杨再兴锅炉课程设计说明书

杨再兴锅炉课程说明书 长沙理工大学城南学院课程设计报告用纸 第一节 锅炉设计总体介绍及整体布置的确定 一、锅炉总体介绍 (一)、锅炉总体概括 锅炉为单汽包，自然循环煤粉炉，呈?形布置，适应露天。汽包中心标高为42300mm，布置在炉前距水冷壁中心线2660mm处。采用4根Ø419?36mm大直径下降管。炉膛由密封良好的Ø60?6mm鳍片管膜式水冷壁组成，炉膛截面深?宽=8840?9600mm，宽深比为1.085，近似正方形。燃烧器呈四角大小双切圆布置。炉膛上部出口处，沿炉膛宽度方向布置6片前屏过热器，横向节距为1350mm，其后布置14片后屏过热器，横向节距为630mm。高温对流过热器布置在后屏过热器之后，位于折焰角的斜坡上，低温过热器由侧墙包覆管、后墙包覆管及炉顶包覆管组成。再热器分高、低温两组，分别置于水平烟道及尾部竖烟井。全部受热面采用悬吊和支承相结合的方式。竖烟井深度7500mm，其上部由隔墙省煤器管分隔成两个烟道，主烟道和旁路烟道，相应设置低温再热器和旁路省煤器。低温再热器受热面载荷通过悬吊管由炉顶钢架承重，受热面向下膨胀。省煤器由旁路省煤器、隔墙省煤器和置于竖烟井下部的主省煤器三部分组成。旁路省煤器及隔墙省煤器为悬吊式，主省煤器则由三根钢架支承，搁置在水泥构架梁上。两台回转式空气预热器直接安置在9m运转层上，由水平烟道连接，置于尾部竖烟井的后侧。锅炉烟井周围有管子包覆，采用重力载荷小、厚度薄的敷管炉墙，除尾部空气预热器、烟风道、灰斗及主省煤器外，锅炉的全部受热面载荷均悬吊在炉顶钢梁上，受热面均作向下自由膨胀，炉顶钢架通过K、K、K、K混凝土构架把负荷传递到锅炉基1234 础上。锅炉整体布置见附图:锅炉布置图。 锅炉气温调节，主蒸汽采用一、二级喷水减温，再热蒸汽采用烟气挡板，作升温调节，挡板布置在旁路省煤器下方的倾斜45?管上。此外，在高温再热器进出口设有事故喷水装置，作为不得已时的降温调节措施。当锅炉负荷在75%~100%内运行时，上述的调温装置可以维持过热蒸汽、再热蒸汽出口温度在额定值。另外，在低温再热器出口还设有微量喷水调节，以配合烟气挡板的调温。本锅炉按固态除渣设计，采用带有粗破碎机的刮板式机械除渣装置。 (二)、水冷系统 炉膛四周水冷壁管全部采用Ø60?6mm的鳍片管制成密闭的膜式水冷壁。 水冷系统主要是由大直径下降管、分配集箱及其支管、水冷壁上升汽水引出管、 1 长沙理工大学城南学院课程设计报告用纸 上下集箱、汽包组成的循环回路。炉水由汽包经4根Ø419?36mm大直径下降管及其下端的分配集箱，以及44根分配支管均匀地进入14只下集箱，然后分14个循环回路上升，经上集箱和46根汽水引出管进入汽包;在汽包中汽水混合物经内部装置分离清洗，干净蒸汽被引入到过热器中，分离下来的水和省煤器来的给水混合一起，再进入大直径下降管，进行周而复始的循环。 整个水冷壁管，以及敷设其上的炉墙，均通过上集箱上的吊杆，悬吊在炉顶钢架上，受热面作向下自由膨胀。 水冷壁上设有人孔、看火孔、吹灰孔、打焦孔、防爆门孔、点火孔、测量孔等。后墙水冷壁上部由分叉管分为两路，一路折向炉膛，形成折焰角，另一路垂直上升，起悬吊管作用。为使两路水量的合理分配，以保证均能安全可靠地工作，在垂直悬吊管的集箱管孔处设置了带有短管的Ø10mm节流孔，伸出集箱底部的短管，从而可以防止因污物进入节流孔而引起的阻塞。 燃烧时为了防止由于炉膛负压波动所引起的水冷壁及炉墙薄壁结构振动而造成的损坏，在水冷壁外面布置了由工字钢组成的刚性梁，刚性梁在上下方向和水冷壁一起膨胀，沿刚性梁长度方向，在结构上保证可以自由膨胀，刚性梁直接支承于炉膛水冷壁及左右侧包覆和后包覆管上。 (三)、燃烧器 燃烧器为正四角大小切圆布置，假想小切圆Ø200mm、大切圆Ø800mm，一次风喷口分3层布置，带满负荷共12个一次风喷口。燃烧器的一、二、三次风喷口的布置，自上至下为(三)(二)(二)(一)(二)(一)(一)(二)，一次风喷口分为上下两组分隔，以提高一次风气流的刚性。为了适应煤种变化和调整燃烧工况，煤粉喷燃器各喷嘴出口截面做成可调节的。为了调整燃烧工况和控制炉膛出口烟温，可根据燃料特性或运行人员的实践经验来摆动喷嘴倾角，当一个喷嘴在水平位置时，相邻喷嘴只能摆动10?左右，若所有喷嘴一起同向摆动时可摆动约?20?。整个燃烧器通过连接体焊于水冷壁管上，与水冷壁一起膨胀。点火轻油枪采用机械压力零化方式。该燃烧器之重油枪也采用机械压力零化方式，最大燃油量按锅炉额定蒸发量的40%计算，装于中、下二次风喷口内，共8只油枪。 (四)、过热器 采用辐射、半辐射和对流形式。蒸汽在过热器中的为在汽包中经分离后的干净 2 长沙理工大学城南学院课程设计报告用纸 蒸汽，经炉顶及尾部后包覆过热器，继而进入低再悬吊管过热器及尾部烟道左右侧包覆管过热器，再经水平烟道左右侧包覆管过热器，依次进入前屏过热器、一级喷水减温器、后屏过热器、二级喷水减温器，最后进入高温对流过热器，汇集到出口集箱。过热蒸汽由出口集箱两端引入到汽轮机高压缸。前屏过热器共6片，为全辐射过热器，后屏过热器共14屏，为半辐射过热器，高温对流过热器共104片，作顺流布置。在后屏过热器前后布置有一、二级喷水减温器，其中一级喷水减温主要用于保护后屏过热器，而二级喷水减温则为调节主蒸汽出口温度，使之维持额定蒸汽参数。 (五)、再热器 再热器分高温再热器和低温再热器两部分。高温再热器布置在对流过热器之后的水平烟道中，低温再热器和旁路省煤器作并联布置放在尾部竖井中。低温再热器管系共104片、为5排管，按烟气流向作逆流顺列布置，整个低温再热器管系重力由悬吊管过热器承载，作向下自由膨胀。高温再热器关系也为104片、5排管，作顺流顺列布置。 在低温再热器进口管道上设有事故喷水装置，为紧急事故时作降温调节用。再热蒸汽温度控制以烟气旁路挡板作为主要调节手段，而高、低温两段再热器之间的喷水装置作为细调，由于再热蒸汽喷水调节要降低机组的热效率，所以应尽量少用。 (六)、省煤器 省煤器由主省煤器、隔墙省煤器和旁路省煤器三部分组成。给水由炉前三通管进入后，分左右两侧引至主省煤器进口集箱的二端，主省煤器管系为2排蛇形管圈，顺列逆流布置，保持较低烟速，以改善磨损，便于检修。主省煤器出来的工质，由出口集箱左右二端Ø108?10mm的连接管引出，连接管共12根，每端6根，并进入旁路烟道的前、后隔墙管，工质并联向上流动，到炉顶汇集进入隔墙省煤器出口集箱。前、后隔墙采用宽鳍片管，前隔墙宽鳍片管外敷设炉墙，作为尾部竖烟井的前墙;后隔墙宽鳍片管作为旁路烟道的分隔墙，管外不再敷设炉墙。由隔墙省煤器出口集箱二端引出工质，经炉外Ø219?26mm的管道下降至旁路省煤器进口集箱。旁路省煤器管系为2排蛇形管圈，顺列逆流布置。旁路省煤器在进口端的弯管倾斜45?，以组成烟道挡板的框架;旁路省煤器管延伸至斜烟道包覆管，接旁路省煤器出口集箱。斜烟道部位的包覆省煤器管为敷管炉墙，节距由旁路省煤器的90mm变成45mm。最后经旁路省煤器出来的工质由12跟Ø108?10mm的后墙引出管引入汽包，作为给水。 (七)、回转式空气预热器 3 长沙理工大学城南学院课程设计报告用纸 本锅炉选用2台Ø6200mm的回转式空气预热器，采用垂直轴受热面回转的形式。 回转式空气预热器主要特性数据如下: 转子内径为Ø6200mm; 转子高度为2260mm; 受热面高度为1860mm，其中热端为1500mm，冷端为360mm; 受热面积为18500?; 预热器转速为1.53 r/min; 预热器漏风系数为0.20。 冷端受热面采用“抽屉式”结构，便于大修时更换。 腐蚀和积灰是目前预热器存在的一个主要问，它直接影响到预热器传热元件的使用效果和寿命，因此还考虑了吹灰和冲洗装置的设计。 (八)、锅炉构架及平台布置 锅炉构架采用炉顶钢结构大梁和水泥柱的混合结构，这种结构可以减少钢材耗量和节约工程投资。 锅炉宽度方向采用400t/h锅炉的柱距为16000mm，炉前柱K和K之间柱距12为4500mm，K和K之间为10800mm，K和K之间为11700mm，K和K之间为2334458000mm，自K至K柱均系单排柱列布置。为了保证单排柱的稳定性，在锅炉的宽度15 及深度方向每隔一定高度布置有联系横梁，组成空间多层建筑构造。K、K、K、K1234柱子顶部各置有一根大板梁(主梁)，该梁和水泥柱顶之间采用铰接支座。 为保证锅炉各受热面的自由膨胀，所有吊杆及吊架上部均采用球面垫圈支承。 为了提高梁的稳定性，在梁容易失去稳定的区域设置有加强筋。另外将主梁、次梁和小梁布置成纵横交错相连的梁格，从而保证了梁的稳定性。 锅炉按露天布置，锅炉构造设计考虑了风雪载荷和地震烈度的要求。 为了保证锅炉炉墙、膜式水冷壁、包覆管等高温受压件免受因锅炉燃烧而产生的负压波动所引起的水冷壁振动而造成的损坏，设计中采用了刚性梁加固。 锅炉平台采用炉顶钢梁悬吊及水泥柱预埋托架相结合的支承方式。步道平台一般采用宽度为850mm，经常需操作检修处平台适当加宽到1500~2000mm。为了满足锅炉露天布置不积水的要求，一般平台采用拉网板制成，但对经常需维修处平台，为了防止工具零件下落，保证安全起见，采用花纹钢板制成。对于花纹钢板制成的平台(包括刚性 4 长沙理工大学城南学院课程设计报告用纸 梁等)，在可能易积水的地方应根据需要由现场钻泄水孔。 扶梯高度一般为800mm(个别地方为600mm)，扶梯的倾斜角度为50?，所有平台、扶梯周围均设置安全栏杆，栏杆下部加装有高度为100mm的护板，以防工具和杂物外坠。 (九)、炉墙密封 该锅炉炉膛部分为全焊膜式水冷壁结构，因而保证了炉墙的严密性，烟气不会直接冲刷炉墙使炉墙的内壁温度接近于水冷壁的温度，因此炉墙可采用轻质岩棉板的保温材料，外面涂上20mm厚的抹面涂料。该锅炉炉墙外壁温度均小于50?。为满足锅炉露天布置的需要，在炉墙外装置金属护板。 负压锅炉炉顶密封设计过去一般仅考虑炉墙本身的严密性，但运行多年来发现电厂的燃煤锅炉普遍存在着炉顶漏烟灰现象，这不仅增加了锅炉热损失和对周围环境的污染，而且炉顶罩壳内的温度升高，大量吊杆处于高温条件下工作而影响了其使用寿命。为了加强炉顶密封，本锅炉的炉顶密封采用了微正压结构，并用金属板进行二次密封。同时在炉顶管与水冷壁管及侧包覆管接触处用密封垫块密封使其成为一个平面，并在穿过炉顶的所有管系处采用金属梳形板密封，炉顶管开孔处和两侧采用密封钢板作为一次密封。炉顶除采用二次密封外，尚有炉顶罩壳、炉顶盖板等，以此保护炉墙，防止露天风雪的侵入。炉顶盖板中部分采用拉网板，以加强罩壳内通风降低吊杆温度。 (十)、运行工况与汽温调节 锅炉运行与汽温调节有密切的关系，运行工况的变动会影响到汽温的调节。该锅炉的汽温调节是按定压运行设计的。在负荷为75%,100%时，定压运行，过热蒸汽采用喷水调节，一级喷水量为6t/h，二级喷水量为5t/h，按额定负荷设计的过热器受热面已考虑了一、二级喷水减温所需增加的过热器受热面。由于采用了辐射与对流混合形式的过热器布置，所以过热蒸汽温度在负荷为75%,100%变动时，能维持稳定的蒸汽温度。 过热蒸汽的喷水水源来自经高压加热器的给水母管，再热蒸汽的喷水水源来自给水泵中间抽头。当锅炉负荷从100%降低到75%时烟道挡板的位置从开到关，烟气旁通量由28%降到30%，因而75%负荷时再热汽温仍能保持额定值。 由于喷水减温器的水源为锅炉给水，而喷水和蒸汽直接混合，因而要求电厂运行时严格保证锅炉给水品质，否则将会使出口蒸汽品质恶化。 (十一)、再热器的旁路保护 5 长沙理工大学城南学院课程设计报告用纸 为了满足启动、停机的要求，以及维持锅炉最小的稳定出力和低负荷时对再热器进行足够的冷却，必须对再热器进行足够的冷却，必须对再热器进行旁路保护，本机组采用了二级旁路保护系统。 第一级旁路是过热蒸汽不经过高压缸而经过减温减压装置直接进入再热器。第二级旁路是再热蒸汽不经过中、低压缸而经过减温减压装置直接进入凝汽器。 当锅炉出口压力由于某种原因而超过设计允许值时，为使主安全阀尽量不动作，以免安全阀因频繁起跳而引起泄露，此时一级旁路就自动打开，流经部分蒸汽以降低汽压，待锅炉出口压力恢复正常后，一级旁路就自动进行关闭。 当汽轮机甩负荷时，过热蒸汽经过一级、二级旁路，流经再热器至凝汽器，从而达到保护再热器并回收冷凝水的目的，提高了电厂的经济性，而且可以使过热蒸汽和再热蒸汽的安全阀不动作。 二、锅炉整体布置的确定 (一)、锅炉整体的外型——选П形布置 (1)锅炉排烟口在下方，送、引风机及除尘器设备均可布置在地面、锅炉结构和厂房较低，烟囱也可以建筑在地面上; (2)在对流竖井中烟气下行流动，便于清灰，具有自身除灰的能力; (3)各受热面易于布置成逆流方式，以加强对流换热; (4)机炉之间连接管道不长。 (二)、受热面的布置 在炉膛内壁，全部布置水冷壁受热面，其他受热面的布置主要受蒸汽参数、锅炉容量和燃料性质的影响。 本锅炉为超高压参数，汽化吸热较小，加热吸热和过热相应较大。为使锅炉炉膛出口烟温降低到要求的数值，保护水平烟道内对流受热面，除在水平烟道内布置对流过热器外，还在炉内布置全辐射式的前屏过热器，炉膛出口布置半辐射式的后屏过热器。为使前前屏和后屏过热器中的传热温差不致过大，在炉顶及水平烟道的两侧墙，竖井烟道的两侧墙和后墙均布置包覆过热器。 为减小热偏差，节省金属用量，采用二级再热方式，其中高温再热器置于于对流过热器后的烟温较高区域，低温再热器设置在尾部竖井烟道中。但是，为了再热汽温的调节，使负荷在100%,75%之间变化时，再热器出口汽温保持不变，在低温再热器旁边(竖 6 长沙理工大学城南学院课程设计报告用纸 井烟道的前部)设置旁路省煤器，前后隔墙省煤器采用膜式水冷壁结构。在低温再热器及旁路省煤器的下面设置主省煤器。根据锅炉的参数，省煤器出口工质状态选用非沸腾式的。 热风温度要求较高(t=320 ?)，理应采用二级布置空气预热器，但在主省煤器rk= 后已布置不下二级空气预热器，加之回转式空气预热器结构紧凑、材料省、维修方便，因此采用单级的回转式空气预热器，并移至炉外布置。 在主省煤器的烟道转弯处，设置落灰斗，由于转弯处离心力的作用，颗粒较大的灰粒较大的灰粒顺落灰斗下降，有利防止回转式空气预热器的堵灰，减轻除尘设备的负担。 锅炉整体布置见附图:锅炉布置图。 (三)、锅炉汽水系统 按超高压大容量锅炉热力预热器的堵灰，减轻除尘设备的负担。 1、 锅炉蒸汽系统的流程 汽包,顶棚过热器进口机箱,炉顶及尾部包覆过热器管束,尾部包覆过热器后 ,悬吊管过热器管束悬吊管过热器出口集箱, ,,,,,,,,,,,,,,,,,,,集箱尾部左 ,尾部左右侧包覆过热器下后集箱?尾部左右侧包覆过热器管束(上升), 右侧包覆过热器上集箱,,尾部左右侧包覆过热器管束(下降)尾部左右侧包覆过热器下前集箱,水平烟道左右侧包覆过热器管束(上升),水平烟道左右侧包覆过热器上集箱,,,,,前屏过热器后屏过热器对流过热器进口集箱对流过热器管束对流过热器出口集箱,,集汽箱汽轮机。 2、水系统的流程 给水,主省煤器进口集箱主省煤器管束主省煤器出口 ,,,,,,,,,,, ,,,前隔墙省煤器进口集箱前隔墙省煤器管束 集箱隔墙省煤器出口集箱 ,,, 后隔墙省煤器进口集箱后隔墙省煤器管束 ,,,,,旁省进口集箱旁省及斜烟道包覆管束旁省煤器出口集箱后墙引出管汽包 ,, 左右侧墙水冷壁 下降管—下联箱上联箱—汽包。 ,, 前后墙水冷壁 3、再热蒸汽系统的流程 ,,,,汽轮机低再出口集箱低温再热器管束低温再热器出口集箱高温在热 ,,,,器出口集箱高温再热器管束高温再热器出口集箱再热器集汽集箱汽轮机。 7 长沙理工大学城南学院课程设计报告用纸 第二节 煤的元素数据校核各煤种判别 一、煤的元素各成分之和的的100%校核 yyyyyyyC+O+S+H+N+W+A=59.4+8.0+1.3+4.3+1.2+11.6+14.2=100% 二、元素分析数据校核 (一) 可燃基元素成分的计算 可燃基元素成分与应用基元素成分之间的换算因了为 100100 K,,,1.348ryy100,11.6,14.2WA100,, 则可燃基元素成分应为(%) yrrC,KC,1.348，59.4,80.071 yrrH,KH,1.348，4.3,5.796 yrrO,KO,1.348，8.0,10.784 yrrN,KN,1.348，1.2,1.618 yrrS,KS,1.348，1.3,1.752 (二) 干燥基灰分的计算 100100gy A,A,，14.2%,16.063%y100,11.6100,W (三) 可燃基低位发热量(试验值)的计算 100yyyQ,(Q，25W)dwdwyy100,W,A100 ,(23520，25，11.6)， 100,11.6,14.2,32095.88(kj/kg) (四) 可燃基低位发热量(门德雷也夫公式计算值)的计算 ,rrrrr Q,339C，1030H,109(O,S)dw ,339，80.071，1030，5.796,109，(10.784,1.752) ,32129.461(kj/kg) ,rrQ,Q,32129.461,32095.88,33.581(kj/kg) dwdw 因为33.581kj/kg,800kj/kg 三、煤种判别 (一)煤种判别 ryyyy由燃料特性得知V=31.6%，C=59.4%，A=14.2%，W=11.6%，Q=23520kJ/kg，dw 所以属于烟煤。 (二)折算成分的计算 8 长沙理工大学城南学院课程设计报告用纸 yA41874187，14.2yA,(%),(%),2.53%zsy23520QdwyW41874187，11.6y. W,(%),(%),2.07%zsy23520QdwyS41874187，1.3yS,(%),(%),0.23%zsy23520Qdw y 因此S=0.23%,0.2%，属于高硫分煤。 zs 第三节 燃烧产物和锅炉热平衡计算 一、燃烧产物的计算 (一) 理论空气量及理论烟气容积 理论空气量V0.0889C+0.375S+0.265H-0.0333O=:,，，arararar Nar理论氮气的容积 V0.49V0.8=:,:，,N2100 C+0.375Sarar三原子气体的容积ROV=V+V+_V=1.866=，，2ROCOCOSO222100 HMarar理论水蒸气容积V=11.1+1.24+010161V::,HO2100100 理论烟气的容积V=VV+V= :，:yCONHO222 (二)空气平衡表及烟气特性 根据该锅炉的燃料属烟煤，选取炉膛出口过量空气系数为1.2，选取各受热面烟道 的漏风系数，列出空气平衡表3-1。 根据上述计算出的表格，并且选取炉渣份额后计算出飞灰份额a=0.9,计算表3-2fh 中的各项，此表为烟气特性表。 (三)烟气焓温表 计算表3-3列出的各项，此表为烟气焓温表。 表3-1 空 气 平 衡 表 受热面 炉膛，后屏对流过热器 高温再热器 低温再热器，主省煤器 空气预热器 名称 过热器 旁路省煤器 过量空 (l , h p ) (d l g r ) (g z r ) (dzr , psm ) (k y ) (s m ) 气系数 , 1.20 1.25 1.28 1.31 1.34 进口a ,,a0.05l 0.05 0.03 0.03 0.03 0.2 漏风,a ,,a0hp ,,1.2 1.25 1.28 1.31 1.34 1.54 出口a 9 长沙理工大学城南学院课程设计报告用纸 表3-2 烟 气 特 性 表 dzr,ps序号 项 目 名 称 符号 单位 l , hp d l g r g z r sm ky m 烟道进口过 ,1 1.2 1.2 1.25 1.28 1.31 1.34 a 量空气系数 烟道出口过 ,,2 a 1.2 1.25 1.28 1.31 1.34 1.54 量空气系数 烟道平均过 a3 1.2 1.225 1.265 1.295 1.325 1.44 pj 量空气系数 4 过剩空气量 ,VNm,/kg V5 水蒸气容积 Nm,/kg HO2 V6 烟气总容积 Nm,/kg y RO2气体占烟 r7 RO2气容积份额 水蒸气占烟 r8 H02气容积份额 三原子气体和 9 水蒸气占烟气 rn 容积总份额 G10 烟气质量 kg/kg y 11 飞灰无因此浓度 kg/kg uh 10 长沙理工大学城南学院课程设计报告用纸 11 长沙理工大学城南学院课程设计报告用纸 二、热平衡及燃料消耗量计算 锅炉热平衡及燃料消耗量计算，如下表3-4所示: 表3-4 锅炉热平衡及燃料消耗量计算 序号 名 称 符号 单位 计算公式 数值 KJ1 燃料带入热量 Qr Kg t2 排烟温度 ? 假定 py KJH3 排烟焓 查焓温表3-3 pyKg t4 冷空气温度 ? 给定 lk KJH:5 理论空气焓 查焓温表3-3 Kglk 机械不完全 q6 % 取用 4 燃烧热损失 化学不完全 q7 % 取用 3 燃烧热损失 q,,4H-H1-,:,，，pypylk,,q8 排烟热损失 % 100Q,,22 =100,QrQr q9 散热损失 % 查图2-15 5 y灰渣物理热 Qdwq10 % 6A<？忽略 y损失 419锅炉总热损 q5,q11 % 1-失 100,q+q+q+q+q12 锅炉热效率 % g l23456 ,100-q13 保热系数 % , KJ,,h g r14 过热蒸汽焓 查蒸汽特性表，P=13.82Pa,t=54? Kg KJh g s15 给水焓 查水特性表，P=15.68Pa,t=235? Kg KgD 16 过热蒸汽流量 已知 g r h 再热蒸汽 KJ,,h 17 查蒸汽特性表，P=2.45，t=540? Kgz r 出口焓 再热蒸汽 KJ,18 查蒸汽特性表，P=2.6Pa,t=330? h zrKg 进口焓 Kg19 再热蒸汽流量 已知 Dzr h 再热蒸汽 KJ,h,,,20 h zr-hzr z rKg 焓增量 锅炉有效 KgQ,,,,,Dh-h+Dh-h，，21 ，， g lgrgrgszrzrzrh 利用热 Q实际燃料 g lKg22 B h,，， 消耗量 Qg lr q计算燃料 ,,Kg4B23 j hB1-消耗量 ,, 100,, 12 长沙理工大学城南学院课程设计报告用纸 第四节 炉膛设计和热力计算 一、炉膛结构设计(带前屏过热器) 炉膛结构设计(带前屏过热器)列表3-5。 表3-5 炉膛结构设计 序名 称 符号 单位 计算公式或数据来源 数 值 号 (一)炉膛尺寸的确定 炉膛容积热强1 Qv w/m, 按表2-11选取 159?10, 度 yBQq/(3.6)2 炉膛容积 Vf m, 2278 dwv 63 炉膛面热强度 qF w/m, 按表2-12选取 4.26810， yBQq/(3.6)4 炉膛面积 Al m, 84.86 dwF 炉膛截面宽深5 a/b 按a/b=1,1.2选取 1.086 比 6 炉膛宽度 a m 选取a值使a/b=1,1.2 9.6 7 炉膛深度 b m Al/a 8.84 8 冷灰斗倾角 θ 按θ?50?选取 50? 冷灰斗出口尺9 m 按0.6,1.4选取 1.2 寸 10 冷灰斗容积 Vhd m, 按图3-5A4部分结构尺寸计算 151.42 11 折焰角长度 lz m 按?b/3选取 2.5 12 折焰角上倾角 θ上 按θ上=20?,45?选取 45? 13 折焰角下倾角 θ下 按θ下=20?,30?选取 30? 前屏管径及壁14 d*δ mm 取用 38?4.5 厚 前屏管内工质 15 ρw kg/(m,.s) 按表2-21选取 1000 质量流速 DD,前屏管子总 1jw3(假定减温水量1110kg/hD,，)16 A m, 0.1136 jw流通面积 w3600, ,前屏每根管子25d17 Al m, 66.0210， n面积 4 18 前屏总管子数 n 根 A/A1 172 19 前屏横向管距 s1 mm 按s1=550,1500选取 1350 20 前屏片数 z1 片 按a/s1-1=6.1选取 6 前屏单片管子21 n1 根 按n/6=28.7选取 28 数 13 长沙理工大学城南学院课程设计报告用纸 续表 炉膛出口烟气27 wy m/s 选取 6 流速 22 前屏纵向节距 s2 mm 按s2/d=1.1,1.25选取 420?10, 前屏最小弯曲23 R mm 按R=(1.5,2.5)*d选取 75 半径 24 前屏深度 bqp mm s2(n1-1)*2+2*R 2418 前屏与前墙之 25 mm 选取 1240 间的距离 前后屏之间距26 mm 选取 780 离 炉膛出口烟气28 ? 按表2-20选取 1100 温度 ''BV炉膛出口通流,，273jyal,29 Ach m, 102.4 面积 3600273wy 30 炉膛出口高度 hch m Ach/a 10.7 31 前屏高度 hqp m 按hch选定 10 水平烟道烟气32 wsy m/s 选取 10 流速 ''BV,，273jyal按选取,,6.433 水平烟道高度 hsy m 6.5 3600273wy 34 折焰角高度 hzy m 按hqp-hsy-lz=1.0选取 0.8 按图3-5中A1和A2部分 35 炉顶容积 Vld m, 531.84 尺寸计算 VVV,,1ldhd(图中部分高度)35,A36 炉膛主体高度 hlt m 18.257 3Al (二)水冷壁 前后墙水冷壁9.6/2.5=3.84(按每个回路 1 z1 个 4 回路个数 加热宽度?2.5mm选取) 左右侧墙水冷8.84/2.5=3.54(按每个回路 2 z2 个 3 壁回路个数 加热宽度?2.5mm选取) 3 管径及壁厚 d*δ mm 按表2-13选取 60?6 4 管子节距 s mm 按s/d=1.3,1.35选取 80.5 前后墙管子根5 n1 根 按a/s+1=120.3选取 120 数 左右侧墙管子6 n2 根 按b/s+1=110.8选取 104 根数 为了保证后墙水冷壁在折焰角处的刚度，便于后墙水冷壁的悬吊，其中有38根水冷壁用分叉管，即有38根上升管在折焰角处呈三叉管结构，考虑 14 长沙理工大学城南学院课程设计报告用纸 15 长沙理工大学城南学院课程设计报告用纸 到流动阻力的影响，在38根上升叉管上方装有ф10的节流孔，使有足够的汽水混合物流过折焰角处的上升管，以免烧坏。如图3-2所示。 二、燃烧器的设计 rV大小，选用的四角布置的直流燃烧器。因为本锅炉燃烧器是根据煤的 劣质烟煤，所以配风方式选用分级配风，并采用双切圆(大小切圆直径选取ф800和ф200)燃烧方式。这样有利于加强炉内气流扰动，使燃料在炉内的停留时间增长。为了加强燃烧器对煤种的适用性及适应负荷的变化，燃烧器的喷口截面采用可调的，以调节气流量和火炬长度。此外，喷口还可摆动一角度，单个喷口摆动为?10?，联动时能上下摆动?20?，这样可改变火焰中心的高度。燃烧器风口布置如图3-3所示，其中一次风喷口层数选取为3层。 燃烧器结构尺寸计算列于表3-6。 表3-6 燃烧器结构尺寸 序单名 称 符号 计算公式及数据来源 数值 号 位 ,1 一次风速 m/s 按表2-16选取 27 1 ,2 二次风速 m/s 按表2-16选取 50 2 ,3 三次风速 m/s 按表2-16选取 50 3 r4 一次风率 % 按表2-15选取 25 1 由制粉系统的计算确定的磨煤废气份 r5 三次风率 % 20 2额 100,,rr r6 二次风率 % 55 133 t7 一次风温 ? 由制粉系统的计算确定 200 1 tt,108 二次风温 ? 310 2rk t9 三次风温 ? 由制粉系统得计算确定 70 3 z 10 燃烧器数 个 四角布置 4 '':raVB一次风口面积273，tlj211 A11 0.153 m 1(单只) ,10033600273，，z1 16 长沙理工大学城南学院课程设计报告用纸 '':raVB273，二次风口面积tlj222 A12 0.168 m 2(单只) ,10043600273，，z2 续表 '':raVB三次风口面积273，tlj23 A313 0.144 m 3(单只) ,1003600273，z3燃烧器假想切 d14 mm 按表2-17选取 800 j圆直径 燃烧器矩形对22 2l15 mm 13050 j ,，ab角线长度 16 特性比值 hb 初步选定 12 rr 2lbjr17 特性比值 由式(2-7)确定 40.2 2lj,结构设 2325l,j燃烧器喷口 br b18 mm 420 r宽度 b,420计时定为 r 一次风喷口高 hAb19 mm 364 11r度 二次风喷口高 hAb mm 400 22r度 三次风喷口高 hAb mm 343 33r度 AAA、、按的要求,画出燃烧器喷口123 结构尺寸图(图3-4 ),得;核算hh20 燃烧器高度 mm 5652 rr hr，接近原定选值,不必重算。 ,13.46br 最下一排燃烧器 lb,(45)选取 按的下边缘距冷灰21 m 1.7 lr 斗上沿的距离 l按图2-29示意的(折线labcd,hyhy l 长度)的计算结果符合表2-19规定，而22 条件火炬长度 m 20.52>14 hy 且上排燃烧器中心线到前屏下缘高度为 11.077m>8m，所以炉膛高度设计合理。 17 长沙理工大学城南学院课程设计报告用纸 三、炉膛和前屏过热器结构尺寸计算 根据炉膛和前屏过热器的结构尺寸(图3-5和图3-6)，计算炉膛和前屏过热器结构 尺寸数据，列于表3-7和表3-8中。 表3-7 炉膛结构尺寸计算 序单名 称 符号 计算公式或数据来源 数值 号 位 2A，101 侧墙面积 44.4 据图3-5,4.444 m1 据图3-5, 2A 11.0 m2，，1.4436.34+8.840.5() 2A，18.257 161.4 据图3-5,8.84 m3 据图3-5, 2A 15.8 m4，，2.2768.984+5.020.5() 2AAAAA，，， 232.6 mc1234 0.5(8.845.02)5.020，,2[29.5]9.6，，，A 据图3-5，2 前墙面积 335.8 mqcos502: 据图3-5, 2A3 后墙面积 255.6 5.02mh9.6(2.88718.2572.97)，，，， 2炉膛出口2A(8.844.4442.887sin6010)9.6,,，:，， 4 据图3-5， 114.2 mch烟窗面积 炉顶包覆2A 4.4449.6，5 据图3-5， 42.66 mld面积 2A6 前屏面积 262.42410，，， 据图3-6， 290.9 mqp 41.26，，燃烧器面(燃烧器布置的总宽度和据图3-5，2A7 28.8 mr1.2m6m积 总高度分别为和) 前后侧墙 x8 水冷壁角 按膜式水冷壁选取 1.0 系数 sd,,45381.184炉顶角系，查附录三图I(a)4，x 9 0.97 ld数 e=0 前屏角系xsd,,42381.110 0.99 查附录三图I(a)5， qp数 炉膛出口 x 11 烟窗处角 选取 1.0 ch 系数 18 长沙理工大学城南学院课程设计报告用纸 整个炉膛2AxAxAxAxAxAx，，，，，cqhchchldldpqpq12 的平均角 0.997 x2AAAAAA，，，，，cqhchldpq系数 前屏区的2A13 据图3-5， 48.48 2102.424，，mpqc,侧墙面积 续表 前屏区的2A14 23.27 据图3-5，9.62.424， mpqld,炉顶面积 前屏区的2AAA15 +71.75 mpqpqc,pqld,炉墙面积 炉膛自由 2(2)()AAAAAAAA，，，，,，，A16 容积的水 1113 qhcldchrqpcpqld,,mzy 冷壁面积 3VAa17 炉膛容积 2233 mlc 前屏占据3V18 2.424109.6，， 232.7 据图3-5， mp容积 炉膛的自3,VVV19 2000.3 mzypl由容积 前屏区与 炉膛的水2A2.4249.6，20 据图3-5， 23.27 mfsh,平分割面 积 前屏区与 炉膛的垂2A21 据图3-5，109.62，， 192 mfch,直分割面 积 自由容积 S3.6VA22 的辐射层m 6.47 zyzyzy 有效厚度 前屏间容 积的辐射3.63.6()VVAAAA，，，S23 m 1.45 zypqppqfzhfch,,pq层有效厚 度 炉膛的辐AV3.6Vqpzy1(1)，,S24 射层有效 m 6.646 AAAAAV，，，zyqppqzypq1厚度 燃烧器中 h 25 心线的高m 据图3-5 6.802 r 度 H26 炉膛高度 m 据图3-5 26.776 l 19 长沙理工大学城南学院课程设计报告用纸 燃烧器相hHhHh=6.8023-5 (见图，) 27 0.25 rlrlr对高度 火焰中心xhHx，,III0 ，按附录二表查得等于 ,x28 0.25 lrl相对高度 20 长沙理工大学城南学院课程设计报告用纸 表3-8 前屏过热器结构尺寸 序名 称 符号 单位 计算公式或数据来源 数值 号 ，4.51 管径及壁厚 d，, mm 由结构知 38 单片管子根n 2 根 由结构知 28 1数 z 3 前屏片数 片 由结构知 3 1 蒸汽流通截22d0.785dzn4 ，(为管子内径) 0.111 Amnn11面积 DD,蒸汽质量流jw2,,kgms/(),5 1024 速 3600A 查蒸汽特性表，前屏蒸汽平3,mkg/ 6 0.014 pjpMPatC,,14.55,372均比容 w,,,7 蒸汽流速 ms/ 14.34 pj 前屏辐射受2A22.42410zx，，8 287.99 mqp1qp热面积 四、炉膛热力计算(带前屏过热器) 炉膛的热力计算(带前屏过热器)结果列于表3-9中。 表3-9 炉膛热力计算(带前屏过热器) 序名 称 符号 单位 计算公式或数据来源 数值 号 t1 热空气温度 ? 给定 rk :H3-32 理论热空气焓 kJ/kg 查焓温表 rk ,, 3-13 炉膛漏风系数 由空气平衡表知 l 制粉系统漏风,a4 选用 zf系数 21 长沙理工大学城南学院课程设计报告用纸 t 5 冷空气温度 ? 给定 lk :H3-36 理论冷空气焓 kJ/kg 查焓温表 lk 空预器出口过'''',aaa,,，,()7 llzfky量空气系数 续表 空气带入炉内热''::Q8 kJ/kg ,HaaH，,，,()kkyrklzflk量 100,,,qqq1kg燃料带入炉内346QQ，Q9 kJ/kg rkl100,q 的热量4 ,Q3-310 理论燃烧温度 ? 根据查焓温表 la '',11 炉膛出口烟温 ? 假定 l ''H3-312 炉膛出口烟焓 kJ/kg 查焓温表 l 烟气的平均热容kJ/(kg.''''Vc()()QH,,,,13 pjllal量 ?) r3-214 水蒸汽容积份额 查烟气特性表 HO2 三原子气体容积r 3-215 查烟气特性表 n份额 prp(为炉膛压力，等于三原子气体分压np16 MPa n力 0.098 MPa) pSpS PnS 17 与的乘积m.MPa nn ''0.781.6，rTHO三原子气体辐射1/(m.MPal210(0.1)(10.37),,K 18 y10010pS减弱系数 ) n 55900灰粒子辐射减弱1/(m.MPaK 19 h''223系数 ) Tdlh焦碳粒子辐射减1/(m.MPaK20 取用 j弱系数 ) x[1]21 无因次量 按参考文献选取 1 x[1]22 无因次量 按参考文献选取 2 半发光火焰辐射1/(m.MPaKrKKxx，，, 23 Kynhhj12减弱系数 ) 22 长沙理工大学城南学院课程设计报告用纸 KpSKpS 24 乘积 炉膛火焰有效黑,KpSzya 25 hy1,e度 pSpS26 乘积 nzynzy 续表 自由容积内三原''0.781.6，rTHO1/(m.MPal210(0.1)(10.37),,K 27 子气体辐射减弱 y10010pS) nzy系数 KpS()KrKKxxpS，，,28 乘积 zyynhhjzy12 自由容积的火焰,KpSzya 29 zy1,e有效黑度 pSpS30 乘积 m.MPa npqnpq 屏间容积内三原''0.781.6，rTHO1/(m.MPal210(0.1)(10.37),,K 31 子气体辐射减弱 y10010pS) npq系数 KpS()KrKKxxpS，，, 32 乘积 pqynhhjpq12 屏间容积的火焰,KpSpqa 33 pr1,e有效黑度 ASASAS 34 屏宽与比值 xyzyzy A屏宽与屏节距,As 35 1之比 cvB36 屏的修正系数 查附录三图() p cvB37 屏区的修正系数 查附录三图() pq ,vA38 系数 查附录三图() a ,vC39 屏的辐射系数 查附录三图() p ,vD40 屏区的辐射系数 查附录三图() pq aaca，,41 屏的黑度 pprppqzy aaca，,42 屏区的黑度 pqprpqpqzy 23 长沙理工大学城南学院课程设计报告用纸 屏的暴光不均匀zaa 43 ppzy系数 屏区水冷壁的暴zaa 44 pqpqzy光不均匀系数 计及暴光不均匀'AAzx45 m, qpqpp的屏的面积 计及暴光不均匀'AAzx46 m, qppqpq的屏区面积 续表 ''AAAA，， 47 炉墙总面积 m, lqzyqpqp 前后侧墙水冷壁,lv48 查附录二表 的沾污系数 ,lv49 屏的沾污系数 查附录二表 p 炉顶包覆管沾污, lv50 查附录二表 ld系数 炉膛出口屏的沾,,,,51 VI,0.98 (查附录三图得) ch污系数 前后侧墙水冷壁,,x52 的热有效系数 炉顶包覆管的热,,x53 ldldld有效系数 ,,x54 屏的热有效系数 ppqp 炉膛出口处的屏,,x55 chchch的热有效系数 11{[2()](),,AAAAAAA，，,,，,qhcrpqcldldpqld,,22,56 平均热有效系数 pj'，，，,,,AAzAzA}/ ,,pqppqcpqldpqldpqld ahya 57 炉膛黑度 l，,(1),aahyhypj BCx, ,B,C V查附录二表得与炉内最高温度158 M位置有关的系数 B=0.56,C=0.5 ,，273a'',273,59 炉膛出口烟温 ? 30.6l[3.6/()]1，MAaTBVC,,,pjlqlajpj ''H3-360 炉膛出口烟焓 kJ/kg 查焓温表 l 24 长沙理工大学城南学院课程设计报告用纸 f''Q,()QH,61 炉膛吸热量 kJ/kg lll yqBQV(3.6) 62 炉膛容积热强度 w/m, V1dw yqBQA(3.6)63 炉膛截面热强度 w/m, F1dw炉内平均辐射热fpjBQA(3600) q64 w/m, jllql强度 续表 炉顶辐射吸热分,VII65 查附录三图 ld布系数 pjq,q66 炉顶辐射热强度 w/m, ldldl炉顶辐射受热面''A()AAxAxz,，67 ld,,ldpqldldpqldpq积 'QAq 68 炉顶吸热量 W ldldld '3.6/AqB kJ/kg ldldj前屏辐射吸热分,VII69 查附录三图 qp布系数 pjq,,q70 前屏辐射吸热量 w/m, qpqpl 'QAq 71 前屏吸热量 w qpqpqp '3.6/AqB kJ/kg qpqpj后屏副射吸热分,VII72 查附录三图 hp布系数 pjq,,q73 后屏辐射热强度 hphpl QqAAA(),74 后屏吸热量 w hphphphpch 3.6/qAB kJ/kg hphpj附加过热器总吸Q75 kJ/kg 先假定后核算 ,fj热量 D76 一级减温水量 kJ/h 先假定后核算 jw1 D77 二级减温水量 kJ/h 先假定后核算 jw2 25 长沙理工大学城南学院课程设计报告用纸 附加过热器焓增f,hQBDDD/(),, 78 kJ/kg ,fj,ljjwjw12量 p=15.3MPa查蒸汽特性表，h79 饱和蒸汽焓 kJ/kg bqt=345 ? ''h80 包覆出口蒸汽焓 kJ/kg hh，,,bqfjbf 包覆出口蒸汽温''tp=14.7MPa 81 ? 查蒸汽特性表 bf度 ,hQBDDD/(),,82 前屏焓增量 kJ/kg qpqpjjwjw12 续表 ''''hhh，,83 前屏出口蒸汽焓 kJ/kg qpbfqp 前屏出口蒸汽温 ''t84 ? 查蒸汽特性p=14.41MPa qp度 炉膛出口烟温校 '''''',,()()<100假定值计算值,,, 85 ? lll核 第五节 后屏过热器热力计算 一、后屏过热器结构尺寸计算 根据后屏过热器结构尺寸图3-7，计算后屏过热器结构尺寸数据，列于表3-10中。 表3-10 后屏过热器结构尺寸计算 序名 称 符号 单位 计算公式或数据来源 数值 号 mm 1 管径及壁厚 选用 38*5 d，, z2 屏片数 片 14 1 n3 单片管子根数 根 12 1 mc 4 屏的深度 2.32 mh 据图3-7， (108.3)0.5，，5 屏的平均高度 9.15 pj mm s6 横向节距 630 1 sd/1 sd/7 比值 16.8 1 据图3-7，2320、45(屏的深度方向有45pj mm s8 纵向平均节距 51.56 2个管间距) 26 长沙理工大学城南学院课程设计报告用纸 pjsd/pj2 9 比值 1.36 sd/2 x10 屏的角系数 查附录三图I(a)之5 0.84 hp 屏区接受炉膛ff2 = AAA11 114.2 mpqpqch热辐射面积 1，，据图，37214100.91108.32.320.91,，，，，，,，，，，屏的对流受热,,22 A，，12 616 mp面积 27 长沙理工大学城南学院课程设计报告用纸 续表 屏的计算对流js2 Ax A13 517 mphpp受热面积 屏区炉顶受热2 据图，379.62.32,，，x A14 21.6 mldld面积 ，屏区两侧水冷据图37,2 A15 44 mcq 2100.912(108.3)0.5(2.320.91)，，，，，，,壁受热面积 屏区附加受热2 AAA，16 65.6 mpfjldcq面 jsA屏接受炉膛热fpf2A 17 101.35 Amppqjs辐射面积 AA，ppfj A炉顶附加受热fldfld2 AA 18 4.23 mpqpfjjs面辐射面积 AA，ppfj A水冷壁附加受cqffsld2 AA 19 8.92 mpqpfjjs热面辐射面积 AA，ppfj 烟气进屏流通'2 据图和图，3537101.99.6140.0380.06,,，,，,A ，，，，20 107 mp截面积 烟气出屏流通"2 据图和图，35379.6140.0380.06,,,，,8.3A ，，21 74.7 mp截面积 烟气平均流通'"'"2 2/AAAA，A，，22 88 mpppppj截面积 ,蒸汽流通截面22dnz 23 0.103 m An11积 4 kg/( 2DDA,/3600 , 24 蒸汽质量流速 ?1120 ，，m，，jw2w s) ,,111烟气辐射层有 m ，，1.8/,,25 0.846 S,,hsc效厚度 pj1,, 28 长沙理工大学城南学院课程设计报告用纸 二、后屏过热器热力计算 后屏过热器热力计算的结果列于表3-11中。 表3-11 后屏过热器热力计算 序名 称 符号 单 位 计算公式或数据来源 数值 号 ''"o ,,,,1 烟气进屏温度 Cppl ''" kjkg/ HHH,2 烟气进屏焓 ppl 续表 "o, 3 烟气出屏温度 假定 C p "Hkjkg/ 4 烟气出屏焓 查焓温表3-3 p 1'"o , ,,，5 烟气平均温度 C ，，plpp2 屏区附加受热dldslbQkjkg/ 先估后校， Q,51Q,1046 pfjpfjpfj面对流吸热量 屏的对流吸热d'"dkjkg/Q ,，,,,,)Q7 ppppfj量 屏入口吸收的ffQ kjkg/ QQ,8 pphp炉膛辐射热量 1/mMpa,,,三原子气体辐，，0.781.6，rT,,HOpj2 K9 100.110.37,,,,y,,,,射减弱系数 100010ps,,n,, KK1/mMpa, 10 乘积 r ，，rynyn灰粒的辐射减223 K1/mMpa, 11 ，， 55900/Tdhpjh弱系数 kgkg/ ,12 飞灰系数 查烟气特性表3-2 h 1/mMpa,K,K,13 乘积 ，，hhhh烟气流的辐射K+ K, 1/mMpa,14 ，， Krhhyn减弱系数 KsKs15 乘积 pp屏区的烟气黑,kpsa 16 1,e 度 29 长沙理工大学城南学院课程设计报告用纸 2屏进口对出口,,cc ,17 ,,，,1 p,,p的角系数 ss11,, ? ,18 修正系数 按煤种选取，据参考文献 p 等于对流过热器进口面积，据图f2 A19 屏出口面积 mp3-8，(7.2+0.8)X9.6 炉膛及屏间烟ff,114QaaAT(1)5.6710,,，,ppppjpff Qkjkg/Q,，20 气对屏后受热 pp,B/3600j面的辐射热量 续表 屏区吸收炉膛fff QQ,Qkjkg/ '"21 pqpp辐射热量 屏区炉顶附加fldA受热面吸收额pfjfldf Q kjkg/ Q22 pfjpqfldfslbf度炉膛辐射热AAA，，pfjpfjp量 屏区水冷壁附fslbA加受热面吸收pfjfslbf kjkg/ QQ23 pfjpqfldfslbf的炉膛辐射热AAA，，pfjpfjp量 屏所吸收的炉fffldfslbQkjkg/ QQQ,,24 ppspfjpfj膛辐射热 屏所吸收的总dfQkjkg/ QQ，25 ppp热量 "()DDDhDh,,，jwjwqpjwj1212' hkjkg/ 26 蒸汽进屏焓 pDD,jw2 'ot 27 蒸汽进屏温度 查蒸汽特性表，P=14.41Mpa C p Bj'" hQ，hkjkg/ 28 蒸汽出屏焓 pppDD,jw2 "ot 29 蒸汽出屏温度 查蒸汽特性表，P=14Mpa C p 1屏内蒸汽平均'"o ttt， ()30 C pjpp温度 2 屏内蒸汽平均3, 31 查蒸汽特性表，P=14.21Mpa， mkg/pj比焓 屏内蒸汽平均w ()/(3600)DDA,,32 ms/jwpj流速 30 长沙理工大学城南学院课程设计报告用纸 2owmC/(),管壁对蒸汽的 a33 查附录三图IX 2放热系数 屏间烟气平均 wBVA(273)/(2733600),，，34 ms/yJypjpj流速 2o烟气侧对流放wmC/(), a35 查附录三图XI d热系数 2omCW,/, 36 灰污系数 查附录二表VII 续表 BQ1管壁灰污层温jpo t，,，() t37 C pjhbjs度 aA，3.62p 2o ， 查附录三图XV得aaaaa,38 辐射放热系数 wmC/(), ff00 , 39 利用系数 查附录三图XIV 2o,dwmC/(),烟气对管壁的 ,，()aa a40 df12sx放热系数 2hp f2o，，,,Q,,1wmC/(),pa/11，，,，a 41 对流传热系数 k,,,,11,,dQa,,,,p2,,，， ''o ,,t ,t42 较大温差 C Dpp ""o ,,t,t43 较小温差 C xpp ,tD？， ,,1.361.7,txo ,t44 平均温差 C 1 ,,,，,ttt()Dx2 crjsQkjkg/ 3.6/ktAB,45 屏对流传热量 ppj dcrQQ,pp,Q100 ， 46 误差 %dQp 下的查蒸汽特性表，pMpa,15.3屏区两侧水冷o t47 C bs壁水温 饱和温度 o ,,t ,t48 平均传热温差 C pjbs 31 长沙理工大学城南学院课程设计报告用纸 3.6KtA,屏区两侧水冷cqd Qkjkg/49 pc壁对流吸热量 Bj slbdslb,Q ()/100QQQ,，50 误差 %pfjpcpfj QB屏区炉顶进口ldj' h， hkjkg/51 bqpld汽焓 DDD,,jwjw12屏区炉顶进口'o t52 查汽温特性表，P=15.3Mpa Cpld()汽温 pldld,hBQQDDD()/()，,,屏区炉顶蒸汽pld12jpfjpfjjwjwkjkg/ 53 焓增量 续表 屏区炉顶出口"'hkjkg/ hh，, 54 pldpldpld汽焓 屏区炉顶出口"o t55 查汽温特性表，P=15.3Mpa C pld()汽温 1'"o ，，,t ,,,tt56 平均传热温差 C pjpldpld()()，，2 dQ屏区炉顶对流pld() 3.6/kAtB,kjkg/ 57 ()ldj吸热量 lddld,Q ()/100QQQ,，58 误差 %()pfjpldpfj,?为燃料种类修正系数。 p 第六节 对流过热器设计和热力计算 一、对流过热器结构设计 对流过热器结构设计列表3-12。 表3-12 过流过热器结构设计 序名 称 符号 单位 计算公式或数据来源 数值 号 ''(DDhDh,，)jwhpjwg223kjkg/ 1 蒸汽进口焓 h' D蒸汽进口温2 ? 查蒸汽特性表，p=14.01MPa t'度 蒸汽出口温3 ? 已知 t''度 32 长沙理工大学城南学院课程设计报告用纸 查蒸汽特性表，p=14.01MPa， kjkg/4 蒸汽出口焓 h''t=540? '''Dhh(),工质总吸热Q kjkg/5 qa 量 Bj炉顶过热器ld kjkg/ Q6 假定 fl附加吸热量 两侧水冷壁slb Qkjkg/7 假定 fl附加吸热量 dfQQ, kjkg/ Q8 对流传热量 ''qrgrP 理论冷空气otkjkg/ H9 fklk查焓温表(=20?)3-3 焓 续表 '''10 烟气进口温度 ? ,',,,hp '''kjkg/ 11 烟气进口焓 HH, H'hp dldslbQQQ，，grfjfj':kjkg/ 12 烟气出口焓 H''HaH，,,lk, 13 烟气出口温度 ? 查焓温表3-3 ,'' '''' ,t14 较小温差 ? ,,tx '' ,t15 较大温差 ? ,,tD 1,,,,,tt,tDxD1.981.7,,？,,t,t16 平均温差 ? ,t,tDx2.3lg,tx 17 传热系数 k 选取 dBjQjs2A 18 计算对流受热面积 m grgr3.6 kt,，2 ,w19 蒸汽质量流速 kgms/(),按表2-21选取 D 220 蒸汽流通截面积 Am 3000,, d，,mm 21 管径及壁厚 选取 38*5.5 22,4 A22 每根管子截面积 0.785dm5.72310， l n 33 长沙理工大学城南学院课程设计报告用纸 A按选取,312.8 n23 管子总根数 根 312 A1 s1 mm s按左右选取,2.524 横向节距 90 ld a按选取,,2104.7 z25 管排数 排 104 ls1 n n26 每排管子根数 根 3 l1 z 34 长沙理工大学城南学院课程设计报告用纸 续表 js grAm 27 每根管子长度 27.99 l ,11 znd mm 28 管子弯曲半径 按R=(1.5,2.5)d选取 75 R pjs2mm 29 纵向平均截距 按布置图3-8结构尺寸计算 73.5 m 30 每根管子平均长度 按布置图3-8结构尺寸计算 27.61 l pj 布置的对流受热面bx2A31 1020 ,dlnz m grpj11积 bzjsbz32 误差 % -1.96 ,A()/100AAA,，grgrgr 二、对流过热器结构尺寸计算 根据对流过热器结构尺寸图3-8，计算对流过热器结构尺寸数据，列于表3-13中。 表3-13 对流过热器结构尺寸计算 序符名 称 单位 计算公式或数据来源 数值 号 号 mm 1 管径及壁厚 由结构设计知 38*5.5 d，, mm s2 横向节距 由结构设计知 90 l 35 长沙理工大学城南学院课程设计报告用纸 pj mm s3 纵向平均节距 由结构设计知 73.5 2 n4 每排管子根数 根 由结构设计知 3 l z5 管子排数、布置 排 顺流、顺列 104 l 226 蒸汽流通面积 0.179 A m0.785dnz nll 烟气进口流通面27 据图3-8计算 46.18 A' m积 烟气出口流通面28 据图3-8计算 42.10 A'' m积 2'''AA烟气平均流通面2 A9 44.1 m pj 积 AA'''， 续表 4ss12m 10 辐射层有效厚度 0.165 S0.9(1)d, 2d, 计算对流受热面js2A 11 1020 ,dlnzm gr pjll积 炉顶附加受热面ld2A 12 19.9 据图3-8计算2.0789.6，m fj积 据图3-8计算，水冷壁附加受热slb2A 2.949.622.0780.5(7.96.5)，，，，，13 58.1 m fj面积 三、对流过热器热力计算 对流过热器的热力计算结果列于表3-14中。 表3-14 对流过热器热力计算 序符名称 单位 计算公式或数据来源 数值 号 号 。''="1 烟气进口温度 θ C θθ kp '2 烟气进口焓 H kj/kg H'=H" kp '3 蒸气进口焓 h kj/kg ((D-D)h"+Dh)/D jw2kpjw2zs 。p=14.01MPa4 蒸气进口温度 t' C 查蒸气特性表， 。5 蒸气出口温度 t" C 已知 查蒸气特性表，kj/kg6 蒸气出口焓 h" op=13.82MPa,t=540C kj/kg7 过热器吸热量 Q D(h"-h')/Bj gr 36 长沙理工大学城南学院课程设计报告用纸 炉顶附加受热面吸kj/kgid8 Q 假定 fj热量 水冷壁附加受热面sjbkj/kg9 Q 假定 fj吸热量 .炉膛及后屏对过fkj/kg10 Q 由后屏热力计算得 p热器辐射热量 fidkj/kgfldldslbjs炉顶吸收辐射热量 Q Q*A/(A+A+A) fjpfjfjfjgr11 fsjb水冷壁吸收辐射热Qfkj/kgfsldldslbjs12 Q*A/(A+A+A) pfjfjfjgr量 j 过热器吸收辐射热fkj/kgffldfslb13 Q Q-Q-Q grp"fjfj量 kj/kgfd14 过热器对流吸热量 Q Q-Q grgrgr dldslbo"kj/kg+Q+Q)/+aH H'-(Q15 烟气出口焓 H φΔ grfjfjlk "。3-316 烟气出口温度 V C 查焓温表 。0.5*('+") 17 烟气平均温度 V C θθ pj 续表 。18 蒸汽平均温度 t C 0.5*(t'+t") pj m/sBjVy(pj+273)/(273*3600Apj) 19 烟气流速 W θ v 烟气侧对流放热系W/(m220 a 查附录三图?? d数 m*3/kgp=14.01MPa,21 蒸汽平均比容 V 查蒸气特性表， pj m/s22 蒸汽平均流速 W DV/(3600A) 1pjm*2*。 23 灰污系数 ε 查附录三图?? C/W W/(m24 蒸汽侧换热系数 查附录三图?? a22.) ? js。+(+1/a)BjQgr/3.6A t25 管壁灰污温度 C ε pj2grthb m*MP26 乘积 p prS nSn 1/(m*MP三原子气体的辐射)/sqrt(10pS)-0.110*((0.78+1.6rH2On27 K y)减弱系数 )(1-0.37Tpj/1000) 1/(m*MPKRy28 乘积 r Kyn) m1/(m*MP灰粒的辐射减弱系29 K )^(2/3) 55900/(Tpjdhn)数 1/(m*MPKUk K30 乘积 μ kk=0.0177*Kh) h1/(m*MP Kr+K 31 气流辐射减弱系数 K μ ynkk) 32 乘积 KPS KPS -kps33 烟气黑度 a 1-e 37 长沙理工大学城南学院课程设计报告用纸 W/(m*2*烟气侧辐射放热系.a=aaa34 a 查附录三图??，得0f0fC)。 数 35 利用系数 查附录三图?? W/(m*2* ad+af)36 烟气侧放热系数 a ( ,1C)。 37 热有效系数 查附录三图? W/(m*2* a/(a+a)a38 传热系数 k φ1212C)。 。39 较小温差 C θ"-t" 。40 较大温差 C θ'-t' 1,,,,,tt,tDxD1.981.7。,,？,,t41 平均温差 C ,t,tDx2.3lg,txjskj/kgcr/Bj 3.6KtA42 对流传热量 Q Δ grgr dcrd%-Q)/Q*100Q43 误差 ( grgrgr p=15.3MPa 两侧水冷壁工质温查蒸气特性表，。t C bs44 度 下的饱和温度 。45 平均传热温差 Δt C θ-t bspj 续表 两侧水冷壁对流吸slbdkj/kg/Bj 3.6KtA46 Q Δ grsib热量 %slbdslb Q 47 误差 Δ(Q-Q)/Q*100 fjslbsj '炉顶过热器进口汽hgr(idkj/kg 48 h'=h" gr(ld)p(ld)温 ) 炉顶过热器出口汽t'gr(id。 49 Ct'=t" gr(ld)p(ld)温 ) h炉顶过热器蒸汽焓Δgkj/kgld50 QBj/(D-D-D) fjjw1jw2增量 r(id) 炉顶过热器出口汽h"gr(ikj/kgh'gr(ld)+hgr(ld) 51 Δ 焓 d) 炉顶过热器出口汽t"gr(i。52 C 查蒸气特性表，p=15.3MPa 焓 d)。53 平均温差 C θpj-0.5*(t'+t") gr(ld)gr(ld)炉顶过热器对流吸tdd3.6KtA/Bj 54 Q Δ fjld热量 %lddldQ 55 误差 Δ-Q)/Q*100 (Q fjldfj 第七节 高温再热器设计和热力计算 一、高温再热器的结构设计 高温再热器结构设计列表3-15。 二、高温再热器结构尺寸计算 根据高温再热器结构尺寸图3-9，计算高温再热器结构尺寸数据，列于表3-16中。 表3-15 高温再热器结构设计 38 长沙理工大学城南学院课程设计报告用纸 序符名称 单位 计算公式或数据来源 数值 号 号 p"1 蒸汽出口压力 已知 MPa 2 蒸汽出口温度 ? 已知 t" D3 蒸汽流量 kJ/h 已知 zr ， 查蒸汽特性表，pMPa,2.454 蒸汽出口焓 kJ/kg h" 5 蒸汽焓增量 kJ/kg 假定 ,h 6 蒸汽进口焓 kJ/kg h'hh",, 查蒸汽特性表，pMPa,2.67 蒸汽进口温度 ? t' 后墙引出管对流dQ 8 kJ/kg 估计 hy吸热量 续表 H"对流过热器出口gr9 kJ/kg 由对流过热器热力计算得 烟焓 dQhy''10 进口烟焓 kJ/kg H,H' gr, 11 进口烟温 ? 查焓温表3-3 ,' d,hDQ高温再热器对流zrgzr 12 kJ/kg 传热量 Bj smQ省煤器附加对流fj13 kJ/kg 假定 吸热量 炉顶及包覆过热ldbf，Qfj14 器附加对流吸热kJ/kg 假定 量 dsmldbf，QQQ，，gzrfjfj' HaH,，,lk出口烟焓 kJ/kg H",15 16 出口烟温 ? 查焓温表3-3 ," ,t17 较大温差 ? ,'',tD ,t18 较小温差 ? "",t,x 39 长沙理工大学城南学院课程设计报告用纸 1,,,,,tt,tDxD2.021.7,,,？,,t19 平均温差 ? ,t,t,tDx2.3lg,tx 20 传热系数 选取 k jsdAQBgzr221 计算对流受热面 m gzrj3.6 kt, ,w22 蒸汽质量流速 按表2-21选取 Dzr2 23 管子总截面积 A m3600,w d，,mm 24 管径及壁厚 选取 425.5， 22,4 A 25 每根管子截面积 0.785d m7210，1n A=517选取按n26 管子总根数 517 根 1A s1mms左右选取按,22.527 横向节距 90 1 d 40 长沙理工大学城南学院课程设计报告用纸 续表 a选取 按,,2104.7 z28 管子排数 排 104 11s n按选取 ,4.97 n29 每排管子根数 根 5 1jsz1 gzr A m 30 每根管子长度 14 l,11 znd mm 按Rd,1.5~2.5选取 管子弯曲半径 80 ，， R pjmm s32 纵向平均节距 按图3-9计算 62 2 每根管子平均长pjm 33 据图3-9布置计算的长度 14.2 l 度 bzA布置的对流受热gzr2 据图3-9计算，,dlnz34 973.8 m pj11面积 bzjzbzAAA,，/100 35 误差 1.42 ,，， ,Agzrgzrgzr 表3-16 高温再热器结构尺寸数据 序名 称 符号 单位 计算公式或数据来源 数值 号 d，,mm 425.5，1 管径及壁厚 由结构设计知 41 长沙理工大学城南学院课程设计报告用纸 mm s2 横向节距 由结构设计知 90 1 pjs2mm 3 纵向平均节距 由结构设计知 62 n4 每排管子根数 根 由结构设计知 5 1 z5 管子排数布置 排 顺流、顺列 104 1 22 6 蒸汽通流截面积 0.39 0.785dnz Am n11 烟气进口通流面据图3-9计算，7.3?9.6,,10427 40.3 A' m积 ?0.042?6.76，0.038?7.3, 烟气出口通流面据图3-9计算，7.3?9.6,,10428 43.1 A" m积 ?0.042?6.76，0.038?7.6, 烟气平均通流面2'"AA2A 9 41.6 mpj 积 AA'"， 续表 ,,4ss12m0.91d,10 辐射层有效厚度 0.1145 S ,, , d2,, 计算对流受热面js2,dlnzA11 973.8 mpj11gzr 积 ldbf，A炉顶及包覆过热据图3-9计算，3.2?9.68，0.5,8fj212 77 m 器附加受热面积 ，6.5,?3.2?2 斜烟道省煤器附sm2A 13 据图3-9计算，3.5?9.6 33.6 m fj加受热面积 三、高温再热器热力计算 高温再热器的热力计算结果列于表3-17中。 表3-17 高温再热器热力计算 序名 称 符号 单位 计算公式或数据来源 数值 号 后墙引出管对流dQ 1 kJ/kg 估计 hy吸热量 对流过热器出口''H 2 kJ/kg 由对流过热器热力计算得 gr烟温 42 长沙理工大学城南学院课程设计报告用纸 d Qhy'' 3 烟气进口焓 kJ/kg H'H,gr , 4 烟气进口温度 查焓温表3-3 ,'C 5 烟气出口温度 假定 ,"C 6 烟气出口焓 kJ/kg 查焓温表3-3 H" 省煤器附加对流smQ 7 kJ/kg 假定 fj吸热量 炉顶及包覆过热ldbf，Qfj8 器附加对流吸热kJ/kg 假定 量 smldbf，,,，,,,HHaHQQ'"高温再热器对流，，dlkfjfjQ 9 kJ/kg gzr吸热量 d,hQBD/ 10 蒸汽焓增量 kJ/kg gzrgzrjzr 续表 11 出口汽温 已知 t"C 查蒸汽特性表，pMPa,2.4512 出口汽焓 kJ/kg h" hh",,13 进口汽焓 kJ/kg gzrh' 查蒸汽特性表，pMPa,2.6 进口汽温 t'C 14 1 t tt'",15 蒸汽平均温度 ，，C pj2 v查蒸汽特性表，pMPa,2.53 16 蒸汽平均比容 m,/kg pj w DvA3600，，17 蒸汽流速 ms/zrpj 蒸汽侧对流放热 a18 查附录三图? 2系数 , 19 灰污系数 查附录三图?? dBQ,,1jgzr t 20 灰污管壁温度 C t，,，hb,,pjjz23.6aA,,gzr 43 长沙理工大学城南学院课程设计报告用纸 1 , ,,，21 烟气平均温度 '" ，，C pj2 BVA,，，273/3600273，，，，jypjpj w22 烟气流速 ms/y 烟气侧对流放热 a23 查附录三图?? d系数 psprS24 乘积 nn ,,0.781.6，rT,,HOpj2100.110.37,,,,三原子气体的辐,,,, K100025 10pS ,,yn,,射减弱系数 Kr26 乘积 yn 灰粒子的辐射减223 K27 55900/Tdhpjh弱系数 续表 K,K,28 乘积 hhhh 气流辐射减弱系 KrK，,29 Kynhh数 KpSKpS 30 乘积 ,KpSa 31 烟气黑度 1,e 烟气侧辐射放热 a32 查附录三图?? f系数 , 33 利用系数 查附录三图?? ,aa， a34 烟气侧放热系数 ，，df1 ,35 热有效系数 查附录三图? aa12 ,36 传热系数 kaa，12 ,t37 较大温差 ,'",tC D 44 长沙理工大学城南学院课程设计报告用纸 ,t38 较小温差 "",t,C x 1,,,,,tt,tDxD1.921.7,,,？,,t39 平均温差 ,t ,tC ,tDx2.3lg,tx crjs Q 3.6/ktAB,40 对流传热量 kJ/kg gzrgzrj dcrdQQQ,/ ,Q41 误差 ,，，gzrgzrgzr 1，(下饱pMPa,15.3tt，，，gsbs省煤器工质平均sm2t 42 C pj温度 和温度) tC,345bs smdQ省煤器附加对流smsmfj 3.6/kAtB,, 43 kJ/kg，，fjpjpjj吸热量 smsmdsmQQQ,，/100,Q44 误差 ,，，fjfjfj ldbf，t炉顶及包覆过热1''pjtt，45 C，，bsbf 器工质平均温度 2 续表 炉顶及包覆过热ldbfldbf，，ldbf，3.6/kAtB,,Q，，fjd fjpjpjj46 器附加对流吸热kJ/kg 量 ldbfldbfldbf，，，QQQ,，/100 ，，fjfjdfj,Q 误差 ,47 第八节 第一、二、三转向室及低温再热器引出管的热力计算 一、第一、二、三转向室及低温再热器引出管结构尺寸计算 根据转向室及低温再热器引出管结构尺寸图3-10，计算第一、第二、三转向室及低温再热器引出管结构数据，列于表3-18。 二、第一、二、三转向室及低温再热器引出管热力计算 第一、二、三转向室及低温再热引出计算结果列于表3-19中。 表3-18 第一、二转向室及低温再热器引出管结构尺寸计算 序符名称 单位 计算公式或数据来源 数值结果 号 号 (一)第一转向室 45 长沙理工大学城南学院课程设计报告用纸 据图3-10计算，31 转向室容积 V 153.5 m9.6*8*2 s1=2.37，查附录三据隔墙省煤器管角系 x2 0.55 dsm数 图?(a)之5 s1=1.1，查附录三图据 x3 包覆过热器角系数 0.97 dbf ?(a)之4 隔墙省煤器管受热据图3-10计算，sm A4 ? 126.7 d面积 3*9.6*8.0.55 包覆过热器受热面 A5 ? 据图3-10计算， 49.7 bf积 A6 包覆面积 ? 据图3-10计算 224 b V 3.67 辐射层有效厚度 S m 2.47 Ab (二)第二转向室 31 转向室容积 V 据图3-10计算 341 m A2 包覆面积 ? 据图3-10计算 596 b 46 长沙理工大学城南学院课程设计报告用纸 续表 V 3.6 2.06 3 辐射层有效厚度 S m Ab s1=4.3查附录三图按悬吊管过热器角系 x4 0.3 dd数 ?(a)之5 s1=1.1，查附录三图据x 5 包覆过热器角系数 0.97 dbf ?(a)之4 悬吊管过热器受热 x6 ? 据图3-10计算 87 d面积 gmA包覆过热器受热面d7 ? 据图3-10计算 112.6 积 隔墙省煤器管受热zmA 8 ? 据图3-10计算 40 d面积 (三)低温再热器引出管 d*由低温再热器结构设计 42x3.5 1 引出管直径及厚度 ? δ 知 47 长沙理工大学城南学院课程设计报告用纸 5由低温再热器结构设 104 z2 引出管排数 排 l计知 由低温再热器结构设计 n3 每排管子根数 根 5 l知 4 每根引出管长度 l m 据图3-10知 7.55 jsA ,dnzl5 计算对流受热面积 ? 518 ycll A6 烟气流通面积 ? 据图3-10计算 39.2 y 4ss12 ,0.9(1)d7 辐射层有效厚度 S m 0.146 2,d 据图3-10计算，8 蒸汽流通截面积 A ? 0.5 2 0.785dnznll (四)第三转向室 31 转向室容积 V 据图3-10计算 36.2 m A2 包覆面积 ? 据图3-10计算 162 b 包覆过热器受热面A 3 ? 据图3-10计算 86.7 bf积 V 3.64 辐射层有效厚度 S m 0.8 bA -19 第一、二、三转向室及低温再热器引出管热力计算 表 3 序名 称 符号 单位 计算公式或数据来源 数值结果 号 (一)第一转向室 '1 进口烟温 ? 由高温再热器热力计算知 , 'H 2 进口烟焓 KJ/Kg 由高温再热器热力计算知 1 包覆过热器附bfQ 3 KJ/Kg 假定 fj加吸热量 4 省煤器吸热量 KJ/Kg 假定 smQ fj bfsmQQ，''fjfj'H 5 出口烟焓 KJ/Kg H,11, ''6 出口烟温 ? 查焓温表3-3 , 48 长沙理工大学城南学院课程设计报告用纸 省煤器内工质1sm t tt，()7 ? pjgsbs平均温度 2 省煤器灰污管smsm+ t,t t8 ? pjhb壁温度 包覆过热器灰?.?9 ε 查附录三图? 污系数 /W 包覆过热器内1bf''t tt，()10 ? pjgsbf工质平均温度 2 bfBQ包覆过热器灰jfjbfbf t，, t11 ? pjhb污管壁温度 3.6Abf 1''' , ,,，()12 平均烟温 ? pj2 pSprS13 乘积 m?Mpa nn 三原子气体辐1/(m0.781.6，rTK 14 HOpjy2 10(01.)(10.37),,射减弱系数 ?Mpa) 100010PSn 1/(m KrKr15 乘积 ynyn?Mpa) 1灰粒子辐射减1/(m22 3K16 h55900/()Td pjn?Mpa) 弱系数 续表 1/(m K,K,17 乘积 hhhh?Mpa) 气流辐射减弱1/(m KKr,，18 K hhyn系数 ?Mpa) KpS KS19 乘积 P ,KpS20 烟气黑度 a 1,e 省煤器辐射放W/(?sma，= 查附录三图?，得aaaa 21 f00f热系数 ??) 包覆过热器辐W/(?bf，a= 查附录三图?，得aaaa 22 f00f射放热系数 ??) sm3.6Asmdsmsmd ,,at()Q 23 省煤器吸热量 KJ/Kg fpjhbfjBj smsmdsm()/*100QQQ, 24 误差 ΔQ , fjfjfj 49 长沙理工大学城南学院课程设计报告用纸 3.6A包覆过热器吸bfbfbfbfd ,,at() Q25 KJ/Kg fpjhbfj热量 Bj bfbfdbf ()/*100QQQ,26 误差 ΔQ , fjfjfj (二)第二转向室 '1 进口烟温 ? 由第一转向室热力计算知 , ' H2 进口烟焓 KJ/Kg 由第一转向室热力计算知 2 隔墙省煤器吸3 KJ/Kg 假定 smQ 热量 fj 包覆过热器吸4 KJ/Kg 假定 bfQ 热量 fj bfsmQQ，''fjfj' H5 出口烟焓 KJ/Kg H,22, 6 出口烟温 ? 查焓温表3-3 '', 1''' ,,,， ()7 平均烟温 ? pj2 ???, 8 灰污系数 查附录三图X? /W 续表 1隔墙省煤器平smt 取用tt， ()9 ? pjgsbs均工质温度 2 1包覆过热器内''sm ttt，()10 ? hbgsbf工质平均温度 2 烟气旁通量份11 δ 选取 额 隔墙省煤器灰smsmt+ ,tt 12 ? pjhb污管壁温度 bf,BQ包覆过热器灰jfjbfbft，, t 13 ? pjhb污管壁温度 3.6()AA，dbf pSprS14 乘积 m?Mpa nn 0.781.6，rT三原子气体辐1/(mHOpj2 10(01.)(10.37),,K 15 y100010PS射减弱系数 ?Mpa) n 50 长沙理工大学城南学院课程设计报告用纸 1/(m KrKr16 乘积 ynyn?Mpa) 1灰粒子辐射减1/(m22 3K17 h55900/()Td pjh弱系数 ?Mpa) 1/(m K,K,18 乘积 hhhh?Mpa) 气流辐射减弱1/(m KKr,，19 K hhyn系数 ?Mpa) KpS KpS 20 乘积 ,KpSa 21 烟气黑度 1,e 隔墙省煤器辐W/(?sma 查附录三图X?，得， a22 f0射放热系数 ??) 包覆过热器辐W/(?bfa 查附录三图X?，得， a23 f0射放热系数 ??) smsmsmatA()*3.6,,隔墙省煤器吸fpjhbdsmd Q24 KJ/Kg fj热量 ,Bj smsmdsm ()/*100QQQ,25 误差 ΔQ , fjfjfj 包覆过热器吸bfbfbfdatAA()*3.6(,,，Q 26 KJ/Kg )fpjhbdbffj 热量 ,,j 续表 bfbfdbf ()/*100QQQ,27 误差 ΔQ , fjfjfj 隔墙省煤器实smsj,Q Q28 KJ/Kg fjsm际吸热量 包覆过热器实sjbfQ ,Q 29 KJ/Kg bffj际吸热量 (三)低温再热器引出管 '1 进口烟温 ? 由第二转向室热力计算知 , 'H 2 进口烟焓 KJ/Kg 由第二转向室热力计算知 yc Q3 对流吸热量 KJ/Kg 假定 d 烟气旁通量份4 假定 ,额 51 长沙理工大学城南学院课程设计报告用纸 ,,QD/5 焓增量 KJ/Kg ,hjdzr ''6 出口蒸汽焓 KJ/Kg 由高温再热器热力计算得 h ''7 出口蒸汽温度 ? 查蒸汽特性表，P=2.45Mpa t '''8 蒸汽进口焓 KJ/Kg h hh,, '9 蒸汽进口温度 ? 查蒸汽特性表，P=2.45Mpa t 1''' t ()tt，10 平均汽温 ? pj2 ,11 蒸汽平均比容 查蒸汽特性表，2.45Mpa pj , DA,/(3600)12 蒸汽流速 m/s zrpj 蒸汽侧对流放W/(? a13 查附录三图? 2热系数 ??) Q'''''d HHH,,14 出口烟焓 KJ/Kg ycycyc,''15 出口烟温 ? 查焓温表3-3 , 1''', ,,，()16 平均烟温 ? pj2 , ,,，VA(237)/(273*3600),17 烟气流速 m/s yjypjy 续表 烟气侧对流放W/(? a18 查附录三图? d热系数 ??) ???, 19 灰污系数 查附录三图? /W ,BQ1jd t20 灰污管壁温度 ? () t，,，hbpjjs23.6aAyc pSprS21 乘积 m?Mpa nn 0.781.6，rT三原子气体辐1/(mHOpj2 10(01.)(10.37),,K 22 y100010PS射减弱系数 ?Mpa) n 1/(m KrKr23 乘积 ynyn?Mpa) 52 长沙理工大学城南学院课程设计报告用纸 灰粒子辐射减1/(m Kr K24 ynh弱系数 ?Mpa) 1/(m K,K,25 乘积 hhhh?Mpa) 气流辐射减弱1/(m KKr,，26 K hhyn系数 ?Mpa) KpSKpS 27 乘积 ,KpSa 28 烟气黑度 1,e 烟气侧辐射放W/(? a查附录三图X?，得， a29 f0热系数 ??) , 30 利用系数 查附录三图? X 烟气侧放热系W/(?a ,，()aa31 fdf数 ??) ,32 热有效系数 查附录二表V? aaW/(?12 ,33 传热系数 K ??) aa，12 ''' ,t34 较大温差 ? ,,t D ''' ,t35 较少温差 ? ,,t x 1= ,，,tt,t()36 平均温差 ? ,tDx2 续表 js 3.6/()KtAB,,Q37 对流传热量 KJ/Kg cycj ()/*100QQQ, 38 误差 ΔQ , dcd sj ,QQ 39 实际吸热量 KJ/Kg dd (四)第三转向室 由低温再热器引出管热力计算'1 进口烟温 ? , 知 由低温再热器引出管热力计算'H 2 进口烟焓 KJ/Kg 3知 包覆过热器吸bfQ 3 KJ/Kg 假定 fj热量 4 烟气旁通量份δ 等于通过低温再热器引出管的 53 长沙理工大学城南学院课程设计报告用纸 额 烟气量份额 bf Qfj''' H5 出口烟焓 KJ/Kg 3H,3 ,''6 出口烟温 ? 查焓温表3-3 , 1''' , ,,，()7 平均烟温 ? pj2 1''t tt，()8 平均汽温 ? pjgsbf 2 ???, 9 灰污系数 查附录三图? X/W bf,BQbfjfj t10 灰污管壁温度 ? hbt，,3.6pjAbf pSprS11 乘积 m?Mpa nn 三原子气体辐1/(m 0.781.6，rKT12 HOpjy210(01.)(10.37),,射减弱系数 ?Mpa) 100010PSn 1/(m KrKr13 乘积 ynyn?Mpa) 1/(m K,K,15 乘积 hhhh?Mpa) 气流辐射减弱1/(m KKr,，16 K hhyn系数 ?Mpa) KpSKpS 17 乘积 续表 ,KpSa 18 烟气黑度 1,e 烟气侧辐射放W/(?a， 查附录三图X?，得a19 f0 热系数 ??) bf)3.6(Aat,,bfcbffpjhbQ20 传热量 KJ/Kg fj ,,jbfbfcbf()/*100QQQ,21 误差 ΔQ , fjfjfj sjbfQ,Q 22 实际吸热量 KJ/Kg bf fj 第九节 低温再热器热力计算 54 长沙理工大学城南学院课程设计报告用纸 一 、低温再热器结构尺寸计算 根据低温再热器结构尺寸图3-11，计算低温再热器结构尺寸数据，列于表3-20中。 表3-20 低温再热器结果尺寸计算 序符名 称 单位 计算公式或数据来源 数值 号 号 ，d1 管径及壁厚 mm 选取 423.5， , sd/2.5, 按左右选取 s2 横向节距 mm 90 11 pj s3 纵向平均节距 mm 据图3-11计算 69 2 z4 管子排数布置 排 逆流、顺列 104 1 ,dlnzl(311)据图计算得,n5 每排管子根数 根 5 1pjpjm1171.45, 22 0.785dnz6 蒸汽流通截面积 A 0.5 m n11 2 A7 烟气流通面积 据图3-11计算 29.33 m y 2,dlnzlm(31171.45)据图计算得,, A8 对流受热面积 1900 pjpj11m dl 装在蛇型管各弯头和上管组第一2 A9 防磨罩面积 100 m Fm排管子上方，据图3-11计算 js2- AA A10 计算对流受热面积 4800 m dlFmdl 4ss12 ,11 辐射层有效厚度 S m 0.146 0.9(1)d2,d 55 长沙理工大学城南学院课程设计报告用纸 续表 后墙包覆过热器管 n12 根 211 dmm,38hb子根数 左右侧墙包覆过热 n13 根 244 dmm,38cb器管子根数 包覆过热器、悬吊bf2A 14 据图3-11计算 233.72 m fj管过热器受热面积 二、低温再热器热力计算 低温再热器热力计算结果列于表3-21中。 表3-21 低温再热器热力计算 序符名 称 单位 计算公式或数据来源 数值 号 号 二、三转向室出口,,,,,, 0.150.57HH，1 Kj/Kg H 32烟气混合后焓 56 长沙理工大学城南学院课程设计报告用纸 ()=0.15+0.72 ,,0.72 二、三转向室出口,2 ? 查焓温表3-3 ,烟气混合后温度 ,,3 出口气焓 Kj/Kg 由低温再热器引出管热力计算知 h ,,4 出口气温 ? 由低温再热器引出管热力计算知 t 已知(按p=2.6Mpa,t=330?查蒸,5 进口气焓 Kj/Kg h 汽特性表) ,6 进口气温 ? 已知 t ,,,7 焓增量 Kj/Kg ,hh-h dQzrd DhB,/(0.72)8 对流吸热量 Kj/Kg zrf 包覆过热器、悬吊bfQ 9 管过热器附加吸热Kj/Kg 假定 fj 量 dbfQ，Qzr,Hfj 0d,10 出口烟焓 Kj/Kg ,H H,，,Hlk, , ,11 出口烟温 ? 查焓温表3-3 1,, , ,,，()12 平均烟温 ? pf2 1,, t ，()tt13 平均汽温 ? pf2 v14 整齐平均比容 m,/kg 查蒸汽特性表，p=2.5Mpa. pf 续表 DvA/(3600)15 蒸汽流速 W ms/zrpj 蒸汽侧对流放热系 a16 查附录三图IX 2数 pf w0.72(273)/3600273BVA,，， 17 烟气流速 m/s yjyy 烟气侧对流放热系 ,18 查附录三图XI d数 mMpa, PSprs19 乘积 nn rT，0.781.6HO1pf三原子气体辐射减210(0.1)(10.37),, k20 y1000mMpa,弱系数 Ps10n 57 长沙理工大学城南学院课程设计报告用纸 1 krkr21 乘积 ynynmMpa, 1灰粒子辐射减弱系22 k322 55900/TdhpfhmMpa,数 1 kuku23 乘积 hhhhmMpa, 1 + krku24 气流辐射减弱系数 K ynhhmMpa, ksks25 乘积 pp ,ksp26 烟气黑度 a 1,e , 27 灰污系数 查附录三图XIII d0.72BQzrfd t28 灰污管壁温度 ? 1hbt，，,()fs1,pf3.6Adl烟气侧辐射放热系 查附录三图XI得， ,aaaa,29 ff00数 , 30 利用系数 查附录三图XIV ,()aa， a31 烟气侧放热系数 df1 ,32 热有效系数 查附录二表VIII aa12 ,33 传热系数 K ，aa12 ,32 热有效系数 查附录二表VIII aa12 ,33 传热系数 K ，aa12 续表 ,,, ,t34 较大温差 ? ,t- d ,, ,tt- ,35 较小温差 ? s ? [1] ,,,tt,tDxD36 平均温差 ? ,t1.191.7,,？,,t,t,txD2.3?,tx cfsQ 3.6/(0.72)ktAB, 37 对流传热量 kJ/kg zrddff dcd,Q ()/100QQQ,， 38 误差 % zrzrzrddd 58 长沙理工大学城南学院课程设计报告用纸 zfd 0.72 QQ39 实际吸热量 kJ/kg zrzrdd 包覆过热器悬吊管1bf, ttt40 过热器工质平均温? bsbffj()，度 2 包覆过热器悬吊管bfcbfbf Q 3.6()/(0.72)ktAB,,41 kJ/kg fjpjpjfj过热器吸热量 bfbfbfsj,Q Q42 误差 % (-) QQ，100fjfjfj bfbfsjQ 0.72Q43 实际附加吸热量 kJ/kg fjfj 第十节 旁路省煤器热力计算 一、旁路省煤器结构尺寸计算 根据旁路省煤器结构尺寸图3-12，计算旁路省煤器的结构尺寸数据，列于表3-22中。 表3-22 旁路省煤器结构尺寸计算 序名 称 符号 单位 计算公式或数据来源 数值 号 管径和壁厚 d?384，1 mm 选取 δ 按/d略大于2 ss2 横向节距 mm 90 11 pj s3 纵向平均节距 mm 据图3-12计算 95 2 z4 管子排数布置 排 逆流、顺列 101 1 n5 每排管子根数 根 2 1 59 长沙理工大学城南学院课程设计报告用纸 续表 22 0.785dnz0.113 6 工质流通面积 A m 11n 2 A7 烟气流通面积 据图3-12计算 11.17 m y jsApsm28 计算受热面积 据图3-12计算 525 m 2d0.9(4?π,1) ss9 辐射层有效厚度 S m 0.224 12 旁路省煤器附加受sm2A 10 据图3-12计算 58.2 m fj热面积 60 长沙理工大学城南学院课程设计报告用纸 二、旁路省煤器热力计算 旁路省煤器热力计算结果列于表3-23中。 表3-23 旁路省煤器热力计算 序名 称 符号 单位 计算公式或数据来源 数值 号 0 '1 进口烟温 θ C等于第一转向室出口烟温 2 进口烟焓 H' kj/kg 等于第一转向室出口烟焓 f3 炉膛吸热量 Q kj/kg 由炉膛热力计算知 lhpdlgrgzr???Q附加过热器对流吸+Q+Q+Q+Q+Qfjfjfjfjfj fjgr4 Q kj/kg fjdzr 热量 +Qfj d5 后屏对流吸热量 Q kj/kg 由后屏过热器热力计算知 hp dQdlg6 对流过热器吸量 kj/kg 由对流过热器热力计算知 rslb+附加水冷壁。省煤Qslbslbsmd Q7 +Q+Q+Q kj/kg dlgrgzrkyhpsm器吸热量 fjfgrddslb+smQQQQQQ8 上述热量总和 ? kj/kg ++++ lfjhpdlgrfj 旁路省煤器出口水9 h'' kj/kg psm焓 旁路省煤器出口水0p=15.7MPa10 t'' C 查水性质表 psm温 h11 旁路省煤器焓增量 Δ kj/kg 假定 旁路省煤器进口水12 h' kj/kg psm焓 旁路省煤器进口水0p=15.5mpa13 t' C 查水性质表 psm温 14 烟气旁通量份额 δ除去进入第二转向室的烟气量 d旁路省煤器对流吸Qps 15 (Dgr-Djw1-Djw2)*Δh/(δ*Bj) kj/kg热量 mfj旁路省煤器附加受Qps 16 假定 kj/kg热面吸热量 m 续表 旁路省煤器出口烟17 H'' kj/kg 焓 旁路省煤器出口烟0''3-318 θ C 查焓温表 温 019 工质平均温度 t C pj 0(P+)/2 20 平均烟温 θ C θθ pj 21 烟气流速 w m/s y 2烟气侧对流放热系W/(m 22 α查附录三图 d数 .c) m.Mpa23 乘积 sp sp nn 61 长沙理工大学城南学院课程设计报告用纸 10*((0.78+1.6*rh2o)/(10*spn)三原子气体辐射减1/(m.24 k ^0.5-0.1)*(1-0.37*(273+θpj) y弱系数 Mpa) /1000) KrKr25 乘积 ynyn 灰粒子辐射减弱系223 K26 55900,Td,hpjh数 Ku K,27 乘积 hhhh + KrK,28 气流辐射减弱系数 Kynhh KSKS29 乘积 pp 2m,?, 30 灰污系数 查附录三图?? W (取60?) tt，,,t t31 灰污管壁温度 ? pjhb ,Kspa 32 烟气黑度 e1, 烟气侧辐射放热系 ,查附录三图??得， ,33 f0数 , 34 利用系数 查附录三图?? ,() ,,， ,35 烟气侧放热系数 df1 ,36 热有效系数 查附录二表? ,,37 传热系数 k1 ′″ ,t38 较大温差 ? ,,tD ″′ ,t ,,t39 较小温差 ? x 续表 ,,,tt,tDxD1.7?多少?,,,,t40 平均温差 ? ,t,t,tDx2.3lg,tx js3.6ktA,c Q 41 对流传热量 kJ/kg psmpsm, Bdcd,Q ()/100QQQ,，42 误差 , psmpsmpsmj 1附加省煤器内工质smt tt， ()43 ? pjgsbs平均温度 2 62 长沙理工大学城南学院课程设计报告用纸 smsm3.6()ktA,,fjcpjpjfj QkJ/kg 44 附加省煤器吸热量 psm ,BjfjfjcQQ, 100psmpsm,Q 45 误差 , ，fjQ旁路省煤器实际吸psmsjd Q,Q 46 kJ/kg psm热量 psm旁路省煤器附加受fjcfj Q ,Q47 kJ/kg psm热面实际吸热量 psm 第十一节 减温水量校核 减温水量校核结果列于表3-24中 表3-24 减温水量校核 序名 称 符号 单位 计算公式或数据来源 数值 号 过热器出口蒸汽查蒸汽特性表，p=13.82MPa，,h 1 kJ/kg gr焓 t=540? 过热器进口蒸汽查蒸汽特性表，p=15.3MPa， h2 kJ/kg bq焓 t=345? 查蒸汽特性表，p=15.68MPa， h3 给水焓 kJ/kg gst=235? 炉膛内炉顶过热f Q4 kJ/kg 由炉膛热力计算知 ld器辐射吸热量 fQ 5 前屏辐射吸热量 kJ/kg 由炉膛热力计算知 qp 后屏及对流过热fQ 6 器吸收的炉膛辐kJ/kg 由炉膛热力计算知 hp 射热 dQ 7 后屏对流吸热量 kJ/kg 由后屏热力计算知 hp 续表 对流过热器对流dQ 8 kJ/kg 由对流过热器热力计算知 dtlg吸热量 附加过热器吸热gtQ 9 kJ/kg 由旁路省煤器热力计算知 fj量 fffddgtQ QQQQQQ，，，，，10 上述热量之和 kJ/kg ,ldlgqphphpdtfj j,BQDhh,,()D,jgrbq,jw 11 减温水量 kJ/h ,hh,grgs 63 长沙理工大学城南学院课程设计报告用纸 j，，()/()DDDDD，,， 12 误差 % ,D,jwjwjwjwjw1212，， 第十二节 主省煤器设计和热力计算 一、主省煤器结构设计 主省煤器结构设计列于表3-25。 表3-25 主省煤器结构设计 序符名 称 单位 计算公式或数据来源 数据 号 号 ''h=1 进口水焓 kJ/kg hhgs 2 焓增量 kJ/kg 假定 ,h '''3 出口水焓 kJ/kg hhh，, '4 进口水温 ? 已知 t d()/DDDhBj,,,Q5 对流吸热量 kJ/kg 112jwjwsm ''6 出口水温 ? 查水特性表，p=15.58MPa t '''''0.280.72HH，7 烟气进口焓 kJ/kg Hpsmdzr ' 8 烟气进口温度 ? 查焓温表3-3 , d Q':sm'' 9 烟气出口焓 kJ/kg ,，,HHaHlk, '' 10 烟气出口温度 ? 查焓温表3-3 , ''',t 11 较大温差 ? - ,tD ''',t - 12 较小温差 ? t,X 续表 ,t11,,D1.421.7,(),,？,,,，,ttt,t13 平均温差 ? DX,t2X W/ 14 传热系数 k (m,?选取 ?) 计算对流传热面djQBkt/(3.6),A 15 m, SMsmj积 ,,16 工质质量流速 kg/按表2-21选用 64 长沙理工大学城南学院课程设计报告用纸 (m,? s) ()/(3600)DDD,,,,17 工质流通面积 A m, 112jwjw d?18 管径及壁厚 mm 选取 32?4 δ 4.52?2A0.785d19 每根管子截面积 m, 1n10-5 A20 管子总根数 n 根 234 1A s1s21 横向节距 mm 80 按选取，21d a按选取,,2118z22 管子排数 排 117 1s1 23 管子弯曲半径 R mm 按R=(1.5,2.0)d选取 50 nn 24 每排管子根数 根 2 1z1 j25 单根管长 l m 82.72 Adnz/(),11sm pj s26 纵向平均节距 mm 按表3-13计算 74 2 每根管子实际平l27 m 据图3-13布置的结构计算的长度 84 pj均长度 实际布置的对流bzA,dlnz 28 m, 1975 pj11sj受热面积 据图3-13计算(最上排管子布置 A 29 防磨罩面积 m, 直形防磨罩，管子弯头布置弧形55 Fm 防磨罩) 计算对流受热面bzjsAAA-30 m, 1920 Fmsm积 sj jsjjs 31 误差 % -1.3 ,A()/100AAA,，smSMsm 65 长沙理工大学城南学院课程设计报告用纸 二、主省煤器结构尺寸计算 根据主省煤器结构尺寸图3-13，计算主省煤器结构尺寸数据，列于表3-26中。 表3-26 主省煤器结构尺寸计算 序名 称 符号 单位 计算公式或数据来源 数值 号 d?1 管径及壁厚 mm 由结构设计知 32?4 δ s2 横向节距 mm 由结构设计知 80 1 66 长沙理工大学城南学院课程设计报告用纸 pj s3 纵向平均节距 mm 由结构设计知 74 2 z 4 管子排数布置 排 逆流、顺排 117 1 n5 每排管子数 根 由结构设计知 2 1 20.785dnz6 工质流通面积 A m, 0.106 n11 据图3-13计算，A7 烟气流通面积 m, 41.54 y17.3?9.4-117?7.232?0.032 d,dlnzA8 对流受热面积 m, 1975 pj11sm A9 防磨罩面积 m, 55 Fm 计算对流受热面jsdAAA10 -m, 1920 Fmsmsm积 4ss12,0.9(1)d11 辐射层有效厚度 S m 0.183 2,d 三、主省煤器热力计算 主省煤器的热力计算结果列于表3-27中。 表3-27 主省煤器热力计算 序 名称符号 单位 计算公式或数据来源 数值 号 ')t'=t1 进口水温 t ? 已知( gs 'p=15.68MPa,t=235 2 进口水焓 h kj/kg ? '3 进口烟焓 H kj/kg 0.28H"psm+0.75H"dzr ' 3-3 4 进口烟温 υ?查焓温表 前后隔墙省煤器由一，二转向室和旁路省煤器 sm5 Q kj/kg fj 吸热量 计算知 sh前后隔墙省煤器Δfjsm 6 B/(D1-Djw1-Djw2) kj/kg Qfjjm水焓增量 sm"-h h'7 出口水焓 h kj/kg Δ psmfj" ,p=15.8MPa 8 出口水温 t ?查水特性表 续表 h9 水焓增量 Δ kj/kg h"-h' d(D1-Djw1-Djw2)h/Bj 10 对流吸热量 Q kj/kg Δ sm doH'-Q/+aH 11 出口烟焓 H" kj/kg φΔ smlk “3-312 出口烟温 θ ? 查焓温表 13 平均烟温 θ ? 0.5(θ'+θ") pj 14 平均水温 t ? 0.5(t'+t") pj yBjV(+273)/(3600*273A) 15 烟气流速 ω m/s θ pjy 67 长沙理工大学城南学院课程设计报告用纸 2*烟气侧对流放热W/(m16 α 查附录三图? d)系数 ? 17 乘积 PS m*Mpa prS nn 三原子气体辐射)/sqrt(10pS)-0.1) 10((0.78+1.6rH2On18 K y减弱系数 (1-0.37T/1000) pj K 19 乘积 r Kr ynyn 灰粒子辐射减弱20 K 5900/(Td)^(2/3) hpjk系数 K K21 乘积 μ μ khh K 22 气流辐射减弱数 K μ+Kr kynh 23 乘积 KpS KPS 24 烟气黑度 α 1-exp(-kps) +t t25 灰污管壁温度 t ? Δ pjhb 2烟气侧辐射放热W/(m26 α 查附录三图?? f*) 系数 ? 27 利用系数 ζ 查附录三图?? +aa28 烟气侧放热系数 α ξ() 1tf 29 热有效系数 ψ 查附录二图? a30 传热系数 K ψ 1 '-t"31 较大温差 ? θ t"-t'32 较小温差 Δ ? θ x tt=0.5*(t+t)33 平均温差 Δ ? ΔΔΔ Dx cjs34 对流传热量 Qsmkj/kg 3.6kΔtA/B smj dcdQ35 误差 Δ , (Q-Q)/Q*100 smsmsm 第十三节 空气预热器热力计算 一、空气预热器机构尺寸 空气预热器结构尺寸如图尺寸如图3-14，计算的空气预热器结构尺寸数据有设备制造厂提供，列于表3-28中。 68 长沙理工大学城南学院课程设计报告用纸 表3-28 空气预热器结构尺寸 序名 称 符号 单位 计算公式或数据来源 数值 号 1 转子直径 D mm 6200 2 中心筒直径 d mm 1200 (一)热 段 1 受热面当量直径 d mm 0.0094 dl 69 长沙理工大学城南学院课程设计报告用纸 22 烟气流通面积 A M 20.8 Y 23 空气流通面积 A M 20.8 K 4 烟气通道所占份额 x 0.417 y 5 空气通道所占份额 x 0.417 k 26 计算受热面积 A M 29839 js (二)冷 段 1 受热面当量直径 d m 0.0094 dl 22 烟气流通面积 A M 20.8 Y 23 空气流通面积 A M 20.8 K 24 烟气通道所占份额 x M 0.417 y 5 空气通道所占份额 x 0.417 k 26 计算受热面积 A M 7161 JS 二、空气预热器热力计算 空气预热器热力计算结果列于表3-29中。 表 3-29 空气预热器热力计算 序 名 称 符号单位计算公式或数据来源 数值 号 (一) 热 段 0 1 空气进口温度 t' C假定 02 空气出口温度 t" C 假定 空气预热器出口",,,,,,, 3 β" kyllzf过量空气系数 0'4 空气进口焓 H kj/kg 查焓温表 ky 0''5 空气出口焓 H kj/kg 查焓温表 ky ,,dky"0"0'6 对流吸热量 Q kj/kg ky()()HH,，,kykyky 20' 7 烟气进口温度 θC 由主省煤器热力计算知 8 烟气进口焓 H'查焓温表 kj/kg ky d Q,, '0"0'kyky9 烟气出口焓 H'' kj/kg ()kyHHH,，，kykyky 2, 续表 0"10 烟气出口温度 θ C 查焓温表3-3 0 11 平均烟温 θC (θ'+θ")/2 pj 0 12 空气平均温度 t C(t"+t')/2 pj 0t13 较小温差 Δ C θ'-t" x 0t14 较大温差 Δ C θ"-t' D 70 长沙理工大学城南学院课程设计报告用纸 (ΔtD-Δtx)/(2.3*LOG10((ΔtD0t15 平均温差 Δ C /Δtx))) Bj*Vy*(θpj+273)/(3600*273*216 烟气流速 W m/s y0.8) ,,ky"0()(273)/(3600273，，，BVtA, 17 空气流速 W m/s kkyjpjk)2 2烟气侧对流放热W/(my18 α 查附录三图 d系数 .c) 2空气侧对流放热W/(mk19 α 查附录三图 d系数 .c) 20 利用系数 ξ 查参考文献 21 系数 Π 查参考文献 2W/(mξ*Π/(1/(0.417*αkd)+1/(0.422 传热系数 k .c) 17*αyd)) c23 传热量 Q kj/kg 3.6*k*Δt*29839/Bj ky Q24 误差 Δ % (Qdky-Qcky)/Qdky*100 (二)冷段 0'1 进口烟温 θ C 由热段热力计算知 2 进口烟焓 H'kj/kg 由热段热力计算知 ky 03 空气进口温度 t' C 已知 0H'k4 空气进口焓 kj/kg 查焓温表 y05 空气出口温度 t" C 由热段热力计算知 0'6 空气出口焓 H' kj/kg 由热段热力计算知 k ,,ky"7 出口过量空气数 β" ,，ky2 ,,dky"0"0' ()()HH8 对流吸热量 Q kj/kg ，,,kykyky2 d Q,,'0"0'kyky9 烟气出口焓 H''kj/kg ky()KHH,，， kykyky2,0" 10 烟气出口温度 θ C查焓温表 0 11 平均烟温 θ C(θ"+θ')/2 pj 0 12 空气平均温度 tC(t"+t')/2 pj 续表 0t'13 较小温差 Δ C θ-t" x 0 t"14 较大温差 Δ Cθ-t' D 0t15 平均温差 Δ C (Δtx+ΔtD)/2 71 长沙理工大学城南学院课程设计报告用纸 Bj*Vy*(273+θpj)/(3600*273*216 烟气流速 w m/s y0.8) ,,ky"0，，，BVtA()(273)/(3600273), jpjy217 空气流速 w m/s k 2烟气侧对流放热W/(my18 α 查附录三图 d系数 .c) 2空气侧对流放热W/(mk19 α 查附录三图 d系数 .c) 2W/(mξ*Π/(1/(0.417*αyd)+1/(0.420 传热系数 k .c) 17*αkd)) c21 传热量 Q kj/kg 3.6*k*Δt*7161/Bj ky Q22 误差 Δ % (Qdky-Qcky)/Qdky*100 第十四节 热力计算数据的修正和计算结果汇总 一、热力计算数据的修正 热力计算的修正列于表3-30中。 表3-30 热力计算数据的修正 序名称 符号 单位 计算公式及数据来源 数值 号 (一) 排烟热损失修正 .1 排烟温度 θpy c 由空气予热器热力计算知 3-32 排烟焓 H kj/kg 查焓温表 py 3 排烟热损失 q % ((H-a*H)*(1-q/100))/q*100 2pypylh4 (二) 锅炉热效率修正 ,q1 锅炉总热损失 % q+q+q+q+q 23456 ,,q2 锅炉热效率 % 100- gl (三) 锅炉燃料消耗量修正 锅炉实际燃料消耗 Q/(*Q) 1B kg/h ,glglr 量 2计算燃料消耗量B kg/h B*(1-q/100) j4 (四) 炉膛吸热量修正 . 1热空气温度t c 由空气予热器热力计算知rk' 3-3 2理论热空气焓H kj/kg 查焓温表rk 续表 空气带入炉內的热''::,H，(,a，,a)H 3 Q kg/kg kkyRKlzflk 量 1kg燃料带入炉内4 Q kj/kg Qr*(100-q-q-q)/(100-q)+Q l3464h 的热量 72 长沙理工大学城南学院课程设计报告用纸 f-H")*(Q5 炉膛吸热量 Q kj/kg , lll 二、排烟温度校核 由空气预热器热力计算知排烟温度为141.96?，与排烟温度假定值135?相差6.96 ?,10?，符合要求。 三、热空气温度校核 由热空气预热器热力计算知热空气温度为323 ?，与假定值320 ?相差3?，符合要求。 四、热平衡计算误差校核 y23520 1、燃料支配热量 Q,,Q kJ/kg rdw ,,0.9043 2、锅炉热效率 gl q,2 3、机械不完全燃烧热损失 4 f11284.937 4、炉膛吸热量 Q,kJ/kgl d1678.645 5、后屏过热器对流吸热量 Q,kJ/kghp fjQ,226 6、后屏过热器附加吸热量 kJ/kghp dQ, 7、对流过热器对流吸热量 2175.641kJ/kg drlg fjQ,224 8、对流过热器附加吸热量 kJ/kgdrlg d70Q, 9、后墙引出管对流吸热量 kJ/kghy dQ,1062.641 10、高温再热器对流吸热量 kJ/kggzr fjQ,198 11、高温再热器附加吸热量 kJ/kggzr 12、第一转向室吸热量 QI=243kJ/kg 13、第二转向室吸热量 264.24 QII= kJ/kg dQ,144.45 14、低温再热器引出管吸热量 kJ/kgdzry 15、第三转向室吸热量 QIII=38.55kJ/kg 73 长沙理工大学城南学院课程设计报告用纸 d1843.594 16、低温再热器对流吸热量 Q,kJ/kgdzr fj114.48 17、低温再热器附加吸热量 Q,kJ/kgdzr dQ, 18、旁路省煤器对流吸热量 657.521 kJ/kgpsm fj26.44Q, 19、旁路省煤器附加吸热量 kJ/kgpsm d 20、主省煤器对流吸热量 1053.907Q,kJ/kg sm 21806.046 21、上述吸热量之和 ,,QkJ/kg q4100.092 22、热平衡计算绝对误差 , ,,,,,,QQQ,(1)kJ/kgrgl100 23、热平衡计算相对误差 0.43% 因为 ，所以符合要求。 ,Q,100% Q,，, rQ五、热力计算结果汇总 ,Q,,0.5% 热力计算结果汇总列表3-31中。 第十四节 热力计算结果数据处理及分析 一、关于炉内结焦与炉膛出口烟温的分析 74