淮南煙煤鍋爐改燒陽泉無煙煤的問題研究畢業(yè)論文.doc

畢業(yè)設(shè)計（論文）淮南煙煤鍋爐改燒陽泉無煙煤的問題研究畢業(yè)設(shè)計（論文）原創(chuàng)性聲明和使用授權(quán)說明原創(chuàng)性聲明本人鄭重承諾：所呈交的畢業(yè)設(shè)計（論文），是我個人在指導教師的指導下進行的研究工作及取得的成果。盡我所知，除文中特別加以標注和致謝的地方外，不包含其他人或組織已經(jīng)發(fā)表或公布過的研究成果，也不包含我為獲得 及其它教育機構(gòu)的學位或?qū)W歷而使用過的材料。對本研究提供過幫助和做出過貢獻的個人或集體，均已在文中作了明確的說明并表示了謝意。作 者 簽 名： 日 期： 指導教師簽名： 日期： 使用授權(quán)說明本人完全了解 大學關(guān)于收集、保存、使用畢業(yè)設(shè)計（論文）的規(guī)定，即：按照學校要求提交畢業(yè)設(shè)計（論文）的印刷本和電子版本；學校有權(quán)保存畢業(yè)設(shè)計（論文）的印刷本和電子版，并提供目錄檢索與閱覽服務(wù)；學?？梢圆捎糜坝　⒖s印、數(shù)字化或其它復制手段保存論文；在不以贏利為目的前提下，學?？梢怨颊撐牡牟糠只蛉績?nèi)容。作者簽名： 日 期： 學位論文原創(chuàng)性聲明本人鄭重聲明：所呈交的論文是本人在導師的指導下獨立進行研究所取得的研究成果。除了文中特別加以標注引用的內(nèi)容外，本論文不包含任何其他個人或集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫的成果作品。對本文的研究做出重要貢獻的個人和集體，均已在文中以明確方式標明。本人完全意識到本聲明的法律后果由本人承擔。作者簽名： 日期： 年 月 日學位論文版權(quán)使用授權(quán)書本學位論文作者完全了解學校有關(guān)保留、使用學位論文的規(guī)定，同意學校保留并向國家有關(guān)部門或機構(gòu)送交論文的復印件和電子版，允許論文被查閱和借閱。本人授權(quán) 大學可以將本學位論文的全部或部分內(nèi)容編入有關(guān)數(shù)據(jù)庫進行檢索，可以采用影印、縮印或掃描等復制手段保存和匯編本學位論文。涉密論文按學校規(guī)定處理。作者簽名：日期： 年 月 日導師簽名： 日期： 年 月 日指導教師評閱書指導教師評價：一、撰寫（設(shè)計）過程1、學生在論文（設(shè)計）過程中的治學態(tài)度、工作精神 優(yōu) 良 中 及格 不及格2、學生掌握專業(yè)知識、技能的扎實程度 優(yōu) 良 中 及格 不及格3、學生綜合運用所學知識和專業(yè)技能分析和解決問題的能力 優(yōu) 良 中 及格 不及格4、研究方法的科學性；技術(shù)線路的可行性；設(shè)計方案的合理性 優(yōu) 良 中 及格 不及格5、完成畢業(yè)論文（設(shè)計）期間的出勤情況 優(yōu) 良 中 及格 不及格二、論文（設(shè)計）質(zhì)量1、論文（設(shè)計）的整體結(jié)構(gòu)是否符合撰寫規(guī)范？ 優(yōu) 良 中 及格 不及格2、是否完成指定的論文（設(shè)計）任務(wù)（包括裝訂及附件）？ 優(yōu) 良 中 及格 不及格三、論文（設(shè)計）水平1、論文（設(shè)計）的理論意義或?qū)鉀Q實際問題的指導意義 優(yōu) 良 中 及格 不及格2、論文的觀念是否有新意？設(shè)計是否有創(chuàng)意？ 優(yōu) 良 中 及格 不及格3、論文（設(shè)計說明書）所體現(xiàn)的整體水平 優(yōu) 良 中 及格 不及格建議成績： 優(yōu) 良 中 及格 不及格（在所選等級前的內(nèi)畫“”）指導教師： （簽名） 單位： （蓋章）年 月 日評閱教師評閱書評閱教師評價：一、論文（設(shè)計）質(zhì)量1、論文（設(shè)計）的整體結(jié)構(gòu)是否符合撰寫規(guī)范？ 優(yōu) 良 中 及格 不及格2、是否完成指定的論文（設(shè)計）任務(wù)（包括裝訂及附件）？ 優(yōu) 良 中 及格 不及格二、論文（設(shè)計）水平1、論文（設(shè)計）的理論意義或?qū)鉀Q實際問題的指導意義 優(yōu) 良 中 及格 不及格2、論文的觀念是否有新意？設(shè)計是否有創(chuàng)意？ 優(yōu) 良 中 及格 不及格3、論文（設(shè)計說明書）所體現(xiàn)的整體水平 優(yōu) 良 中 及格 不及格建議成績： 優(yōu) 良 中 及格 不及格（在所選等級前的內(nèi)畫“”）評閱教師： （簽名） 單位： （蓋章）年 月 日教研室（或答辯小組）及教學系意見教研室（或答辯小組）評價：一、答辯過程1、畢業(yè)論文（設(shè)計）的基本要點和見解的敘述情況 優(yōu) 良 中 及格 不及格2、對答辯問題的反應、理解、表達情況 優(yōu) 良 中 及格 不及格3、學生答辯過程中的精神狀態(tài) 優(yōu) 良 中 及格 不及格二、論文（設(shè)計）質(zhì)量1、論文（設(shè)計）的整體結(jié)構(gòu)是否符合撰寫規(guī)范？ 優(yōu) 良 中 及格 不及格2、是否完成指定的論文（設(shè)計）任務(wù)（包括裝訂及附件）？ 優(yōu) 良 中 及格 不及格三、論文（設(shè)計）水平1、論文（設(shè)計）的理論意義或?qū)鉀Q實際問題的指導意義 優(yōu) 良 中 及格 不及格2、論文的觀念是否有新意？設(shè)計是否有創(chuàng)意？ 優(yōu) 良 中 及格 不及格3、論文（設(shè)計說明書）所體現(xiàn)的整體水平 優(yōu) 良 中 及格 不及格評定成績： 優(yōu) 良 中 及格 不及格（在所選等級前的內(nèi)畫“”）教研室主任（或答辯小組組長）： （簽名）年 月 日教學系意見：系主任： （簽名）年 月 日目 錄摘 要1關(guān)鍵詞1Abstract2Key Words21 緒論31.1 選題意義及研究背景31.2 本文主要研究內(nèi)容及研究方法42 煤質(zhì)對鍋爐經(jīng)濟性的影響52.1 揮發(fā)分的影響52.2 水分的影響52.3 灰分的影響62.4 發(fā)熱量的影響62.5 硫分的影響73 兩煤種對比分析熱力計算83.1 鍋爐概況83.2 鍋爐各種工質(zhì)流程103.3 燃燒特性參數(shù)103.4 淮南煙煤鍋爐熱力輔助計算113.5 陽泉無煙煤鍋爐熱力輔助計算244 計算結(jié)果匯總分析394.1 兩煤種計算數(shù)據(jù)匯總394.2 兩種煤種的計算結(jié)果分析394.3 煤質(zhì)變化對鍋爐機組的影響分析405 鍋爐對于煤種變化應對措施41參考文獻42附錄一43附錄二44致 謝45III華中科技大學文華學院畢業(yè)設(shè)計（論文）淮南煙煤鍋爐改燒陽泉無煙煤的問題研究摘 要在我國，煤炭是最重要的能源資源，同時它是除了運輸之外的所有社會部門的源頭。由于過去十年中國經(jīng)濟以超過10%的速度增長，所以我國對煤的需求增長迅速。而我國的大容量電站鍋爐多燃用劣質(zhì)煤，煤質(zhì)多變且耗煤量大，污染嚴重，所以研究不同煤質(zhì)的改燒已成必然趨勢。 本文首先簡要的介紹了我國能源的使用情況、鍋爐改燒的研究現(xiàn)狀及措施。然后對淮南煙煤鍋爐在給定兩種不同煤種的情況下，進行了熱力計算，其中主要涉及爐膛的熱力計算，指出了煙煤鍋爐改燒無煙煤對鍋爐熱效率的影響，從而為鍋爐改燒提供一些必要依據(jù)。此外，還繪制了爐膛結(jié)構(gòu)尺寸示意圖，編寫了鍋爐爐膛出口過量空氣系數(shù)的選用程序。關(guān)鍵詞：煤粉鍋爐；鍋爐熱效率；熱力計算；煤質(zhì)特性50The Study on the Combustion of YangquanAnthracite Coal in Huainan Bituminous Coal-fired BoilerAbstractIn our courtry, coal is the most important energy resource and it is a resource for all sectors of society except transportation. China is the worlds largest producer and user of coal.Due to the greater than 10% economic growth in the past 10 years. But in China the large capacity boiler burning inferior coal coal is various and consumption is huge, pollution is serious, so the study of different coal quality has become an inevitable trend to burn.This paper first briefly introduces the our countrys energy use, boiler to burn the research status and the measures. Then of huainan coal boiler in a given two different lithotype situation, has carried on the thermodynamic calculation which mainly involves the thermodynamic calculation furnace, points out the bituminous coal boiler of boiler burning anthracite to the influence of thermal efficiency, so as to provide some necessary boiler burning basis. In addition, the stove chamber structure size schematic drawing, writing boiler hearth export excess air coefficient program.Key Words: coal-fired boilers; thermal calculation; boiler efficiency; coal quality characteristics 1 緒論1.1 選題意義及研究背景1.1.1 選題目的我國火電廠大部分都燃用煙煤,但隨著用電量越來越長,對煤的需求量越來越多。由于煙煤價較高,如果電廠繼續(xù)使用燃用煙煤,將會造成發(fā)電成本較高,經(jīng)濟效益較低,因此許多燃用煙煤的電廠希望能對鍋爐進行改造，將鍋爐燃用煤種由煙煤改用價格較便宜的無煙煤或貧煤。 無煙煤或貧煤是一種極難穩(wěn)定燃燒和極難燃盡的煤種，燃燒特性往往嚴重偏離在用鍋爐的設(shè)計煤種，煤種更換后鍋爐運行時遇到的著火、穩(wěn)燃和結(jié)渣三大問題必須解決3，比如影響鍋爐結(jié)渣的因素很多,除了與燃料本身特性有關(guān)外,還與燃燒過程的熱力參數(shù)、爐膛及燃燒器結(jié)構(gòu)鍋爐負荷等因素有關(guān)，而且還要保證各運行參數(shù)要達到原設(shè)計要求、鍋爐效率基本保持原設(shè)計水平。1.1.2 選題意義實際燃用煤種與設(shè)計煤種各成分的差異大容量電站鍋爐多燃用劣質(zhì)煤，煤質(zhì)多變且耗煤量大，污染嚴重。因而要求燃煤鍋爐對煤種的適應性強。從而也推動了劣質(zhì)煤燃燒技術(shù)的發(fā)展。低污染燃燒技是近期鍋爐發(fā)展的一大趨勢。為了滿足日益嚴格的環(huán)保要求，近二三十年人們在解決鍋爐燃燒生成的硫氧化物和氮氧化物的污染問題上取得很大進展。 目前， 全世界已有 500 多臺 CFB鍋爐投入運行，單臺最大容量已達 300MW。在建并將建立 200-300MW 級循環(huán)流化床鍋爐的示范性電站；完成 15MW 增壓流化床鍋爐聯(lián)合循環(huán) PFBC-CC 中試工程，建設(shè) 100MWPFBC-CC 試驗機組。人們正在繼續(xù)尋求更為經(jīng)濟有效的低污染煤炭燃燒技術(shù)，如直接燃煤的燃氣蒸汽聯(lián)合循環(huán)、整體煤氣化增濕燃氣輪機等煤炭清潔燃燒新方案。現(xiàn)在世界上已經(jīng)有多座容量超百萬千瓦的聯(lián)合循環(huán)電廠在運行。預計不久的將來，以燃氣-蒸汽循環(huán)相結(jié)合或超臨界壓力蒸汽循環(huán)的燃煤、高效、低污染的新一代火電機組將在電力工業(yè)中嶄露頭角。 由于實際燃用煤種的變化，其著火條件、燃燒性能等與設(shè)計煤種相去甚遠，導致現(xiàn)有燃燒器不能滿足穩(wěn)定燃燒的要求，因而需要對其進行改進。隨著社會用電形勢的變化，電網(wǎng)峰谷差增大，對燃煤機組的調(diào)峰能力的要求增強，這就要求改進燃燒，使其滿足低負荷下的穩(wěn)燃能力。煤粉燃燒的穩(wěn)定與強化在理論上是統(tǒng)一的，強化燃燒可以促進燃燒的穩(wěn)定。而強化燃燒可以從加速燃燒初始階段反應、增強高溫煙氣的傳熱和提高煤粉濃度等幾個方面著手進行考慮。根據(jù)專家的試驗研究表明，90%的煤粉燃燒只需爐內(nèi)10%的時間，而剩余10%的煤粉的燃盡則需要90%的時間來完成。因此，強化煤粉進入燃燒室的初始階段的燃燒尤顯重要。而計算分析可知，由于煤質(zhì)發(fā)生變化，為達到改造后鍋爐安全經(jīng)濟運行目的，并保證有較好的低負荷穩(wěn)燃能力，不僅要采用穩(wěn)燃性能很好的燃燒器，以強化著火和穩(wěn)定燃燒，而且應對爐內(nèi)安裝切圓、火焰中心位置等方面進行調(diào)整和改造。 然而，隨著煤炭市場的變化，鍋爐燃用非設(shè)計煤種已經(jīng)越來越普遍，許多電廠選擇配煤摻燒來適應鍋爐的特性和擴大燃用煤種范圍，鍋爐不需要進行設(shè)備的改進，只需進行燃燒的調(diào)整。鍋爐改燒完全不同特性的煤種則往往需要對鍋爐的相關(guān)設(shè)備進行改造，如煙煤鍋爐改燒貧煤或無煙煤需要對燃燒器進行改造，貧煤鍋爐改燒煙煤則需要對燃燒器、制粉系統(tǒng)進行相應改造，因此，電廠對鍋爐改燒煤種相當謹慎。也有電廠直接以混煤作為設(shè)計煤種。結(jié)果表明：僅通過加裝冷風旁路管和運行調(diào)整，貧煤鍋爐安全改燒中等揮發(fā)分、不易結(jié)渣煙煤，運行性能好于原燃用貧煤或混煤，具有投資省、見效快優(yōu)點和顯著的節(jié)能減排效益。因此，改善鍋爐的熱經(jīng)濟性有許多的方案，可進行嘗試和探索。1.1.3 研究背景從我國的國情出發(fā)，我國目前的燃料政策和能源利用情況決定了我國電站鍋爐主要采用無煙煤、貧煤、劣質(zhì)煙煤等低反應、劣質(zhì)煤種， 目前我國發(fā)電用煤中劣質(zhì)煤的比例較大，無煙煤和貧煤的數(shù)量占10以上。無煙煤本身由于揮發(fā)分很低(Vdaf一般在10%左右），因此在爐膛形式選取和燃燒系統(tǒng)設(shè)計方面都需進行特殊的考慮。在燃燒中煤中的水分、硫分、灰分、揮發(fā)分、硫分等會對鍋爐的工作有很大的影響；另外煤質(zhì)變化還會給煤的運輸、處理、磨煤和送煤帶來危險，上述這些問題都要引起我們高度的關(guān)注并研究解決的方法。雖然采用燃燒無煙煤大大降低發(fā)電成本，但是由于我國是一個以煤為主要能源的國家，在將來能源供需仍是一個嚴峻的問題。因此,調(diào)整優(yōu)化能源結(jié)構(gòu),加強清潔能源建設(shè),提高能源利用效率,將是今后一個時期我國能源發(fā)展的核心問題。而大力發(fā)展能源科技,全面貫徹節(jié)約能源與保護環(huán)境的方針,則是實現(xiàn)能源可持續(xù)發(fā)展必不可少的前提。1.2 本文主要研究內(nèi)容及研究方法1.2.1 研究內(nèi)容通過對淮南煙煤和陽泉無煙煤鍋爐進行熱力輔助計算，分析煤種變化對鍋爐運行經(jīng)濟性帶來的影響，為鍋爐變煤種運行改造提供一些依據(jù)。1.2.2 研究方法文章首先簡單介紹了我國能源的基本情況和鍋爐發(fā)展及其改燒的必要性及煤質(zhì)變化對鍋爐機組的影響，其分別從煤質(zhì)變化對制粉系統(tǒng)、鍋爐運行、輔助設(shè)備、熱經(jīng)濟性等幾個方面的進行闡述，然后分別對淮南煙煤和陽泉無煙煤進行了鍋爐輔助計算和爐膛的熱力計算，分析了煤中各工業(yè)及元素成分對鍋爐的影響，另外對煤粉的著火、熄火、燃盡和污染物排放等燃燒特性作了一定的說明。闡述了煤質(zhì)變化對電站鍋爐各部分的影響。最后通過對其計算結(jié)果的匯總，從而分析出煙煤和無煙煤的燃燒對鍋爐熱效率、燃燒穩(wěn)定性、燃燒損失等的影響因素，并對實際運行提出了建議，為今后鍋爐燃燒該煤種的可行性、安全性及經(jīng)濟性提供科學的依據(jù)。2 煤質(zhì)對鍋爐經(jīng)濟性的影響煤質(zhì)常規(guī)特性如發(fā)熱量、揮發(fā)分、水和灰的含量、氮和硫的含量等，影響鍋爐燃燒的經(jīng)濟性。從總的煤質(zhì)常規(guī)特性分析：煙煤含碳量較高，發(fā)熱量較高；揮發(fā)份含量較高，約1045%，著火及燃燒較容易，碳化程度次于無煙煤，含碳量仍較多；而無煙煤含碳量很高，發(fā)熱量很高；揮發(fā)份很少，小于10%，Vdaf析出的溫度較高，著火和燃盡均較困難，儲存時不易自燃。本章將從煤質(zhì)常規(guī)特性上闡述不同煤種對電站經(jīng)濟性的影響。2.1 揮發(fā)分的影響揮發(fā)分主要由各種碳氫化合物、氫、一氧化碳、碳化氫等可燃氣體及少量氧、氫等不可燃氣體組成。不同種類的煤，揮發(fā)分的含量及燃燒特性各不相同。（1）揮發(fā)分的含量代表了煤的地質(zhì)年齡，地質(zhì)年齡越短，煤化程度越淺，揮發(fā)分含量越多。（2）揮發(fā)分含量越多，煤的著火溫度低，易著火燃燒，相當于引燃作用；（3）揮發(fā)分含量多，則燃煤盡容易，因為揮發(fā)分析出后多孔，反應表面積大，反應速度加快；（4）揮發(fā)分含量多，煤中難燃的固定碳含量便少，煤易于燃盡；（5）揮發(fā)分含量多，其著火燃燒造成高溫，有利于碳的著火、燃燒；（6）揮發(fā)分含量多時，則在制粉系統(tǒng)中局部積粉可能造成煤粉自然而破壞制粉系統(tǒng)并使火焰外噴；特別是在敞開的空間，煤粉與空氣的混合物容易引起粉塵暴躁。故揮發(fā)分是煤的重要特性，它是作為煤種劃分的依據(jù)，對煤的燃燒過程影響很大。2.2 水分的影響燃煤的水分對鍋爐的影響很大。燃煤水分越多，會造成以下一些情況：（1） 著火熱增大，著火推遲。（2） 降低爐內(nèi)溫度，對著火，燃盡均不利。（3） 水分吸熱，煙氣量增加，排煙損失增大，使鍋爐效率降低。（4） 生產(chǎn)的水蒸氣增加了煙氣體積，使吸風機的電耗增加。（5） 使低溫受熱面易于積灰、腐蝕。（6） 排氣量增加，煙氣流速增大，過熱氣溫增大。（7） 還會造成原煤倉、給煤機和落煤管堵塞，以及磨煤機出力下降等不良后果。2.3 灰分的影響燃料中的灰分不但不能燃燒，而且降低燃料的發(fā)熱量，妨礙可燃質(zhì)與空氣的接觸，增加燃料的著火和燃燒的困難，還使燃燒損失增加；煤中的灰分增多，會產(chǎn)生以下影響：（1） 不僅使煤中的可燃元素相對減少，而且當煤燃燒時還要吸收熱量，使煤的實際發(fā)熱量降低，降低爐內(nèi)的溫度，對著火燃盡均不利。（2） 煤中可燃成分相對減少，煤的熱值降低。（3） 引起對流受熱面，特別是尾部受熱面的嚴重磨損，還會引起尾部受熱面的積灰和低溫腐蝕。同時也會使煤粉燃盡度變差，機械未完全燃燒熱損失和灰渣物理熱損失隨之增加。（4） 造成爐膛結(jié)渣、受熱面積灰和磨損，還會造成大氣和環(huán)境的污染。因此，燃用高灰分燃料鍋爐的爐膛及對流受熱面都應裝有有效的吹灰裝置，并限制煙氣流速及采取有效的防磨、防腐措施。2.4 發(fā)熱量的影響單位質(zhì)量的煤完全燃燒時放出的熱量稱為煤的發(fā)熱量，有高位發(fā)熱量和低位發(fā)熱量之分。高位發(fā)熱量包括了燃燒產(chǎn)物中完全水蒸氣凝結(jié)成水所放出的汽化潛熱；低位發(fā)熱量則為燃燒產(chǎn)物中水蒸氣未凝結(jié)時，燃燒所放出的熱量。低位發(fā)熱量（燃料在鍋爐中的實際發(fā)熱量）低于高位發(fā)熱量。各種煤的發(fā)熱量相差很大，煤的發(fā)熱量同鍋爐燃燒的理論空氣量、理論干煙氣量、濕煙氣量及可達到的理論燃燒溫度有關(guān)。煤的發(fā)熱量低，同樣出力下灰量大大增加，可能加劇鍋爐結(jié)渣，同樣，使煙氣中含灰量增加，加劇了受熱面的磨損和積灰，而積灰的增加使受熱面?zhèn)鳠釤嶙柙黾?，影響傳熱效率，導致鍋爐熱損失增加。但如果發(fā)熱量過高，使得燃燒區(qū)域的溫度升高，灰就越容易達到軟化和熔融狀態(tài)，產(chǎn)生結(jié)渣的可能性增大。同時，煤中易揮發(fā)的物質(zhì)氣化也就越強烈，這也為結(jié)渣創(chuàng)造了更有利的條件。此外，若煤的發(fā)熱量太低，勢必增加供應的原煤量，這對遠離煤礦的大中型電廠來說，就意味著增加了無效運輸量，運輸費用增加，影響經(jīng)濟性。2.5 硫分的影響硫是動力用煤中極為有害的一種物質(zhì)?？扇剂蛟跔t內(nèi)燃燒時生產(chǎn)的二氧化硫和一部分的三氧化硫，隨后在煙氣中形成酸蒸汽并凝結(jié)于低溫受熱面而產(chǎn)生堵灰和腐蝕，大大縮短低溫受熱面和預熱器的使用壽命；同時隨著煤中含硫量的增多，煤的灰熔融點溫度將降低，直接導致鍋爐受熱面結(jié)焦。如果燃煤的揮發(fā)分增加，硫含量增加還會增加煤的陰燃傾向，導致煤粉倉因溫度升高而產(chǎn)生自然。燃料在燃燒時，其中的一些硫分，在高溫火焰核心區(qū)局部嚴重缺氧的條件下會生成活性硫化氫，它對高溫區(qū)水冷壁會產(chǎn)生嚴重的腐蝕。同時含有氧化硫的煙氣排入大氣后，對人和動植物都有害。3 兩煤種對比分析熱力計算3.1 鍋爐概況3.1.1 鍋爐規(guī)范四角布置切圓直流燃燒器，倒U型，自然循環(huán)，固態(tài)排渣煤粉爐。鋼球筒式磨煤機，中間儲倉式制粉系統(tǒng)。鍋爐額定蒸發(fā)量：過熱蒸汽溫度： 過熱蒸汽壓力(表壓)：給水溫度：環(huán)境溫度：3.1.2 鍋爐結(jié)構(gòu)爐膛結(jié)構(gòu)示意圖圖3-1 國產(chǎn)220t/h高壓鍋爐示意圖表3-1 爐膛結(jié)構(gòu)尺寸序號名稱符號單位公式結(jié)果1前墻總面積219.622側(cè)墻總面積218.483后墻總面積157.744噴燃氣及門孔面積65爐頂面積32.116爐膛與屏交界面積65.617爐膛總面積693.568爐膛截面面積51.4799水冷壁管外徑6010水冷壁管節(jié)距S6411管子至墻中心距e012水冷壁角系數(shù)0.9813爐頂角系數(shù)0.9814出口煙窗角系數(shù)115爐膛容積1052.616冷灰斗二等分平面到出口煙窗中心距離19.84617冷灰斗二等分平面到爐頂?shù)木嚯x23.93818冷灰斗二等分平面到燃燒器中心距離4.96219爐膛總有效輻射受熱面積675.1220爐膛水冷程度0.9721爐膛有效輻射層厚度S5.4663.2 鍋爐各種工質(zhì)流程3.2.1 煙氣流程爐膛屏式過熱器高溫對流過熱器低溫對流過熱器高溫省煤器高溫空氣預熱器低溫省煤器低溫空氣預熱器3.2.2 蒸汽流程 一次噴水減溫 二次噴水減溫 汽包頂棚管低溫對流過熱器屏式過熱器 高溫對流過熱器冷段 高溫空氣預熱器熱段 汽輪機3.2.3 空氣流程 磨煤機 空氣流程：冷空氣送分機空氣預熱器熱空氣燃燒器爐膛3.3 燃燒特性參數(shù)3.3.1 兩煤種煤質(zhì)特性參數(shù)選用的燃料為淮南煙煤和陽泉無煙煤，首先要對燃料的應用基成分進行校核。關(guān)于燃料的其他數(shù)據(jù)請參考表3-2。表3-2 淮南煙煤和陽泉無煙煤煤質(zhì)分析煤種元素分析（%）工業(yè)分析可磨性系數(shù)灰分特性煤質(zhì)分析碳氫氧氮硫水分灰分收到基低位量Qnet.ar（kJ/kg）干燥無灰基揮發(fā)分Vdaf (%)空氣干燥基水Mad（%）BTH法可磨性系數(shù)Kkm變形溫度DT軟化溫度ST熔化溫度FTCarHarOarNarSarMarAar()()()淮南煙煤60.847.71.10.7619.724300382.31315001500陽泉無煙煤68.92.92.410.8519264009111400150015003.4 淮南煙煤鍋爐熱力輔助計算3.4.1 燃燒計算表3-3 燃燒計算表項目名稱符號單位（標準狀況下）計算公式及數(shù)據(jù)計算結(jié)果理論空氣量6.232理論氮容積4.932容積1.139理論干煙氣容積=+6.071 理論水蒸氣容積0.619灰飛份額給定數(shù)據(jù)0.953.4.2 煙氣特性參數(shù)以計算爐膛、屏凝管為例：（1）受熱面出口過量空氣系數(shù)：（2）煙道平均過量空氣系數(shù)：（3）干煙氣容積：=+（-1）（4）水蒸氣容積： （5）煙氣總?cè)莘e： （6）容積份額：（7）水蒸氣容積份額：（8）三原子氣體和水蒸氣容積總份額: =+（9）容積飛灰濃度：（10）煙氣質(zhì)量：（9）質(zhì)量飛灰濃度： 表3-4 煙氣特性表序號項目名稱符號單位（標況）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器低溫省煤器低溫空預器1受熱面出口過量空氣系數(shù)1.21.2251.251.271.321.341.392煙道平均過量空氣系數(shù)1.21.21251.23751.261.2951.331.3653干煙氣容積7.3177.39537.55117.69137.90948.12768.34574水蒸氣容積0.6390.64030.64280.64510.64860.65210.65565煙氣總?cè)莘e7.9568.03568.19398.33648.5588.77979.00136容積份額0.14320.14170.1390.13660.13310.12970.12657水蒸氣容積份額0.08030.07950.0780.07670.07470.07280.0718三原子氣體和水蒸氣容積總份額0.22350.22120.2170.21330.20780.20250.19759容積飛灰濃度23.52323.29022.8422.4521.86821.31620.79110煙氣質(zhì)量10.5710.67210.87511.05811.34311.62811.91311質(zhì)量飛灰濃度0.01810.01790.01760.01730.01680.01640.0163.4.3 煙氣焓的計算理論煙氣是多種成分的混合氣體。由工程熱力學12可知，其焓等于個組成成分的焓的總和，即 + 以100為例計算，查鍋爐課程設(shè)計指導書表2-2可得， 由于，且兩者比熱容接近，故取=。所以100時的理論煙氣焓為：+理論空氣焓為： 以100為例計算， 表3-5 理論煙氣焓和理論空氣焓溫度（）二氧化碳氮氣水蒸氣濕空氣理論煙氣焓理論空氣焓3039.00243.048100170.03129.58151.52132.43926.54825.304200357.46259.92304.46266.361877.5331659.956300558.81392.01462.72402.692856.302509.564400771.88526.52626.16541.763863.563376.25500944.35663.8794.85684.154841.494263.626001224.66804.12968.88829.745960.545170.947001461.88947.521148.84978.327049.386096.898001704.881093.61334.41129.128161.497036.689001952.281241.551526.041282.329291.597991.4210002203.51391.71722.91437.3010440.138957.2511002458.391543.741925.111594.8911605.479939.3512002716.561697.162132.881753.4412784.8110927.4413002976.741852.762343.641914.2513979.0311929.6114003239.042008.722559.22076.2015180.4212938.8815003503.121662779.052238.9016392.9713952.8216003768.82324.483001.762402.8817615.0914974.7517004036.312484.043229.322567.3418847.5915999.6618004304.72643.663458.342731.8620082.3017024.9519004574.062804.213690.372898.8321324.5618065.5120004844.229653925.63065.6022570.8719104.8221005115.393127.534163.253233.7923828.4620152.9822005386.483289.224401.983401.6425082.4621199.023.4.4 實際煙氣焓的計算實際煙氣焓等于理論煙氣焓、過量空氣焓（1）和煙氣中飛灰焓之和：=+（1）+。其中飛灰焓為：，飛灰的焓數(shù)值的較小。因此只有計算條件為 才計算。本題中， 所以本題飛灰焓不予計算。在鍋爐煙道中，沿著煙氣流程，不同部位的過量空氣系數(shù)和煙溫不同，因此煙氣的焓也不同。在計算中，必須分別計算各個受熱面所在部位的煙氣焓并制成焓溫表。利用焓溫表，根據(jù)過量空氣系數(shù)和煙溫，可求出煙氣的焓，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。煙氣的溫焓表是進行鍋爐熱力計算的基本計算圖表之一。編制煙氣溫焓表應力求簡明，準確，實用。表3-6 鍋爐受熱面工作的煙溫區(qū)段鍋爐受熱面工作煙溫區(qū)段（）鍋爐受熱面工作煙溫區(qū)段（）爐膛火焰中心1500-2200高溫省煤器300-500爐膛出口800-1200高溫空預器200-400后屏過熱器，凝渣管700-1200低溫省煤器100-300高溫過熱器600-300低溫空預器100-200低溫過熱器400-700（1）爐膛、屏凝管的焓值、焓增計算: 以800為例： 900時： 則焓增為：=10983.439651.75=1331.68 （2）高溫過熱器的焓值、焓增計算：以700為例： 800時： 則焓增為： （3）低溫過熱器的焓值、焓增計算：以400為例： 500時： 則焓增為： （4）高溫省煤器的焓值、焓增計算：以400為例： 500時： 則焓增為： （5）高溫空預器的焓值、焓增計算：以200為例： 300時： 則焓增為： （6）低溫省煤器的焓值、焓增計算：以200為例： 300時： 則焓增為： （7）低溫空預器的焓值、焓增計算：以100為例： 200時： 則焓增為：表3-7 煙氣焓溫表（1）煙氣或空氣溫度理論煙氣焓理論空氣焓爐膛、屏凝管高溫過熱器低溫過熱器高溫省煤器=1.2=1.225=1.25=1.273002856.302509.563508.791232.604003863.563376.254665.4194741.391188.681208.645004841.494263.625854.15950.031334.546005960.545170.947059.367188.641285.611308.757007049.386096.898268.768344.978497.391300.0721311.818008161.497036.689568.839656.781321.049009291.597991.4210889.871341.71100010440.138957.2512231.581361.76110011605.479939.3513593.341376.96120012784.8110927.4414970.3130013979.0311929.6116364.951403140015180.4212938.8817768.1961415.34150016392.9713952.8219183.531426.51160017615.0914974.7520610.041437.48170018847.5915999.6622047.521439.77180020082.3017024.9523487.291450.37190021324.5618065.5124937.6614548719104.8226391.831467.23210023828.4620152.9827859.061463.204220025082.4621199.0229322.264表3-8煙氣焓溫表（2）煙氣或空氣溫度理論煙氣焓理論空氣焓高溫空預器低溫省煤器低溫空預器=1.32=1.34=1.39100926.54825.301198.891227.771226.431255.652001877.531659.962367.222425.322483.421229.41259.133002856.302509.563596.623684.451262.931292.794003863.563376.254859.554977.725004841.494263.623.4.5 鍋爐熱效率及燃料消耗量估算（1）鍋爐輸入熱量 。（2）排煙溫度（先估后校） 折算水分，由鍋爐課程設(shè)計指導書表得由，估，用插值法得（3）排煙焓 查焓溫表：時， ；時，KJ/kg（4）冷空氣溫度 （5）理論冷空氣焓 查表 （6）化學未完全燃燒熱損失 查表2-6 得（7）機械未完全燃燒熱損失 查表2-6 得（8）排煙處過量空氣系數(shù) 查表2-9 即低溫空預器出口過量空氣系數(shù)（9）排煙損失 由公式 （10）散熱損失 ?。?1）灰渣損失 取灰渣溫度為查鍋爐課程設(shè)計指導書表2-2得。則由 KJ/kg則灰渣物理熱損失為 （12）鍋爐總損失 （13）鍋爐熱效率 （14）保熱系數(shù) 由（15）過熱蒸汽焓 按t=540，P=9.9MPa（查指導書表1-6），查水蒸氣特性表 （16）給水溫度 （17）給水焓 按t=215，P=9.9MPa，查水蒸氣特性表 （18）鍋爐有效利用熱 （19）實際燃料消耗量由 （20）計算燃料消耗量Bj 由 表3-9 鍋爐熱平衡及燃料消耗量計算表名稱符號單位公式結(jié)果鍋爐輸入熱量kJ/kg24300排煙溫度先估后校125排煙焓kJ/kg查焓溫表用差值法求1541.68冷空氣溫度取用30理論冷空氣焓kJ/kg243.04化學未完全燃燒損失取用0機械為完全燃燒損失取用1.5排煙處過量空氣系數(shù)查表四1.39排煙損失4.88散熱損失取用0.5灰渣損失0.045鍋爐總損失+6.93鍋爐熱效率100-93.08保熱系數(shù)0.995過熱蒸汽焓kJ/kg查表3476.10給水溫度給定215給水焓kJ/kg查表923.19鍋爐有效利用熱kJ/h實際燃料消耗量kg/h計算燃料消耗量kg/h3.4.6 爐膛校核熱力計算表3-10 爐膛熱力校核計算表名稱符號單位公式結(jié)果爐膛出口過熱空氣系數(shù)查表3-11.2爐膛漏風系數(shù)查表3-10.05制粉系統(tǒng)漏風系數(shù)查表3-10.06熱風溫度先估后校257.6理論熱風焓查溫焓表2155.50理論冷風焓查表3-7250.65空氣帶入爐膛熱量2371.07對應于每千克燃料送入爐膛熱量26659.97理論燃燒溫度查溫焓表2013.8理論燃燒絕對溫度K2286.8火焰中心相對高度系數(shù)0.25系數(shù)0.435爐膛出口煙氣溫度先估后校1100爐膛出口煙氣焓查溫焓表13593.34煙氣平均熱容量14.20水冷壁污染系數(shù)查指導書表3-4水冷壁灰污系數(shù)0.45水冷壁角系數(shù)查指導書表3-1爐膛結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)0.98水冷壁熱有效系數(shù)0.441屏、爐交界面的污染系數(shù)0.441屏、爐交界面的角系數(shù)取用1屏、爐交界面的熱有效系數(shù)0.441燃燒器及門孔的熱有效系數(shù)未敷設(shè)水冷壁0平均熱有效系數(shù)0.437爐膛有效輻射層