燃用煙煤的DG-67013.5-540540電站煤粉鍋爐熱力計(jì)算

1、畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）燃用煙煤的DG-670/13.5-540/540電站煤粉鍋爐熱力計(jì)算中原工學(xué)院本科畢業(yè)論文摘要摘 要與發(fā)達(dá)國(guó)家相比，我國(guó)電力工業(yè)的起步較晚。經(jīng)過半個(gè)多世紀(jì)的學(xué)習(xí)、借鑒、和發(fā)展，現(xiàn)在，我國(guó)已有能力自行制造1000MW的超臨界、超超臨界電站鍋爐。雖然我國(guó)已有大量亞臨界及其以上大型鍋爐自主的制造和運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)，但與世界先進(jìn)機(jī)組相比還有一定差距，應(yīng)當(dāng)盡快進(jìn)行改造，縮短這些差距。本設(shè)計(jì)是670t超高壓鍋爐熱力計(jì)算，在設(shè)計(jì)過程中，能對(duì)鍋爐在燃煤過程中可能遇到的問題進(jìn)行一些分析和思考，進(jìn)一步降低每千瓦的設(shè)備投資、金屬消耗，并提高機(jī)組運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性和安全性，高參數(shù)、大容量、高自動(dòng)控制技術(shù)的大型電站鍋

2、爐在運(yùn)行中存在的過熱器和再熱器超溫爆管、水冷壁高溫腐蝕及爆管、尾部受熱面的磨損、腐蝕等現(xiàn)象的發(fā)生，這些現(xiàn)象不僅降低了鍋爐的熱效率，同時(shí)也影響鍋爐的安全性和可靠性。通過設(shè)計(jì)本身，了解鍋爐結(jié)構(gòu)知識(shí)，為今后工作中可能遇到的鍋爐問題，能夠提供一些理論支持。設(shè)計(jì)鍋爐爐膛需要分析、了解鍋爐受熱面布置細(xì)節(jié)，充分了解爐膛結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與爐膛容積；爐膛內(nèi)爐墻總面積；爐膛有效輻射受熱面積；爐膛火焰有效輻射層厚度；爐膛水冷程度等因素的影響，通過多次取值校核，讓爐膛出口煙溫為1134，在誤差范圍內(nèi)，并低于煤種變形溫度，使本身設(shè)計(jì)更加適合煤種燃燒的要求。關(guān)鍵詞：煤種分析、爐膛、熱力計(jì)算、受熱面。I中原工學(xué)院本科畢業(yè)論文ABS

3、TRACTABSTRACTCompared with developed countries, China's power industry started late. After half a century of study, learn and develop, and now, China has the ability to manufacture 1000MW supercritical, ultra-supercritical power plant boiler. Although China has a large number of sub-critical and

4、 more self-sufficient large boiler manufacturing and operation experience, but the world still lags far behind the advanced units, should be transformed as soon as possible to shorten the gap. This design is sub-critical 300MW natural circulation boiler furnace design, in design process, can be coal

5、-fired boiler in question might encounter some analysis and reflection, to further reduce the equipment investment per kilowatt, metal consumption, and improve unit operation and security of the economy, high-parameter, large capacity, high automatic control technology in the operation of large boil

6、er superheater and there Reheater temperature burst pipes, water wall high-temperature corrosion and burst pipes, rear heating surface wear, corrosion and other phenomena, these phenomena not only reduces the thermal efficiency of the boiler, but also affect the safety and reliability of the boiler.

7、 Through the design itself, to understand the boiler structure knowledge for future work that may be encountered in the boiler problem, can provide some theoretical support.Design of boiler furnace needs to understand the layout of the boiler heating surface details, fully understand the structural

8、design of the furnace and the furnace volume; the total area of the furnace wall furnace; active radiation heating furnace area; effective radiation thickness of the furnace flame; furnace water level and other factors, Checked by multiple values, so that furnace exit gas temperature was 1137.58 , w

9、ithin errors, and lower than the coal deformation temperature, so that their design is more suited to the requirements of coal combustion.朗 顯示對(duì)應(yīng)的拉丁字符的拼音 字典Key words: coal analysis, boiler, thermal calculation, heated surfaceII中原工學(xué)院本科畢業(yè)論文目錄目錄摘 要I1 緒論11.1 設(shè)計(jì)目的11.2 設(shè)計(jì)要求11.3 設(shè)計(jì)及計(jì)算方法11.4 現(xiàn)狀與趨勢(shì)11.5 設(shè)

10、計(jì)任務(wù)書21.5.1 設(shè)計(jì)題目：21.5.2 原始資料21.6 煤的元素分析數(shù)據(jù)校核和煤種判別31.6.1 煤的元素各成分之和為100%的校核31.6.2 元素分析數(shù)據(jù)校核31.6.3 煤種判別31.7 計(jì)算方法及主要參數(shù)的選取41.7.1 鍋爐熱力計(jì)算方法41.7.2 熱空氣溫度的選擇42 鍋爐整體布置62.1 爐整體的外型選型布置62.2 受熱面的布置62.3 汽水系統(tǒng)73 燃燒計(jì)算和鍋爐熱平衡計(jì)算83.1 燃燒計(jì)算83.2 熱平衡及燃料消耗量計(jì)算154 爐膛熱力計(jì)算174.1 爐膛結(jié)構(gòu)尺寸計(jì)算174.1.1 爐膛的幾何特征參數(shù)及確定原則174.1.2 爐膛容積的確定174.1.3 鍋爐爐

11、墻和水冷壁204.1.4 爐膛結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)214.2 爐膛熱力計(jì)算244.2.1 爐膛出口煙溫的選擇244.2.2 熱空氣溫度的選擇244.2.3 爐膛熱力計(jì)算過程255 受熱面的設(shè)計(jì)及計(jì)算375.1 高溫對(duì)流過熱器375.1.1 高溫對(duì)流過熱器的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)375.1.2 高溫對(duì)流過熱器的結(jié)構(gòu)尺寸計(jì)算375.2 高溫再熱器設(shè)計(jì)和熱力計(jì)算435.3 低溫再熱器485.3.1 低溫再熱器結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)485.3.2 低溫再熱器的結(jié)構(gòu)尺寸495.3.3 低溫再熱器熱力計(jì)算505.4 低溫過熱器525.4.1 低溫過熱器設(shè)計(jì)525.4.2 低溫過熱器結(jié)構(gòu)尺寸525.4.3 低溫過熱器熱力計(jì)算535.5 省煤器56

12、5.5.1 省煤器結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)565.5.2 省煤器結(jié)構(gòu)尺寸575.5.3 省煤器熱力計(jì)算585.6 空氣預(yù)熱器625.6.1 空氣預(yù)熱器設(shè)計(jì)625.6.2 空氣預(yù)熱器結(jié)構(gòu)尺寸計(jì)算635.6.3 空氣預(yù)熱器熱力計(jì)算646 熱力計(jì)算數(shù)據(jù)的修正和計(jì)算誤差檢查676.1 熱力計(jì)算數(shù)據(jù)的修正676.2 鍋爐整體熱力計(jì)算誤差檢查687 結(jié)論707.1 基本資料707.2 鍋爐概況707.3 水冷系統(tǒng)717.4 燃燒設(shè)備717.5 過熱器及過熱蒸汽系統(tǒng)717.6 再熱蒸汽系統(tǒng)及再熱器727.7 省煤器727.8 空氣預(yù)熱器727.9 鍋爐構(gòu)架及平臺(tái)布置727.10 爐墻密封737.11 除渣系統(tǒng)737.12

13、運(yùn)行工況于氣溫調(diào)節(jié)73附圖74參考文獻(xiàn)81致 謝82V中原工學(xué)院本科畢業(yè)論文1 緒論1 緒論1.1 設(shè)計(jì)目的本設(shè)計(jì)為某電廠額定蒸汽蒸發(fā)量為670t/h，蒸汽出口壓力為13.5MP，過熱蒸汽和再熱蒸汽為540的電站煤粉鍋爐熱力計(jì)算。目的在于確定鍋爐爐膛結(jié)構(gòu)參數(shù)、水冷壁、汽包、屏式過熱器、燃燒器、等相關(guān)受熱面的布置、傳熱計(jì)算以及結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。1.2 設(shè)計(jì)要求鍋爐為自然循環(huán)鍋爐，型布置，固態(tài)排渣，使用燃料為平頂山煙煤，過熱蒸汽參數(shù)為540，13.5MPa，再熱蒸汽參數(shù)540，3.2MP，給水溫度250，排煙溫度140。膜式水冷壁，直流燃燒器，二級(jí)過熱器，二級(jí)噴水減溫。1.3 設(shè)計(jì)及計(jì)算方法設(shè)計(jì)鍋爐爐膛需

14、要分析、了解鍋爐受熱面布置細(xì)節(jié)，充分了解爐膛結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與爐膛容積；爐膛內(nèi)爐墻總面積；爐膛有效輻射受熱面積；爐膛火焰有效輻射層厚度；爐膛水冷程度等因素的影響，通過多次取值校核，讓爐膛出口煙溫為1134，在誤差范圍內(nèi)，并低于煤種變形溫度，使本身設(shè)計(jì)更加適合煤種燃燒的要求。1.4 現(xiàn)狀與趨勢(shì)鍋爐機(jī)組的熱力計(jì)算是鍋爐設(shè)計(jì)或校核必須完成的十分重要的任務(wù)，也是一件十分麻煩的事情。隨著鍋爐向高參數(shù)、大容量發(fā)展，鍋爐熱力計(jì)算過程中有成千上百個(gè)數(shù)據(jù)需要多次迭代與計(jì)算，使問題變得更為復(fù)雜。目前國(guó)內(nèi)外燃煤發(fā)電機(jī)組的鍋爐設(shè)計(jì)主要采用傳統(tǒng)的相似理論求解方法。隨著計(jì)算機(jī)的出現(xiàn)，將數(shù)值模擬用于鍋爐輔助設(shè)計(jì)，已經(jīng)開始在工程設(shè)計(jì)

15、中開始應(yīng)用。對(duì)于提高鍋爐效率、降低投資成本與開發(fā)、改善機(jī)組運(yùn)行穩(wěn)定性，具有重要意義。1.5 設(shè)計(jì)任務(wù)書1.5.1 設(shè)計(jì)題目：燃用煙煤的DG-670/13.5-540/540電站煤粉鍋爐熱力計(jì)算。1.5.2 原始資料鍋爐額定蒸發(fā)量： De=670t/h再熱蒸汽流量： De1=560t/h給水溫度： tgs =250給水壓力： Pgs =16.3MPa過熱蒸汽壓力： P1=13.5MPa過熱蒸汽溫度： t1 =540再熱整齊進(jìn)入鍋爐機(jī)組時(shí)的溫度 t2'=340再熱蒸汽離開鍋爐機(jī)組時(shí)的溫度 t2''=540再熱整齊進(jìn)入鍋爐機(jī)組時(shí)的壓力 p2'（表壓）3.5MP再熱整齊

16、離開鍋爐機(jī)組時(shí)的壓力 p2''（表壓）3.2MP冷空氣溫度： Tlk =25汽包壓力（表壓） 15.9MP排煙溫度假定值：=140熱空氣溫度假定值：=300過熱器調(diào)溫方式： 噴水減溫調(diào)節(jié)制粉系統(tǒng): 中間儲(chǔ)藏式制粉系統(tǒng)，熱風(fēng)送粉，筒式鋼球磨煤機(jī)燃料特性:燃料名稱：平頂山煙煤煤質(zhì)資料：資料項(xiàng) 目符號(hào)單位數(shù)值元素分析收到基碳Car%58.2收到基氫Har%3.7收到基氧Oar%4.1收到基氮Nar%0.9收到基全硫Sar%0.5工業(yè)分析收到基灰份Aar%25.6收到基水份Mt%7空氣干燥基水份Mad%1.4干燥無灰基揮發(fā)份Vdaf%24.6收到基低位發(fā)熱量Qnet,arkJ/kg22

17、625可磨系數(shù)Kkm-1.5灰熔點(diǎn)變形溫度DT1260軟化溫度ST1500熔化溫度FT1.6 煤的元素分析數(shù)據(jù)校核和煤種判別1.6.1 煤的元素各成分之和為100%的校核Car+Oar+Sar+Har+Nar+Mar+Aar =58.2+4.1+0.5+3.7+0.9+7+25.6=1001.6.2 元素分析數(shù)據(jù)校核（1）干燥無灰基元素成分的計(jì)算干燥無灰基元素成分與收到基元素成分之間的轉(zhuǎn)換因子為Kdaf =100/（100MarAar）=100/（100-7-25.6）=1.48368.則干燥無灰基元素成分應(yīng)為Cdaf=Kdaf×Car =86.35015Hdaf =Kdaf

18、5;Har =5.489614Odaf=Kdaf×Oar =6.083086 Ndaf=Kdaf×Nar =1.335312Sdaf=Kdaf×Sar =0.74184（2）干燥基灰分的計(jì)算Ad=100Aar/（100-Mar）=27.52 %（3）干燥無灰基低位發(fā)熱量的計(jì)算Qdaf,net=( Qar,net +25×Mar) / Kdaf =（22625+25×7）/1.48368=15367.2（kJ/kg）1.6.3 煤種判別（1）煤種判別由燃料特性得知Vdaf=24.6%20%，而且Q=22625kJ/kg18840 kJ/kg，所以

19、屬于易燃煤種，燃燒溫度較高，鍋爐爐膛水冷壁、對(duì)流受熱面可能超溫，當(dāng)然發(fā)熱量高，灰分較低，也是其優(yōu)點(diǎn)。（2）折算成分的計(jì)算Aar,zs= 4182*Aar/Qar,net (%)=4.376 %Mar,zs= 4182*Mar/Qar,net (%)=1.3%Sar,zs= 4182*Sar/Qar,net (%)=0.0925%Aar,zs.=4.376%4%,此煤屬于高灰分的煤，Mar,zs=1.3%8%，低水分；Sar,zs=0.0925%0.2%，低硫分。1.7 計(jì)算方法及主要參數(shù)的選取1.7.1 鍋爐熱力計(jì)算方法鍋爐熱力計(jì)算分為設(shè)計(jì)計(jì)算和校核計(jì)算，設(shè)計(jì)計(jì)算一般是在設(shè)計(jì)新鍋爐時(shí)運(yùn)用的方法

20、，而校核計(jì)算是在鍋爐結(jié)構(gòu)已定，燃料變更時(shí)進(jìn)行的計(jì)算。本文所用設(shè)計(jì)計(jì)算的計(jì)算步驟為：（1）按設(shè)計(jì)任務(wù)書列出原始數(shù)據(jù)；（2）選取各煙道的過量空氣系數(shù)，計(jì)算三原子氣體的容積和容積份額、煙氣和空氣的焓；（3）預(yù)先估計(jì)排煙溫度和熱風(fēng)溫度，用以確定熱損失、鍋爐效率和燃料消耗量；（4）計(jì)算爐膛傳熱，設(shè)計(jì)輻射受熱面的結(jié)構(gòu)，求出爐膛出口處的煙溫，設(shè)計(jì)各對(duì)流受熱面結(jié)構(gòu)，再計(jì)算各對(duì)流受熱面的煙溫，按煙氣流動(dòng)方向順序計(jì)算；（5）如果計(jì)算得出的排煙溫度與起初所估計(jì)的排煙溫度之差未超過±10，而熱空氣溫度之差未超過±40，則可認(rèn)為鍋爐機(jī)組的熱力計(jì)算結(jié)束。如超過誤差，則需重新假定排煙溫度及熱空氣溫度進(jìn)行

21、計(jì)算；（6）確定鍋爐機(jī)組熱平衡計(jì)算的誤差，應(yīng)不超過Qr的0.5：（7）最后將整臺(tái)鍋爐機(jī)組的主要計(jì)算數(shù)據(jù)列出匯總表。1.7.2 熱空氣溫度的選擇熱空氣溫度的選擇主要應(yīng)保證燃料在鍋爐爐膛內(nèi)迅速著火。它的選擇主要取決于燃料的著火性能。著火性能好，可選得低些；著火性能差，則應(yīng)選得高些。一般只是揮發(fā)分少的無煙煤，水分高的褐煤以及用液態(tài)排渣方式時(shí)需選用高的熱空氣溫度。下表所列數(shù)據(jù)為固態(tài)排渣煤粉爐及燃油、燃?xì)忮仩t的熱風(fēng)溫度，可供選擇時(shí)參考。1 電廠鍋爐的熱風(fēng)溫度燃料無煙煤貧煤、劣質(zhì)煙煤褐煤煙煤、洗中煤重油、天然氣熱風(fēng)干燥劑煙氣干燥劑熱風(fēng)溫度（）38048033038035040030035028035025

22、0300空氣預(yù)熱器布置方式雙級(jí)布置單級(jí)或雙級(jí)布置單級(jí)布置依據(jù)上表，由于燃燒使用的是平頂山煙煤，故本次設(shè)計(jì)的熱風(fēng)溫度選取為3005中原工學(xué)院本科畢業(yè)論文2 鍋爐整體布置2 鍋爐整體布置2.1 爐整體的外型選型布置選擇形布置的理由如下：(1)鍋爐排煙口在下方，送、引風(fēng)機(jī)及除塵器等設(shè)備均可布置在地面，鍋爐結(jié)構(gòu)和廠房較低，煙囪也建在地面上；(2),尾部豎井中，煙氣下行流動(dòng)便于清灰，具有自身除塵的能力；(3)各受熱面易于布置成逆流的方式，以加強(qiáng)對(duì)流換熱；(4)機(jī)爐之間的連接管道不長(zhǎng)。2.2 受熱面的布置在爐膛內(nèi)壁面，全部布置水冷壁受熱面，其他受熱面的布置主要受蒸汽參數(shù)、鍋爐容量和燃料性質(zhì)的影響。本次設(shè)計(jì)

23、為超高壓大容量鍋爐，汽化吸熱相對(duì)較小，加熱吸熱和過熱吸熱相應(yīng)較大。為使?fàn)t膛出口煙溫降低到要求的數(shù)值，保持水平煙道內(nèi)的對(duì)流受熱面，除在水平煙道內(nèi)布置對(duì)流過熱器外，還在爐內(nèi)布置了全輻射式的屏式過熱器。為使前屏、后屏過熱器中的傳熱溫差不致過大，在爐頂及水平煙道的兩側(cè)墻，豎井煙道的兩側(cè)墻和后墻均布置了包覆過熱器。前屏過熱器的出口集箱設(shè)為第一級(jí)噴水減溫器，在這里布置噴水減溫是為了保護(hù)下一級(jí)屏式過熱器即后屏，后屏布置在爐膛出口，煙氣溫度較高，熱負(fù)荷較大，過熱器的壁溫較高，所以在蒸汽側(cè)進(jìn)行調(diào)節(jié)，以防止吸熱不均引起的熱偏差現(xiàn)象。高溫過熱器分為兩段，蒸汽從冷段進(jìn)入熱段時(shí)進(jìn)行第二次噴水減溫，防止過熱器因溫度過高而

24、燒壞。對(duì)流過熱器采用逆流布置的形式，這樣可以增大傳熱溫差，節(jié)省鋼材，但是必須滿足所用材料的高溫強(qiáng)度為前提。由于過熱器工質(zhì)側(cè)的水力不均勻性及煙氣側(cè)沿?zé)煹缹挾确较虻臒崃Σ痪鶆蛐缘挠绊?，是過熱器各并行管內(nèi)的工質(zhì)的焓增不等， 焓增較大的工質(zhì)溫度高，管材金屬壁溫也高，這將危及過熱器的安全正常運(yùn)行。為了減少這種熱偏差，通常將過熱器分成幾級(jí)，每一級(jí)之間用集箱將工質(zhì)進(jìn)行充分的混合，避免熱偏差的疊加傳遞。低溫過熱器和省煤器布置在尾部對(duì)流煙道中，省煤器的蛇形管圈呈水平放置，管內(nèi)總流動(dòng)方向自下而上，以便于排除工質(zhì)中析出的氣體，避免局部停滯氣體引起水下腐蝕，而煙氣自上而下流動(dòng)，既有助于吹灰，又能保持煙氣相對(duì)于水的逆向

25、流動(dòng)，增加傳熱溫差。2.3 汽水系統(tǒng)按超高壓大容量鍋爐熱力系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要求，該鍋爐的汽水系統(tǒng)的流程設(shè)計(jì)如下：（1）過熱蒸汽系統(tǒng)的流程汽包頂棚過熱器進(jìn)口集箱爐頂包覆過熱器管束低溫對(duì)流過熱器前屏過熱器一級(jí)噴水減溫后屏過熱器二級(jí)噴水減溫高溫對(duì)流過熱器汽輪機(jī)高壓缸。（2）水系統(tǒng)的流程給水省煤器進(jìn)口聯(lián)箱省煤器管束省煤器出口集箱汽包下降管水冷壁下聯(lián)箱水冷壁水冷壁上聯(lián)箱汽包。16中原工學(xué)院本科畢業(yè)論文3 燃燒計(jì)算和鍋爐熱平衡計(jì)算3 燃燒計(jì)算和鍋爐熱平衡計(jì)算3.1 燃燒計(jì)算1)燃燒產(chǎn)物計(jì)算a.理論空氣量及理論煙氣容積 根據(jù)計(jì)算公式，得出理論空氣量及理論煙氣容積的計(jì)算表如下：表3.1 理論空氣量及理論煙氣容積序號(hào)

26、項(xiàng)目名稱符號(hào)單位計(jì)算公式及數(shù)據(jù)結(jié)果1理論空氣量6.03418752理論氮容積4.7742081253容積1.866*Car/100+0.7*Sar/1001.0895124理論干煙氣容積5.8637201255理論水蒸氣容積0.5946504196飛灰份額查文獻(xiàn)30.9(2)空氣平衡表及煙氣特性表根據(jù)該鍋爐的燃料屬優(yōu)質(zhì)燃料，可選取爐膛出口過量空氣系數(shù)a1”=1.2，選取各受熱面煙道的漏風(fēng)系數(shù)，然后列出空氣平衡表，如表3.2。表3.2 1空氣、各種氣體及1灰的焓溫度（）二氧化碳氮?dú)庋鯕馑魵飧煽諝鉂窨諝庖谎趸硷w灰、灰渣、100170.03129.58131.76150.52130.04132.

27、43130.1780.8200357.46259.92267.04304.46261.42266.36261.42169.1300558.81392.01406.83462.72395.16402.69395.01263.7400771.88526.52551626.16531.56541.76531.56360500994.35663.8694.5794.85671.35684.15671.35458.56001224.66804.12850.08968.88813.9829.74814.44559.87001461.88947.521004.081148.84959.56978.32960

28、.4663.28001704.881093.61159.921334.41107.361129.121108.96767.29001952.281241.551318.051526.041257.841282.321259.64873.910002203.51391.71477.51722.91409.71437.31412.698411002458.391543.741638.231925.111563.541594.891567.28109612002716.561697.1618002132.281719.241753.441723.32120613002976.741852.76196

29、3.782343.641876.161914.251880.45136014003239.042008.722128.282559.22033.922076.22038.4157115003503.121662294.12779.0521932238.92198.7175816003768.82324.482460.483001.762353.282402.882359.36183017004036.312484.042628.543229.322513.962567.342520.25206618004304.72643.662797.383458.342676.062731.862682.

30、18218419004574.062804.212967.233690.372838.412898.832844.68235820004844.229653138.43925.630023065.63007.8251221005115.393127.533309.394163.253165.333233.793171.42264022005386.483289.223482.64401.983329.73401.643335.2276023005658.463452.33656.314643.473494.623570.753499.4524005930.43615.363831.364887

31、.63660.723739.923664.5625006202.753778.54006.7551323825.753909.53830表3.3 煙氣特性表序號(hào)項(xiàng) 目 名 稱符 號(hào)單位爐膛，屏,凝渣管高過高再低過低再省煤器空預(yù)器1受熱面出口過量空氣系數(shù)1.201.231.261.281.311.341.542煙道平均過量空氣系數(shù)1.200 1.215 1.245 1.270 1.295 1.320 1.430 3干煙氣容積/m38.5938 8.7037 8.9234 9.1065 9.2896 9.4727 10.2783 4水蒸氣容積/m30.6886 0.6904 0.6939 0.69

32、68 0.6998 0.7027 0.7157 5煙氣總?cè)莘e/m39.2824 9.3940 9.6173 9.8033 9.9894 10.1754 10.9940 6容積份額0.1440 0.1423 0.1390 0.1364 0.1338 0.1314 0.1216 7水蒸氣容積份額0.0742 0.0735 0.0722 0.0711 0.0701 0.0691 0.0651 8三原子氣體和水蒸氣容積總份額0.2182 0.2158 0.2112 0.2075 0.2039 0.2005 0.1867 9容積飛灰濃度11.3441 11.2093 10.9491 10.7413 10

33、.5412 10.3485 9.5779 10煙氣質(zhì)量12.36 12 12.5046 12.7916 13.0307 13.2699 13.5090 14.5612 11質(zhì)量飛灰濃度0.0085 0.0084 0.0082 0.0081 0.0079 0.0078 0.0072 表3.4 用于爐膛、高溫過熱器煙氣或空氣溫度溫度理論煙氣焓hy0理論空氣焓hk0理論煙氣焓增hy爐膛、屏、凝渣管高溫過熱器=1.20=1.23Hy焓增hyHy焓 增hy1001030.38 799.11 1190.20 1210.18 2002099.39 1607.27 1069.01 2420.84 1230.6

34、4 2461.02 1250.85 3003205.71 2429.91 1106.32 3691.69 1270.85 3752.44 1291.41 4004348.87 3269.08 1143.16 5002.68 1311.00 5084.41 1331.98 5005526.19 4128.29 1177.32 6351.85 1349.16 6455.05 1370.64 6006736.06 5006.81 1209.87 7737.42 1385.57 7862.59 1407.54 7007977.25 5903.37 1241.20 9157.93 1420.51 930

35、5.51 1442.92 8009245.53 6813.32 1268.27 10608.19 1450.26 10778.53 1473.01 90010534.68 7737.76 1289.16 12082.24 1474.04 12275.68 1497.15 100011844.69 8672.94 1310.00 13579.27 1497.04 13796.10 1520.42 110013173.85 9623.87 1329.16 15098.62 1519.35 15339.22 1543.12 120014518.76 10580.59 1344.92 16634.88

36、 1536.26 16899.40 1560.18 130015880.39 11550.94 1361.62 18190.58 1555.70 18479.35 1579.95 140017250.25 12528.18 1369.86 19755.88 1565.31 20069.09 1589.74 150018632.29 13509.94 1382.05 21334.28 1578.40 21672.03 1602.94 160020024.88 14499.43 1392.58 22924.76 1590.48 23287.25 1615.22 170021428.93 15491

37、.81 1404.05 24527.29 1602.53 24914.59 1627.34 180022835.81 16484.56 1406.88 26132.72 1605.43 26544.83 1630.24 190024250.75 17492.08 1414.95 27749.17 1616.45 28186.47 1641.64 200025670.23 18498.41 1419.47 29369.91 1620.74 29832.37 1645.89 210027101.44 19513.30 1431.21 31004.09 1634.19 31491.93 1659.5

38、6 220028529.09 20526.13 1427.65 32634.31 1630.22 33147.47 1655.54 表3.5 用于高再、低過、低再計(jì)算煙氣或空氣溫度溫度高溫再熱器低溫再熱器低溫過熱器=1.26=1.28=1.31Hy焓 增hyHy焓增hyHy焓 增hy1001230.15 1254.13 1278.10 2002501.21 1271.05 2549.42 1295.30 2597.64 1319.54 3003813.18 1311.98 3886.08 1336.66 3958.98 1361.34 4005166.14 1352.96 5264.21 13

39、78.13 5362.28 1403.31 5006558.26 1392.12 6682.11 1417.90 6805.96 1443.68 6007987.76 1429.50 8137.96 1455.85 8288.17 1482.21 7009453.10 1465.33 9630.20 1492.23 9807.30 1519.13 80010948.86 1495.76 11153.26 1523.06 11357.66 1550.36 90012469.12 1520.26 12701.26 1548.00 12933.39 1575.73 100014012.92 1543

40、.80 14273.11 1571.85 14533.30 1599.91 110015579.81 1566.89 15868.53 1595.42 16157.25 1623.95 120017163.91 1584.10 17481.33 1612.80 17798.75 1641.50 130018768.12 1604.21 19114.65 1633.32 19461.18 1662.44 140020382.29 1614.17 20758.14 1643.48 21133.98 1672.80 150022009.78 1627.49 22415.08 1656.94 2282

41、0.38 1686.39 160023649.73 1639.96 24084.72 1669.64 24519.70 1699.33 170025301.88 1652.15 25766.64 1681.92 26231.39 1711.69 180026956.95 1655.06 27451.48 1684.85 27946.02 1714.63 190028623.78 1666.83 29148.54 1697.05 29673.30 1727.28 200030294.83 1671.05 30849.78 1701.24 31404.73 1731.43 210031979.76

42、 1684.93 32565.16 1715.38 33150.56 1745.82 220033660.62 1680.86 34276.40 1711.25 34892.19 1741.63 表3.6 用于空預(yù)器、省煤器的計(jì)算煙氣或空氣溫度溫度省煤器空預(yù)器冷段空預(yù)器熱段=1.34=1.44=1.54Hy焓 增hyHy焓增hyHy焓 增hy1001302.07 1381.98 1461.89 2002645.86 1343.79 2806.59 1424.60 2967.31 1505.42 3004031.87 1386.01 4274.87 1468.28 4517.86 1550.54

43、 4005460.36 1428.48 5787.26 1512.40 6114.17 1596.32 5006929.81 1469.45 7342.64 1555.37 7755.47 1641.29 6008438.37 1508.56 8939.05 1596.42 9439.73 1684.27 7009984.40 1546.03 10574.74 1635.68 11165.07 1725.34 80011562.06 1577.66 12243.39 1668.65 12924.72 1759.65 90013165.52 1603.46 13939.30 1695.91 14

44、713.07 1788.35 3.2 熱平衡及燃料消耗量計(jì)算鍋爐熱平衡及燃料消耗量計(jì)算，如表3.7所示表3.7 鍋爐熱平衡及燃料消耗量計(jì)算序號(hào)名稱符號(hào)單位公式結(jié)果1鍋爐輸入熱量 kJ/kg 226252排煙溫度 給定1403排煙焓 kJ/kg 查焓溫表用插值法求1895.7058374冷空氣溫度 取用255理論冷空氣焓 kJ/kg199.77686276化學(xué)未完全損失 取用07機(jī)械未完全損失 取用18排煙處過量空氣系數(shù) 即低溫空氣預(yù)熱器出口過量空氣系數(shù)1549排煙損失7.07993740610散熱損失取用0.211灰渣損失012鍋爐總損失8.27993740613鍋爐熱效率91.7200625

45、914保熱系數(shù)0.99782419615過熱蒸汽焓 kJ/kg查表，過熱器出口參數(shù)p=13.5MPa，t=5403437.92516給水溫度給定25017給水焓 kJ/kg查表，省煤器入口參數(shù)p=16.3MPa，t=2501086.7818再熱蒸汽進(jìn)入時(shí)溫度34019再熱蒸汽進(jìn)入時(shí)的焓 kJ/kg3079.0920再熱蒸汽出口溫度已知54021再熱蒸汽出口焓 kJ/kg查蒸汽特性表P=3.2MPa3538.35222鍋爐有效利用熱kJ/h（） 157526715023實(shí)際燃料消耗量kg/h75910.401124計(jì)算燃料消耗量kg/h75151.29709中原工學(xué)院本科畢業(yè)論文4 爐膛熱力計(jì)算

46、4 爐膛熱力計(jì)算4.1 爐膛結(jié)構(gòu)尺寸計(jì)算4.1.1 爐膛的幾何特征參數(shù)及確定原則爐膛的幾何特征主要包括：（1）爐膛容積；（2）爐膛內(nèi)爐墻總面積；（3）爐膛有效輻射受熱面的面積；（4）爐膛火焰有效輻射層厚度；（5）爐膛水冷程度。確定爐膛容積邊界的一般原則：貼墻水冷壁管壁中心線所在的平面；絕熱保護(hù)層的向火表面。未敷設(shè)水冷壁地方為爐墻內(nèi)壁面；爐膛出口斷面：通過后屏過熱器的第一排管子中心線所在平面；爐膛底部：冷灰斗高度一半處的水平面；當(dāng)屏式過熱器占據(jù)整個(gè)爐膛頂部或布置于爐膛出口煙窗處而占據(jù)部分爐膛容積時(shí)，則為屏式過熱器與爐膛交界面；4.1.2 爐膛容積的確定爐膛容積的確定 煤粉在爐膛內(nèi)，需要足夠的時(shí)間

47、才能燃燒完。而一旦煙氣進(jìn)入對(duì)流受熱面，溫度就會(huì)很快下降，煤粉如果在爐膛內(nèi)沒又燒完，進(jìn)入對(duì)流受熱面就沒有再燒完的可能，因此足夠的停留時(shí)間是非常重要的。而決定時(shí)間長(zhǎng)短，顯然爐膛容積就起到?jīng)Q定性的作用。爐膛的相對(duì)大小可以用爐膛容積熱負(fù)荷qV每立方米容積中每小時(shí)所燃燒的發(fā)熱量（W/m3）來度量。爐膛容積熱強(qiáng)度應(yīng)當(dāng)根據(jù)鍋爐容量、燃料特性和燃燒方式。當(dāng)一臺(tái)鍋爐的燃煤量為B，煤的低位發(fā)熱量Qar,net已知后，則在取用了爐膛容積熱強(qiáng)度之后即可求出，爐膛容積： Vl = BQdwy/(3.6qv) 此時(shí)確定的爐膛容積只是初步的。還要進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、安排輻射受熱面、核算爐膛出口煙氣溫度是否合理后，爐膛的容積才能最

48、后決定。爐膛形狀和尺寸的確定 決定了爐膛容積后還必須把爐膛的形狀和尺寸確定好，才能達(dá)到預(yù)想的結(jié)果。因?yàn)闋t膛容積雖然足夠大，但是形狀設(shè)計(jì)得不合適，爐膛容積就不能得到充分的利用，煤粉在爐膛中停留的時(shí)間還是不夠。因此爐膛形狀設(shè)計(jì)得正確是很重要的。 爐膛截面形狀和尺寸是由爐膛截面qF決定的，Al= BQdwy/(3.6qF)如果qF值取得較大，則爐膛呈瘦高型。反之，所此值取得過小，則爐膛呈矮胖型，此值取得過大時(shí)，在燃燒器附近燃料燃燒釋放出的熱量沒有足夠的水冷壁吸收，局部溫度過高，容易引起燃燒器附近受熱面的結(jié)渣。反之，此值取得過小時(shí)，煙氣不能充分利用爐膛容積，在離開爐膛是還未足夠的冷卻，屏式過熱器易結(jié)渣。在計(jì)算過程中，應(yīng)采取將爐膛容積劃分為幾個(gè)簡(jiǎn)單的幾何體分別計(jì)算，然后求其和。爐墻總面積包含爐膛內(nèi)輻射受熱面的形體表面積。爐膛結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)見下表表4.1表4.1 爐膛結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)序號(hào)名稱符號(hào)單位計(jì)算公式或數(shù)據(jù)來源數(shù) 值（一）爐膛尺寸的確定1爐膛容積熱強(qiáng)度qVW/m3按表2-11選取1650002爐膛容積Vlm3BQdwy/(3.6qv)2891.3683923爐膛截面熱強(qiáng)度qFW/m3按表2-12選取43