpyh0lk）/Qr

31、4.312259803 10 散熱損失 q5 ％ 取用 0.5 11 灰渣損失 q6 ％ 式（2-13）即q6=Q6/Qr*100％ 0 12 鍋爐總損失 ∑q ％ q2+q3+q4+q5+q6 6.812259803 13 鍋爐熱效率 η ％ 100-∑q 93.1877402 14 保熱系數(shù) ψ 1-q5/(η+q5) 0.994663122 15 過(guò)熱蒸汽焓 h"gg KJ/㎏ 查附錄B-6，B-7，高溫過(guò)熱器出口參數(shù) p=9.8Mpa(查表1-6），t=540℃ 3477.5 16 給水溫度 tgs ℃

32、 給定 215 17 給水焓 hgs KJ/㎏ 查附錄B-6，B-7，低溫省煤器入口參數(shù) p=11.57Mpa(查表1-6），t=215℃ 924.004875 18 鍋爐實(shí)際負(fù)荷 D ㎏/h 220000 19 鍋爐有效利用熱 Q Kj/h Dgr(hgg-hgs) 561768927.5 20 實(shí)際燃料消耗量 B ㎏/h 100*Q/(ηQr) 24386.55578 21 計(jì)算燃料消耗量 Bj ㎏/h B(1-q4/100) 24020.75744 4.2 爐膛熱力計(jì)算 表4-8 爐膛結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù) 序號(hào) 名稱(chēng) 符號(hào)

33、 單位 公式 結(jié)果 1 前墻總面積 Aq m2 7.68*[(1.395+0.905)+3.955/2]+22.176*(5.888+2*1.267) 219.62 2 側(cè)墻總面積 2Ac m2 Ac1=（6.912+3.955）*1.762*0.5 Ac2=5.126*12.976 Ac3=[5.126+（6.912-0.896-1.760）]*1.016*0.5 Ac4=(6.912-0.896-1.760)*0.344 Ac5=[(6.912-0.896-1.760)+3.390]*0.86*0

34、.5 Ac6=6.974*3.39 Ac=Ac1+Ac2+Ac3+Ac4+Ac5+Ac6=109.24 218.48 3 后墻總面積 Ah m2 7.68*[（1.395+0.905）+3.955/2]+12.976*(5.888+2*1.267)+7.68*2.032 157.74 4 噴燃?xì)饧伴T(mén)孔面積 Ayc m2 6 5 爐頂面積 Ald m2 （3.390+0.896）*7.68-2*0.5*0.896*0.896 32.11 6 爐膛與屏交界面積 A2 m2 （6.974+1.22

35、5+0.344）*7.68 65.61 7 爐墻總面積 A1 m2 Aq+2Ac+Ah+Ald+A2 693.56 8 爐膛截面積 AA m2 6.912*7.68-0.8962*2 51.479 9 水冷壁管外徑 d mm 60 10 水冷壁管節(jié)距 S mm 64 11 管子至墻中心距 e mm 0 12 水冷壁角系數(shù) Xsl 查圖A-1（a） 0.98 13 爐頂角系數(shù) Xld 0.98 14 出口煙窗角系數(shù) Xyc 1 15 爐膛容積 Vl m3 Ac*7.68+(

36、7.68+5.888)*0.896*0.5*(22.176+12.976) 1052.6 16 冷灰斗二等分平面到出口煙窗中心線的距離 Hl m 19.846 17 冷灰斗二等分平面到爐頂?shù)木嚯x Ho m 23.938 18 冷灰斗二等分平面到燃燒器中心線的距離 Hr m 4.962 19 爐膛總有輻射受熱面 Alz m2 0.98*(A1-A2-Ayc) 675.12 20 爐膛水冷程度 X m Slz/Al 0.97 21 爐膛有效輻射層厚度 s 3.6*Vl/Al 5.466 表4-9 爐膛校核熱力計(jì)算

37、 名稱(chēng) 符號(hào) 單位 公式 結(jié)果 爐膛出口過(guò)量空氣系數(shù) α”1 查表1-5漏風(fēng)系數(shù)和過(guò)量空氣系數(shù) 1.2 爐膛漏風(fēng)系數(shù) △α1 查表1-5漏風(fēng)系數(shù)和過(guò)量空氣系數(shù) 0.05 制粉系統(tǒng)漏風(fēng)系數(shù) △αzf 查表1-5漏風(fēng)系數(shù)和過(guò)量空氣系數(shù) 0.1 熱風(fēng)溫度 trk ℃ 先估后校 280 理論熱風(fēng)焓 hork KJ/Kg 查焓溫表 2466.560955 理論冷風(fēng)焓 holk KJ/Kg 查表2-14鍋爐熱平衡及燃料消耗量計(jì)算 258.4011903 空氣帶入爐膛熱量 Qk KJ/Kg （α"l-△αl-αzf）hork

38、+(△αl+△αzf)holk 2628.649181 對(duì)應(yīng)于每千克燃料送入爐膛的熱量 Ql KJ/Kg Qr[1-(q3+q6)/(100-q4)]+Qk 27223.16695 理論燃燒溫度 Jo ℃ 查焓溫表 1970.18529 理論燃燒絕對(duì)溫度 To K Jo+237 2243.18529 火焰中心相對(duì)高度系數(shù) X hr/Hl+△x(其中hr=4962,Hl=22176-4092+1762,△x=0) 0.250025194 系數(shù)M M A-BX 注：A.B取值查表3-5，表3-6 0.465 爐膛出口煙氣溫度 J"l

39、 ℃ 先估后校 注：T"l=J"l+237 1130 爐膛出口煙氣焓 h"gl KJ/Kg 查濕焓表 15102.68004 煙氣平均熱容量 Vc KJ/(Kg℃) (Ql-h"gl)/(Jo-J"l) 14.42596895 水冷壁污染系數(shù) ζsl 查表3-4水冷壁灰污系數(shù) 0.45 水冷壁角系數(shù) Xsl 查表3-1爐膛結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù) 0.98 水冷壁熱有效系數(shù) ψsl ζslXsl 0.441 屏，爐交界面的污染系數(shù) ζyc βζsl(β取0.98） 0.441 屏，爐交界面的角系數(shù) Xyc 取用 1 平爐

40、交界面的熱有效系數(shù) ψyc ζycXyc 0.441 燃燒器及門(mén)孔的熱有效系數(shù) ψr 未敷設(shè)水冷壁 0 平均熱有效系數(shù) ψpj （ψslA+ψycA2+ψrAyc）/A1 其中：A=Aq+2Ac+Ah+Ald-Ayc 0.4372 爐膛有效輻射層厚度 s m 查表3-1爐膛結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù) 5.466 爐膛內(nèi)壓力 p Mpa 0.1 水蒸氣容積份額 rH2O 查表2-9煙氣特性表 0.084505587 三原子氣體和水蒸氣容積總份額 r 查表2-9煙氣特性表 0.226473136 三原子氣體輻射減弱系數(shù)

41、kq 1/(mMpa) 3.504548686 煙氣質(zhì)量灰飛濃度 μy Kg/Kg 查表2-9煙氣特性表 0.01159771 灰粒平均直徑 dh μm 查附錄B-2筒式鋼球磨煤機(jī)（通常取13μm） 13 灰粒輻射減弱系數(shù) kh 1/(mMpa) 80.67601889 燃料種類(lèi)修正系數(shù) x1 對(duì)底反應(yīng)的燃料（無(wú)煙煤，半無(wú)煙煤，貧煤等）x1=1 對(duì)高反應(yīng)的燃料（煙煤，褐煤，泥煤，頁(yè)巖，木柴等）x1=0.5 0.5 燃燒方法修正系數(shù) x2 對(duì)室燃爐x2=0.1

42、 對(duì)層燃爐x2=0.03 0.1 煤粉火焰輻射減弱系數(shù) k 1/(mMpa) kqr+khμy+10x1x2 2.229343191 火焰黑度 ah 0.704344096 爐膛黑度 al 0.843800377 爐膛出口煙氣溫度（計(jì)算值） J"l ℃ 注：бo=5.6710-11W/(m2k4） Bj 的單位為kg/h 1093.41983

43、2 計(jì)算誤差 △J ℃ J"1-J"1估（允許誤差100℃） -36.58016819 爐膛出口煙氣焓 h"yl KJ/Kg 查焓濕表，J"1按計(jì)算值 14158.42137 爐膛有效熱輻射放熱量 Qfl KJ/Kg ψ(Q1-Q"yl) 12995.02063 輻射受熱面平均熱負(fù)荷 qs W/m2 BjQfl/(3.6ALZ) 128434.0555 爐膛截面熱強(qiáng)度 qA W/m2 BjQr/(3.6AA) 3204074.174 爐膛容積熱強(qiáng)度 qV W/m3 BjQr/(3.6Vl) 156700.1087 表4-10 爐膛

44、頂棚輻射受熱面吸熱量及工質(zhì)焓增的計(jì)算表 序號(hào) 名稱(chēng) 符號(hào) 單位 公式 結(jié)果 1 頂棚管徑 d mm 38 2 節(jié)距 S mm 47.5 3 排數(shù) n 158 4 頂棚管腳系數(shù) x 查《標(biāo)準(zhǔn)》線算圖1（即附錄A-1） 0.98 5 頂棚面積 Ald m2 32.11 6 蒸汽流通面積 Alt m2 158（3.140.032）/4 0.112 7 爐膛頂棚熱負(fù)荷分配不均系數(shù) ηh 查《標(biāo)準(zhǔn)》線算圖1（即附錄A-1）（對(duì)本爐型：x=h/H0=H0/H0=23938/23938) 0.660

45、 8 爐膛頂棚總輻射吸熱量 Qld KJ/h 3.6ηhqsAld 9798665.635 9 減溫水總流量 Djw Kg/h 先估后校 11000 10 爐膛頂棚蒸汽流量 Dld Kg/h D-Djw 209000 11 爐膛頂棚蒸汽焓增 Δhld KJ/Kg Qld/Dld 46.88356763 12 爐膛頂棚進(jìn)口蒸汽焓 hld KJ/Kg 查附錄B-6，B-7 注：蒸汽參數(shù)——汽包壓力對(duì)應(yīng)的干飽和蒸汽 2708.835 13 爐膛頂棚出口蒸汽焓 h"ld KJ/Kg hld + Δhld 27

46、55.718568 14 爐膛頂棚出口蒸汽溫度 t"ld ℃ 查附錄B-6，B-7 345.7479807 4.3 對(duì)流受熱面的熱力計(jì)算 表4-11屏的結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)計(jì)算表 序號(hào) 名稱(chēng) 符號(hào) 單位 公式 結(jié)果 1 管子外徑 d mm φ425 2 屏的片數(shù) Z 12 3 每片屏的管子排數(shù) n 410 40 4 屏的深度 L m 2.076 5 屏的平均高度 h m 7.4 6 一片屏的平面面積 Ap m2 13.5 7 屏的橫向節(jié)距 S1 mm 屏的間距 591 8 比

47、值 σ1 S1/d 14.1 9 屏的縱向節(jié)距 S2 mm 46 10 比值 σ2 S2/d 1.09 11 屏的角系數(shù) xp 查《標(biāo)準(zhǔn)》線算圖1（即附錄A-1），曲線5 0.98 12 屏的計(jì)算受熱面積 Apj m2 2ApxpZ 317 13 屏區(qū)頂棚面積 Adp m2 寬深角系數(shù) 15.6 14 屏區(qū)兩側(cè)水冷壁面積 Asl m2 高深角系數(shù)2 30.1 15 屏區(qū)附加受熱面面積 Apfj m2 Adp+Asl 45.7 16 煙氣進(jìn)屏流通面積 Ap m2 8.184(7.68-1

48、20.042) 58.72838 17 煙氣出屏流通面積 A”p m2 6.974(7.680-120.042) 50.04542 18 煙氣平均流通面積 Ay m2 54 19 蒸汽流通面積 Alt m2 1210πd2n/4（其中dn=0.042-2*0.005，單位為m） 0.097 20 煙氣有效輻射層厚度 s m2 （注：S1單位為m） 0.779 21 屏區(qū)進(jìn)口煙窗面積 Ach m2 見(jiàn)表3-1中A2 65.61 22 屏區(qū)出口煙窗面積 A"ch m2 7.6686.424

49、 49.34 表4-12 屏的熱力計(jì)算 序號(hào) 名稱(chēng) 符號(hào) 單位 公式 結(jié)果 1 煙氣進(jìn)屏溫度 Jp ℃ 查表3-9爐膛校核熱力計(jì)算即爐膛出口煙氣溫度J″l 1093.419832 2 煙氣進(jìn)屏焓 hyp kJ/kg 查表3-9爐膛校核熱力計(jì)算即爐膛出口煙氣焓h′yp 14158.42137 3 煙氣出屏溫度 J"p ℃ 先估后校 1000 4 煙氣出屏焓 h"yp kJ/kg 查焓溫表 12824.29566 5 煙氣平均溫度 Jpj ℃ （J′p+J″p）/2 1046.709916 6 屏區(qū)附加受熱

50、 對(duì)流吸熱量 Qdpfj kJ/kg 先估后校 192.4158181 7 屏的對(duì)流吸熱量 Qdp kJ/kg j(h′yp-h″yp+ah0lk)-Qdpfj 1134.589824 8 爐膛與屏相 互換熱系數(shù) β 查附表A-15 0.99 9 爐膛出口煙窗 的沿高度熱 負(fù)荷分配系數(shù) ηyc 查《標(biāo)準(zhǔn)》線算圖11（即附錄A-6）（x=h/H0=H1/H0=19846/23938） 0.83 10 爐膛出口煙窗 射入屏區(qū)的爐

51、 膛輻射熱量 Qfp kJ/kg bhycj(Ql-h′yp)A′ch/Alz 1037.717938 11 屏間煙氣有效輻射層厚度 s m 查表4-5屏的結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)表 0.779 12 屏間煙氣壓力 p Mpa 0.1 13 水蒸氣容積份額 rH2O 查表2-9煙氣特性表 0.084505587 14 三原子氣體 輻射減弱系數(shù) kq 1/(mMPa) 12.49585682 15 三原子氣體和 水蒸氣容積總份額 r 查表2-9煙氣特性表 0.2264

52、73136 16 灰粒的輻射 減弱系數(shù) kh 1/(mMPa) 84.03571892 17 煙氣質(zhì)量飛灰濃度 μy kg/m 查表2-9煙氣特性表 0.01159771 18 煙氣的輻射 減弱系數(shù) k 1/(mMPa) kqr+khmy 3.80459777 19 屏區(qū)煙氣黑度 a 0.256493794 20 屏進(jìn)口對(duì)出 口的角系數(shù) x 0.996493479 21 燃料種類(lèi)修正系數(shù) ξr 取用 0.5 22 屏出口煙窗面

53、積 A"p 查表4-5屏的結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)計(jì)算 27.55 23 爐膛及屏間煙 氣向屏后受熱 面的輻射熱量 Q"fp kJ/kg 853.4690092 24 屏區(qū)吸收的 爐膛輻射熱 Qfpq kJ/kg 184.2489291 25 屏區(qū)附加受熱面 吸收的輻射熱量 Qfpfj kJ/kg 23.21526346 26 屏區(qū)水冷壁吸 收的輻射熱量 Qfps1 kJ/kg 15.29057834 27 屏區(qū)頂棚吸收

54、 的輻射熱量 Qfp1d kJ/kg 7.92468512 28 屏吸收的輻射熱量 Qfp kJ/kg Qfpq-Qfpfj 161.0336656 29 屏吸收的總熱量 Qp kJ/kg Qdp+Qfp 1295.623489 30 第一級(jí)減溫水噴水量 Djw1 kg/h 取用 6100 31 第二級(jí)減溫水噴水量 Djw2 kg/h 取用 4900 32 屏中蒸汽流量 Dp kg/h D-Djw2 215100 33 蒸汽進(jìn)屏溫度 tp ℃ 先估后校 391 34 蒸汽進(jìn)屏焓 hp

55、 kJ/kg 查附錄B-6、B-7， 按計(jì)算負(fù)荷下進(jìn)屏p=10.49 MPa 3054.70254 35 蒸汽出屏焓 h"p kJ/kg hp+BjQp/Dp 3199.38807 36 蒸汽出屏溫度 t"p ℃ 查附錄B-6、B-7， 按計(jì)算負(fù)荷下進(jìn)屏p=10.2 MPa 425.955947 37 屏內(nèi)蒸汽平均溫度 tpj ℃ (tp+t"p)/2 408.4779735 38 平均傳熱溫差 Δt1 ℃ Jpj-tpj 638.2319424 39 屏內(nèi)蒸汽平均比體積 ν

56、 m/kg 查附錄B-6、B-7，按計(jì)算負(fù)荷下屏進(jìn)出口壓力平均值ppj=10.345 Mpa（查表1-6）及tpj 0.026046433 40 屏內(nèi)蒸汽流速 wq m/s Dpν/3600*Alt 16.04406589 41 管壁對(duì)蒸汽的放熱系數(shù) α2 W/(m℃) α2=Cdα0查《標(biāo)注》線算圖15（附錄A-10） 2813 42 煙氣流速 wy m/s 4.981516233 43 煙氣側(cè)對(duì)流放熱系數(shù) αd W/(m℃) αd=α0CzCsCw 查《標(biāo)準(zhǔn)》線算圖1

57、2(附錄 A-7) 1.246 44 灰污系數(shù) ε (m℃)/W 查附錄A-14曲線2（吹灰） 0.0075 45 管壁灰污層溫度 thb ℃ 622.7064298 46 輻射放熱系數(shù) αf W/(m℃) αf=aαo查《標(biāo)準(zhǔn)》線算圖19（附錄A-11） 74.3832003 47 利用系數(shù) ζ 查附錄A-14曲線2（吹灰） 0.85 48 煙氣側(cè)放熱系數(shù) α1 W/(m℃) 64.75003217 49 對(duì)流傳熱系數(shù) k W/(m℃) 40.6914726 50 屏的對(duì)流傳熱量 Qdp kJ/kg

58、3.6ApjΔt1k/Bj 1233.83478 51 計(jì)算誤差 % [Qdp(估）-Qdp]/Qdp -0.08043618 52 屏區(qū)水冷壁的水溫 ts ℃ 查計(jì)算負(fù)荷下汽包p=10.98 Mpa的飽和溫度 317.6681 53 平均傳熱溫差 Δt2 ℃ Jpj-ts 729.0418159 54 屏區(qū)水冷壁對(duì)流吸熱量 Qdps1 kJ/kg 3.6kΔt2Asl/Bj 133.825275 55 屏區(qū)頂棚進(jìn)口蒸汽溫度 tpld ℃ 查表3-10爐膛頂棚輻射受熱面 吸熱量及工質(zhì)焓增的計(jì)算表 34

59、5.7479807 56 屏區(qū)頂棚進(jìn)口蒸汽焓 hpld kJ/kg 查表3-10爐膛頂棚輻射受熱面 吸熱量及工質(zhì)焓增的計(jì)算表 2755.718568 57 屏區(qū)頂棚蒸汽焓增 Δhpld kJ/kg 先估后校 8.242883479 58 屏區(qū)頂棚出口蒸汽焓 h"pld kJ/kg hpld+Δhpld 2763.961451 59 屏區(qū)頂棚出口蒸汽溫度 t"pld ℃ 查附錄B-6、B-7 按汽包壓力p=10.98 Mpa(查表1-6） 346.0150765 60

60、 屏區(qū)頂棚平均汽溫 tpldpj ℃ (tpld+t"pld)/2 345.8815286 61 平均傳熱溫差 Δt3 ℃ Jpj-tpldpj 700.8283873 62 屏區(qū)頂棚對(duì)流吸熱量 Qdpld kJ/kg 3.6kΔt3Apfj/Bj 66.67384377 63 屏區(qū)頂棚總吸熱量 Qpld kJ/kg Qdpld+Qfpld 74.59852889 64 屏區(qū)頂棚蒸汽流量 Dpld kg/h 等于表3-10中Dld 209000 65 屏區(qū)頂棚焓增 Δhpld kJ/kg QpldBj/Dpld 8.57374

61、7214 66 計(jì)算誤差檢查 % [Δhpld(估）-Δhpld]/Δhpld (允許誤差10%） -3.859033011 67 屏區(qū)附加受熱 面對(duì)流吸熱量 Qdpfj kJ/kg Qdpsl+Qdpld 200.4991188 68 計(jì)算誤差 % [Qdpfj(估）-Qdpfj]/Qdpfj (允許誤差10%） -4.031589144 69 屏區(qū)受熱面總 對(duì)流吸熱量 Qdpq kJ/kg Qdpfj+Qdp 1335.08894

62、3 表4-13 凝渣管結(jié)構(gòu)及計(jì)算 序號(hào) 名稱(chēng) 符號(hào) 單位 公式 結(jié)果 1 管子尺寸 d mm φ133*10 2 管子排列方式及根數(shù) n 根 橫列-排 10 3 管子節(jié)距 S1 mm 7680/（10+1） 700 4 受熱面積 Hnz m πdlpjn=3.14*0.133*6.424*10 26.8 5 煙道流通截面積 Ay m 6.424(7.68-10*0.133) 48.4 6 煙道容積 V m 7.68*6.424*0.55 27.2 7 煙道表面積 A m 2(7.68*6.424

63、+6.424*0.55+7.68*0.55) 114.1 8 煙氣輻射層厚度 s m 3.6*V/A 0.865 9 煙氣進(jìn)凝渣管溫度 θ′nz ℃ 等于屏出口煙氣溫度 1000.00000 10 煙氣進(jìn)凝渣管焓 hynz kJ/kg 等于屏出口煙氣焓 12824.29566 11 煙氣出凝渣管溫度 θ″nz ℃ Jnz-5 995.00000 12 煙氣出凝渣管焓 h"ynz kJ/kg 查焓溫表 12753.94745 13 凝渣管對(duì)流吸熱量 Qdnz kJ/kg j(hynz-h"ynz) 69.9727692

64、6 14 凝渣管角系數(shù) xnz 查《標(biāo)準(zhǔn)》線算圖1（即附錄A-1）（a）曲線5 0.225 15 來(lái)自爐膛及屏的輻射熱 Qfnz kJ/kg 查表4-6屏的熱力計(jì)算第23項(xiàng)，即等于Q"fp 853.4690092 16 凝渣管吸收的輻射熱 Qfnz kJ/kg Qfnzxnz 192.0305271 17 凝渣管總吸收熱量 Qnz kJ/kg Qdnz+Qfnz 262.0032963 18 通過(guò)凝渣管的輻射熱 Q"fnz kJ/kg Qfnz(1-xnz) 661.4384822 表4-14 高溫對(duì)流過(guò)熱器結(jié)構(gòu)尺寸 序號(hào)

65、名稱(chēng) 符號(hào) 單位 公式 結(jié)果 1 管子尺寸 d mm φ42*5 2 冷段橫向節(jié)距及布置 n1 順列，逆流，雙管圈 40 3 熱段橫向節(jié)距及布置 nr 順列，順流，雙管圈 39 4 橫向節(jié)距 S1 mm 95 5 橫向節(jié)距比 σ1 S1/d 2.262 6 縱向節(jié)距 S2 mm 87 7 縱向節(jié)距比 σ2 S2/d 2.07 8 管子縱向排數(shù) n2 8 9 冷段蒸汽流通面積 Allt m 2n1πd2n/4 注:dn單位為m，下同 0

66、.0642 10 熱段蒸汽流通面積 Arlt m 2nrπd2n/4 0.0628 11 平均流通截面積 Apj (Allt+Arlt)/2 0.0634 12 煙氣流通面積 Ay m (7.68-79*0.042)*5.43 23.3 13 冷段受熱面積 Al m n1n2πdlpj(lpj=5.6m) 237 14 熱段受熱面積 Ar m nrn2πdlpj(lpj=5.6m) 231 15 頂棚受熱面積 Ald m 7.68*(0.7+0.61) 10.06 16 管束前煙室深度 lys m 0.7 17 管束深度 lgs m 0.61 18 有效輻射層厚度 s m 0.9d(4σ1σ2/π-1) 注：d單位為m 0.188 表4-15 高溫對(duì)流過(guò)熱器的熱力計(jì)算 序號(hào) 名稱(chēng)