電廠鍋爐助理工程師論文

循環(huán)流化床鍋爐運(yùn)行優(yōu)點(diǎn)及體會(huì)

一、引言

循環(huán)流行化床鍋爐技術(shù)是近十幾年來迅速發(fā)展的一項(xiàng)高效低污染清潔燃燒枝術(shù)。國際上這項(xiàng)技術(shù)在電站鍋爐、工業(yè)鍋爐和廢棄物處理利用等領(lǐng)域已得到廣泛的商業(yè)應(yīng)用，并向幾十萬千瓦級(jí)規(guī)模的大型循環(huán)流化床鍋爐發(fā)展；國內(nèi)在這方面的研究、開發(fā)和應(yīng)用也逐漸興起，已有上百臺(tái)循環(huán)流化床鍋爐投入運(yùn)行或正在制造之中。未來的幾年將是循環(huán)流化床飛速發(fā)展的一個(gè)重要時(shí)期。

二、循環(huán)流化床鍋爐的優(yōu)點(diǎn)

1、燃料適應(yīng)性廣

這是循環(huán)流化床鍋爐的主要優(yōu)點(diǎn)之一。在循環(huán)流化床鍋爐中按重量計(jì)，燃料僅占床料的1～3%，其余是不可燃的固體顆粒，如脫硫劑、灰渣等。因此，加到床中的新鮮煤顆粒被相當(dāng)于一個(gè)“大蓄熱池”的灼熱灰渣顆粒所包圍。由于床內(nèi)混合劇烈，這些灼熱的灰渣顆粒實(shí)際上起到了無窮的“理想拱”的作用，把煤料加熱到著火溫度而開始燃燒。在這個(gè)加熱過程中，所吸收的熱量只占床層總熱容量的千分之幾，因而對(duì)床層溫度影響很小，而煤顆粒的燃燒，又釋放出熱量，從而能使床層保持一定的溫度水平，這也是流化床一般著火沒有困難，并且煤種適應(yīng)性很廣的原因所在。

2、燃燒效率高

循環(huán)流化床鍋爐的燃燒效率要比鼓泡流化床鍋爐高，通常在95～99%范圍內(nèi)，可與煤粉鍋爐相媲美。循環(huán)流化床鍋爐燃燒效率高是因?yàn)橛邢率鎏攸c(diǎn)：氣固混合良好;燃燒速率高，其次是飛灰的再循環(huán)燃燒。3、高效脫硫

由于飛灰的循環(huán)燃燒過程，床料中未發(fā)生脫硫反應(yīng)而被吹出燃燒室的石灰石、石灰能送回至床內(nèi)再利用;另外，已發(fā)生脫硫反應(yīng)部分，生成了硫酸鈣的大粒子，在循環(huán)燃燒過程中發(fā)生碰撞破裂，使新的氧化鈣粒子表面又暴露于硫化反應(yīng)的氣氛中。這樣循環(huán)流化床燃燒與鼓泡流化床燃燒相比脫硫性能大大改善。當(dāng)鈣硫比為1.5～2.0時(shí)，脫硫率可達(dá)85～90%。而鼓泡流化床鍋爐，脫硫效率要達(dá)到85～90%，鈣硫比要達(dá)到3～4，鈣的消耗量大一倍。與煤粉燃燒鍋爐相比，不需采用尾部脫硫脫硝裝置，投資和運(yùn)行費(fèi)用都大為降低。4、氮氧化物(NOX)排放低

氮氧化物排放低是循環(huán)流化床鍋爐另一個(gè)非常吸引人的特點(diǎn)。運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)表明，循環(huán)流化床鍋爐的NOX排放范圍為50～150ppm或40～120mg/MJ。循環(huán)流化床鍋爐NOX排放低是由于以下兩個(gè)原因：一是低溫燃燒，此時(shí)空氣中的氮一般不會(huì)生成NOX;二是分段燃燒，抑制燃料中的氮轉(zhuǎn)化為NOX，并使部分已生成的NOX得到還原。

5、燃燒強(qiáng)度高，爐膛截面積小

爐膛單位截面積的熱負(fù)荷高是循環(huán)流化床鍋爐的另一主要優(yōu)點(diǎn)。其截面熱負(fù)荷約為3.5～4.5MW/m2，接近或高于煤粉爐。同樣熱負(fù)荷下鼓泡流化床鍋爐需要的爐膛截面積要比循環(huán)流化床鍋爐大2～3倍。6、負(fù)荷調(diào)節(jié)范圍大，負(fù)荷調(diào)節(jié)快

當(dāng)負(fù)荷變化時(shí)，只需調(diào)節(jié)給煤量、空氣量和物料循環(huán)量，不必像鼓泡流化床鍋爐那樣采用分床壓火技術(shù)。也不象煤粉鍋爐那樣，低負(fù)荷時(shí)要用油助燃，維持穩(wěn)定燃燒。一般而言，循環(huán)流化床鍋爐的負(fù)荷調(diào)節(jié)比可達(dá)(3～4)：1。負(fù)荷調(diào)節(jié)速率也很快，一般可達(dá)每分鐘4%。7、易于實(shí)現(xiàn)灰渣綜合利用

循環(huán)流化床燃燒過程屬于低溫燃燒，同時(shí)爐內(nèi)優(yōu)良的燃盡條件使得鍋爐的灰渣含炭量低(含炭量小于1%)，屬于低溫?zé)�透，易于�?shí)現(xiàn)灰渣的綜合利用，如作為水泥摻和料或做建筑材料。同時(shí)低溫?zé)�透也有利于灰渣中稀有金屬的提取�?、床內(nèi)不布置埋管受熱面

循環(huán)流化床鍋爐的床內(nèi)不布置埋管受熱面，因而不存在鼓泡流化床鍋爐的埋管受熱面易磨損的問題。此外，由于床內(nèi)沒有埋管受熱面，啟動(dòng)、停爐、結(jié)焦處理時(shí)間短，可以長時(shí)間壓火等。

9、燃料預(yù)處理系統(tǒng)簡單

循環(huán)流化床鍋爐的給煤粒度一般小于13mm，因此與煤粉鍋爐相比，燃料的制備破碎系統(tǒng)大為簡化。10、給煤點(diǎn)少

循環(huán)流化床鍋爐的爐膛截面積小，同時(shí)良好的混合和燃燒區(qū)域的擴(kuò)展使所需的給煤點(diǎn)數(shù)大大減少。既有利于燃燒，也簡化了給煤系統(tǒng)。

三、關(guān)于鍋爐燃燒調(diào)整的體會(huì)、循環(huán)流化床鍋爐效率的高低在于：1、循環(huán)的速度

①循環(huán)速度是以一次風(fēng)量來控制，在一定量的給煤量，風(fēng)量給大時(shí)，床溫會(huì)降低，燃燒效率降低，造成溫度場(chǎng)的不勻，制約鍋爐的熱效率，同時(shí)造成可燃物排放增加，排渣管容易堵塞，時(shí)間稍長隨著料層增加，流化不良，料層與風(fēng)帽連接中有一定厚的大料存在，長時(shí)間不能及時(shí)排掉大料使大料逐步大面積冷卻，形成死區(qū)與比較細(xì)的燃料分層燃燒，及時(shí)壓火處理也很難避免結(jié)焦事故。

②在一定給煤量，一次風(fēng)量過小，當(dāng)然不低于流化風(fēng)量，床溫在理論上當(dāng)然會(huì)提高，但是它的循環(huán)速度降低，部分受熱面的溫度場(chǎng)相對(duì)降低，爐膛內(nèi)燃料顆粒摩擦力相對(duì)降低，稀相區(qū)煙氣灰濃度也要減少，傳熱效果受到影響，因此風(fēng)量小也直接影響鍋爐效率。;S;③風(fēng)量加大的同時(shí)給煤量到一定時(shí)不能再給，因?yàn)槊哼M(jìn)

入爐內(nèi)燃燒，燃盡是有一定過程的，隨著料層的高度和燃料的燃盡程度制約，同時(shí)在燃燒不充分情況下時(shí)間稍長造成排渣管堵塞，容易造成事故發(fā)生。

④一定負(fù)荷下低風(fēng)量運(yùn)行，燃燒也完全燃盡，排渣也困難，因?yàn)榻咏�風(fēng)帽處的部分大顆�？偺幱陟o止態(tài)，大部分的大料不能帶動(dòng)它們流化，容易結(jié)小焦坯，造成排渣困難，以及后續(xù)的一系列問題。&~!2、溫度場(chǎng)均勻控制。

溫度場(chǎng)均勻與否在于循環(huán)灰量，循環(huán)速度，二次風(fēng)的進(jìn)入，料層高度等等；旋風(fēng)分離器分離效率越高，返料量越多。料層高度，循環(huán)速度都調(diào)整到最佳范圍內(nèi)，如各溫度溫差過大，說明還沒有達(dá)到最佳調(diào)整效果，找原因，精心細(xì)調(diào)，這樣任務(wù)是使溫度場(chǎng)均勻。3、燃料顆粒度

燃料顆粒粗細(xì)也能增加爐膛內(nèi)灰濃度、循環(huán)灰量，增加傳熱效果，節(jié)約燃料，提高鍋爐熱效率。

總之，我認(rèn)為溫度場(chǎng)均勻，循環(huán)灰量速度適當(dāng)，煙氣灰濃度高，熱效率就越高。

四、結(jié)束語

循環(huán)流化床技術(shù)是國際上公認(rèn)的最有前途的潔凈煤燃燒技術(shù)，為處理高硫煤和劣質(zhì)煤及滿足嚴(yán)格的大氣排放標(biāo)準(zhǔn)帶來了美好的前景，一定會(huì)成為鍋爐行業(yè)的主導(dǎo)方向。

擴(kuò)展閱讀：順序6：論文正文1.1我國電廠鍋爐發(fā)展概況 解放前,我國沒有電廠鍋爐制造專業(yè),僅引進(jìn)瑞士枝術(shù)合作試制了

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1緒論

1.1我國電廠鍋爐發(fā)展概況

解放前，我國沒有電廠鍋爐制造專業(yè)，僅引進(jìn)瑞士枝術(shù)合作試制了兩臺(tái)與201*kW汽輪發(fā)電機(jī)組配套蒸發(fā)量為12t/h的鍋爐。1949年穿過裝機(jī)總?cè)萘績H1849MW(其中火電裝機(jī)容量為1686MW)，全國發(fā)電量為4.3TWh。裝機(jī)居世界第21位，發(fā)電量居世界第25位，人均年占有發(fā)電量僅9.1kWh，發(fā)電煤耗超過727g/(kWh)。

新中國成立后在第一個(gè)五年計(jì)劃期間，建立了上海鍋爐廠，哈爾濱鍋爐廠，開始生產(chǎn)中、高參數(shù)的中、大型電廠鍋爐。隨后又建立了武漢，北京以及東方鍋爐廠，也生產(chǎn)電廠鍋爐。

我國火力發(fā)電經(jīng)歷了四個(gè)發(fā)展階段。在1949年～1960年的第一階段，我國已經(jīng)開始自行設(shè)計(jì)，制造了6、12、25、50MW中壓和高壓汽輪發(fā)電機(jī)組配套的鍋爐。1961年～1980年第二階段，我國自行研制了超高壓125、200和亞臨界壓力300MW汽輪發(fā)電機(jī)組配套的400、670、1000t/h的自然循環(huán)鍋爐和直流鍋爐。在1981～1990年的第三階段，為適應(yīng)我國改革開放政策和現(xiàn)代化的建設(shè)，火電建設(shè)到了較快的發(fā)展。在此階段，火電裝機(jī)容量增加了一倍以上，并從美國引進(jìn)枝術(shù)制造了先進(jìn)的300MW和600MW汽輪發(fā)電機(jī)組配套的1025t/h和201*t/h控制循環(huán)鍋爐。同時(shí)還進(jìn)口了多臺(tái)300～800MW亞臨界壓力超臨界壓力鍋爐，另外還建設(shè)了100MW級(jí)的燃?xì)?蒸汽聯(lián)合循環(huán)發(fā)電機(jī)組。在1991年以后的第四階段，火力發(fā)電伴隨水力發(fā)電和已起步的核能發(fā)電繼續(xù)加快發(fā)展。因此，循環(huán)流化床鍋爐和燃?xì)?蒸汽聯(lián)合循環(huán)發(fā)電機(jī)組得到了較快的發(fā)展。

目前，我國發(fā)電設(shè)備總裝機(jī)容量已達(dá)0.622TW，還有大量的大型機(jī)組正在建設(shè)中。201*年全年共完成發(fā)電量2.8344PWh，人均年占有發(fā)電量已達(dá)1500kWh以上(但發(fā)展國家相比仍較低)。發(fā)電煤耗以降低340g/(kWh)左右。

1.2鍋爐枝術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)

推動(dòng)鍋爐枝術(shù)的動(dòng)力主要有三方面因素：首先是燃料價(jià)格上漲�；�石燃料屬于一次性能源，隨著開采量的增加，儲(chǔ)藏量逐漸減少，而世界經(jīng)濟(jì)在增長，對(duì)能源的需求量不斷增大，這使得煤炭、石油等的供應(yīng)將更加緊張，使其價(jià)格上漲。這將促使能源部門更加有效的利用燃料的熱，如提高鍋爐效率、提高蒸汽參數(shù)和提高發(fā)電效率的措施，相應(yīng)的推動(dòng)了燃燒枝術(shù)的發(fā)展。其次是環(huán)境保護(hù)問題由于

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環(huán)境保護(hù)的要求污染物的排放壽誕了嚴(yán)格的限制，促使在鍋爐枝術(shù)中發(fā)展清潔有效的燃燒方法，需求情節(jié)有效的脫硫、脫硝枝術(shù)。再次是基礎(chǔ)科學(xué)的發(fā)展，電子計(jì)算機(jī)及計(jì)算技術(shù)的發(fā)展也推動(dòng)了鍋爐的設(shè)計(jì)從主要是經(jīng)驗(yàn)方式逐漸向理論分析方法過渡，是過路的設(shè)計(jì)更加精細(xì)、合理、可靠、其性能更加提高。

1.2.1鍋爐容量和蒸汽參數(shù)

增大鍋爐容量和提高蒸汽參數(shù)是電廠鍋爐的主要發(fā)展方向。近十年來，單臺(tái)機(jī)組容量不斷增長是一個(gè)總的趨勢(shì)。擴(kuò)大單機(jī)容量可使發(fā)電容量迅速增長以適應(yīng)社會(huì)發(fā)展的需要，同時(shí)可以使基建投資和設(shè)備費(fèi)用降低，減少運(yùn)行費(fèi)用以及解約金屬材料。提高蒸汽參數(shù)和采用蒸汽再熱是提高熱點(diǎn)轉(zhuǎn)換效率的有效方法。另外熱電聯(lián)產(chǎn)是提高燃料能量利用率的有效方法，熱電聯(lián)產(chǎn)可以減少凝汽式電廠的凝汽損失，可以省去數(shù)量眾多、效率低的小鍋爐房，既節(jié)省了能源，要保護(hù)環(huán)境。

1.2.1鍋爐燃燒技術(shù)

高參數(shù)大容量鍋爐的發(fā)展推動(dòng)了鍋爐燃燒技術(shù)的進(jìn)步。它是燃燒技術(shù)從層然發(fā)展到燃燒效率高、鍋爐容量大的煤粉燃燒，這對(duì)擴(kuò)大電力工業(yè)的規(guī)模，以適應(yīng)經(jīng)濟(jì)增長對(duì)電力的需求起了重要的作用。

循環(huán)流化床鍋爐燃燒技術(shù)既能在燃燒中搞笑的脫硫，又能控制NOx的生成，對(duì)劣質(zhì)煤還有較好的適應(yīng)性。因此，受到了電力工業(yè)、鍋爐制造業(yè)的重視，，包括我國在內(nèi)的世界許多知名鍋爐廠都在努力開發(fā)這種技術(shù)。近幾年來，這項(xiàng)燃燒技術(shù)在我國得到了廣泛的應(yīng)用，雖然最大單機(jī)容量只有125MW左右，不久的將來300、400、500MW循環(huán)流化床鍋爐機(jī)組一定會(huì)投入使用。

1.2.3燃?xì)?蒸汽聯(lián)合循環(huán)機(jī)組的鍋爐

目前燃煤聯(lián)合循環(huán)發(fā)電技術(shù)主要有這樣幾種方式：整體煤氣化聯(lián)合循環(huán)，增壓硫化長聯(lián)合循環(huán)以及為城市既供電又供熱，還供應(yīng)煤氣的所謂三聯(lián)供技術(shù)。

由于流化床燃燒技術(shù)的發(fā)展，帶增壓流化床鍋爐的燃?xì)?蒸汽聯(lián)合循環(huán)以開發(fā)成功并得到應(yīng)用。對(duì)這種發(fā)電來說，不足之處在于進(jìn)入燃?xì)廨啓C(jī)的燃?xì)鉁囟容^低，不能充分發(fā)揮聯(lián)合循環(huán)的效率，因而現(xiàn)正在開發(fā)一種稱為整體煤氣化、增壓流化床聯(lián)合循環(huán)電站。在整體煤氣化、增壓流化床聯(lián)合循環(huán)電站中，沒再送入增壓流化床鍋爐之前，預(yù)先用增壓流化床的氣化技術(shù)使其裂解，放出煤氣、焦油后，將裂解后的半焦送入增壓流化床鍋爐燃燒。有些人甚至打算進(jìn)一步發(fā)展這種技術(shù)，使之既供熱又供電，還能供應(yīng)煤氣，即稱三聯(lián)供電站。由于燃?xì)?蒸汽聯(lián)合循環(huán)發(fā)電具有高效，低污染，地投資等優(yōu)點(diǎn)，它受到各國動(dòng)力界的廣泛重視。

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2鍋爐熱力計(jì)算述

2.1概述

2.1.1鍋爐熱力計(jì)算方法

根據(jù)計(jì)算任務(wù)的不同，可分為設(shè)計(jì)(結(jié)構(gòu))熱力計(jì)算和校核熱力計(jì)算兩種。設(shè)計(jì)熱力計(jì)算：進(jìn)行設(shè)計(jì)新鍋爐時(shí)的熱力計(jì)算稱為設(shè)計(jì)熱力計(jì)算。設(shè)計(jì)熱力計(jì)算的任務(wù)是，在鍋爐容量和參數(shù)、燃料性質(zhì)以及某些受熱面邊界處的水、汽、風(fēng)、眼溫度給定的情況下，選定合理的例子結(jié)構(gòu)和尺寸，并計(jì)算出個(gè)受熱面積的數(shù)值。同時(shí)也為鍋爐其他一些計(jì)算提供必要的源數(shù)據(jù)。

校核熱力計(jì)算：校核熱力計(jì)算的任務(wù)是在鍋爐容量和參數(shù)、燃料性質(zhì)、鍋爐各部分結(jié)構(gòu)和尺寸已知的情況下，確定個(gè)受熱面邊界處的水、風(fēng)、汽、煙溫度以及風(fēng)、煙流經(jīng)個(gè)受熱面時(shí)的速度和鍋爐效率、燃料消耗量等。校核熱力計(jì)算可幫助人們正確定出提高鍋爐安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行水平和鍋爐的合理措施，同時(shí)為鍋爐的其它計(jì)算，如鍋爐通風(fēng)計(jì)算，強(qiáng)度計(jì)算以及水動(dòng)力計(jì)算等提供有關(guān)的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。

2.1.2校核熱力計(jì)算主要內(nèi)容

1.鍋爐輔助熱力計(jì)算：這部分計(jì)算的目的是為后面受熱面的熱力計(jì)算提供必要的基本數(shù)據(jù)或圖表。

2.受熱面熱力計(jì)算：其中包含為熱力計(jì)算提供結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)的各受熱面的結(jié)構(gòu)計(jì)算。

3.計(jì)算數(shù)據(jù)的分析：這部分內(nèi)容往往是鑒定設(shè)計(jì)質(zhì)量、考核學(xué)生專業(yè)技術(shù)水平的主要依據(jù)。

2.1.3鍋爐熱力計(jì)算應(yīng)提供的必要資料

1.給定燃料及其特性；

2.鍋爐的主要參數(shù)，如鍋爐蒸發(fā)量，給水的壓力和溫度，過熱蒸汽和再熱蒸汽的主要參數(shù)等；

3.鍋爐概況，如鍋爐結(jié)構(gòu)的基本特點(diǎn)、制粉設(shè)備及其系統(tǒng)、燃燒及排渣方式以及連續(xù)排污量等；

4.鍋爐結(jié)構(gòu)簡圖、煙氣和汽水系統(tǒng)流程圖、受熱面和煙道的主要尺寸等；

2.1.4整體校核熱力計(jì)算過程的順序

1.列出熱力計(jì)算的主要原始數(shù)據(jù)，包括鍋爐主要參數(shù)和燃料特性參數(shù)；

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2.根基燃料、燃燒方式及鍋爐結(jié)構(gòu)布置特點(diǎn)，進(jìn)行鍋爐通道空氣量平衡計(jì)算；3.理論工況下(a=1)的熱力計(jì)算；4.計(jì)算鍋爐通道內(nèi)煙氣的特性參數(shù)；5.繪制煙氣溫度表；

6.鍋爐熱平衡計(jì)算和燃料消耗量的估算；7.鍋爐爐膛熱力計(jì)算；

8.按煙氣流向?qū)Ω魇軣崦嬉来芜M(jìn)行熱力計(jì)算；9.鍋爐整體計(jì)算誤差的校驗(yàn)；10.設(shè)計(jì)分析及結(jié)論。

2.2熱力計(jì)算方法

鍋爐熱力計(jì)算采用漸次逼近法。這是一種試算的方法，計(jì)算過程繁瑣。在計(jì)算中，不僅煙氣和工質(zhì)在鍋爐流程中的參數(shù)(如壓力，溫度等)是未知數(shù)，熱放溫度等終端參數(shù)也是未知數(shù)的。在一個(gè)具體的計(jì)算式中往往會(huì)同時(shí)出現(xiàn)多個(gè)未知量，這就需要先假定一些量，然后通過計(jì)算方法校準(zhǔn)它。由于所求參數(shù)與假定參數(shù)之間的相互聯(lián)系和影響，因此一個(gè)參數(shù)往往需要多次假定才能最后確定。

2.2.1爐膛輻射受熱面熱力計(jì)算方法

由于影響爐膛產(chǎn)熱過程的因素很多，所以到目前為止，直接用理論分析方法進(jìn)行爐膛傳熱計(jì)算是不可能的，必須進(jìn)行不同程度的簡化，提出簡單的傳熱模式，在進(jìn)行近似計(jì)算。爐膛傳熱計(jì)算的方法較多，較實(shí)用的是半經(jīng)驗(yàn)法，既運(yùn)用相似理論分析，并通過大量實(shí)驗(yàn)而綜合得出半經(jīng)驗(yàn)公式。假定傳熱過程與燃燒過程分開，在必須考慮燃燒工況影響時(shí)，引入經(jīng)驗(yàn)系數(shù)修正。對(duì)流傳熱忽略不計(jì)。火焰和煙氣的輻射傳熱量按某一平均溫度計(jì)算。只有輻射傳熱和熱平衡兩個(gè)代數(shù)方程式。此法簡單，并大致反映了爐內(nèi)傳熱基本規(guī)律。因此目前工程上爐膛傳熱計(jì)算的主要方法。

在進(jìn)行爐膛校核熱力計(jì)算時(shí)，需先假定爐膛出口煙氣溫度，在與最后計(jì)算出的爐膛出口煙氣溫度進(jìn)行比較，誤差不能超過下表的范圍，反之重新假設(shè)再反復(fù)計(jì)算，直到滿足條件為止。

2.2.2半輻射和對(duì)流受熱面的熱力計(jì)算方法

半輻射受熱面系指爐膛上部或出口煙窗的大屏或后屏受熱面。對(duì)流受熱面系指凝渣管束，鍋爐管束，對(duì)流過熱器，再熱器，省煤器，空氣預(yù)熱器和附加受熱面。這些受熱面同時(shí)兼有對(duì)流和輻射傳熱，而以對(duì)流傳熱為主，故按對(duì)流傳熱進(jìn)行計(jì)算。某受熱面，如屏，凝渣管束，和高溫?zé)煔鈪^(qū)域的對(duì)流過熱器，從爐膛直

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接吸收熱輻射熱，在爐膛計(jì)算時(shí)已確定，這部分輻射量在對(duì)流傳熱計(jì)算中應(yīng)考慮進(jìn)去。對(duì)于煙氣在受熱面管之間的輻射傳熱，也折算為對(duì)流傳熱來考慮。

設(shè)計(jì)計(jì)算；首先確定受熱面的布置形式和工質(zhì)設(shè)計(jì)參數(shù)(受熱面工質(zhì)的進(jìn)，出口溫度)，計(jì)算需要的傳熱量，再根據(jù)已確定的進(jìn)，出口煙氣溫度，計(jì)算所需的受熱面面積。

校核計(jì)算；先進(jìn)性結(jié)構(gòu)特性計(jì)算，為傳熱計(jì)算提供結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)。在進(jìn)行校核計(jì)算中，需先假設(shè)出口煙溫或工質(zhì)的(出口)溫度，計(jì)算誤差應(yīng)滿足下標(biāo)的范圍。

當(dāng)對(duì)鍋爐某一部件進(jìn)行熱力計(jì)算時(shí)，通常根據(jù)該部件近，出口的煙氣溫度和工質(zhì)溫度，用逐次漸近法計(jì)算該部件的吸熱量，傳熱系數(shù)和傳熱溫壓，保證按熱平衡方程所確定的煙氣放熱量QPh和按傳熱方程所確定的傳熱量Qch之間的誤差在下表范圍內(nèi)。

尾部受熱面熱力計(jì)算完成后，要對(duì)假設(shè)的排煙溫度和熱空氣溫度進(jìn)行校核，當(dāng)假設(shè)煙溫和熱空氣溫度和計(jì)算煙溫和熱空氣溫度以滿足下表的關(guān)系時(shí)人為計(jì)算合格，否則應(yīng)用逐次漸近法重新計(jì)算，直到滿足條件為止。

應(yīng)用漸次逼近法進(jìn)行對(duì)流受熱面的熱力計(jì)算，若計(jì)算誤差超過表中的允許值，需重新估計(jì)煙溫值。當(dāng)Qph小于Qch值時(shí)，第二次估計(jì)煙溫時(shí)，應(yīng)使該級(jí)受熱面進(jìn)出、口處煙溫差大于第一次計(jì)算時(shí)的煙溫差；反之，則需小于第一次計(jì)算時(shí)的溫差值。

表2-1熱力計(jì)算允許誤差表

受熱面爐膛后屏凝渣管過熱器再熱器計(jì)算項(xiàng)出口煙溫對(duì)流換熱量對(duì)流換熱量對(duì)流換熱量對(duì)流換熱量對(duì)流換熱量省煤器兩級(jí)間接頭水溫℃單位℃％％％％％誤差分析允許誤差值≤±100≤±21j1QphQchQph≤±5100≤±2≤±2≤±22tsm1tsmQphQchQph100≤±10空氣預(yù)熱器對(duì)流換熱量％≤±2兩級(jí)間接頭水溫℃2tk1tk≤±10新疆大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（設(shè)計(jì)）

續(xù)表2-1

排煙溫度℃pypy*≤±10熱風(fēng)溫度℃trktrkQdQd*QdQr*≤±40附加受熱面對(duì)流換熱量％100q4≤±10鍋爐總換熱量％Q1100Qr100≤±0.52.3基本資料

2.3.1鍋爐范圍

1.鍋爐額定蒸發(fā)量：De=220t/h=220×103kg/h2.給水溫度：tgs=215℃3.過熱蒸汽溫度：tgr=540

4.過熱蒸汽壓力(表壓)：Pgr=9.8Mpa

5.制粉系統(tǒng)：中間倉庫式(熱空氣做干燥劑、鋼球筒式磨煤機(jī))6.燃燒方式：四角切換燃燒7.排渣方式：固態(tài)8.環(huán)境溫度：20℃9.蒸汽流程：

一次噴水減溫低溫對(duì)流過熱器屏式過熱器二次噴水減溫高溫對(duì)流過熱器冷段高溫對(duì)流過熱器熱段汽包頂棚管汽輪機(jī)圖2-1蒸汽流程圖

10.煙氣流程：

爐膛→屏式過熱器→高溫對(duì)流過熱器→低溫對(duì)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

鍋爐受熱面的布置結(jié)構(gòu)示意圖如圖2-2下所示：

新疆大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（設(shè)計(jì)）

1低溫省煤器；2高溫省煤器；3汽包；4下降管；5下聯(lián)箱；6水冷壁；

7上聯(lián)想；8頂棚管過熱器；9低溫對(duì)流過熱器；10屏式過熱器；

11高溫過熱器；12集汽聯(lián)箱；13低溫空氣預(yù)熱器；

14高溫空氣預(yù)熱器；15噴燃?xì)猓?6爐膛

圖2-2220t/h高壓鍋爐示意圖

2.3.2過量空氣系數(shù)和漏風(fēng)系數(shù)

爐膛出口過量空氣系數(shù)由燃料性質(zhì)核燃料方式?jīng)Q定的。其值一般在1.1～1.5的范圍內(nèi)變化，不同受熱面由于結(jié)構(gòu)不同，漏風(fēng)系數(shù)也不同。燃燒煤粉時(shí)，煤粉制粉系統(tǒng)還有一部分漏風(fēng)，在鍋爐設(shè)計(jì)計(jì)算中也必須考慮。

新疆大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（設(shè)計(jì)）

表2-2漏風(fēng)系數(shù)和過量空氣系數(shù)

序號(hào)123456789名稱制粉系統(tǒng)爐膛屏,凝渣管高溫過熱器低溫過熱器高溫省煤器高溫空預(yù)器低溫省煤器低溫空預(yù)器額定負(fù)荷時(shí)漏風(fēng)出口過量空氣系數(shù)系數(shù)0.10.0500.0250.0250.020.050.020.051.21.21.2251.251.271.321.341.392.3.2各種負(fù)荷下汽水側(cè)各點(diǎn)壓力值

表2-3各種負(fù)荷下汽水測(cè)個(gè)點(diǎn)壓力值

低溫省煤器入100%95%90%85%80%75%70%11.5711.4211.2811.1511.0210.910.78高溫省高溫省煤器入煤氣出11.2811.1511.0410.9710.8210.7110.6111.0810.9810.8810.7810.6810.610.52汽包10.9810.8810.7910.710.6110.5310.45低溫過屏過熱高過冷高過熱熱器出器出口段出口段出口10.4910.4410.3910.3410.2910.2410.210.210.1710.1510.1210.110.0710.0510.110.0810.0710.0510.0310.02109.99.99.99.99.99.99.92.3.2煤質(zhì)分析數(shù)據(jù)

燃料對(duì)鍋爐的影響較大1.燃料水分

燃料水分較多的煤，爐內(nèi)燃燒溫度降低，煙氣量增大，使?fàn)t膛的輻射傳熱量減少，煙道對(duì)流傳熱量增大。水分較多的煤著火熱較大，在揮發(fā)分等其它條件相同時(shí)需要采用較高的熱空氣溫度，空氣預(yù)熱器的受熱面面積隨著增大。

2.燃料灰分

燃料灰分燃用較多的煤應(yīng)采用較低的煙氣速度或其它減輕磨損的措施。有些國家對(duì)多灰燃料的鍋爐采用塔形或半塔形布置方式，使煙氣不改變流動(dòng)方向，飛灰在橫斷面上的分布比較均勻，有利減輕受熱面的飛灰磨損�；业娜诨�特性影響爐膛出口煙溫的選擇，而爐膛出口煙溫的變化使鍋爐中輻射對(duì)流傳熱份額發(fā)生變化。

新疆大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（設(shè)計(jì)）

3.燃料揮發(fā)份

燃料揮發(fā)份多的煤易于著火和燃燒，燃盡所需時(shí)間段，故所需爐膛容積小，熱空氣溫度較低。對(duì)著揮發(fā)份少的煤，要求爐膛容積大，爐膛橫斷面較小，并在燃燒區(qū)敷設(shè)，使著火區(qū)煙溫提高，燃料在爐膛停留時(shí)間長。

4.燃料硫分

硫分是十分有害的元素，對(duì)水冷壁，高溫輻射，高溫對(duì)流受熱面的積灰和腐蝕以及低溫受熱面的腐蝕都有直接和間接的影響。

表2-4煤質(zhì)分析數(shù)據(jù)

元素成分（%）收到基水灰碳?xì)溲醯�硫低位發(fā)分分煤種熱量MarAarCarHarOarNarSar(kJ/kg)徐州1013.5634.16.71.51.2煙煤24720灰熔點(diǎn)干燥無空氣干可磨性變形溫軟化溫熔化溫灰基揮燥基水系數(shù)度度度發(fā)分分MadDTSTFTKkmVdaf(%)（%）（℃）（℃）（℃）3721.6110013801450

新疆大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（設(shè)計(jì)）

3輔助計(jì)算

為了便于鍋爐各受熱面的熱力計(jì)算，往往在熱力計(jì)算開始之前，依據(jù)提供的原始資料和數(shù)據(jù)，將熱力計(jì)算中常用的一些基本參數(shù)和數(shù)據(jù)，如鍋爐各處的煙氣量、煙氣成分、煙氣特性參數(shù)以及煙氣焓溫表等，設(shè)計(jì)成計(jì)算圖或計(jì)算表，一邊在以后的計(jì)算中隨時(shí)查用，這些計(jì)算圖(表)的計(jì)算稱為鍋爐熱力計(jì)算的輔助計(jì)算或準(zhǔn)備計(jì)算。

輔助計(jì)算包括以下內(nèi)容：1．燃料數(shù)據(jù)的分析和整理；

2．鍋爐漏風(fēng)系數(shù)的確定和空氣量平衡；3．燃料的燃燒計(jì)算及煙氣特性參數(shù)的確定；4．鍋爐熱平衡及鍋爐熱效率、燃料消耗量的計(jì)算。

3.1燃料數(shù)據(jù)的分析

燃料數(shù)據(jù)應(yīng)符合鍋爐熱力計(jì)算的規(guī)定和要求。對(duì)燃煤來說，要求提供以下原始資料：

1．煤的應(yīng)用基元素分析；2．煤的應(yīng)用基低位發(fā)熱量；3．煤的干燥無灰基揮發(fā)分含量；4．灰的熔融特性參數(shù)(t1、t2、t3)值；5．煤的可磨性系數(shù)。

如果提供的燃料原始資料不符合熱力計(jì)算的要求，則要進(jìn)行必要的數(shù)據(jù)換算換算公式為

X=X0×K(3-1)

公式中的換算系數(shù)K不僅可以用于各基準(zhǔn)間百分?jǐn)?shù)的換算，也可以用于不同基準(zhǔn)下煤高位發(fā)熱量之間的換算。但是不同基準(zhǔn)下的低位發(fā)熱量之間的換算，必須先化成高位發(fā)熱量之后。才能用換算系數(shù)K進(jìn)行換算。但是，不能用于水分之間的換算。而水分之間的換算用下面公式：

MarMfM100Madf100(3-2)

式中Mf外部水分，％。

新疆大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（設(shè)計(jì)）

3.2鍋爐的空氣量平衡

在負(fù)壓下工作的鍋爐機(jī)組，爐外的冷空氣不斷的漏入爐膛和煙道內(nèi)，致使?fàn)t膛和煙道各處的空氣量、煙氣量、溫度和焓值相應(yīng)的發(fā)生變化。

對(duì)于爐膛和煙道各處實(shí)際空氣量的計(jì)算稱為鍋爐的空氣量平衡。在鍋爐熱力計(jì)算中，常用過量空氣系數(shù)來說明鍋爐爐膛和煙道的實(shí)際空氣量。

3.3燃料燃燒計(jì)算

燃料燃燒計(jì)算以單位質(zhì)量(或體積)的然量為基礎(chǔ)。燃料燃燒計(jì)算包括：燃燒計(jì)算、煙氣特性計(jì)算、煙氣焓計(jì)算。

1.燃燒計(jì)算需要算出：理論空氣量，理論空氣容積、RO2容積、理論干煙氣容積、理論水蒸氣容積等。

2.煙氣特性需要計(jì)算出：各受熱面的煙道平均過量空氣系數(shù)、干煙氣容積、水蒸氣容積、煙氣總?cè)莘e、RO2容積份額，水蒸氣容積份額、三原子氣體和水蒸氣容積總份額、容積飛灰濃度、煙氣質(zhì)量、質(zhì)量飛灰濃度等。

計(jì)算中需注意的是，由于本爐屏和凝渣管的漏風(fēng)系數(shù)為0，故爐膛、屏式過熱器、凝渣管的出口過量空氣系數(shù)均相同，可直接取爐膛出口過量空氣系數(shù)；其它受熱面的平均過量空氣系數(shù)則取該受熱面的進(jìn)、出口過量空氣系數(shù)的算術(shù)平均值

3.煙氣焓的計(jì)算需要分別計(jì)算出爐膛、屏式過熱器、高溫過熱器、低溫過熱器、高溫省煤器、高溫空氣預(yù)熱器、低溫省煤器、低溫空氣預(yù)熱器等所在煙氣區(qū)域的煙氣在不同溫度值下的焓。

在鍋爐煙道中，沿著煙氣的流程，不同部位的過量空氣系數(shù)不同，因此煙氣的焓也不同。在受熱面的傳熱計(jì)算中，必須分別計(jì)算各個(gè)受熱面所在部位的煙氣焓并制造成焓溫表。根據(jù)過量空氣系數(shù)和煙氣溫度，可求出煙氣焓；反之，也可以由過量空氣系數(shù)和煙氣的焓查出煙氣的溫度。

3.4鍋爐熱效率和消耗量的估算

鍋爐熱效率及燃料消耗量計(jì)算步驟：

1.計(jì)算鍋爐輸入熱量Qr；對(duì)于燃煤鍋爐，如果燃料和空氣都沒有利用外界熱量進(jìn)行預(yù)熱，且水分Mar新疆大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（設(shè)計(jì)）

5.計(jì)算過路燃料消耗量。由于計(jì)算時(shí)及的排煙溫度為假定值，所以計(jì)算出的燃料消耗量實(shí)為估算值。

表3-1燃燒計(jì)算表

序號(hào)123456項(xiàng)目名稱理論空氣量理論氮容積RO2容積符號(hào)單位（標(biāo)準(zhǔn)狀況下）計(jì)算公式及數(shù)據(jù)0.0889Car0.375Sar0.265Har0.0333Oar0.8Nar0.79V0結(jié)果6.5045.1501.1846.3340V0VN20m3/kgm3/kgm3/kgm3/kgm3/kgm/kg3VRO2100CarS1.8660.7ar1001000理論干煙氣Vgy容積理論水蒸氣V0H2O容積VN2VRO211.1Har1001.24Mar01000.0161V0.6840.920飛灰份額fh查表2-4【1】表3-2煙氣特性表

項(xiàng)目工程單位（標(biāo)爐膛符號(hào)準(zhǔn)情況屏凝下）渣管高過低過高溫省煤氣1.2701.2608.025高溫空預(yù)器1.3201.2958.253低溫低溫空省煤預(yù)器氣1.3401.3308.4811.3901.3658.708受熱面出口過量空氣系數(shù)煙道平均過量空氣系數(shù)干煙氣容積pj1.201*.201*.2251.2137.7161.2501.2387.879Vgy00pj1V0Vgy0m3/kgm/kgm3/kg37.635水蒸氣容積VH2O0.016pj1V煙氣總?cè)莘eVgyVH2OVH2O0.6878.3220.1420.0830.6878.4040.1410.0820.6888.5670.1380.0800.6888.7130.1360.0790.6898.9410.1320.0770.6899.1700.1290.0750.6909.3980.1260.073VyrRO2RO2容積份額VRO2/Vy水蒸氣容積份額VH2O/Vy三原子氣體和水蒸氣容積總份額rRO2rH2O容積飛灰濃度rH2Orvg/m30.2250.2230.2180.2150.2090.2040.19910Aar1Aar100fh/VyVo14.92414.77914.49814.25413.89013.54513.21611.05811.16411.37711.56811.86512.16212.4600.0110.0110.0110.0110.0100.0100.010煙氣質(zhì)量1.306pjmyykg/kgkg/kg質(zhì)量飛灰濃度Aarfh/(100my)

新疆大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（設(shè)計(jì)）

表3-3煙氣焓溫表(用于爐膛，屏式過熱器，高溫過熱器的計(jì)算)

煙氣或理論煙氣理論空氣理論煙氣焓增空氣溫焓焓度0hy000(C)hykJ/kghkkJ/kg400500600700800900100011001201*300140015001600170018001900201*21002201*053.7705139.5486253.9167396.3828563.3259749.2653523.6594449.7771114.3685396.7081142.4676363.0861166.9427343.9041185.9408340.3311205.36310954.6299348.3361223.10112177.72910373.3161237.48313415.21311404.5401253.95614669.16812450.4641261.19215930.36013503.8021273.00817203.36814562.0181283.08518486.45315628.5601294.10719780.56116698.2231296.45621077.01717768.2771304.45322381.47018854.2661308.80123690.27119938.9541320.66025010.93121032.8771316.95426327.88522124.59029217.5061535.29630752.80327678.0611539.44529743.3281562.58931305.91726152.3231525.73828176.5351566.79324630.6721521.65126623.6801552.85523120.2051510.46725074.8791548.80021612.1651508.04023537.6611537.219201*5.7721496.3942201*.8791534.78118631.1211484.65120479.8221523.05717159.2611471.86018968.7161511.10615696.1211463.14117470.5231498.19314252.3931443.72815981.2341489.28912824.2961428.09714511.7251469.50911417.3311406.96413058.0041453.72110032.1061385.22611625.8401432.1648669.0001363.10610215.7031410.1377333.2571335.7438828.0771387.626爐膛，屏，凝渣管=1.2hyhy高溫過熱器=1.225hyhy1085.7774758.5026029.5031271.0014846.5946140.7471294.1541327.4271303.7547468.1751359.902

新疆大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（設(shè)計(jì)）

表3-4煙氣焓溫表(用于低溫過熱器，高溫省煤器的計(jì)算)

煙氣或理論煙氣理論空氣理論煙氣焓增空氣溫焓焓度000h0hkj/kghkj/kgyk(C)y3004005006007008002996.9794053.7705139.5486253.9167396.3828563.3252619.1341056.7923523.6591085.7774449.7771114.3685396.7081142.4676363.0861166.9427343.90410399.3018987.1541412.14710546.1797603.0921384.0629114.4161431.7636251.9921351.1017711.0271403.3894934.6851317.3076340.9871370.039低溫過熱器=1.25hyhy高溫省煤器=1.27hy3704.145hy3651.7621282.9231301.0135005.1581335.829表3-5煙氣焓溫表(用于高溫空氣預(yù)熱器，低溫省煤器的計(jì)算)

煙氣或理論煙氣理論空氣理論煙氣焓增空氣溫焓焓度0(C)0高溫空氣預(yù)熱器=1.32低溫省煤器=1.340hykj/kghkkj/kg0hyhy1247.235hyhy1264.462hy100201*00400500600971.6081970.0692996.9794053.7705139.5486253.916861.337998.4621732.4311026.9102619.1341056.7923523.6591085.7774449.7771114.3685396.7081277.2122524.4471310.6553835.1021346.2395181.3411382.1356563.4761417.3867980.8628088.7966652.4725251.8143887.4842559.0961294.6331328.3891364.3301400.6571436.325表3-6煙氣焓溫表(用于高溫空氣預(yù)熱器，低溫省煤器的計(jì)算)

煙氣或空理論煙氣焓理論空氣焓氣溫度理論煙氣焓增0hy(0C)100201*004005006000hykJ/kghk0kJ/kg低溫空氣預(yù)熱器=1.39hyhy971.6081970.0692996.9794053.7705139.5486253.916861.337998.4621732.4311026.9102619.1341056.7923523.6591085.7774449.7771114.3685396.7081307.5291338.1882645.7171372.7244018.4411409.5565427.9971446.9636874.9611483.6718358.632新疆大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（設(shè)計(jì)）

表3-7鍋爐熱平衡及燃料消耗量計(jì)算

序號(hào)123456789101112131415161718192021項(xiàng)目名稱鍋爐輸入熱量排煙溫度排煙焓冷空氣溫度理論冷空氣焓化學(xué)未完全燃燒損失機(jī)械未完全燃燒損失排煙處過量空氣系數(shù)排煙損失散熱損失灰渣損失鍋爐總損失鍋爐熱效率保熱系數(shù)過熱蒸汽焓給水溫度給水焓鍋爐實(shí)際負(fù)荷鍋爐有效利用熱實(shí)際燃料消耗量計(jì)算燃料消耗量符號(hào)Qr單位計(jì)算公式及數(shù)據(jù)QrQar,net結(jié)果247201*01708.98620kJ/kg℃kJ/kg℃kJ/kgpyhpy先估后校查焓溫表用插值法求得取用hlk0tlkhlk0ctkV取用取用0172.2670.51.51.395.8560.50.0248.38091.6200.9953475.130215923.6652201*0q3%%%%%%%%ahzq4pyq2低溫空預(yù)器出口過量空氣系數(shù)100q4hpypyhlk/Qr0q5q6取用AarQr(c)hzqq2q3q4q5q61001qq5hggkJ/kg℃kJ/kgkg/hkJ/hkg/hkg/hq59.9給定11.57tgshgsDQhgsDgrhgg56132241024784.12824412.366BBj100Q/QrB1q4/100

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4爐膛熱力計(jì)算

4.1爐膛校核熱力計(jì)算的步驟

爐膛校核熱力計(jì)算可按以下步驟進(jìn)行：1.計(jì)算爐膛結(jié)構(gòu)尺寸及煙氣有效輻射層厚度；

2.選取熱風(fēng)溫度，并依據(jù)有關(guān)條件計(jì)算隨每千克燃料進(jìn)入爐膛的有效熱量；3.根據(jù)燃料種類、燃燒設(shè)備的形式和布置方式，計(jì)算火焰中心位置的系數(shù)；4.估計(jì)爐膛出口煙溫，計(jì)算爐膛煙氣平均熱容量；

5.計(jì)算爐膛受熱面輻射換熱特性參數(shù)，如水冷避的灰污系數(shù)、輻射角系數(shù)、熱有效系數(shù)；

6.根據(jù)燃料和燃燒方式計(jì)算火焰黑度和爐膛黑度；7.計(jì)算爐膛出口煙溫；8.核對(duì)爐膛出口煙溫誤差；

9.計(jì)算爐膛熱力參數(shù)，如爐膛容積熱強(qiáng)度等；

10.爐膛內(nèi)其它輻射受熱面的換熱計(jì)算，屏式過熱器等。熱力計(jì)算方框圖如圖4-1下所示：

trk300℃假定熱風(fēng)溫度trk計(jì)算完尾部受熱面后，來校核熱風(fēng)溫度Ql26647.80kJkg計(jì)算對(duì)應(yīng)每千克燃料送入爐膛的熱量Ql計(jì)算出理論燃燒溫度T0計(jì)算火焰中心位置修正系數(shù)M假設(shè)爐膛出口""煙氣溫度（估）1計(jì)算爐膛出口煙氣溫度""lT0001slAT0.6lM（）1BjVc3273""""判斷計(jì)算誤差：（計(jì)算值）-（估）新疆大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（設(shè)計(jì)）

4.2爐膛幾何特征的計(jì)算

爐膛結(jié)構(gòu)的幾何特性主要包括：1.爐膛容積；2.爐膛內(nèi)爐墻總面積；3.爐膛有效輻射受熱的面積；4.爐膛火焰有效輻射層厚度；5.爐膛水冷程度。

爐膛結(jié)構(gòu)的幾何特性參數(shù)與鍋爐的設(shè)計(jì)容量。燃料特性、爐膛容積熱負(fù)荷、爐膛截面熱負(fù)荷、燃燒區(qū)域受熱面熱負(fù)荷、爐膛輻射受熱面熱負(fù)荷、爐膛出口煙氣溫度等設(shè)計(jì)參數(shù)密切有關(guān)。

爐膛結(jié)構(gòu)圖如圖4-2所示：

圖4-2爐膛結(jié)構(gòu)尺寸示意圖

-17-

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表4-1爐膛結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)

序號(hào)1項(xiàng)目名稱前墻總面積符號(hào)Aq單位m2公式7.68×[(1.395+0.905)+3.955/2]+22.176×(5.888+2×1.267)AC1=(6.912+3.955)×1.762×0.5AC2=5.126×12.976AC3=[5.126+(6.912-0.896-1.760)]×1.016×0.5AC4=(6.912-0.896-1.760)×0.344AC5=[(6.912-0.896-1.760)+3.390]×0.086×0.5AC6=6.974×3.39AC=AC1+AC2+AC3+AC4+AC5+AC6=109.247.68×[(1.395+0.905)+3.955/2]+12.976×(5.888+2×1.267)+7.68×2.032(3.390+0.896)×7.68-2×0.5×0.896×0.896(6.974+0.225+0.344)×7.68Aq+2AC+Ah+Ald+A26.912×7.68-0.8962×2結(jié)果219.622側(cè)墻總面積2Acm2218.483456789101112131415161718192021后墻總面積噴燃器及門孔面積爐頂面積爐膛與屏交界面積爐墻總面積爐膛截面面積水冷壁外管徑水冷壁管節(jié)距管子與墻中心距水冷壁角系數(shù)爐頂角系數(shù)出口煙囪角系數(shù)爐膛容積冷灰二等分平面到出口煙囪中心線的距離冷灰二等分平面到爐頂?shù)木嚯x冷灰二等分平面到燃燒器中心線的距離爐膛總有效輻射受熱面面積爐膛水冷程度爐膛有效輻射層厚度AhAycAldA2A1AAdm2m2m2m2m2m2mmmmmm157.74632.1165.61693.5651.479606400.980.981SeXslXldXycV1H1H0HrAlzXsm3mmmm2mAC×7.68+(7.68+5.888)×0.896×0.5×(22.176+12.976)1052.619.84623.9384.9620.98+(A1+A2+Ayc)+1×A2Slz/A13.6×V1/A1675.120.975.466

4.3爐膛熱力計(jì)算中的幾個(gè)問題

4.3.1關(guān)于爐膛沖口煙氣溫度

爐膛出口煙氣溫度，中小型鍋爐指凝渣管前的煙溫，大容量鍋爐通常指屏式過熱器前煙溫。

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爐膛出口煙溫的高低，決定鍋爐機(jī)組輻射換熱量的比例額份額。爐膛出口煙溫偏低，降低對(duì)流過熱器的平均傳熱溫差，又勢(shì)必要增大昂貴的對(duì)流過熱器受熱面。此外，爐膛出口煙溫還首先保證鍋爐出口不結(jié)焦。為此，鍋爐出口煙溫應(yīng)低于燃料灰分的軟化溫度(一般較ST低100℃)。

根據(jù)鍋爐受熱面的輻射和對(duì)流傳熱的最佳比值，維持爐膛出口煙氣溫度約1250℃是最經(jīng)濟(jì)的。但是，對(duì)大多數(shù)燃料，這是做不到的。因?yàn)闋t膛出口出的對(duì)流受熱面(凝渣管或?qū)α鬟^熱器多為拉稀部分)前的煙溫，不應(yīng)超過灰分開始變形的溫度DT，以防止對(duì)流受熱面的結(jié)渣。

當(dāng)爐膛出口出布置屏式受熱面試時(shí)，爐膛出口煙氣溫度一般取1100～1200℃，但是，對(duì)于易結(jié)渣的燃料，這一溫度應(yīng)保持在1000～1050℃的水平。

通常在進(jìn)行鍋爐設(shè)計(jì)時(shí)，以對(duì)流受熱面不結(jié)焦的前提下，選擇鍋爐出口煙氣溫度。

4.3.2關(guān)于熱空氣溫度

熱風(fēng)溫度主要依據(jù)燃燒方式的要求確定。首先應(yīng)保證燃料的迅速點(diǎn)燃和穩(wěn)定燃燒。但熱風(fēng)溫度過高，將使空氣預(yù)熱器的結(jié)構(gòu)過于龐大，尾部煙道布置困難，設(shè)備處投資及運(yùn)行費(fèi)用增高。一般液態(tài)排渣爐和燃用高水分燃料用熱風(fēng)作干燥劑的制粉系統(tǒng)，需選用較高的熱風(fēng)溫度。

鍋爐熱空氣溫度的選取，與燃料的燃料方式，燃料的種類和特性，鍋爐的排渣方式等因素有關(guān)。層然爐采用溫度較低的預(yù)熱空氣或冷空氣。煤粉鍋爐則要求采用溫度較高的預(yù)熱空氣。

室燃爐熱空氣溫度選取，主要決定于燃料的性質(zhì)。著火性能好或水分較低的燃料，可以采用較低的熱空氣溫度，著火性能差或水分較多的燃料，一般要求采用較高的熱空氣溫度。此外，熱空氣溫度還與制粉系統(tǒng)的干燥劑種類，鍋爐的排渣方式有關(guān)。

4.3.3灰污系數(shù)

灰污系數(shù)是考慮受熱面反響輻射對(duì)換熱影響的系數(shù)，其數(shù)據(jù)的物理意義表示火焰輻射到受熱面上的熱量最終為受熱面吸收的份額。若水冷壁管被灰污的越嚴(yán)重其灰污層表面溫度越高，反輻射能力越強(qiáng)，水冷壁吸收的熱量越少，則灰污系數(shù)就越小。雙面水冷壁及爐膛容積內(nèi)的屏式過熱器，其灰污系數(shù)比貼墻管水冷壁的灰污系數(shù)小0.1，而滿焊雙面水冷壁比貼墻非膜式水冷壁要小0.05。

4.3.4火焰中心位置修正系數(shù)M

系數(shù)M是被用來考慮沿爐膛高度方向溫度最高處的相對(duì)位置對(duì)爐內(nèi)換熱影響的參數(shù)，是重要的修正系數(shù)之一。對(duì)煤粉爐，M值一般不大于0.5。

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4.3.5爐膛容積熱負(fù)荷

爐膛容積熱負(fù)荷的取值越小，則折算到單位爐膛容積內(nèi)的放熱量越大；反之，則越小。顯然，爐膛容積熱負(fù)荷決定了爐膛內(nèi)的整體溫度水平，同時(shí)也決定了燃料在爐膛內(nèi)的停留時(shí)間。但二者的影響規(guī)律相反，爐膛整體溫度高，則燃料停留時(shí)間短；反之，爐膛整體溫度低，則燃料停留時(shí)間長。

4.3.6爐膛截面熱負(fù)荷

截面熱負(fù)荷另一角度反映了爐膛內(nèi)的溫度水平和燃料在爐膛內(nèi)的停留時(shí)間，彌補(bǔ)了爐膛容積熱負(fù)荷僅能夠確定爐膛容積而不能確定其形狀的不足。

溶劑熱負(fù)荷和截面熱負(fù)荷的結(jié)合可以合理的確定爐膛的容積、形狀和尺寸。在相同的爐膛容積條件下，選取較高的截面熱負(fù)荷可以得到較高的爐膛，而選取較低的截面熱負(fù)荷，則可以得到相對(duì)較大的爐膛截面和較低的爐膛高度。

截面熱負(fù)荷決定于燃料的燃燒特性和灰渣特性等因素。對(duì)著火和燃燒性能較差的煤，趨向于選擇較高的截面熱負(fù)荷，過低的截面熱負(fù)荷會(huì)造成燃燒器區(qū)域溫度下降，不利于正常著火。但同時(shí)還需要考慮煤燃燒時(shí)的結(jié)渣特性，如果截面熱負(fù)荷較高，則將沒有足夠的受熱面吸收燃燒區(qū)域燃料燃燒解放的熱量，是局部溫度過高，引起燃燒器附近區(qū)域結(jié)渣。對(duì)固態(tài)排渣煤粉爐，當(dāng)然用熔融溫度較高的煤種時(shí)，截面熱負(fù)荷可以取較高的數(shù)值，對(duì)融融溫度較低的煤，截面熱負(fù)荷應(yīng)適當(dāng)降低。

截面熱負(fù)荷的選擇還應(yīng)考慮到水冷館內(nèi)工質(zhì)冷卻能力的影響。避免局部水冷壁熱負(fù)荷過高，對(duì)亞臨界壓力鍋爐，工質(zhì)冷卻能力較差，局部偏高的熱負(fù)荷會(huì)使水冷壁金屬溫度升高到危險(xiǎn)程度。

4.4爐膛熱力計(jì)算

表4-2爐膛校核熱力計(jì)算

序號(hào)123456項(xiàng)目名稱爐膛出口過量空氣系數(shù)爐膛漏風(fēng)系數(shù)制粉系統(tǒng)漏風(fēng)系數(shù)熱風(fēng)溫度理論熱風(fēng)焓理論冷風(fēng)焓符號(hào)a11單位計(jì)算公式及數(shù)據(jù)查表查表查表結(jié)果1.20.050.13202800.039172.267zftrkhrkhlk0℃kJ/kgkJ/kg先估后校查焓溫表查鍋爐熱平衡表0新疆大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（設(shè)計(jì)）

續(xù)表4-2

78910111213141516171819202122空氣帶入爐膛熱量對(duì)應(yīng)于每千克燃料送入爐膛的熱量理論燃燒溫度理論燃燒絕對(duì)溫度火焰中心相對(duì)高度系數(shù)系數(shù)M爐膛出口煙氣溫度爐膛出口煙氣焓煙氣平均熱容量水冷壁污染系數(shù)水冷壁角系數(shù)水冷壁熱有效系數(shù)屏,爐交界面的污染系數(shù)屏,爐交界面的角系數(shù)屏,爐交界面的熱有效系數(shù)燃燒器及門孔的熱有效系數(shù)平均有效系數(shù)QkQl0T0kJ/kgkJ/kg℃00(a1"a1azf)hrk(a1azf)hlk2965.88127554.2611991.8862264.8860.250.465110014252.393Qr(1q3q6100q4)Qk查焓溫表0273hrH1x其中hr4962,H12217640921762,x0KXM1hglA-BX℃kJ/kgkJ/(kg0C)先估后校查焓溫表(Qlhgl)(01)""VcXsl14.9140.450.980.4410.44110.4410查表查表slslslslsl(取0.98)取用ycXycycrycyc未敷設(shè)水冷壁23pjslAycA2rAycA10.437其中：ＡAq2AcAhAldAyc2425262728293031爐膛有效輻射層厚度爐膛內(nèi)壓力水蒸氣容積份額三原子氣體和水蒸氣容積總份額三原子氣體輻射減弱系數(shù)煙氣質(zhì)量飛灰濃度灰粒平均直徑灰粒輻射減弱系數(shù)spmMPa查爐膛結(jié)構(gòu)取用查煙氣特性表查煙氣特性表5.4660.10.0830.225rH2Orkq1/(mMPa)kg/kg""0.781.6rHOT1210.20.110.37100010.2rps3.5860.0111381.847ydh查煙氣特性表筒式鋼球磨煤機(jī)通常取13μm559003μm1/(mMPa)khT1dh22新疆大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（設(shè)計(jì)）

續(xù)表4-2

對(duì)低反應(yīng)的燃料（無煙煤、半無煙煤、貧煤等）x1=1對(duì)高反應(yīng)的燃料（煙煤、褐煤、泥煤、頁巖、木柴等）x1=0.5對(duì)室燃爐x2=0.1對(duì)層燃爐x2=0.031/(mMPa)32燃料種類修正系數(shù)X10.533343536燃燒方法修正系數(shù)煤粉火焰輻射減弱系數(shù)火焰黑度爐膛黑度X20.12.2260.7040.843kahkqrkhy10X1X21eahah(1ah)T0slkpsa137爐膛出口煙氣溫度（計(jì)算值）1℃36000a1pjA1TMBjVc300.627311113.417383940計(jì)算誤差爐膛出口煙氣焓℃kJ/kgkJ/kgW/m2W/m2W/m31(故)(允許誤差±100)1""1查焓溫表按計(jì)算13.41714446.10413037.009130949.6603256309.923159254.777hylQ1f""爐膛有效熱輻射放熱量輻射受熱面平均熱負(fù)41荷4243""(Q1hyl)fqSBjQ1/(3.6ALZ)爐膛截面熱強(qiáng)度爐膛容積熱強(qiáng)度qAqVBjQr/(3.6AA)BjQr/(3.6V1)

4.5爐膛頂部輻射受熱面及工質(zhì)焓增的計(jì)算

表4-3爐膛頂部受熱面吸熱量及工質(zhì)焓增的計(jì)算

序號(hào)1234567891011名稱頂棚管徑節(jié)距排數(shù)頂棚觀角系數(shù)頂棚面積蒸汽流通面積爐膛頂棚熱負(fù)荷分配不均勻系數(shù)爐膛頂棚總輻射吸熱量減溫水總流量爐膛頂棚蒸汽流量爐膛頂棚蒸汽焓增符號(hào)dSnxAldAlt單位mmmm公式結(jié)果3847.515898m2m232.110.112xh/H0H0/H023938/23938)bQld%kJ/h0.8512866668.330850021150060.8353.6bqsAldDjwkg/hkg/hkJ/kg先估后校DDjwDldhldQld/Dld新疆大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（設(shè)計(jì)）

續(xù)表4-3

121314爐膛頂棚進(jìn)口蒸汽焓爐膛頂棚出口蒸汽焓爐膛頂棚出口蒸汽溫度hldhldtldkJ/kgkJ/kg℃10.982705.6842766.519327.098h"ldhld10.98

新疆大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（設(shè)計(jì)）

5對(duì)流受熱面的熱力計(jì)算

5.1屏式過熱器

屏式過熱器在熱力計(jì)算方面具有以下特點(diǎn)：

1．在換熱方式上，既受煙氣沖刷，又吸收爐膛及屏間高溫?zé)煔獾妮椛洌?．屏式過熱器多屬于中間過熱器，其進(jìn)口出口的工質(zhì)參數(shù)，在進(jìn)行屏的計(jì)算時(shí)，往往為未知數(shù)；

3．屏與屏間的橫向節(jié)距大，煙氣流速低，且沖刷不完善。所有。某些交換參數(shù)，如利用系數(shù)，傳熱系數(shù)等的計(jì)算方法，不同于一般受熱面；

4．若屏進(jìn)出口工質(zhì)參數(shù)均為未知數(shù)，需先在過熱器系統(tǒng)中分級(jí)定溫，然后計(jì)算另一端的工質(zhì)參數(shù)。假設(shè)的參數(shù)是否準(zhǔn)確，需在相應(yīng)的受熱面計(jì)算之后校準(zhǔn)；

5．進(jìn)行屏的熱力計(jì)算時(shí)，應(yīng)注意混合式減溫器對(duì)屏入口工質(zhì)參數(shù)的影響。屏式過熱器結(jié)構(gòu)如圖5-1所示：

圖5-1屏式過熱器結(jié)構(gòu)尺寸圖

新疆大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（設(shè)計(jì)）

表5-1屏的結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)計(jì)算表

12345678910111213管子外徑管子內(nèi)徑屏的片數(shù)每片屏的管子排數(shù)屏的深度屏的平均高度一片屏的平面面積屏的橫向節(jié)距比值屏的縱向節(jié)距比值屏的角系數(shù)屏的計(jì)算受熱面積屏區(qū)頂棚面積ddnZnLhApS11mmmm4×10423212402.0767.413.5mmm2mm屏的間距S1/dmmS2/dm2m2m2m2m2m2m2m259114.1461.090.98S22xpApjAdpAslApfjApAp2ApxpZ寬×深×角系數(shù)高×深×角系數(shù)×2Adp+Asl7.68×(6.424+1.760)-12×0.042×(6.424+1.760)7.68×(6.424+0.550)-12×0.042×(6.424+0.550)2AAppAAppdn41S1231715.630.145.758.850540.0970.77965.6149.3414屏區(qū)兩側(cè)水冷壁面積15屏區(qū)附加受熱面面積16171819煙氣進(jìn)屏流通面積煙氣出屏流通面積煙氣平均流通面積蒸汽流通面積AyAltsAchAch12101.820煙氣有效輻射層厚度2122屏區(qū)進(jìn)口煙囪面積屏區(qū)出口煙囪面積mm2m21h1L見爐膛數(shù)據(jù)表中A27.68×6.424

表5-2屏的熱力計(jì)算

序號(hào)123456名稱煙氣進(jìn)屏溫度煙氣進(jìn)屏焓煙氣出屏溫度煙氣出屏焓煙氣平均溫度屏區(qū)附加受熱面對(duì)流吸熱量符號(hào)單位℃kJ/kg℃kJ/kg℃kJ/kg公式查爐膛校核熱力計(jì)算即爐膛出口煙氣溫度查爐膛校核熱力計(jì)算即爐膛出口煙氣焓結(jié)果1113.41714446.104100412881.4201*58.709225phypphyp先估后校查焓溫表pjQpfjd/2pp先估后校新疆大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（設(shè)計(jì)）

續(xù)表5-2

78910111213141516171819屏的對(duì)流吸熱量爐膛與屏相互換熱系數(shù)爐膛出口煙窗的沿高度熱負(fù)荷分配系數(shù)爐膛出口煙窗射入屏區(qū)的爐膛輻射熱量屏間煙氣有效輻射層厚度屏間煙氣壓力水蒸氣容積份額三原子氣體輻射減弱系數(shù)三原子氣體和水蒸氣容積總份額灰粒的輻射減弱系數(shù)煙氣質(zhì)量飛灰濃度煙氣的輻射減弱系數(shù)屏區(qū)煙氣黑度QpdkJ/kgahQhhypyplk0dpfj1331.1920.970.93ycQpspfkJ/kgmMPaycQhA/Alypchlz1142.9360.7790.1查屏的結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)表rH2Okqr1/(mMPa)查煙氣特性表0.781.6rHOT1210.2=0.110.37100010.2rps0.08311.0730.22583.5300.0113.4280.234查煙氣特性表55900khdh1/(mMPa)kg/kg1/(mMPa)3(pj273)dh22uykax查煙氣特性表kqrkhy1ekps(s20屏進(jìn)口對(duì)出口的角系數(shù)2122燃料種類修正系數(shù)屏出口煙窗面積Ls1)21Ls10.1400.550277.943864.992108.98971.785r取用查屏的結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)計(jì)算kJ/kgkJ/kgkJ/kgkJ/kgQ(1a)xpfApQpf爐膛及屏間煙氣向屏后23受熱面的輻射熱量242526爐屏區(qū)吸收的爐膛輻射熱屏區(qū)附加受熱面吸收的輻射熱量屏區(qū)水冷壁吸收的輻射熱量屏區(qū)頂棚吸收的輻射熱量屏吸收的輻射熱量屏吸收的總熱量第一級(jí)減溫水噴水量第二級(jí)減溫水噴水量屏中蒸汽流量Tpjr0aAchBj/36004QpqQpfjfffQpfQpfQpqApfjApjApfjQpslQpldfffQpq272829303132kJ/kgkJ/kgkJ/kgkg/hkg/hkg/hfQpqAslApjApfjAdpApjApfj37.204756.0042087.19635005000215000QpQpfffQpqQpfjdfQpQpDjw1Djw2取用取用DpDDjw2-26-

新疆大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（設(shè)計(jì)）

續(xù)表5-2

3334353637383940蒸汽進(jìn)屏溫度蒸汽進(jìn)屏焓蒸汽出屏焓蒸汽出屏溫度屏內(nèi)蒸汽平均溫度平均傳熱溫差屏內(nèi)蒸汽平均比體積屏內(nèi)蒸汽流速tphp℃kJ/kgkJ/kg℃℃℃m3/kgm/sW/(m2℃)m/sW/(m2℃)(m2℃)/W先估后校10.493943065.5123302.505474.112434.056624.6530.02817.0412793)hphpBjQp/Dp10.2tptpjt1(tptp)/2pjtpj10.345Dpv3600Altvwq241管壁對(duì)蒸汽的放熱系數(shù)4243444546474849煙氣流速煙氣側(cè)對(duì)流放熱系數(shù)灰污系數(shù)管壁灰污層溫度輻射放熱系數(shù)利用系數(shù)煙氣側(cè)放熱系數(shù)對(duì)流傳熱系數(shù)2Cd0BjVy3600Ay(1wdpj273y5.09828.5700.00720CzCsCwthbfCtpj(123.6Apj)BjQp767.04979.6760.88W/(m2℃)fa0d2s2x1QpqQpdf1kW/(m2℃)W/(m℃)2(df)106.88946.16881(1)(12)150515253屏的對(duì)流傳熱量計(jì)算誤差屏區(qū)水冷壁的水溫平均傳熱溫差QdpkJ/kg%3.6Apjt1kBj[Qp(估)Qp]/Qpddd1348.154-1.258317.976740.732151.799327.0982766.519132779.519tst2℃℃kJ/kg℃kJ/kgkJ/kgkJ/kg10.98pjts3.6kt2AslBj54屏區(qū)水冷壁對(duì)流吸熱量55屏區(qū)頂棚進(jìn)口蒸汽溫度565758屏區(qū)頂棚進(jìn)口蒸汽焓屏區(qū)頂棚蒸汽焓增屏區(qū)頂棚出口蒸汽焓Qpsltpldd查爐膛頂棚輻射受熱面吸熱量及工質(zhì)焓增的計(jì)算表查爐膛頂棚輻射受熱面吸熱量及工質(zhì)焓增的計(jì)算表先估后校hpldhpldhpldhpldhpld新疆大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（設(shè)計(jì)）

續(xù)表5-2

59屏區(qū)頂棚出口蒸汽溫度60616263646566676869屏區(qū)頂棚平均溫度平均傳熱溫差屏區(qū)頂棚對(duì)流吸熱量屏區(qū)頂棚總吸熱量屏區(qū)頂棚蒸汽流量屏區(qū)頂棚焓增計(jì)算誤差tpld℃℃℃kJ/kgkJ/kgkg/hkJ/kg%10.98329.108328.103730.60577.598114.80221150013.251-1.894tpldpjt3Qplddtpldtpld/2pjtpldpj3.6Apdt3kBjdfQpldQpldQpldDpldhpld等于表3-10中DldQpldBjDpld屏區(qū)附加受熱面對(duì)流吸熱量計(jì)算誤差屏區(qū)附加受熱面總吸熱量QpfjdddQpslQpld229.397-1.917%QpqdkJ/kgddQpfjQp1577.551

5.2凝渣管

計(jì)算主要特點(diǎn)位：

1．和后屏過熱器類此，也直接吸收爐膛輻射熱。當(dāng)管排少于5排時(shí)，將有部分爐膛輻射熱落在其后的受熱面上。

2．凝渣管區(qū)域都布有其他附加受熱面。

3．凝渣管內(nèi)為汽水混合物，在沸騰狀態(tài)下進(jìn)行換熱，工質(zhì)溫度始終為飽和溫度，不可求解工質(zhì)側(cè)熱平衡式。

4．凝渣管總系熱量包含對(duì)流吸熱量和輻射吸熱量。

為減小計(jì)算工作量，故將凝渣管的頂棚管、凝渣管前面的部分作為后屏過熱器的附加受熱面，凝渣管后面的部分作為高溫過熱器的附加受熱面，這樣簡單化了凝渣管的計(jì)算。

表5-3凝渣管結(jié)構(gòu)及計(jì)算

序號(hào)12345

名稱管子尺寸管子排列方式及根數(shù)管子節(jié)距受熱面積煙道流通截面積符號(hào)dnS1HnzAy單位mm根mmm2m2-28-

公式結(jié)果Ф133×10橫列一排76801011070026.80040.800dlpjn3.140.1336.424106.424×（7.68-100.133）新疆大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（設(shè)計(jì)）

續(xù)表5-3

6789101112131415煙道容積煙道表面積煙氣輻射層厚度煙氣進(jìn)凝渣管溫度煙氣進(jìn)凝渣管焓煙氣出凝渣管溫度煙氣出凝渣管焓凝渣管對(duì)流吸熱量凝渣管角系數(shù)來自爐膛及屏的輻射熱VAsnzm3m2m℃kJ/kg7.68×6.424×0.552（7.68×6.424+6.424×0.55+7.68×0.55）27.201*14.1000.8581004.00012881.420999.00012810.22670.8070.2503.6×V/A等于屏出口煙氣溫度等于屏出口煙氣焓5nzhynznz℃kJ/kgkJ/kghynzQnzd差煙氣焓溫表hynzhynznzfQnzQnzfkJ/kgkJ/kgkJ/kgkJ/kg查屏的熱力計(jì)算第23項(xiàng)277.94369.486140.293208.45716凝渣管吸收的輻射熱1718凝渣管總吸收熱量通過凝渣管輻射熱fnzQnzdfQnzQnzQnzfQnzf1nzQnz5.3高溫過熱器

對(duì)流過熱器系統(tǒng)的熱力計(jì)算，按煙氣流動(dòng)方向采用分段逐級(jí)計(jì)算�，F(xiàn)代過路的過熱器區(qū)常布有頂棚管等附加受熱面，在過熱器熱力計(jì)算中應(yīng)注意附加受熱面的吸熱量。不知于屏或凝渣管之后的對(duì)流受熱面還應(yīng)計(jì)入可能穿透過來的爐膛輻射熱。

高溫對(duì)流過熱器分冷段和熱鍛兩部分。蒸汽從屏出來后，先進(jìn)高溫對(duì)流過熱器冷段。冷段在煙道兩側(cè)為逆流，熱鍛在中間為順流

高溫過熱器和低溫過熱的結(jié)構(gòu)如圖5-2所示：

圖5-2對(duì)流過熱器(高、低溫)結(jié)構(gòu)尺寸圖

新疆大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（設(shè)計(jì)）

表5-4高溫對(duì)流過熱器結(jié)構(gòu)尺寸

序號(hào)1123456789101112131415161718名稱管子尺寸冷段橫向根數(shù)及布置熱段橫向根數(shù)及布置橫向節(jié)距橫向節(jié)距比縱向節(jié)距縱向節(jié)距比管子縱向排數(shù)冷段蒸汽流通面積熱段蒸汽流通面積平均流通截面積煙氣流通面積冷段受熱面積熱鍛受熱面積頂棚受熱面積管束前煙室深度管束深度有效輻射層厚度符號(hào)ddnnlnrS1單位mmmm公式結(jié)果4232順列，逆流，雙管圈順列，順流，雙管圈mm4039952.262871S2mmS1/dS2/dm2m22n12n2AlltArltApjAyAlArAld2.078d42n0.06420.06270.063523.7236.6230.410.060.70.612nr2dn4m2m2m2m2m2mmm(Allt+Arlt)/2(7.68-79×0.042)×5.43n1n2dlpjn2n2dlpjllpj5.6mpj5.6m7.68×(0.7+0.61)lyslgss4120.9d10.188

表5-5高溫對(duì)流過熱器的熱力計(jì)算

序號(hào)1234567名稱進(jìn)口煙氣溫度進(jìn)口煙氣焓近冷段蒸汽溫度近冷段蒸汽溫焓總輻射吸熱量冷段輻射吸熱量熱段輻射吸熱量符號(hào)單位℃kJ/kg℃kJ/kgkJ/kgkJ/kg公式查凝渣管結(jié)構(gòu)及計(jì)算第11項(xiàng)查凝渣管結(jié)構(gòu)及計(jì)算第12項(xiàng)即屏出口蒸汽溫度,屏的熱力計(jì)算即屏出口蒸汽焓,屏的熱力計(jì)算等于QnzfQgg1結(jié)果999########474.1123302.505208.457103.385ldgghyggtgglhgglfQgg""fQQQfgglfggrAAAA1rkJ/kgfQggAAAAr1r100.676ld8頂棚輻射吸熱量fggldkJ/kgfQggAAAA1dr14.396ld

新疆大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（設(shè)計(jì)）

續(xù)表5-5

910出熱鍛蒸汽溫度出熱鍛蒸汽焓tggrhggrtggl℃kJ/kg℃kJ/kgkJ/kgkJ/kgkJ/kg℃kJ/kgkJ/kgkJ/kgkJ/kgkJ/kgkJ/kg℃℃建議取額定值540℃5403475.1305203422.6805000923.6653365.884497.8019.9先估后較11出冷鍛蒸汽溫度12出冷鍛蒸汽焓hggl10.1取用13第二次減溫水量1415減溫水焓近熱段蒸汽焓Djw2hjw11.57hggrtggrQggld1h""ggl(DDjw2)hjwDjw2D10.116進(jìn)熱段蒸汽溫度171819冷段吸熱量熱段吸熱量DDhjw2ggl/Bjhggl1058.384984.5042042.8881834.43060Qggrd1hggr/BjDhggr高溫過熱器吸熱量高溫過熱器對(duì)流20吸熱量21頂棚對(duì)流吸熱量高溫過熱器出口22煙焓高過出口煙氣溫23度2425煙氣平均溫度煙氣氣流QggdggQggldlQggrdlfQggQgg先估后較hyggQggdQQgglddlhyggggahlk0########853.498926.24910.56367.211497.0560.032查焓溫表pjgg/2gg(Vy見煙氣特性表)wym/sW/(m2℃)℃m3/kgm/sW/(m2℃)℃m3/kgm/sW/(m2℃)mBjVy(pj273)3600273Ay26煙氣側(cè)放熱系數(shù)272829303132333435冷段蒸汽平均溫度冷段蒸汽平均溫度比體積冷段蒸汽平均流速冷段蒸汽放熱系數(shù)熱段蒸汽平均溫度熱段蒸汽平均溫度比體積熱段蒸汽平均流速熱段蒸汽放熱系數(shù)高溫?zé)煔庥行л椛浜穸萪tvgglpjtggj/2tgglggl10.15wtvDDvjw2gglpjgglggl/3600Allt29.8533234518.9010.034a0CdggrpjtDvggr/2tggr10ggrwggrpjggR/3600Arlt32.98033320.188ggra0Cd查表高溫對(duì)流過熱器結(jié)構(gòu)尺寸s新疆大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（設(shè)計(jì)）

續(xù)表5-5

36煙氣壓力pMPa0.1查煙氣特性表查煙氣特性表0.0820.223Tpj)37水蒸氣容積份額383940414243三原子氣體和水蒸氣容積總份額三原子輻射減弱系數(shù)灰粒的輻射減弱系數(shù)煙氣質(zhì)量飛灰濃度煙氣的輻射減弱系數(shù)煙氣黑度冷段管壁灰污層溫度rH2orkq1/(mMPa)1/(mMPa)kJ/kg1/(mMPa)10.2(0.781.6rH2O10.2rps0.1)(10.371000224.44389.5730.0116.4390.114k559003h(pj273)d2hkay查煙氣特性表kqrkhy1ekps44thbggl℃tgglpj1BjQggld1aggl3.6Al636.87445熱段管壁灰污層溫度thbggr℃tggrpj1BjQggrd1aggr3.6Ar652.195冷段輻射放熱系數(shù)熱段輻射放熱系47數(shù)46修正后冷段冷段48輻射放熱系數(shù)修正后熱段冷段49輻射放熱系數(shù)5051冷段傳熱系數(shù)熱段傳熱系數(shù)fgglW/(m2℃)W/(m2℃)W/(m℃)W/(m℃)W/(m2℃)W/(m2℃)1aa0aa0afggl25.54026.6800.25fggraflgglaflggrkkggl227310.4pj1000lyslgs0.0736.3342afggr27310.4pj10000.25lyslgs0.0737.95665.21666.2671ggiggla1adaflggl,0.65a1adaflggr,0.65t,,txggttdgggglgglggr11dggrggrx52冷段平均溫差ttggl℃lntttdx427.25953熱段平均溫差tQtggrd℃lntttdxxtttdgg,,txggggrggr3.6Kggr400.03654冷段對(duì)流吸熱量55計(jì)算誤差ggld2kJ/kg%tBjggrA1972.197-1.7691900.681-1.8712329.1082779.519f[(QgglddlQggr)Qggld2]/Qggld23.6Kggr56熱段對(duì)流吸熱量575859計(jì)算誤差頂棚入口汽溫頂棚入口汽焓Qggrd2kJ/kg%tABjldf[(Qggrd1Qggr)Qggrd2]/Qggrd2tggldhggld℃kJ/kg即屏頂棚出口汽溫即屏頂棚出口汽焓新疆大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（設(shè)計(jì)）

續(xù)表5-5

6061頂棚出口汽焓頂棚出口汽溫hggldtggldkJ/kg℃hggldQggldd1BjDDjw2786.445329.99610.983.6Kt62頂棚對(duì)流吸熱量Qggldd2kJ/kgAldtpjtggldKKggrKggl23.17871931.03058.152Bj6364計(jì)算誤差高溫過熱器區(qū)域總對(duì)流吸熱量%允許誤差±10%QggdkJ/kgQggld2Qggrd2Qggldd2

5.4低溫過熱器

低溫過熱器的頂棚管在其上面，與低溫過熱器平行受熱面，與低溫過熱器相比面積很小，所以把頂棚管和低溫過熱器的面積相加，當(dāng)做低溫過熱器的受熱面積是可以的，誤差極小。這樣低溫過熱器的蒸汽進(jìn)口是頂棚管的入口。

表5-6低溫對(duì)流過熱器的結(jié)構(gòu)尺寸

序號(hào)12345678910111213名稱管子尺寸橫向排數(shù)縱向排數(shù)橫向節(jié)距橫向節(jié)距比縱向節(jié)距縱向節(jié)距比煙氣流通面積蒸汽流通面積低過受熱面面積低過前氣室深度低過前管束深度煙氣有效輻射層厚度符號(hào)ddnn1n2S1單位mmmm公式順列，逆流，雙管圈結(jié)果38327920mmS1/dmmS2/dm2m2952.580.72.1218.70.1127680.91.5334120.9d11S22AyAltAdgLqsLgsshan1d2n12dn4m2mmmn1n2dlpjxdbaldb0.198

新疆大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（設(shè)計(jì)）

表5-7低溫過熱器熱力計(jì)算

序號(hào)1234567891011名稱進(jìn)口煙氣溫度進(jìn)口煙氣焓進(jìn)口蒸汽溫度進(jìn)口蒸汽焓出口蒸汽溫度出口蒸汽焓低溫過熱器對(duì)流吸熱量出口煙氣焓出口煙氣溫度煙氣平均溫度煙氣速度符號(hào)單位℃公式即高溫過熱器出口煙溫即高溫過熱器出口煙氣焓即高溫過熱器頂棚出口蒸汽溫度即高溫過熱器頂棚出口蒸汽焓結(jié)果853.49810970.091329.9962786.445dghydg""kJ/kg℃tdg"hdg"kJ/kg℃tdghdgQdgdhydg"dg"先估后校10.49(DDjw)(hdghdg)/Bj"hydg""405.543102.2752736.2418223.224644.805749.15111.63176.982367.7680.02211.4722650.0000.198"kJ/kg1kJ/kgkJ/kg℃℃"Qdgd10hlk查焓溫表(dgdg)/2BjVy(pj273)3600Ay273""pjym/sW/(m2℃)℃12煙氣側(cè)對(duì)流放熱系數(shù)1314151617181920蒸汽平均溫度蒸汽平均比體積蒸汽流速蒸汽側(cè)放熱系數(shù)低過煙氣有效輻射層厚度煙氣壓力水蒸氣容積份額三原子氣體和水蒸汽容積總份額dgtpjd0CzCsC(tdgtdg)/2""pjm3/kgm/sW/(m2℃)mMPa10.7350q2(DDjw)pj/(3600Alt)0CdsprH2O查低溫過熱器的尺寸0.1查煙氣特性表查煙氣特性表0.0800.218Tpj1000)rkqkh21三原子氣體減弱系數(shù)22灰粒的輻射減弱系數(shù)23煙氣質(zhì)量飛灰濃度1/(mMPa)1/(mMPa)kg/m31/(mMPa)10.2(0.781.6rH2O10.2rps0.1)(10.3726.79599.6410.0116.942559003(pj273)dh22y查煙氣特性表24煙氣的輻射減熱系數(shù)kkqrkhy

新疆大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（設(shè)計(jì)）

續(xù)表5-7

2526煙氣黑度管壁灰污層厚度ay1ekps0.1281)thbdg℃BjQdgd1(tpj3.6Adg2480.77427煙氣側(cè)輻射放熱系數(shù)28修正后輻射放熱系數(shù)29303132333435363738煙氣側(cè)放熱系數(shù)傳熱系數(shù)平均傳熱溫差低溫過熱器對(duì)流吸熱量計(jì)算誤差第一次減溫水量減溫水焓減溫后蒸汽焓減溫后蒸汽溫度屏入口汽溫的誤差dgdgf1fW/(m2℃)W/(m2℃)W/(m2℃)W/(m℃)℃20adg[10.4(f18.878)0.25pj2731000(lqslgs)0.07]26.192103.17564.550377.4782759.5901Kdgf1d(dgdg)其中112，是熱有效系數(shù)12""""tddgtdg,txdgtdg3.6KdgtdgAdgBjtdgtdtxlntdtxQdgd2kJ/kg%允許誤差±2%原來假定數(shù)據(jù)就是給水焓，按p=10.98Mpa[Djw1hjw(DDjw)hdg]/(DDjw2)"-0.8463500923.6653066.809394.6710.671Djw1kg/hkJ/kgkJ/kg℃℃hjwhp1jtp1jt10.4900

5.5省煤器和空氣預(yù)熱器

雙級(jí)布置的省煤器應(yīng)分級(jí)計(jì)算。

對(duì)于管式空氣預(yù)熱器，按級(jí)單獨(dú)進(jìn)行熱力計(jì)算。雙級(jí)布置時(shí)，高溫空氣預(yù)熱器的出口風(fēng)溫可采用爐膛計(jì)算時(shí)的熱風(fēng)溫度值，然后按一般對(duì)流受熱面的計(jì)算步驟進(jìn)行計(jì)算。低溫空氣預(yù)熱器在進(jìn)行熱力計(jì)算時(shí)，其入口的煙氣溫度和風(fēng)溫均為已知數(shù)，可用逐步逼近法確定排煙溫度及其出口處風(fēng)溫。

熱力計(jì)算獲得低溫空氣預(yù)熱器出口煙氣溫度，即鍋爐排煙溫度與鍋爐熱平衡時(shí)估算的排煙溫度不應(yīng)超過±10℃，否則，需從鍋爐的熱平衡起重新進(jìn)行校核熱力計(jì)算。重算時(shí)，排煙溫度可取低溫空氣噢預(yù)熱器熱力計(jì)算時(shí)出口煙溫的計(jì)算值。如在使用新的排煙溫度計(jì)算的燃料消耗量未超過前計(jì)算的±2%時(shí)，則在個(gè)對(duì)流受熱面重新進(jìn)行熱力計(jì)算時(shí)，其對(duì)流傳熱系數(shù)可取用前次的數(shù)值而不必重算。

兩級(jí)空氣預(yù)熱器接頭風(fēng)溫差不應(yīng)超過±10℃，否則必須從尾部受熱面開始重新進(jìn)行校核計(jì)算，若高溫空氣預(yù)熱器出口風(fēng)溫與爐膛計(jì)算時(shí)采用的風(fēng)溫差小于±

新疆大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（設(shè)計(jì)）

40℃對(duì)爐膛的傳熱工況影響較小，否則，應(yīng)重新進(jìn)行從爐膛熱力計(jì)算開始的全部熱力校核計(jì)算。

5.5.1高溫省煤器計(jì)算

圖5-3高溫(上級(jí))省煤器結(jié)構(gòu)尺寸圖

表5-8高溫省煤器的結(jié)構(gòu)尺寸

序號(hào)12345678名稱管子尺寸橫向節(jié)距縱向節(jié)距橫向節(jié)距比縱向節(jié)距比橫向排數(shù)縱向排數(shù)高溫省煤器受熱面積符號(hào)單位mmmmmm公式結(jié)果328660dS1ssS2ss12n1n2S1ss/dS2ss/d2.681.8710924AssAyAssmmm2222n1ss2dn2ssl101123.20.09990.1563.21.329煙氣流通面積1011水流通面積7.68×4.724-55×0.032×7.482n1ss2dn4有效輻射層厚度管束前氣室深12度13

mmm-36-

4120.9d1LqLg管束深度新疆大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（設(shè)計(jì)）

表5-9高溫省煤器的熱力計(jì)算

序號(hào)1234567891011名稱進(jìn)口煙氣溫度進(jìn)口煙氣焓出口煙氣溫度出口煙氣焓高溫省煤器吸熱量減溫水量高溫省煤器水流量爐膛有效輻射放熱量屏區(qū)受熱面總對(duì)流吸熱量凝結(jié)管對(duì)流吸熱量符號(hào)ss"單位℃公式即低溫過熱器出口煙氣溫度即低溫過熱器出口煙氣焓先估后校查焓溫表結(jié)果644.8058223.2244405539.4900hyssss"""kJ/kg℃hyssQssdl""kJ/kgkJ/kgkg/hkg/hkJ/kgkJ/kgkJ/kgkJ/kgkJ/kgkJ/kgkJ/kgkJ/kg℃ahlkhhyssyssDjw1Djw2DDjw2672.594850021150013037.0091577.55170.8071931.0302759.590DjwDssQlfQpqQnzdd高溫過熱器區(qū)域總對(duì)流吸熱量低溫過熱器對(duì)流吸熱12量省煤器后工質(zhì)總吸熱13量14鍋爐出口蒸汽焓QggQdgdldQhggrhss""""QlQpqQnzQggQdgdlfddd19375.9873475.130""15高溫省煤器出口水焓16高溫省煤器出口水溫度BjDhggrDssDssQ1288.439290.400tsshsstss11.08QssdlhssBjDss17高溫省煤器進(jìn)口水焓18192021222324高溫省煤器進(jìn)口水溫度平均水溫平均煙氣溫度高省煙氣有效輻射層厚度煙氣壓力水蒸氣容積份額三原子氣體和水蒸汽容積總份額"kJ/kg℃979.955227.408145.201*42.4030.1560.1"11.28/2tsstsstpj℃℃pj(ssss)/2""smMPa查高溫省煤器的結(jié)構(gòu)尺寸prH2Orkqkh查煙氣特性表查煙氣特性表1/(mMPa)1/(mMPa)kg/m310.2(0.781.6rH2O10.2rps30.0790.215Tpj1000)25三原子氣體減弱系數(shù)26灰粒的輻射減弱系數(shù)27煙氣質(zhì)量飛灰濃度0.1)(10.3734.203115.8430.01155900(pj273)dh22y查煙氣特性表新疆大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（設(shè)計(jì)）

續(xù)表5-9

28煙氣的輻射減熱系數(shù)2930煙氣黑度管壁灰污層厚度k1/(mMPa)kqrkhuy1ekps8.5920.125602.4039.157aythbssf℃pj6031煙氣側(cè)輻射放熱系數(shù)32修正后輻射放熱系數(shù)33煙氣流速W/(m2℃)W/(m2℃)m/sW/(m2℃)0CsfCdfxsssf1[10.4(BjVy(pj2731000273))0.25(lqslgs)0.07]12.8607.60777.7840.00490.64565.565277.4852712.401-1.4676pjy3600273Ay(Vy見表29)34煙氣側(cè)對(duì)流放熱系數(shù)353637383940污染系數(shù)煙氣側(cè)放熱系數(shù)傳熱系數(shù)平均傳熱溫差高溫省煤器對(duì)流吸熱量計(jì)算誤差d1kssW/(m2℃)W/(m2℃)℃2tdtxlntdtx(dss)a11a1""""tdsstss,txsstssfltssQssdkJ/kg%3.6KSStSSASSBj5.5.2高溫空氣預(yù)熱器的計(jì)算

圖5-4高溫(上級(jí))空氣預(yù)熱器的結(jié)構(gòu)尺寸圖

新疆大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（設(shè)計(jì)）

表5-10高溫空氣預(yù)熱器的結(jié)構(gòu)尺寸

序號(hào)1名稱符號(hào)d單位mm公式結(jié)果40管子尺寸dnmmmm錯(cuò)列，交叉流動(dòng)，雙面進(jìn)風(fēng)37702345789101112橫向節(jié)距橫向節(jié)距比縱向節(jié)距縱向節(jié)距比縱向排數(shù)受熱面積煙氣流通面積水流通面積行程數(shù)有效輻射層厚度S11S2mmS1/d1.75422nAskAyAknxcsmmmm222S2/ddlNNdn421.0544300010.415.612×4×4120.9d10.0333

表5-11高溫空氣預(yù)熱器的熱力計(jì)算

序號(hào)123456789101112

名稱進(jìn)口煙氣溫度進(jìn)口煙氣焓出口空氣溫度出口理論空氣焓進(jìn)口空氣溫度進(jìn)口理論空氣焓空氣側(cè)出口處過量空氣系數(shù)高溫空氣預(yù)熱器對(duì)流吸熱量空氣平均溫度漏風(fēng)理論空氣焓出口煙氣焓出口煙氣溫度符號(hào)skhysk"單位℃公式高溫省煤器出口煙氣溫度高溫省煤器出口煙氣焓查爐膛熱力計(jì)算查焓溫表先估后較查焓溫表結(jié)果4405539.4903352800.0392251954.1071.050909.377280.0002441.7934747.239367.754kJ/kg℃ktshskkJ/kg℃ktshskkJ/kgsk1""1zfskkJ/kg℃ahskskhsk2Qskd1tpjhsk0tsk/2tskkJ/kgkJ/kg℃查焓溫表hyskQskd1hysksk0hsk查焓溫表-39-

新疆大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（設(shè)計(jì)）

續(xù)表5-11

1314煙氣平均溫度煙氣流速pjwyaskd℃(sksk)/2BjVy(pj273)3600Ay273""403.87714.45543.5340.033m/sW/(m2℃)mMPa15煙氣側(cè)對(duì)流放熱系數(shù)1617181920高空煙氣有效輻射層厚度煙氣壓力水蒸氣容積份額三原子氣體和水蒸氣容積總份額三原子氣體輻射減弱系數(shù)a0ClCwsprH2O查高溫空氣預(yù)熱器的結(jié)構(gòu)尺寸查煙氣特性表查煙氣特性表0.10.0770.209rkq1/(mMPa)1/(mMPa)y0.781.6rHoTPj210.20.110.37100010.2rps81.112131.1520.01018.3590.059341.9393.20221灰粒的輻射減弱系數(shù)22煙氣質(zhì)量飛灰濃度kh559003pj2732d2h1/(mMPa)kJ/kg1/(mMPa)℃查煙氣特性表kqrkhy23煙氣的輻射減弱系數(shù)2425煙氣黑度管壁灰污層溫度kask1ekpsthbskfasktpjpj/226煙氣側(cè)輻射放熱系數(shù)2728293031323334353637煙氣側(cè)放熱系數(shù)空氣流速空氣側(cè)放熱系數(shù)傳熱系數(shù)參數(shù)參數(shù)轉(zhuǎn)換系數(shù)逆流溫差平均傳熱溫差高溫空氣預(yù)熱器對(duì)流吸熱量計(jì)算誤差W/(m2℃)W/(m2℃)m/sW/(m2℃)W/(m2℃)a0ask為利用系數(shù),fdaskaska139.7266.15750.22317.7450.5121.5230.940ka2tpj273aBjV0sk23600Ak273a0CzCsCwa2a1(0.8)a2a1kskPRtnMtskskM(M見本表末注釋)見本末表注釋)(,M℃℃tdtxlntdtx(其中tdsktsk,txsktsk)""""""122.912115.538906.9970.2625tskQskd2tn3.6KskkJ/kg%tskAskjB%允許誤差±2%

新疆大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（設(shè)計(jì)）

5.5.3低溫省煤器的計(jì)算

圖5-5低溫(下級(jí))省煤器結(jié)構(gòu)尺寸

表5-12低溫省煤器結(jié)構(gòu)尺寸

序號(hào)12345678910名稱管子尺寸橫向節(jié)距縱向節(jié)距橫向節(jié)距比縱向節(jié)距比橫向排數(shù)縱向排數(shù)受熱面積煙氣流通面積水流通面積符號(hào)單位公式錯(cuò)列，逆流，雙面進(jìn)水，雙層管圈結(jié)果322490ddnS1mmmmmm1S2mmS1/dS2/d2.8481.562322n1n2AxsAyAssmmm222n2n1pjdl76614.50.1120.1271.41.442×(1.44×7.68-16×0.032×7.48)2×(15+16)×3.14×0.0242/4×2×24120.9d111有效輻射層厚度12管束前氣室深度13管束深度mmmLqsLgs

新疆大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（設(shè)計(jì)）

表5-13低溫省煤器熱力計(jì)算

序號(hào)1234567891011名稱進(jìn)口煙氣溫度進(jìn)口煙氣焓出口煙氣溫度出口煙氣焓符號(hào)單位℃公式即高溫空氣預(yù)熱器出口煙氣溫度即高溫空氣預(yù)熱器出口煙氣焓先估后校查焓溫表結(jié)果367.7544747.2392993874.201*71.727215923.665hxs"xshyxskJ/kg℃xshyxskJ/kgkJ/kg℃低溫省煤器對(duì)流吸Qxsd1熱量進(jìn)口給水溫度進(jìn)口給水焓出口水焓出口水溫度煙氣流速(hyxshyxshlk)已知條件11.57Qxsd1BjtxshxshxstxsykJ/kgkJ/kg℃D1020.396236.1699.52576.9860.1270.111.28BjVy(pj273)3600273Ay(Vy見煙氣特性表)m/sW/(m2℃)mMPa煙氣側(cè)對(duì)流放熱系數(shù)低省煙氣有效輻射12層厚度131415煙氣壓力水蒸氣容積份額xsd0CzCsCsPrH2查低溫省煤器結(jié)構(gòu)尺寸查煙氣特性表查煙氣特性表1/(mMPa)0/(mMPa)kg/m31/(mMPa)10.2(0.781.6rH2O10.2rps0.1)(10.37Tpj1000)0.0750.20442.993141.1310.01010.2230.122250.5844.018三原子氣體和水蒸汽容積總份額三原子氣體輻射減16弱系數(shù)灰粒的輻射減弱系17數(shù)18煙氣質(zhì)量飛灰濃度1920212223242526煙氣的輻射減弱系數(shù)煙氣黑度管壁灰污層溫度煙氣側(cè)輻射放熱系數(shù)修正后的煙氣側(cè)輻射放熱系數(shù)煙氣側(cè)放熱系數(shù)污染系數(shù)平均傳熱溫差rkqkhuy559003(pj273)dh22查煙氣特性表kqrkhuyk1ekpsthbxsfxs"fxs℃"""(txstxs)/225W/(m2℃)W/(m2℃)W/(m2℃)fxs0a[10.4(pj2731000)0.25(lqslgs)0.07]5.43482.4200.001106.019xslxsfdxs，1CdCsf0tdtxtxs℃lntdtxt,txxsttdxsxsxs新疆大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（設(shè)計(jì)）

tdtxlntdtx續(xù)表5-13

xsl13.6Kxs272829303132傳熱系數(shù)低溫省煤器對(duì)流吸收熱量計(jì)算誤差高溫省煤器進(jìn)口水溫度計(jì)算誤差低溫省煤器區(qū)域?qū)α魑鼰崃縆xsQxsdW/(m2℃)kJ/kg％73.513xsltxsAxsj2B880.378-0.9826227.4088.7611880.378允許誤差2%查高溫省煤器熱力計(jì)算表tsstxstsst℃℃xsQdkJ/kg由于沒有附加受熱面，所以就是Qxsd15.5.4低溫空氣預(yù)熱器的計(jì)算

圖5-6低溫(下級(jí))空氣預(yù)熱器結(jié)構(gòu)尺寸

新疆大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（設(shè)計(jì)）

表5-14低溫空氣預(yù)熱器結(jié)構(gòu)尺寸

序號(hào)12345116789名稱管子尺寸橫向節(jié)距橫向節(jié)距比縱向節(jié)距縱向節(jié)距比符號(hào)ddnS1單位mmmmmm錯(cuò)列，雙面進(jìn)風(fēng)結(jié)果4037761.9441.121686928.78.561.7190009.3512.350.03331S2mmS1/dS2/d8×27mmmmmm2222n1NHhxLAxkAyAknsm橫向排數(shù)管子根數(shù)管箱高度管箱有效高度空氣道平均高度高溫空氣預(yù)熱器受熱12面積13141516煙氣流通面積水流通面積行程數(shù)有效輻射層厚度8696×3.14×0.0385×8.568696×3.14×0.0372×1/4(1.976-27×0.04)×8×1.714120.9d1

表5-15低溫空氣預(yù)熱器熱力計(jì)算

序號(hào)1234567891011名稱進(jìn)口空氣溫度進(jìn)口理論空氣焓高溫空氣預(yù)熱器漏風(fēng)系數(shù)高溫空氣預(yù)熱器空氣側(cè)出口過量空氣系數(shù)低溫空氣預(yù)熱器空氣側(cè)出口過量空氣系數(shù)出口空氣溫度出口理論空氣焓低溫空氣預(yù)熱器對(duì)流吸熱量進(jìn)口煙氣溫度進(jìn)口煙氣焓空氣平均溫度符號(hào)單位℃kJ/kg公式取用查焓溫表查漏風(fēng)系數(shù)和過量空氣系數(shù)查高溫空氣預(yù)熱器的熱力計(jì)算""skask結(jié)果txkhxk""201*2.2670.051.051.1232201*.1762074.3972993874.201*26.000ask""skxk""txk""℃kJ/kgkJ/kg℃kJ/kg℃(xk先估后效查焓溫表axkhxk))(hxk2hxk""Qxkdlxkhyxk""低溫省煤器出口煙氣溫度低溫省煤器出口煙氣焓tpjtxk/2txk新疆大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（設(shè)計(jì)）

續(xù)表5-15

121314151617漏風(fēng)理論空氣焓出口煙氣焓出口煙氣溫度煙氣平均溫度煙氣流速煙氣側(cè)對(duì)流放熱系數(shù)hlk""0kJ/kgkJ/kg℃℃m/sW/(m2℃)mMPa查焓溫表，按空氣平均溫度hyskQxkd11087.8221797.096136.584217.79211.95640.7590.03330.1hyxk0hlkxk""查焓溫表pjy(xkxk)/2BjVy(pj273)3600273Ay(Vy見煙氣特性表)""axkSPd《標(biāo)準(zhǔn)》線算圖a0ClCw查表4-18低溫空氣預(yù)熱器結(jié)構(gòu)尺寸18低空煙氣有效輻射厚度192021煙氣壓力水蒸氣容積份額三原子氣體和水蒸氣容積份額rH2Orkp查表2-9煙氣特性表查表2-9煙氣特性表1/(mMPa)1/(mMPa)kg/m31/(mMPa)10.2(0.781.6rH2O10.2rps0.1)(10.37Tpj1000)0.0730.19990.201*62.4990.01019.6030.063171.8961.26442.02315.633946.0117.5705189.515089.51502087.44430.62502087.4443三原子氣體輻射減弱系22數(shù)23242526272829303132333435363738灰粒的輻射減弱系數(shù)煙氣質(zhì)量飛灰濃度煙氣輻射減弱系數(shù)煙氣黑度壁管灰污層溫度煙氣側(cè)輻射放熱系數(shù)煙氣側(cè)放熱系數(shù)空氣流速空氣側(cè)放熱系數(shù)傳熱系數(shù)轉(zhuǎn)換系數(shù)逆流平均溫度傳熱溫差khky559003(pj273)2dh2查煙氣特性表kqrkhuyaskthbxkaxkf1ekps℃W/(m2℃)W/(m2℃)m/sW/(m2℃)W/(m2℃)tpjpj/2查線算圖=a0aska1kfdxkxk,1axkBjV0sktpj27323600273Aka2kxk0CzCsCa1a2(0.8)a2a1取℃℃2tnltxktdtx""""""(其中tdxktxk,txxktxk)tdlntxtn3.6KxktxkAxkBj允許誤差2%由于沒有附加受熱面，所以就是Qxkd2低溫空氣預(yù)熱器對(duì)流吸Qxkd熱量計(jì)算誤差低溫空氣預(yù)熱器區(qū)域?qū)α髁魑鼰崃縌xsdkJ/kg%kJ/kg新疆大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（設(shè)計(jì)）

6鍋爐熱力計(jì)算誤差檢查

鍋爐機(jī)組個(gè)受熱面的熱力計(jì)算完成后，要依據(jù)最終計(jì)算的排煙溫度值去校準(zhǔn)鍋爐排煙熱損失、鍋爐機(jī)組的熱效率及鍋爐計(jì)算燃料消耗量。同時(shí)，以高溫空氣預(yù)熱器出口風(fēng)溫，校準(zhǔn)爐膛吸熱量。

6.1尾部受熱面熱力計(jì)算誤差檢查

表6-1尾部受熱面計(jì)算誤差檢查

序號(hào)123456名稱符號(hào)單位℃℃℃℃℃℃公式查低溫省煤器熱力計(jì)算表查高溫省煤器熱力計(jì)算表允許計(jì)算誤差±10℃查低溫空氣預(yù)熱器熱力計(jì)算表查高溫空氣預(yù)熱器熱力計(jì)算表允許計(jì)算誤差±10℃結(jié)果236.169227.4088.761232.000225.0007.000低溫省煤器出口水溫度txs高溫省煤器進(jìn)口水溫度tss計(jì)算誤差低溫空氣預(yù)熱器出口空氣溫度高溫空氣預(yù)熱器進(jìn)口空氣溫度計(jì)算誤差tsmtxktsktky

6.2鍋爐整體熱力計(jì)算誤差檢查

表6-2整體熱力計(jì)算誤差檢查

序號(hào)名稱符號(hào)trkt""sk單位℃℃℃℃℃℃kJ/kgkJ/kgkJ/kgkJ/kg公式查爐膛熱力計(jì)算表查高溫空氣預(yù)熱器熱力計(jì)算表允許計(jì)算誤差±40℃，查爐膛熱平衡及燃料消耗量計(jì)算表查低溫空氣預(yù)熱器熱力計(jì)算表允許計(jì)算誤差±10℃查爐膛熱力計(jì)算表查屏的熱力計(jì)算表查凝渣管結(jié)構(gòu)及計(jì)算表查高溫過熱器的熱力計(jì)算表結(jié)果320.000335.00015.000130.000136.5846.58413037.0091577.55170.8071931.0301假設(shè)進(jìn)入爐膛熱風(fēng)溫度2345678高溫空氣預(yù)熱器出口熱風(fēng)溫度計(jì)算誤差熱平衡計(jì)算中假設(shè)排煙溫度低溫空氣預(yù)熱器計(jì)算中計(jì)算得到的排煙溫度計(jì)算誤差爐膛有效輻射放熱量屏區(qū)受熱面總對(duì)流吸熱量trkpyxk""pyQlfdQpq9凝渣管區(qū)域?qū)α魑鼰崃?0高溫過熱器區(qū)域?qū)α魑鼰崃縌nzdQggd

新疆大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（設(shè)計(jì)）

續(xù)表6-2

低溫過熱器區(qū)域?qū)α魑鼰崃扛邷厥∶浩鲄^(qū)域?qū)α魑?2熱量低溫省煤器區(qū)域?qū)α魑?3熱量11141516171819總有效吸熱量燃料帶入熱量鍋爐熱效率機(jī)械為完全燃燒損失熱平衡計(jì)算誤差計(jì)算相對(duì)誤差QdgQssQzsdddkJ/kgkJ/kgkJ/kgkJ/kgkJ/kg%%kJ/kg%f查低溫過熱器的熱力計(jì)算表查高溫省煤器的熱力計(jì)算表查低溫省煤器的熱力計(jì)算表2759.5902712.401880.378dQQrQlQpqQnzQggQdgQssQzs查爐膛熱平衡及燃料消耗量計(jì)算表查爐膛熱平衡及燃料消耗量計(jì)算表查爐膛熱平衡及燃料消耗量計(jì)算表Qrddddd22968.76524720.00091.6201.50024.2290.098q4QQ1100q4Q/Qr允許計(jì)算誤差0.5%

6.3結(jié)論

本論利用漸次逼近法計(jì)算220t/h四角切圓式鍋爐受熱面熱力計(jì)算。根據(jù)上述計(jì)算結(jié)果可知水、水蒸氣、煙氣在各受熱面進(jìn)、出口處的溫度和焓值，也可以知道此鍋爐在額定負(fù)荷下運(yùn)行時(shí)的鍋爐熱效率。本人從此計(jì)算深刻知道鍋爐各受熱面的布置和熱力計(jì)算、影響鍋爐受熱面計(jì)算的一些系數(shù)及熱力計(jì)算的方法和步驟。

因各種計(jì)算熱力性質(zhì)軟件和圖表的計(jì)算結(jié)果有差異，對(duì)此計(jì)算帶來好多麻煩。本論文使用的是哈爾濱理工大學(xué)的熱力性質(zhì)計(jì)算圖表，望老師們理解。

新疆大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（設(shè)計(jì)）

致謝

本次的畢業(yè)設(shè)計(jì)是我在王四海和樊小朝老師的悉心幫助和指導(dǎo)之下完成的，在整個(gè)畢業(yè)設(shè)計(jì)過程當(dāng)中，他都為我提供了最大的方便和指導(dǎo)，在此，我要對(duì)其表示我最衷心的感謝。

在王四海和樊小朝老師的幫助和指導(dǎo)下，通過查閱各種相關(guān)的資料文獻(xiàn)，參考這些查閱到的文獻(xiàn)資料，融入我個(gè)人的想法，完成了該課題的設(shè)計(jì)。整個(gè)畢業(yè)設(shè)計(jì)過程，使我學(xué)會(huì)了查閱各種文獻(xiàn)資料并引用其中的相關(guān)學(xué)術(shù)成果，同時(shí)熟悉了論文的寫作方法，了解了學(xué)術(shù)過程的嚴(yán)謹(jǐn)性。

最后，向所有關(guān)心和幫助過我的老師和同學(xué)表示衷心的感謝，還要感謝我的父母，在學(xué)習(xí)和生活上給與了我莫大的支持和關(guān)懷，他們的鼓勵(lì)和幫助是我前進(jìn)的動(dòng)力！

祝他們健康、快樂!

新疆大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（設(shè)計(jì)）

參考文獻(xiàn)

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[5]西安電力學(xué)校編.火力發(fā)電廠高壓鍋爐設(shè)備及運(yùn)行[M],北京：水利水電出版社，1979

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[8]中國動(dòng)力工程學(xué)會(huì)主編.火力發(fā)電設(shè)備技術(shù)手冊(cè)[M]，北京：化學(xué)工業(yè)出版社，1998年[9]馮俊凱，沈幼庭主編.鍋爐原理及計(jì)算[M],（第二版）.北京：科學(xué)出版社，1992年[10]嚴(yán)家淥，余曉福主編．水和水蒸氣熱力性質(zhì)圖表[M],（第二版）.北京：高等教育出版

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[11]李加護(hù)，閆順林，劉彥豐主編．鍋爐課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書[M]，北京：中國電力出版社，201*

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新疆大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（設(shè)計(jì)）

目錄

1緒論.............................................................................................................................11.1我國電廠鍋爐發(fā)展概況...............................................................................................11.2鍋爐枝術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)..................................................................................................12鍋爐熱力計(jì)算述........................................................................................................32.1概述..........................................................................................................................32.2熱力計(jì)算方法............................................................................................................42.3基本資料...................................................................................................................63輔助計(jì)算....................................................................................................................103.1燃料數(shù)據(jù)的分析.......................................................................................................103.2鍋爐的空氣量平衡....................................................................................................113.3燃料燃燒計(jì)算...........................................................................................................113.4鍋爐熱效率和消耗量的估算......................................................................................114爐膛熱力計(jì)算.............................................................................................................164.1爐膛校核熱力計(jì)算的步驟.........................................................................................164.2爐膛幾何特征的計(jì)算................................................................................................174.3爐膛熱力計(jì)算中的幾個(gè)問題....................................................................................184.4爐膛熱力計(jì)算..........................................................................................................204.5爐膛頂部輻射受熱面及工質(zhì)焓增的計(jì)算....................................................................225對(duì)流受熱面的熱力計(jì)算...............................................................................................245.1屏式過熱器..............................................................................................................245.2凝渣管.....................................................................................................................285.3高溫過熱器..............................................................................................................295.4低溫過熱器..............................................................................................................335.5省煤器和空氣預(yù)熱器................................................................................................356鍋爐熱力計(jì)算誤差檢查...............................................................................................466.1尾部受熱面熱力計(jì)算誤差檢查..................................................................................466.2鍋爐整體熱力計(jì)算誤差檢查.....................................................................................466.3結(jié)論........................................................................................................................47致謝........................................................................................................................48參考文獻(xiàn)........................................................................................................................49

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