鍋爐原理-課程設(shè)計

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1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-----傾情為你奉上 目錄 1 引言 鍋爐課程設(shè)計是鞏固我們理論知識和提高實踐能力的重要環(huán)節(jié)。它不僅使我們對鍋爐原理課程的知識得以鞏固、充實和提高，掌握了鍋爐機(jī)組的熱力計算方法，學(xué)會使用鍋爐機(jī)組熱力計算標(biāo)準(zhǔn)方法，并具有綜合考慮鍋爐機(jī)組設(shè)計與布置的初步能力；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。 我國的鍋爐目前以煤為主要燃料，鍋爐的結(jié)構(gòu)設(shè)計和參數(shù)的設(shè)計與選擇以及煤種的選擇與應(yīng)用等都將會對燃料效率、鍋爐安全經(jīng)濟(jì)運行水平以及環(huán)境污染等

2、問題有影響。因為，在鍋爐設(shè)計中對鍋爐的性能、結(jié)構(gòu)、經(jīng)濟(jì)性和可靠性等方面進(jìn)行各種計算，尤其是熱力計算作為主要和基礎(chǔ)的計算，為鍋爐的其他計算，如水和空氣動力計算、煙氣阻力計算、強(qiáng)度計算等提供相關(guān)的重要的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。 2 鍋爐設(shè)計基本特征 2.1 鍋爐設(shè)計參數(shù) 所設(shè)計的煤粉鍋爐型號為：WXL-220/9.8-540/540-M62 額定蒸發(fā)量： 220t/h 汽包壓力：10.98MPa 過熱蒸汽出口溫度： 540℃ 過熱蒸汽出口壓力：9.8MPa(表壓) 給水溫度：215℃ 冷風(fēng)溫度： 30℃ 制粉系統(tǒng)：中間儲倉式（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

3、排渣方式：固態(tài) 2.2 燃料資料： 燃料：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：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

4、度（前后水冷壁中心線間距離） 6912mm 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→低溫對流過熱器→經(jīng)過一次噴水減溫→屏式過熱器→高溫對流過熱器冷段→經(jīng)過二次噴水減溫→高溫過熱器熱段→汽輪機(jī) 3.2 煙氣流程 爐膛→屏式過熱器→高溫對流過熱器→低溫對流過熱器→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、鍋爐前部為開式結(jié)構(gòu)爐膛，全膜式水冷壁。爐頂設(shè)頂棚過熱器，尾部豎井煙道

5、中布置省煤器和空氣預(yù)熱器。 鍋爐構(gòu)架采用全鋼結(jié)構(gòu)，按七度地震強(qiáng)度設(shè)計。爐膛、過熱器為懸吊結(jié)構(gòu)，上級省煤器、下級省煤器和空氣預(yù)熱器為支承結(jié)構(gòu)。 本鍋爐以燃煙煤為主，點火用燃油，燃燒器布置在前墻。 3.3.1爐膛和水冷壁 整個水冷壁采用φ60×4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引出。 爐膛水冷壁的重量通過上集箱用吊桿懸吊于頂部鋼架上，后水冷壁由穿過水平煙道的引出管懸吊于頂部鋼架上。整個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力場。前后墻水冷壁下部內(nèi)折成45°傾角，組成爐膛爐底。 3.3.2過熱器和氣溫調(diào)節(jié)

6、 本鍋爐過熱器采用高溫過熱器在前，低溫過熱器在后，自制冷凝水噴水減溫的過熱器系統(tǒng)。 飽和蒸汽從鍋筒連接管引至頂棚過熱器進(jìn)口集箱，經(jīng)頂棚過熱器后再進(jìn)入低溫過熱器和高溫過熱器。 頂棚過熱器采用φ38mm，節(jié)距47.5mm的光管加扁鋼膜式壁管。屏式過熱器既受煙氣沖刷，又吸收爐膛及屏間高溫?zé)煔獾臒彷椛洹Ｆ裂貭t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φ42×5mm,排數(shù)為40排。低溫過熱器蛇形管采用φ38×4mm，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。低溫過熱器的頂棚管在其上面，與低溫過熱器平行受熱，與

7、低溫過熱器相比面積很小。高溫過熱器蛇形管采用φ42×5mm，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。 過熱器所有部件均通過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，雙級布置，工質(zhì)與煙氣成逆流。上下兩級省煤器均錯列布置。 上級省煤器由φ32×4mm，錯列、逆流、雙面進(jìn)水，橫向節(jié)距均為86mm。下級省煤器由φ32×4mm、錯列、逆流、雙面進(jìn)水、雙層管圈，橫向節(jié)距

8、為90mm。 上下級省煤器擱于通風(fēng)梁，通風(fēng)梁穿出爐墻支撐在爐墻板上。 3.3.4空氣預(yù)熱器 空氣預(yù)熱器布置在尾部豎井中，雙級布置，工質(zhì)與煙氣呈逆流。上下兩級空氣預(yù)熱器均錯列布置。 空氣預(yù)熱器采用立式管箱結(jié)構(gòu)，兩級兩個行程7m布置。高溫空預(yù)器為φ40×1.5mm，錯列、交叉流動、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，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后，通過給水操縱臺實現(xiàn)對鍋爐給水的調(diào)節(jié)和控制。鍋爐裝有各種

9、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

10、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)計院提供的設(shè)備荷載。 平臺扶梯均以適應(yīng)運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。 4 鍋爐熱力計算表 4.1 鍋爐設(shè)計輔助計算 表4-1 燃燒計算表 序號 項 目名稱 符號 單位（標(biāo)準(zhǔn)狀況下） 計算公式及數(shù)據(jù) 結(jié)果 1 理論空氣量 V0 m3/kg 0.

11、0889(Car+0.375Sar)+0.265Har-0.0333Oar 6. 2 理論氮容積 V0N2 m3/kg 0.8Nar/100+0.79V0 5. 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. 5 理論水蒸氣容積 V0H2O m3/kg 11.1Har/100+1.24Mar/100+1.61dkV0(dk=0.01kg/kg)) 0. 6 飛灰份額 αfh 　 查表2-4 0.95 表4-2

12、 煙氣特性表 序號 項目名稱 符號 單位(標(biāo)準(zhǔn)狀況下) 爐膛，屏凝渣管 高過 低過 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. 7.71

13、63 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. 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. 8.4224 8.5876 8.7363 8.9676 9.1989 9.4302 6 RO2容積份額 VRO2/Vy rR2O - 0. 0.1406 0.

14、1379 0.1355 0.1320 0.1287 0.1256 7 水蒸氣容積份額 VH2O/Vy rH2O - 0. 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. 0.2244 0.2204 0.2169 0.2117 0.2068 0.2021 9 容積飛灰濃度 10Aarαfh/Vy μv g/m3 15. 15.2272 14.9343 14.6801

15、 14.3014 13.9418 13.5999 10 煙氣質(zhì)量 1-Aar/100+1.306αpjV0 my kg/kg 11. 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. 0.0115 0.0113 0.0111 0.0108 0.0105 0.0103 表4-3 煙氣焓溫表（用于爐膛、屏式過熱器、高溫過熱器的計算） 煙氣或空氣溫度θ

16、(℃) 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 高溫過熱器 α″= 1.2 α″= 1.225 hy Δhy hy Δhy 400 4053.77042 3523. 　 4758. 　 4846. 　 500 5139.54763 4449. 1085. 6029.50295 1271.00082 6140. 1294. 600 6253.91553 5396. 1114. 7333.25709 1303.75414 7468. 1327.42

17、742 700 7396.38249 6363.08622 1142. 8668. 1335.74264 8828. 1359. 800 8563.32485 7343. 1166.94236 10032.1056 1363.10587 10215.70319 1387. 900 9749.26526 8340.3311 1185. 11417.33148 1385.22588 11625.83976 1410. 1000 10954.6285 9348. 1205. 12824.29566 1406.96418 13058.004

18、06 1432. 1100 12177.7293 10373.31607 1223. 14252.39255 1428.09688 14511.72545 1453. 1200 14805.7761 11404.54034 2628. 17086.68419 2834.29164 17371.7977 2860. 1300 14669.1685 12450.46385 -136. 17159.26125 72. 17470.52285 98. 1400 15930.3605 13503.80204 1261. 18631.12086

19、 1471.85961 18968.71591 1498. 1500 17203.3681 14562.0183 1273.00766 20115.77177 1484.65091 20479.82223 1511. 1600 18486.4535 15628.55979 1283. 21612.16546 1496.39368 22002.87945 1523. 1700 19780.5606 16698.22326 1294. 23120.2053 1508.03984 23537.66088 1534. 1800 21077.017

20、1 17768.27697 1296. 24630.67247 1510.46718 25074.8794 1537.21852 1900 22381.47 18854.26571 1304.4529 26152.32312 1521.65065 26623.67976 1548. 2000 23690.2707 19938.95363 1308. 27678.06138 1525.73826 28176.53522 1552. 2100 25010.9307 21032.87737 1320. 29217.50622 1539.4448

21、4 29743.32815 1566. 2200 26327.8848 22124.58972 1316.95402 30752.80271 1535.29649 31305.91745 1562. 表4-4 煙氣焓溫表（用于用于低溫過熱器、高溫溫省煤器的計算） 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 低溫過熱器 高溫省煤器 α″= 1.25 α″= 1.27 hy Δhy hy Δhy 300 2996.97881 2619. 　 3651. 　

22、 3704. 　 400 4053.77042 3523. 1056. 4934.68505 1282.92273 5005.15822 1301. 500 5139.54763 4449. 1085. 6251. 1317.30673 6340. 1335. 600 6253.91553 5396. 1114. 7603. 1351.1007 7711. 1370. 700 7396.38249 6363.08622 1142. 8987. 1384.06157 9114. 1403. 800 8563.32485 7

23、343. 1166.94236 10399.30079 1412.14674 10546.17886 1431. 表4-5 煙氣焓溫表（用于高溫空預(yù)器、低溫省煤器的計算） 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 高溫空預(yù)器、 低溫省煤器 α″= 1.32 α″= 1.34 hy Δhy hy Δhy 100 971. 861. 　 1247. 　 1264. 　 200 1970.06918 1732. 998. 2524. 1277.21

24、153 2559. 1294. 300 2996.97881 2619. 1026.90963 3835. 1310.65468 3887. 1328. 400 4053.77042 3523. 1056. 5181. 1346.23945 5251. 1364. 500 5139.54763 4449. 1085. 6563. 1382.135 6652. 1400. 600 6253.91553 5396. 1114. 7980. 1417.38588 8088.79618 1436. 表4-6 煙氣焓溫表（用于低溫空

25、預(yù)器的計算） 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. 861. 　 1307. 　 200 1970.06918 1732. 998. 2645. 1338.18807 300 2996.97881 2619. 1026.90963 4018. 1372.72391 400 4053.77042 3523. 1056. 5427. 1409.55616 500 5139.5476

26、3 4449. 1085. 6874. 1446.96326 600 6253.91553 5396. 1114. 8358. 1483.67107 表4-7 鍋爐熱平衡及燃料消耗量計算 序號 名稱 符號 單位 公式 結(jié)果 1 鍋爐輸入熱量 Qr KJ/㎏ 公式（2-8）Qr≈Qar,net 24720 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. 4 冷空氣溫度 tlk ℃ 取用 30 5 理論冷空氣焓 holk KJ/㎏ holk=(ct

27、)kVo 258. 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 排煙處過量空氣系數(shù) αpy 查表2-9即低溫空預(yù)器出口過量空氣過量系數(shù) 1.39 9 排煙損失 q2 ％ （100-q4)*（hpy-αpyh0lk）/Qr 4. 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. 13 鍋爐熱效率 η ％ 100-∑q

28、 93. 14 保熱系數(shù) ψ 1-q5/(η+q5) 0. 15 過熱蒸汽焓 h"gg KJ/㎏ 查附錄B-6，B-7，高溫過熱器出口參數(shù) p=9.8Mpa(查表1-6），t=540℃ 3477.5 16 給水溫度 tgs ℃ 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. 18 鍋爐實際負(fù)荷 D ㎏/h 19 鍋爐有效利用熱 Q Kj/h Dgr(h''gg-hgs) .5 20 實際燃料消耗量 B ㎏/h

29、 100*Q/(ηQr) 24386.55578 21 計算燃料消耗量 Bj ㎏/h B(1-q4/100) 24020.75744 4.2 爐膛熱力計算 表4-8 爐膛結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù) 序號 名稱 符號 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+（6.91

30、2-0.896-1.760）]*1.016*0.5 Ac4=(6.912-0.896-1.760)*0.344 Ac5=[(6.912-0.896-1.760)+3.390]*0.86*0.5 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孔面

31、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+1.225+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 1

32、2 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+(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

33、 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 爐膛校核熱力計算 名稱 符號 單位 公式 結(jié)果 爐膛出口過量空氣系數(shù) α”1 查表1-5漏風(fēng)系數(shù)和過量空氣系數(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

34、 查焓溫表 2466. 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算 258. 空氣帶入爐膛熱量 Qk KJ/Kg （α"l-△αl-αzf）hork+(△αl+△αzf)holk 2628. 對應(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 理論燃燒絕對溫度 To K Jo+237 2243.18529 火焰中心相對高度系數(shù) X hr/Hl+△x(其中hr=4962,Hl=

35、22176-4092+1762,△x=0) 0. 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 ℃ 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. 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

36、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 平爐交界面的熱有效系數(shù) ψyc ζycXyc 0.441 燃燒器及門孔的熱有效系數(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

37、性表 0. 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. 三原子氣體輻射減弱系數(shù) kq 1/(m·Mpa) 3. 煙氣質(zhì)量灰飛濃度 μy Kg/Kg 查表2-9煙氣特性表 0. 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/(m·Mpa) 80. 燃料種類修正系數(shù) x1 對底反應(yīng)的燃料（無煙煤，半無煙煤，貧煤等）x1=1 對高反應(yīng)的燃料（煙煤，褐煤，泥煤，頁巖，木柴等）x1=0

38、.5 0.5 燃燒方法修正系數(shù) x2 對室燃爐x2=0.1 對層燃爐x2=0.03 0.1 煤粉火焰輻射減弱系數(shù) k 1/(m·Mpa) kqr+khμy+10x1x2 2. 火焰黑度 ah 0. 爐膛黑度 al 0. 爐膛出口煙氣溫度（計算值） J"l ℃ 注：бo=5.67×10-11W/(m2k4） Bj 的單位為kg/h

39、1093. 計算誤差 △J ℃ J"1-J"1估（允許誤差±100℃） -36. 爐膛出口煙氣焓 h"yl KJ/Kg 查焓濕表，J"1按計算值 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 Bj×Qfl/(3.6×ALZ) .0555 爐膛截面熱強(qiáng)度 qA W/m2 Bj×Qr/(3.6×AA) .174 爐膛容積熱強(qiáng)度 qV W/m3 Bj×Qr/(3.6×Vl) .1087 表4-10 爐膛頂棚輻射受熱面吸熱量及工質(zhì)焓增的

40、計算表 序號 名稱 符號 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×（3.14×0.032）/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）（對本爐型：x=h/H0=H0/H0=23938/23938) 0.660 8 爐膛頂棚總輻射吸

41、熱量 Qld KJ/h 3.6ηhqsAld .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 11 爐膛頂棚蒸汽焓增 Δhld KJ/Kg Qld/Dld 46. 12 爐膛頂棚進(jìn)口蒸汽焓 h'ld KJ/Kg 查附錄B-6，B-7 注：蒸汽參數(shù)——汽包壓力對應(yīng)的干飽和蒸汽 2708.835 13 爐膛頂棚出口蒸汽焓 h"ld KJ/Kg h'ld + Δhld 2755. 14 爐膛頂棚出口蒸汽溫度 t"ld ℃ 查附錄

42、B-6，B-7 345. 4.3 對流受熱面的熱力計算 表4-11屏的結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)計算表 序號 名稱 符號 單位 公式 結(jié)果 1 管子外徑 d mm φ42×5 2 屏的片數(shù) Z 12 3 每片屏的管子排數(shù) n 4×10 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 比值 σ1 S1/d 14.1 9 屏的縱向節(jié)距 S2 mm 46

43、 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 A'p m2 8.184×(7.68-12×0.042) 58.72838 17 煙氣出屏流通面積 A”p

44、 m2 6.974×(7.680-12×0.042) 50.04542 18 煙氣平均流通面積 Ay m2 54 19 蒸汽流通面積 Alt m2 12×10×π×d2n/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 A'ch m2 見表3-1中A2 65.61 22 屏區(qū)出口煙窗面積 A"ch m2 7.668×6.424 49.34 表4-12 屏的熱力計算 序號 名稱

45、 符號 單位 公式 結(jié)果 1 煙氣進(jìn)屏溫度 J′p ℃ 查表3-9爐膛校核熱力計算即爐膛出口煙氣溫度J″l 1093. 2 煙氣進(jìn)屏焓 h′yp kJ/kg 查表3-9爐膛校核熱力計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. 6 屏區(qū)附加受熱 對流吸熱量 Qdpfj kJ/kg 先估后校 192.

46、 7 屏的對流吸熱量 Qdp kJ/kg j(h′yp-h″yp+ah0lk)-Qdpfj 1134. 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 膛輻射熱量 Q′fp kJ/kg bhycj(Ql-h′yp)A′ch/A

47、lz 1037. 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. 14 三原子氣體 輻射減弱系數(shù) kq 1/(m·MPa) 12. 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. 16 灰粒的輻射 減弱系數(shù) kh 1/(m·MPa) 84. 17 煙氣質(zhì)量飛灰濃度 μy kg/m3

48、 查表2-9煙氣特性表 0. 18 煙氣的輻射 減弱系數(shù) k 1/(m·MPa) kqr+khmy 3. 19 屏區(qū)煙氣黑度 a 0. 20 屏進(jìn)口對出 口的角系數(shù) x 0. 21 燃料種類修正系數(shù) ξr 取用 0.5 22 屏出口煙窗面積 A"p 查表4-5屏的結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)計算 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. 24 屏區(qū)吸收的

49、 爐膛輻射熱 Qfpq kJ/kg 184. 25 屏區(qū)附加受熱面 吸收的輻射熱量 Qfpfj kJ/kg 23. 26 屏區(qū)水冷壁吸 收的輻射熱量 Qfps1 kJ/kg 15. 27 屏區(qū)頂棚吸收 的輻射熱量 Qfp1d kJ/kg 7. 28 屏吸收的輻射熱量 Qfp kJ/kg Qfpq-Qfpfj 161. 29 屏吸收的總熱量 Qp kJ/kg Qdp+Qfp 1295. 30 第一級減溫水噴水量 Djw1 kg/h 取

50、用 6100 31 第二級減溫水噴水量 Djw2 kg/h 取用 4900 32 屏中蒸汽流量 Dp kg/h D-Djw2 33 蒸汽進(jìn)屏溫度 t′p ℃ 先估后校 391 34 蒸汽進(jìn)屏焓 h′p kJ/kg 查附錄B-6、B-7， 按計算負(fù)荷下進(jìn)屏p=10.49 MPa 3054.70254 35 蒸汽出屏焓 h"p kJ/kg h′p+BjQp/Dp 3199.38807 36 蒸汽出屏溫度 t"p ℃ 查附錄B-6、B-7， 按計算負(fù)荷下進(jìn)屏p=10.

51、2 MPa 425. 37 屏內(nèi)蒸汽平均溫度 tpj ℃ (t′p+t"p)/2 408. 38 平均傳熱溫差 Δt1 ℃ Jpj-tpj 638. 39 屏內(nèi)蒸汽平均比體積 ν m3/kg 查附錄B-6、B-7，按計算負(fù)荷下屏進(jìn)出口壓力平均值ppj=10.345 Mpa（查表1-6）及tpj 0. 40 屏內(nèi)蒸汽流速 wq m/s Dpν/3600*Alt 16. 41 管壁對蒸汽的放熱系數(shù) α2 W/(m2·℃) α2=Cdα0查《標(biāo)注》線算圖15（附錄A-10） 2813 42 煙氣流速 wy m/s 4. 4

52、3 煙氣側(cè)對流放熱系數(shù) αd W/(m2·℃) αd=α0CzCsCw 查《標(biāo)準(zhǔn)》線算圖12(附錄 A-7) 1.246 44 灰污系數(shù) ε (m2·℃)/W 查附錄A-14曲線2（吹灰） 0.0075 45 管壁灰污層溫度 thb ℃ 622. 46 輻射放熱系數(shù) αf W/(m2·℃) αf=aαo查《標(biāo)準(zhǔn)》線算圖19（附錄A-11） 74. 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/(m2·℃)

53、 64. 49 對流傳熱系數(shù) k W/(m2·℃) 40. 50 屏的對流傳熱量 Qdp kJ/kg 3.6ApjΔt1k/Bj 1233.83478 51 計算誤差 % [Qdp(估）-Qdp]/Qdp -0. 52 屏區(qū)水冷壁的水溫 ts ℃ 查計算負(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. 54 屏區(qū)水冷壁對流吸熱量 Qdps1 kJ/kg 3.6kΔt2Asl/Bj 133. 55 屏區(qū)頂棚進(jìn)口蒸汽溫度 t′pld ℃ 查表3

54、-10爐膛頂棚輻射受熱面 吸熱量及工質(zhì)焓增的計算表 345. 56 屏區(qū)頂棚進(jìn)口蒸汽焓 h′pld kJ/kg 查表3-10爐膛頂棚輻射受熱面 吸熱量及工質(zhì)焓增的計算表 2755. 57 屏區(qū)頂棚蒸汽焓增 Δhpld kJ/kg 先估后校 8. 58 屏區(qū)頂棚出口蒸汽焓 h"pld kJ/kg h′pld+Δhpld 2763. 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）

55、 346. 60 屏區(qū)頂棚平均汽溫 tpldpj ℃ (t′pld+t"pld)/2 345. 61 平均傳熱溫差 Δt3 ℃ Jpj-tpldpj 700. 62 屏區(qū)頂棚對流吸熱量 Qdpld kJ/kg 3.6kΔt3Apfj/Bj 66. 63 屏區(qū)頂棚總吸熱量 Qpld kJ/kg Qdpld+Qfpld 74. 64 屏區(qū)頂棚蒸汽流量 Dpld kg/h 等于表3-10中Dld 65 屏區(qū)頂棚焓增 Δhpld kJ/kg QpldBj/Dpld 8. 66 計算誤差檢查 % [Δhpld(估）-

56、Δhpld]/Δhpld (允許誤差±10%） -3. 67 屏區(qū)附加受熱 面對流吸熱量 Qdpfj kJ/kg Qdpsl+Qdpld 200. 68 計算誤差 % [Qdpfj(估）-Qdpfj]/Qdpfj (允許誤差±10%） -4. 69 屏區(qū)受熱面總 對流吸熱量 Qdpq kJ/kg Qdpfj+Qdp 1335. 表4-13 凝渣管結(jié)構(gòu)及計算 序號 名稱 符號 單位 公式 結(jié)果 1 管子尺寸 d mm

57、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 m2 πdlpjn=3.14*0.133*6.424*10 26.8 5 煙道流通截面積 Ay m2 6.424(7.68-10*0.133) 48.4 6 煙道容積 V m3 7.68*6.424*0.55 27.2 7 煙道表面積 A m2 2(7.68*6.424+6.424*0.55+7.68*0.55) 114.1 8 煙氣輻射層厚度 s m 3.6*V/A

58、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 h′ynz kJ/kg 等于屏出口煙氣焓 12824.29566 11 煙氣出凝渣管溫度 θ″nz ℃ J′nz-5 995.00000 12 煙氣出凝渣管焓 h"ynz kJ/kg 查焓溫表 12753.94745 13 凝渣管對流吸熱量 Qdnz kJ/kg j(h′ynz-h"ynz) 69. 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 來自爐膛及

59、屏的輻射熱 Q′fnz kJ/kg 查表4-6屏的熱力計算第23項，即等于Q"fp 853. 16 凝渣管吸收的輻射熱 Qfnz kJ/kg Q′fnzxnz 192. 17 凝渣管總吸收熱量 Qnz kJ/kg Qdnz+Qfnz 262. 18 通過凝渣管的輻射熱 Q"fnz kJ/kg Q′fnz(1-xnz) 661. 表4-14 高溫對流過熱器結(jié)構(gòu)尺寸 序號 名稱 符號 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)

60、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 m2 2n1πd2n/4 注:dn單位為m，下同 0.0642 10 熱段蒸汽流通面積 Arlt m2 2nrπd2n/4 0.0628 11 平均流通截面積 Apj (Allt+Arlt)/2 0.

61、0634 12 煙氣流通面積 Ay m2 (7.68-79*0.042)*5.43 23.3 13 冷段受熱面積 Al m2 n1n2πdlpj(lpj=5.6m) 237 14 熱段受熱面積 Ar m2 nrn2πdlpj(lpj=5.6m) 231 15 頂棚受熱面積 Ald m2 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 0.18

62、8 表4-15 高溫對流過熱器的熱力計算 序號 名稱 符號 單位 公式 結(jié)果 1 進(jìn)口煙氣溫度 J′gg ℃ 查表4-7凝渣管結(jié)構(gòu)及計算第11項 995 2 進(jìn)口煙氣焓 h′ygg kJ/kg 查表4-7凝渣管結(jié)構(gòu)及計算第12項 12753.94745 3 進(jìn)冷段蒸汽溫度 t′ggl ℃ 即屏出口蒸汽溫度，查表4-6屏的熱力計算 425. 4 進(jìn)冷段蒸汽焓 h′ggl kJ/kg 即屏出口蒸汽焓，查表4-6屏的熱力計算 3199.38807 5 總輻射系熱量 Q′fgg kJ/kg 等于Q"fnz 661. 6 冷

63、段輻射吸熱量 Qfggl kJ/kg 327. 7 熱段輻射吸熱量 Qfggr kJ/kg 319. 8 頂棚輻射吸熱量 Qfggld kJ/kg 13. 9 出熱段蒸汽溫度 t"ggr ℃ 建議取額定值540℃ 540 10 出熱段蒸汽焓 h"ggr kJ/kg 查附錄B-6、B-7，按計算負(fù)荷 下高溫過熱段出口壓力p= 9.9Mpa（查表1-6） 3476.45 11 出冷段蒸汽溫度 t"ggl ℃ 先估后校 500 12 出冷段蒸汽焓 h"ggl kJ/kg 查附錄B-6

64、、B-7，按計算負(fù)荷 下高溫過冷段出口壓力p= 10.1Mpa（查表1-6） 3372.845 13 第二次減溫水量 Djw2 kg/h 取用 4900 14 減溫水焓 hjw kJ/kg 就是給水焓，按p=10.98MPa 923.8083 15 進(jìn)熱段蒸汽焓 h′ggr kJ/kg 3318. 16 進(jìn)熱段蒸汽溫度 t′ggr ℃ 查附錄B-6、B-7，按計算負(fù)荷 下高溫過冷段出口壓力p= 10.10Mpa（查表1-6） 479. 17 冷段吸熱量 Qggldl kJ/kg （

65、D-Djw2）（h"ggl-h′ggl)/Bj 1553. 18 熱段吸熱量 Qggrdl kJ/kg D(h"ggr-h′ggr)/Bj 1448. 19 高溫過熱器吸熱量 Qgg kJ/kg Qggldl+Qggrdl 3001. 20 高溫過熱器對流吸熱量 Qdgg kJ/kg Qgg-Q′fgg 2340. 21 頂棚對流吸熱量 Qgglddl kJ/kg 先估后校 75 22 高溫過熱器出口煙氣焓 h"ygg kJ/kg h'ygg-Qdgg/j+Δαh0lk 10407.55336 23 高過出口煙氣溫度 J"gg

66、 ℃ 查焓溫表 819. 24 煙氣平均溫度 Jpj ℃ (J"gg+J′gg)/2 907. 25 煙氣流速 wy m/s 10. 26 煙氣側(cè)放熱系數(shù) αd W/(m2·℃) α0CzCsCw 查《標(biāo)準(zhǔn)》線算圖12（即附錄A-7） 71.0622 27 冷段蒸汽平均溫度 tgglpj ℃ （t′ggl+t"ggl)/2 462. 28 冷段蒸汽平均比體積 νggl m3/kg 查附錄B-6、B-7，按冷段進(jìn)出口 壓力平均值ppj=10.15 Mpa（查表1-6） 0. 29 冷段蒸汽平均流速 wgglpj m/s （D-Djw2)νggl/(3600*Allt) 28. 30 冷段蒸汽放熱系數(shù) αggl W/(m2·℃) α0Cd查《標(biāo)準(zhǔn)》線算圖15（即附錄A-10） 3404 31 熱段蒸汽平均溫度 tggrpj ℃ （t′ggr+t"ggr)/2 509. 32 熱段蒸汽平均比