燃用煙煤的DG-67013.5-540540電站煤粉鍋爐熱力計算

1、畢業(yè)設計（論文）燃用煙煤的DG-670/13.5-540/540電站煤粉鍋爐熱力計算中原工學院本科畢業(yè)論文摘要摘 要與發(fā)達國家相比，我國電力工業(yè)的起步較晚。經過半個多世紀的學習、借鑒、和發(fā)展，現在，我國已有能力自行制造1000MW的超臨界、超超臨界電站鍋爐。雖然我國已有大量亞臨界及其以上大型鍋爐自主的制造和運行經驗，但與世界先進機組相比還有一定差距，應當盡快進行改造，縮短這些差距。本設計是670t超高壓鍋爐熱力計算，在設計過程中，能對鍋爐在燃煤過程中可能遇到的問題進行一些分析和思考，進一步降低每千瓦的設備投資、金屬消耗，并提高機組運行的經濟性和安全性，高參數、大容量、高自動控制技術的大型電站鍋

2、爐在運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、腐蝕等現象的發(fā)生，這些現象不僅降低了鍋爐的熱效率，同時也影響鍋爐的安全性和可靠性。通過設計本身，了解鍋爐結構知識，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。設計鍋爐爐膛需要分析、了解鍋爐受熱面布置細節(jié)，充分了解爐膛結構設計與爐膛容積；爐膛內爐墻總面積；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，并低于煤種變形溫度，使本身設計更加適合煤種燃燒的要求。關鍵詞：煤種分析、爐膛、熱力計算、受熱面。I中原工學院本科畢業(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 顯示對應的拉丁字符的拼音 字典Key words: coal analysis, boiler, thermal calculation, heated surfaceII中原工學院本科畢業(yè)論文目錄目錄摘 要I1 緒論11.1 設計目的11.2 設計要求11.3 設計及計算方法11.4 現狀與趨勢11.5 設

10、計任務書21.5.1 設計題目：21.5.2 原始資料21.6 煤的元素分析數據校核和煤種判別31.6.1 煤的元素各成分之和為100%的校核31.6.2 元素分析數據校核31.6.3 煤種判別31.7 計算方法及主要參數的選取41.7.1 鍋爐熱力計算方法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 燃燒計算和鍋爐熱平衡計算83.1 燃燒計算83.2 熱平衡及燃料消耗量計算154 爐膛熱力計算174.1 爐膛結構尺寸計算174.1.1 爐膛的幾何特征參數及確定原則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 爐膛結構數據214.2 爐膛熱力計算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 爐膛熱力計算過程255 受熱面的設計及計算375.1 高溫對流過熱器375.1.1 高溫對流過熱器的結構設計375.1.2 高溫對流過熱器的結構尺寸計算375.2 高溫再熱器設計和熱力計算435.3 低溫再熱器485.3.1 低溫再熱器結構設計485.3.2 低溫再熱器的結構尺寸495.3.3 低溫再熱器熱力計算505.4 低溫過熱器525.4.1 低溫過熱器設計525.4.2 低溫過熱器結構尺寸525.4.3 低溫過熱器熱力計算535.5 省煤器56

12、5.5.1 省煤器結構設計565.5.2 省煤器結構尺寸575.5.3 省煤器熱力計算585.6 空氣預熱器625.6.1 空氣預熱器設計625.6.2 空氣預熱器結構尺寸計算635.6.3 空氣預熱器熱力計算646 熱力計算數據的修正和計算誤差檢查676.1 熱力計算數據的修正676.2 鍋爐整體熱力計算誤差檢查687 結論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 空氣預熱器727.9 鍋爐構架及平臺布置727.10 爐墻密封737.11 除渣系統(tǒng)737.12

13、運行工況于氣溫調節(jié)73附圖74參考文獻81致 謝82V中原工學院本科畢業(yè)論文1 緒論1 緒論1.1 設計目的本設計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算。目的在于確定鍋爐爐膛結構參數、水冷壁、汽包、屏式過熱器、燃燒器、等相關受熱面的布置、傳熱計算以及結構設計。1.2 設計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，過熱蒸汽參數為540，13.5MPa，再熱蒸汽參數540，3.2MP，給水溫度250，排煙溫度140。膜式水冷壁，直流燃燒器，二級過熱器，二級噴水減溫。1.3 設計及計算方法設計鍋爐爐膛需

14、要分析、了解鍋爐受熱面布置細節(jié)，充分了解爐膛結構設計與爐膛容積；爐膛內爐墻總面積；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，并低于煤種變形溫度，使本身設計更加適合煤種燃燒的要求。1.4 現狀與趨勢鍋爐機組的熱力計算是鍋爐設計或校核必須完成的十分重要的任務，也是一件十分麻煩的事情。隨著鍋爐向高參數、大容量發(fā)展，鍋爐熱力計算過程中有成千上百個數據需要多次迭代與計算，使問題變得更為復雜。目前國內外燃煤發(fā)電機組的鍋爐設計主要采用傳統(tǒng)的相似理論求解方法。隨著計算機的出現，將數值模擬用于鍋爐輔助設計，已經開始在工程設計

15、中開始應用。對于提高鍋爐效率、降低投資成本與開發(fā)、改善機組運行穩(wěn)定性，具有重要意義。1.5 設計任務書1.5.1 設計題目：燃用煙煤的DG-670/13.5-540/540電站煤粉鍋爐熱力計算。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再熱整齊進入鍋爐機組時的溫度 t2'=340再熱蒸汽離開鍋爐機組時的溫度 t2''=540再熱整齊進入鍋爐機組時的壓力 p2'（表壓）3.5MP再熱整齊

16、離開鍋爐機組時的壓力 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過熱器調溫方式： 噴水減溫調節(jié)制粉系統(tǒng): 中間儲藏式制粉系統(tǒng)，熱風送粉，筒式鋼球磨煤機燃料特性:燃料名稱：平頂山煙煤煤質資料：資料項 目符號單位數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Kkm-1.5灰熔點變形溫度DT1260軟化溫度ST1500熔化溫度FT1.6 煤的元素分析數據校核和煤種判別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 元素分析數據校核（1）干燥無灰基元素成分的計算干燥無灰基元素成分與收到基元素成分之間的轉換因子為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）干燥基灰分的計算Ad=100Aar/（100-Mar）=27.52 %（3）干燥無灰基低位發(fā)熱量的計算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、對流受熱面可能超溫，當然發(fā)熱量高，灰分較低，也是其優(yōu)點。（2）折算成分的計算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 計算方法及主要參數的選取1.7.1 鍋爐熱力計算方法鍋爐熱力計算分為設計計算和校核計算，設計計算一般是在設計新鍋爐時運用的方法

20、，而校核計算是在鍋爐結構已定，燃料變更時進行的計算。本文所用設計計算的計算步驟為：（1）按設計任務書列出原始數據；（2）選取各煙道的過量空氣系數，計算三原子氣體的容積和容積份額、煙氣和空氣的焓；（3）預先估計排煙溫度和熱風溫度，用以確定熱損失、鍋爐效率和燃料消耗量；（4）計算爐膛傳熱，設計輻射受熱面的結構，求出爐膛出口處的煙溫，設計各對流受熱面結構，再計算各對流受熱面的煙溫，按煙氣流動方向順序計算；（5）如果計算得出的排煙溫度與起初所估計的排煙溫度之差未超過±10，而熱空氣溫度之差未超過±40，則可認為鍋爐機組的熱力計算結束。如超過誤差，則需重新假定排煙溫度及熱空氣溫度進行

21、計算；（6）確定鍋爐機組熱平衡計算的誤差，應不超過Qr的0.5：（7）最后將整臺鍋爐機組的主要計算數據列出匯總表。1.7.2 熱空氣溫度的選擇熱空氣溫度的選擇主要應保證燃料在鍋爐爐膛內迅速著火。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)排渣方式時需選用高的熱空氣溫度。下表所列數據為固態(tài)排渣煤粉爐及燃油、燃氣鍋爐的熱風溫度，可供選擇時參考。1 電廠鍋爐的熱風溫度燃料無煙煤貧煤、劣質煙煤褐煤煙煤、洗中煤重油、天然氣熱風干燥劑煙氣干燥劑熱風溫度（）38048033038035040030035028035025

22、0300空氣預熱器布置方式雙級布置單級或雙級布置單級布置依據上表，由于燃燒使用的是平頂山煙煤，故本次設計的熱風溫度選取為3005中原工學院本科畢業(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、引風機及除塵器等設備均可布置在地面，鍋爐結構和廠房較低，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，以加強對流換熱；(4)機爐之間的連接管道不長。2.2 受熱面的布置在爐膛內壁面，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、鍋爐容量和燃料性質的影響。本次設計

23、為超高壓大容量鍋爐，汽化吸熱相對較小，加熱吸熱和過熱吸熱相應較大。為使爐膛出口煙溫降低到要求的數值，保持水平煙道內的對流受熱面，除在水平煙道內布置對流過熱器外，還在爐內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墻，豎井煙道的兩側墻和后墻均布置了包覆過熱器。前屏過熱器的出口集箱設為第一級噴水減溫器，在這里布置噴水減溫是為了保護下一級屏式過熱器即后屏，后屏布置在爐膛出口，煙氣溫度較高，熱負荷較大，過熱器的壁溫較高，所以在蒸汽側進行調節(jié)，以防止吸熱不均引起的熱偏差現象。高溫過熱器分為兩段，蒸汽從冷段進入熱段時進行第二次噴水減溫，防止過熱器因溫度過高而

24、燒壞。對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度為前提。由于過熱器工質側的水力不均勻性及煙氣側沿煙道寬度方向的熱力不均勻性的影響，是過熱器各并行管內的工質的焓增不等， 焓增較大的工質溫度高，管材金屬壁溫也高，這將危及過熱器的安全正常運行。為了減少這種熱偏差，通常將過熱器分成幾級，每一級之間用集箱將工質進行充分的混合，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流煙道中，省煤器的蛇形管圈呈水平放置，管內總流動方向自下而上，以便于排除工質中析出的氣體，避免局部停滯氣體引起水下腐蝕，而煙氣自上而下流動，既有助于吹灰，又能保持煙氣相對于水的逆向

25、流動，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)的設計要求，該鍋爐的汽水系統(tǒng)的流程設計如下：（1）過熱蒸汽系統(tǒng)的流程汽包頂棚過熱器進口集箱爐頂包覆過熱器管束低溫對流過熱器前屏過熱器一級噴水減溫后屏過熱器二級噴水減溫高溫對流過熱器汽輪機高壓缸。（2）水系統(tǒng)的流程給水省煤器進口聯箱省煤器管束省煤器出口集箱汽包下降管水冷壁下聯箱水冷壁水冷壁上聯箱汽包。16中原工學院本科畢業(yè)論文3 燃燒計算和鍋爐熱平衡計算3 燃燒計算和鍋爐熱平衡計算3.1 燃燒計算1)燃燒產物計算a.理論空氣量及理論煙氣容積 根據計算公式，得出理論空氣量及理論煙氣容積的計算表如下：表3.1 理論空氣量及理論煙氣容積序號

26、項目名稱符號單位計算公式及數據結果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30.9(2)空氣平衡表及煙氣特性表根據該鍋爐的燃料屬優(yōu)質燃料，可選取爐膛出口過量空氣系數a1”=1.2，選取各受熱面煙道的漏風系數，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（）二氧化碳氮氣氧氣水蒸氣干空氣濕空氣一氧化碳飛灰、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 煙氣特性表序號項 目 名 稱符 號單位爐膛，屏,凝渣管高過高再低過低再省煤器空預器1受熱面出口過量空氣系數1.201.231.261.281.311.341.542煙道平均過量空氣系數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煙氣總容積/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煙氣質量12.36 12 12.5046 12.7916 13.0307 13.2699 13.5090 14.5612 11質量飛灰濃度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 用于空預器、省煤器的計算煙氣或空氣溫度溫度省煤器空預器冷段空預器熱段=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算鍋爐熱平衡及燃料消耗量計算，如表3.7所示表3.7 鍋爐熱平衡及燃料消耗量計算序號名稱符號單位公式結果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化學未完全損失 取用07機械未完全損失 取用18排煙處過量空氣系數 即低溫空氣預熱器出口過量空氣系數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0.99782419615過熱蒸汽焓 kJ/kg查表，過熱器出口參數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p=16.3MPa，t=2501086.7818再熱蒸汽進入時溫度34019再熱蒸汽進入時的焓 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實際燃料消耗量kg/h75910.401124計算燃料消耗量kg/h75151.29709中原工學院本科畢業(yè)論文4 爐膛熱力計算

46、4 爐膛熱力計算4.1 爐膛結構尺寸計算4.1.1 爐膛的幾何特征參數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；絕熱保護層的向火表面。未敷設水冷壁地方為爐墻內壁面；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；當屏式過熱器占據整個爐膛頂部或布置于爐膛出口煙窗處而占據部分爐膛容積時，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，需要足夠的時間

47、才能燃燒完。而一旦煙氣進入對流受熱面，溫度就會很快下降，煤粉如果在爐膛內沒又燒完，進入對流受熱面就沒有再燒完的可能，因此足夠的停留時間是非常重要的。而決定時間長短，顯然爐膛容積就起到決定性的作用。爐膛的相對大小可以用爐膛容積熱負荷qV每立方米容積中每小時所燃燒的發(fā)熱量（W/m3）來度量。爐膛容積熱強度應當根據鍋爐容量、燃料特性和燃燒方式。當一臺鍋爐的燃煤量為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度之后即可求出，爐膛容積： Vl = BQdwy/(3.6qv) 此時確定的爐膛容積只是初步的。還要進行結構設計、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，才能達到預想的結果。因為爐膛容積雖然足夠大，但是形狀設計得不合適，爐膛容積就不能得到充分的利用，煤粉在爐膛中停留的時間還是不夠。因此爐膛形狀設計得正確是很重要的。 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，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渣。反之，此值取得過小時，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，屏式過熱器易結渣。在計算過程中，應采取將爐膛容積劃分為幾個簡單的幾何體分別計算，然后求其和。爐墻總面積包含爐膛內輻射受熱面的形體表面積。爐膛結構設計見下表表4.1表4.1 爐膛結構設計序號名稱符號單位計算公式或數據來源數 值（一）爐膛尺寸的確定1爐膛容積熱強度qVW/m3按表2-11選取1650002爐膛容積Vlm3BQdwy/(3.6qv)2891.3683923爐膛截面熱強度qFW/m3按表2-12選取43