鍋爐原理課程設(shè)計(共54頁)

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上 榆 林 學(xué) 院 題 目鍋爐課程設(shè)計學(xué)生姓名學(xué) 號 院 ( 系 )能源工程學(xué)院專 業(yè)熱能與動力工程指導(dǎo)教師胡廣濤報告日期2015年06月 10日 目 錄前言第一章鍋爐課程設(shè)計任務(wù)書4第二章煤的元素分析數(shù)據(jù)校核和煤種判別5第三章燃料燃燒計算6第四章鍋爐熱平衡計算8第五章 爐膛設(shè)計和熱力計算9第六章前屏過熱器設(shè)計和熱力計算13第7章 后屏過熱器設(shè)計和熱力計算17 第八章高溫再熱器設(shè)計和熱力計算21第九章第一懸吊管熱力計算25第十章 高溫對流過熱器設(shè)計和熱力計算27第十一章第二懸吊管熱力計算30第12章 低溫再熱器垂直段設(shè)計和熱力計算32第十三章 轉(zhuǎn)向室熱力計算36第十四章

2、 低溫再熱器水平段設(shè)計和熱力計算38第十五章 省煤器設(shè)計及熱力計算41第十六章 分離器氣溫和前屏進口氣溫的校核44第十七章 空氣預(yù)熱器設(shè)計和熱力計算45第十八章 鍋爐整體熱平衡校核52第十九章 熱力計算結(jié)果的匯總53前 言鍋爐原理是一門涉及基礎(chǔ)理論面較廣，而專業(yè)實踐性較強的課程。該課程的教學(xué)必須有相應(yīng)的實踐教學(xué)環(huán)節(jié)相配合，而課程設(shè)計就是讓學(xué)生全面運用所學(xué)的鍋爐原理知識設(shè)計一臺鍋爐，因此，它是鍋爐原理課程理論聯(lián)系實際的重要教學(xué)環(huán)節(jié)。它對加強學(xué)生的能力培養(yǎng)起著重要的作用。本設(shè)計說明書詳細的記錄了鍋爐本體各受熱面的結(jié)構(gòu)特征和工作過程，內(nèi)容包括鍋爐受熱面，鍋爐爐膛的輻射傳熱及計算。對流受熱面的傳熱及計

3、算，鍋爐受熱面的布置原理和熱力計算，受熱面外部工作過程，鍋爐蒸汽參數(shù)的變化特性與調(diào)節(jié)空氣動力計算等。由于知識掌握程度有限以及三周的設(shè)計時間對于我們難免有些倉促，此次設(shè)計一定存在一些錯誤和遺漏。第一章 鍋爐課程設(shè)計任務(wù)書1.1 引言 鍋爐課程設(shè)計是鞏固我們理論知識和提高實踐能力的重要環(huán)節(jié)。它不僅使我們對鍋爐原理課程的知識得以鞏固、充實和提高掌握了鍋爐機組的熱力計算方法，學(xué)會使用鍋爐機組熱力計算標準方法，并具有綜合考慮鍋爐機組設(shè)計與布置的初步能力而且培養(yǎng)了我們查閱資料，合理選擇和分析數(shù)據(jù)的能力，培養(yǎng)了我們嚴肅認真和負責的態(tài)度。 我國的鍋爐目前以煤為主要燃料。鍋爐的結(jié)構(gòu)設(shè)計和參數(shù)的設(shè)計與選擇以及煤種

4、的選擇與應(yīng)用等都將會對燃料效率、鍋爐安全經(jīng)濟運行水平以及環(huán)境污染等問題有影響。因為在鍋爐設(shè)計中對鍋爐的性能、結(jié)構(gòu)、經(jīng)濟性和可靠性等方面進行各種計算，尤其是熱力計算作為主要和基礎(chǔ)的計算，為鍋爐的其他計算，如水和空氣動力計算、煙氣阻力計算、強度計算等提供相關(guān)的重要的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)1.2 鍋爐設(shè)計參數(shù)（1）鍋爐額定蒸發(fā)量：D1=1913t/h（2）過熱蒸汽壓力:P1=25.4 Mpa（3）過熱蒸汽溫度: t1=571 （4）給水溫度 :tgs=282（5）給水壓力：pgs=29.35Mp（6）周圍環(huán)境溫度：t1k=20（7）排煙溫度假定值：1261.3 燃料特性;（1）燃料名稱：神府東勝煤（2）煤的收到基

5、成分：（%）：Cy=57.33 Hy=3.62 Oy=9.94 Ny=0.70 Sy=0.41 Wy=13.00 Ay=15.00（3）煤的干燥無灰基揮發(fā)分：Vy=33.64%（4）煤的低位發(fā)熱值：Qydw=21805kJ/kg（5）灰熔點：DT、ST、FT>1500名 稱符 號單 位計算公式或數(shù)據(jù)來源結(jié) 果額定蒸發(fā)量Dsh''t/h給定1913過熱蒸汽壓力psh''MPa給定，表壓25.4過熱蒸汽溫度tsh''給定571再熱蒸汽流量Drh''t/h給定1586再熱蒸汽入口壓力prh'MPa給定，表壓4.35再熱蒸汽

6、入口溫度trh'給定310再熱蒸汽出口壓力prh''MPa給定，表壓4.17再熱蒸汽出口溫度trh''給定569給水壓力pfwMPa給定，表壓29.35給水溫度tfw給定282周圍環(huán)境溫度tca給定20鍋爐燃煤特性神府東勝煤（1）碳收到基質(zhì)量百分比Car%給定57.33 （2）氫收到基質(zhì)量百分比Har%給定3.62 （3）氧收到基質(zhì)量百分比Oar%給定9.94 （4）氮收到基質(zhì)量百分比Nar%給定0.70 （5）硫收到基質(zhì)量百分比Sar%給定0.41 （6）灰分收到基質(zhì)量百分比Aar%給定15.00 （7）水分收到基質(zhì)量百分比Mar%給定13.00 （8

7、）揮發(fā)分干燥無灰基質(zhì)量百分比Vdaf%給定33.64 （9）燃料收到基低位發(fā)熱量Qnet,arkJ/kg給定21850第二章 煤的元素分析數(shù)據(jù)校核和煤種判別2.1煤的元素分析數(shù)據(jù)校核和煤種判別：元素之和Car+Har+Oar+Nar+Sar+Aar+Mar100 元素之和正確否？正確高位發(fā)熱量（經(jīng)驗公式）Qgr,arkJ/kg339Car+1256Har-109(Oar-Sar)22943 低位發(fā)熱量（經(jīng)驗公式）Q'net,arkJ/kgQgr,ar-r(0.09Har+0.01Mar) 21803 經(jīng)驗公式值和給定值之差Qnet,arkJ/kgQ'net,ar-Qnet,ar

8、2誤差判別Qnet,ar<800正確煤的折算因子red4190/Qnet,ar0.192 折算灰分Ared,arred×Aar2.88 折算水分Mred,arred×Mar2.50 折算硫分Sred,arred×Sar0.08 煤的灰分特性判斷Ared,ar<4%低灰分煤Mred,ar<8%低水分煤Sred,ar<0.2%低硫分煤2.2 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(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)對流豎井中，煙氣下行流動便于清灰，具有自身除塵的能力；(3

9、)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。2.3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。本鍋爐為中壓參數(shù)，汽化吸熱較少，加熱吸熱和過熱吸熱較多。為使爐膛出口煙溫降到要求的值，保護水平煙道的對流受熱面，在水平煙道內(nèi)布置高、低溫對流過熱器。前后隔墻省煤器采用膜式水冷壁結(jié)構(gòu)。設(shè)置省煤器時，根據(jù)鍋爐的參數(shù)，省煤器出口工質(zhì)狀態(tài)選用非沸騰式的。熱風溫度=350，理應(yīng)采用二級布置空氣預(yù)熱器。在省煤器的煙道轉(zhuǎn)彎處，設(shè)置落灰斗，由于轉(zhuǎn)彎處離心力的作用，顆粒較大的灰粒順落灰斗下降，有利于防止回轉(zhuǎn)式空氣預(yù)熱器的堵灰

10、，減輕除塵設(shè)備的負擔。2.4汽水系統(tǒng)按鍋爐熱力系統(tǒng)的設(shè)計要求，該鍋爐的汽水系統(tǒng)的流程設(shè)計如下：（1）過熱蒸汽系統(tǒng)的流程 汽包頂棚式過熱器低溫對流過熱器一級噴水減溫高溫對流過熱器汽輪機（2）水系統(tǒng)的流程 給水泵低溫級省煤器高溫級省煤器汽包下降管下聯(lián)箱水冷壁上聯(lián)箱汽包。第三章 燃料燃燒計算3.1燃燒產(chǎn)物計算(1) 理論煙氣量及理論煙氣容積(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)1=1.2，選取各受熱面煙道的漏風系數(shù)，然后列出空氣平衡表，如表41。根據(jù)上述計算出的數(shù)據(jù)，又選取爐渣份額后計算得飛灰份額fh=0.9，計算表42列出各項，此表為煙氣特性表。爐膛，

11、凝渣管高溫對流過熱器低溫對流過熱器二級省煤器二級空氣預(yù)熱器一級省煤器一級空氣預(yù)熱器進口1.201.231.261.281.311.33漏風0.050.030.030.020.030.020.03出口1.201.231.261.281.311.331.36表41 空氣平衡表表4-1 理論空氣量和理論煙氣量計算序號名 稱符 號單 位計算公式或數(shù)據(jù)來源結(jié) 果1理論空氣量VoNm3/kg0.0889 × (Car + 0.375× Sar) + 0.265×Har0.0333×Oar5.739 2理論氮氣容積VoN2Nm3/kg0.79 × V0 +

12、0.008 × Nar4.539 3三原子氣體RO2的容積VRO2Nm3/kg0.01866 × (Car+ 0.375 × Sar)1.073 4理論水蒸汽容積V0H2ONm3/kg0.111 × Har + 0.0124× Mar+ 0.0161× V00.655 5理論煙氣容積VogNm3/kgVoN2+VoH2O+VRO26.267 (3)煙氣焓溫表表4-4 煙氣焓溫表序號溫度()理論煙氣焓I0g(kJ/kg)理論空氣焓I0a(kJ/kg)飛灰的焓Ifa(kJ/kg)煙氣的焓Ig=I0g+(-1)I0a+Ifa (kJ/kg)

13、=1.2=1.24=1.28IgIgIgIgIgIg1100870.3 757.5 11.5 1063.6 1089.2 1093.9 1119.9 22001762.3 1526.5 24.1 2152.8 1122.2 2213.9 33002682.4 2312.7 37.6 3182.5 1121.3 3275.0 44003630.5 3110.3 51.3 4303.8 1149.3 55004602.7 3925.2 65.3 5453.1 1173.3 66005594.0 4763.0 79.8 6626.4 1204.6 77006612.9 5618.1 94.5 783

14、1.0 1239.2 88007664.4 6484.6 109.3 9070.2 1258.2 99008733.7 7351.2 124.5 10328.5 1279.9 1010009820.1 8240.6 140.2 11608.4 1289.1 11110010910.7 9153.1 156.2 12897.5 1292.3 12120012004.8 10065.5 171.9 14189.8 1325.48 10977.9 193.8 15515.2 1362.30 11913.3 223.9 16877.5 1345.3

155 12848.7 250.5 18222.8 1347.8 16160016551.9 13789.9 260.8 19570.6 1378.02 14725.3 294.4 20948.6 1369.03 15660.6 311.2 22317.7 1399.5 19190020052.4 16624.7 339.9 23717.2 1379.2 20200021221.9 17583.1 358.0 25094.4 1396.7 21210022407.5 18547.2 376.2 26493.1 1396.4

16、 22220023595.1 19505.5 393.3 27889.5 （4）煙氣特性表表4-3 煙氣特性表序號名稱及公式符 號單 位前屏至省煤器空預(yù)器熱段空預(yù)器冷段1 煙道進口過量空氣系數(shù)（查表3-3）a'1.20 1.20 1.24 2 煙道出口過量空氣系數(shù)（查表3-4）a"1.20 1.24 1.28 3 煙道平均過量空氣系數(shù)('+")/2aav1.20 1.22 1.26 4 過剩空氣量(av-1)VoVNm3/kg1.148 1.262 1.492 5 水蒸汽容積VoH2O+0.0161VVH2ONm3/kg0.674 0.676 0.679 6

17、 煙氣總?cè)莘eVgo+1.0161(av-1)VoVgNm3/kg7.433 7.550 7.783 7 RO2占煙氣容積份額VRO2/VgrRO20.1443 0.1421 0.1378 8 H2O占煙氣容積份額VH2O/VgrH2O0.0907 0.0895 0.0873 9 RO2+H2O的容積份額rRO2+rH2Org0.2350 0.2316 0.2251 10 煙氣質(zhì)量1-Aar/100+1.306avVoGgkg/kg9.844 9.993 10.293 11 飛灰濃度，fa取0.95faAar/(100Gg)ashkg/kg0.0145 0.0143 0.0138 第四章鍋爐熱平

18、衡計算4.1熱平衡及燃料消耗量計算鍋爐熱平衡及燃料消耗量計算，如表表4-5 鍋爐熱平衡及燃料消耗量序號名 稱符 號單 位計算公式或數(shù)據(jù)來源結(jié) 果1燃料帶入的熱量QfkJ/kgQnet.ar21805 2排煙溫度exg給定126 3排煙的焓IexgkJ/kg調(diào)用函數(shù)1385.1 4冷空氣溫度tcaoC給定205理論冷空氣焓IcaokJ/kg調(diào)用函數(shù)149.2 6機械不完全燃燒熱損失q4%取用0.60 7化學(xué)不完全燃燒熱損失q3%取用0.00 8排煙熱損失q2%(Iexg-exgI0ca)·(1-q4/100)/Qf×1005.44 9散熱損失q5%取用0.20 10灰渣熱損失

19、q6%取用0.06 11總熱損失q%q2+q3+q4+q5+q66.30 12鍋爐熱效率b%100 -q93.70 14保熱系數(shù)1-q5/(b+q5)0.9979 15過熱蒸汽的焓i"shkJ/kg調(diào)用函數(shù)，psh"=25.4MPa注3400.5 16給水的焓ifwkJ/kg調(diào)用函數(shù)，pfw=19.35MPa1239.3 17過熱蒸汽流量Dsht/h給定1913 18再熱蒸汽出口焓i"rhkJ/kg調(diào)用函數(shù)，prh"=4.16MPa3601.4 19再熱蒸汽進口焓i'rhkJ/kg調(diào)用函數(shù)，prh'=4.35MPa2975.0 20再熱蒸

20、汽流量Drht/h給定1586 21鍋爐有效利用熱量Q1kJ/hDsh(i"sh-ifw)+Drh(i"rh-i'rh)5.1279E+0922鍋爐實際燃料消耗量Bkg/hQ1/(bQf/100) 24鍋爐計算燃料消耗量Bcalkg/sB(1-q4/100)/360069.30 第五章 爐膛設(shè)計和熱力計算爐膛尺寸的確定是借助于恰當選取一組爐膛熱力參數(shù)（如爐膛的容積熱負荷qv、截面熱負荷qa等）來完成的。當選取了較大的qv時，爐膛容積就要小一些；當選取了較小的qa時，爐膛截面就大一些，爐膛變得較為矮胖。在選取爐膛容積熱負荷qv時，要綜合考慮煤粉在爐內(nèi)的停留時間、燃盡的

21、條件、水冷壁受熱面是否布置得開、爐膛出口煙溫、爐膛溫度和結(jié)焦傾向、整個爐膛的造價等。在一般情況下，按燃盡條件確定的爐膛容積VL，都不足以使煙氣在爐內(nèi)得到足夠的冷卻，因此，按冷卻條件確定的qv值都要小于按燃盡條件確定的qv值。我國各大鍋爐制造廠在爐膛設(shè)計中，多從燃燒安全、傳熱充分出發(fā)，按照冷卻條件來確定qv，因此qv值都選得小些，從煤種的通用性來說采用較低的qv值較合適，缺點是鍋爐尺寸較大，消耗鋼材量較多。“標準”中表所規(guī)定的是按燃盡條件允許的qv值范圍，其確定的爐膛容積都較小些。按照冷卻條件確定qv值一般在80120 kW/m3之間選取；按燃盡條件確定qv值一般在110170 kW/m3之間選

22、取。表1列出了我國大容量鍋爐爐膛熱力參數(shù)的推薦范圍：表1 我國300MW、600MW電站鍋爐熱力參數(shù)的推薦值 燃燒方式切向燃燒方式對沖燃燒方式機組容量等級300MW600MW300MW600MW容積熱負荷qv，kW/m3貧煤85116821029012085105煙煤90118851059512590115褐煤75906080801007590截面熱負荷qa， MW/m2貧煤4.55.24.65.44.25.24.65.4煙煤3.85.14.45.23.65.03.85.2褐煤3.34.33.64.53.24.53.54.8上排一次風噴嘴中心至屏下沿的距離L，m貧煤1721.519231520

23、1823煙煤1620182214181822褐煤1824202516221824表2列出了爐膛熱力參數(shù)選取的某些影響因素。表2 對爐膛熱力參數(shù)選取的一些影響因素名 稱機組容量煤的著火性能煤的燃盡性能煤灰的結(jié)焦傾向容積熱負荷qv-截面熱負荷qa選定了爐膛容積熱負荷qv之后，即可求爐膛容積VL： m3 （1）式中 B實際燃料消耗量，kg/s； Q,p燃料低位發(fā)熱量，kJ/kg。確定了爐膛容積以后，即可根據(jù)所選取的另外一個爐膛熱力參數(shù)qa，按下式確定爐膛的截面面積AL (通常指燃燒器標高處的爐膛截面積)： m2 （2）式中符號意義同前。在選取qa時，主要考慮燃料的著火、燃盡性能、爐膛和燃燒器的結(jié)焦、

24、水冷壁高溫腐蝕等要求，例如當煤的揮發(fā)分低、灰分高時，應(yīng)重點考慮煤的著火問題，qa不宜選取太低，以便提高燃燒器區(qū)域的爐溫，促進煤的著火和燃盡；當燃用灰熔點偏低、易結(jié)焦的煤時，應(yīng)注意考慮爐膛和燃燒器可能產(chǎn)生結(jié)焦問題，qa不宜選取太高，以便降低燃燒器區(qū)域的爐溫，防止爐膛結(jié)焦。電站鍋爐qa值的范圍大致在3.25.4 MW/m2之間。選取合宜的爐膛寬深比c，可以確定爐膛的截面形狀，從而在爐膛截面積AL已定的條件下，計算出爐膛截面的寬度和深度。對于采用四角布置直流燃燒器的鍋爐，一般希望爐膛的寬深比不大于1.2，以保證良好的爐內(nèi)空氣動力工況。在確定爐膛寬度時還要兼顧尾部煙道的尺寸，能很好布置尾部受熱面。以上

25、只是大略地決定爐膛的寬度和深度，然后再根據(jù)水冷壁的具體結(jié)構(gòu)加以修正。5.1爐膛結(jié)構(gòu)設(shè)計表4-6 爐膛結(jié)構(gòu)特征和水冷壁有效系數(shù)的計算序號名 稱符 號單 位計算公式或數(shù)據(jù)來源結(jié) 果1前墻面積Ffrm2(35.538+7.332+9.458/2)×18.816895.62 2后墻面積Fbm2(6.751+30.367+7.332+9.458/2)×18.816925.35 3側(cè)墻面積Fsm2(13.356+17.696)/2×5.171+30.367×17.696+(17.696+9.458)/2×6.006699.20 4兩側(cè)墻2Fsm22Fs13

26、98.41 5四角的四個切角削去爐墻的面積Fdm24×1.33×24.0×2255.36 6四角補加面積Faddm24×1.88×24.0180.48 7應(yīng)扣去布置燃燒器損失的面積FBm2Fd-Fadd74.88 8出口煙窗面積Foutm213.356×18.816251.31 9包圍爐膛的總面積Fm2Ffr+Fb+2Fs+Fout-Fl3395.81 10方形爐膛容積Vfm3Fs·W13156.20 11四個切角損失容積Vlm31.332/2×4×2484.91 12爐膛實際容積Vefm3Vf-Vl13

27、071.29 13爐膛輻射層有效厚度Sm3.6Vef/F13.857 二、水冷壁熱有效系數(shù)的計算14水冷壁熱有效系數(shù)查表3-60.45 15燃燒器所占爐墻面積FBm2估算50.00 16爐膛出口煙窗平面熱有效系數(shù)out=0.8×0.450.36 17爐膛水冷壁平均熱有效系數(shù)av(F-Fout-FB)×+FB×0+Fout×out/F0.44 三、在BMCR工況下，假定下面5層燃燒運行，同時每層燃燒器給粉量相同18燃燒器布置相對高度xBhB/hf0.360 19M值M0.59-0.5xB0.41 20燃燒器區(qū)域爐膛有效截面積Am217.696×1

28、8.816-1.332/2×4329.43 21爐膛截面積的當量半徑Rmsqrt(A/)10.240 5.2爐膛熱力計算表4-7 爐膛熱力計算 序號名稱符號單位計算公式或數(shù)據(jù)來源結(jié) 果1熱空氣溫度thaoC假設(shè)后校核3252理論熱空氣焓IhaokJ/kg調(diào)用函數(shù)2512.1 3爐膛和制粉系統(tǒng)總漏風系數(shù)f+pcs查表3-40.064空預(yù)器出口過量空氣系數(shù)ah""-(f+pcs)1.145空氣帶入爐內(nèi)熱量QakJ/kgah"Iha0+(f+pcs)Icao2872.7 61kg燃料帶入爐內(nèi)的有效熱QeffkJ/kgQf(100-q3-q4-q6)/(100-

29、q4)+Qa24664.7 7理論燃燒溫度tthoC調(diào)用函數(shù)1968.7 8理論燃燒溫度TthKtth+2732241.7 9爐膛出口煙溫"foC假設(shè)后校核1380 爐膛出口煙溫T"fK"f+2731653 10爐膛出口煙焓I"fkJ/kg調(diào)用函數(shù)16605.0 11煙氣平均熱容(VC)avkJ/(kg·K)(Qeff-I"f)/(Tth-T"f)13.691 12波爾茲曼數(shù)BoBcal(VC)av/(avF0T3th)1.00 13水蒸汽容積份額rH2O煙氣特性，查表4-30.0907 三原子氣體的容積份額rg煙氣特性，查

30、表4-30.2350 三原子氣體輻射減弱系數(shù)kgrgm-1式(3-19)，調(diào)用函數(shù)0.0377 14灰粒平均直徑dashm中速磨煤機12 煙氣中飛灰濃度ashkg/kg煙氣特性，查表4-30.0145 灰粒輻射減弱系數(shù)kashashm-1式(3-20)，調(diào)用函數(shù)0.0578 15最上排燃燒器布置高度htm結(jié)構(gòu)計算，圖4-118.721 最下排燃燒器布置高度hunm結(jié)構(gòu)計算，圖4-111.153 高度差hmht-hun7.568 爐膛計算高度hfm結(jié)構(gòu)計算，圖4-141.544 焦炭顆粒濃度cok,vg/Nm3式(3-24)，調(diào)用函數(shù)3.9975 16焦炭顆粒的平均粒徑dcokm取用38 焦碳粒

31、子輻射減弱系數(shù)kcokcokm-1式(3-21)，調(diào)用函數(shù)0.0252 17火焰吸收減弱系數(shù)kam-1kgrg+kashash+kcokcok0.1206 爐內(nèi)輻射層光學(xué)密度kaS1.671 18爐內(nèi)火焰黑度11-e-0.812 火焰綜合黑度syn式(3-29)，調(diào)用函數(shù)0.615 19爐膛黑度synf式(3-28)0.785 爐膛火焰最高溫的相對高度xmmxB0.360 20爐膛出口無量綱煙溫"f(1)熱有效系數(shù)法，式(3-26)0.736 爐膛出口溫度T"f,cal(1)K"f(1)(tth+273)1649.7 爐膛出口溫度"f,cal(1)oCT

32、"f,cal(1)-2731376.7 計算誤差"f(1)oC允許誤差±100-3.3 21爐膛出口無量綱煙溫"f(2)前蘇73計算修正法，式(3-30)0.738 爐膛出口溫度T"f,cal(2)K"f(2)(tth+273)1654.5 爐膛出口溫度"f,cal(2)oCT"f,cal(2)-2731381.5 計算誤差"f(2)oC允許誤差±1001.5 22爐內(nèi)傳熱量QRkJ/kg式(3-31)8042.3 23第一懸吊管之前的爐內(nèi)容積Vf'm3估算，Vf+Vp1+Vp2+Vrh

33、218317.35 燃燒器區(qū)域爐膛容積熱強度qVkW/m3BcalQnet,ar/Vf'，一般在75100之間82.50 24燃燒器區(qū)域爐膛斷面熱強度qAMW/m2BcalQnet,ar/A，上限在44.6之間4.59 25燃燒器區(qū)域爐墻面積ABm22(W+D)(h+3)771.72 26富燃缺氧條件下主燃燒區(qū)燃盡份額x取0.70.7 27主燃燒區(qū)壁面熱強度qBMW/m2xBcalQnet,ar/AB，上限約1.32.01.37 第六章 前屏過熱器設(shè)計和熱力計算6.1減溫水假設(shè)和前屏結(jié)構(gòu)設(shè)計表4-8 減溫水假設(shè)序號名 稱符 號單 位計算公式或數(shù)據(jù)來源結(jié) 果1一級減溫水量Ddsh1t/h

34、假設(shè)后校核59.0 2二級減溫水量Ddsh2t/h假設(shè)后校核29.0 表4-9 前屏結(jié)構(gòu)計算序號名 稱符 號單 位計算公式或數(shù)據(jù)來源結(jié) 果1管子直徑d×mm結(jié)構(gòu)設(shè)計41.3×6.02屏片數(shù)n1結(jié)構(gòu)設(shè)計63每片屏小屏數(shù)n2結(jié)構(gòu)設(shè)計64每片小屏管子數(shù)n3結(jié)構(gòu)設(shè)計125管子總數(shù)nn1×n2×n34326工質(zhì)流通截面fm2/4×di2×n0.921 7橫向截距s1m結(jié)構(gòu)設(shè)計2.6888縱向截距s2m結(jié)構(gòu)設(shè)計0.051 9系數(shù)s2/d結(jié)構(gòu)設(shè)計1.23 10主受熱面的角系數(shù)xp查圖3-50.87 11屏片最外圈管子的外輪廓線所圍成的平面面積Fpm

35、2(16+0.02065)×(3.607+0.0413)×2×6×21402.76 12計算受熱面積Hpm2Fpxp1220.40 13頂棚受熱面積Fcem2(0.591+3.607×2+0.85+0.794)×18.816177.79 14前墻受熱面積Ffrm216×18.816301.06 15側(cè)墻受熱面積Fsm2(0.591+3.607×2+0.85+0.794)×16×2302.37 16總受熱面積Hm2Hp+Fce+Ffr+Fs2001.61 17計算受熱面積所占份額rpHp/H0.6

36、097 18爐頂受熱面積所占份額rceFce/H0.0888 19前墻受熱面積所占份額rfrFfr/H1.1054 20側(cè)墻受熱面積所占份額rsFs/H0.1511 21受熱面區(qū)總?cè)莘eVp1m316×9.449×18.8162844.68 22受熱面區(qū)總包圍面積Fm2H+Ffr+Fce2480.46 23煙氣輻射層有效厚度Sm3.6Vp1/F4.129 24系數(shù)L/s116/2.6885.95 25系數(shù)D/s18.064/2.6883.00 26前屏穿透角系數(shù)vp1查附圖A-20.12 27煙氣流通截面Fgm2(18.816-0.0413×6)×1629

37、7.09 28從爐膛進入前屏區(qū)的煙氣流份額g19.449/13.3560.7075 6.2前屏熱力計算表4-10 前屏熱力計算序號名 稱符 號單 位計算公式或數(shù)據(jù)來源結(jié) 果一、煙氣參數(shù)1進口煙溫p1'爐膛出口溫度，查表4-71380 2進口煙焓Ip1'kJ/kg爐膛出口煙焓，查表4-716605.0 3出口煙溫p1''假設(shè)后校核1161 4出口煙焓Ip1''kJ/kg調(diào)用函數(shù)13685.8 5煙氣平均溫度av0.5（p1'+p1''）1270.5 6煙氣平均溫度T1Kav+2731543.5 7煙氣放熱量Qp1,gkJ/k

38、gg1（Ip1'-Ip1''）2060.9 二、爐內(nèi)直接輻射熱8爐膛出口煙窗熱有效系數(shù)out爐膛結(jié)構(gòu)計算，查表4-60.36 9進入屏區(qū)爐膛出口熱流qf"kW/m2outfsyn0Tf"4119.63 10爐膛出口截面積Fabcm2爐膛設(shè)計，13.356×18.816251.31 11爐膛直接輻射熱Qp,f"kJ/kgqf"Fabc/Bcal433.8 12前屏區(qū)爐膛出口截面積Fabm2結(jié)構(gòu)設(shè)計，9.449×18.816177.79 13落到前屏區(qū)爐膛直接輻射熱Qp1,f"kJ/kgFabQp,f&q

39、uot;/Fabc306.9 落到后屏區(qū)爐膛直接輻射熱Qp2,f"kJ/kgQp,f"-Qp1,f"126.9 14前屏區(qū)直接輻射中透過前屏區(qū)落到后屏的輻射熱Qp1"kJ/kgQp1.f"vp,136.8 15前屏區(qū)獲得的爐膛直接輻射熱Qp1kJ/kgQp1,f"-Qp1"270.1 16其中，主受熱面所得Qp1rkJ/kgrpQp1164.7 頂棚受熱面所得QcerkJ/kgrceQp124.0 前墻受熱面所得QfrrkJ/kgrfrQp140.6 兩側(cè)墻受熱面所得QsrkJ/kgrsQp140.8 三、屏區(qū)空間（煙氣）穿

40、透輻射17煙氣輻射層有效厚度Sm結(jié)構(gòu)計算，查表4-94.129 18水蒸汽容積份額rH2O煙氣特性，查表4-30.0907 三原子氣體總?cè)莘e份額rg煙氣特性，查表4-30.2350 三原子氣體減弱系數(shù)kgrgm-1式(3-19)，調(diào)用函數(shù)0.0846 19灰粒平均直徑dashm中速磨煤機12 煙氣中飛灰濃度ashkg/kg煙氣特性，查表4-30.0145 灰粒輻射減弱系數(shù)kashashm-1式(3-20)，調(diào)用函數(shù)0.0982 20煙氣介質(zhì)的吸收減弱系數(shù)kam-1kgrg+kashash0.1828 21煙氣介質(zhì)的光學(xué)密度kaS0.755 22煙氣黑度p1-e-0.530 23煙氣的綜合黑度s

41、ynpp/(0.48kas1p+1)0.471 24屏空間熱有效系數(shù)p,S選取0.35 25屏空間黑度p,Ssynpsyn/(psyn+(1-psyn)p,S)0.718 26下一級獲取屏空間輻射熱有效系數(shù)"p,S選取0.34前屏空間向后屏的穿透輻射熱流qp1,S"kW/m2p,S''p,Ssyn0(p1"+273)458.51 27受熱面出口處的截面積Foutm2=Ffr，結(jié)構(gòu)計算301.06 前屏空間向后屏的穿透輻射熱Qp1,S"kJ/kgqp1,S"Fout/Bcal254.2 四、前屏對流傳熱量的計算與校核28頂棚受熱面

42、對流吸熱量QceckJ/kg假設(shè)后校核163.0 前墻和兩側(cè)墻受熱面對流吸熱量Qfr+sckJ/kg假設(shè)后校核566.0 29附加受熱面的對流吸熱量Qcp,addkJ/kgQcec+Qfr+sc729.0 30前屏受熱面的對流吸熱量Qp1ckJ/kgQp1,g-Qcp,add-Q"p1,S1077.7 31前屏受熱面的總吸熱量Qp1kJ/kgQp1r+Qp1c1242.4 32前屏過熱器進口汽溫t'p1假設(shè)后校核458 33前屏過熱器進口蒸汽焓i'p1kJ/kg調(diào)用函數(shù)，p=26.9MPa2944.5 34前屏過熱蒸汽流量Dplt/hDsh-Ddsh1-Ddsh218

43、25 35前屏過熱器出口蒸汽焓i"p1kJ/kgi'+BcalQp1/(Dpl/3.6)3114.3 36前屏過熱器出口蒸汽溫度t"p1調(diào)用函數(shù)，p=26.5MPa493.5 37前屏過熱器平均汽溫tav（t'p1+t''p1）/2475.7 38工質(zhì)質(zhì)量流速kg/(m2·s)(Dp1/3.6)/f1740.4 39受熱面污染熱阻Rf m2·/W選取0.006840受熱面灰污表面溫度T2Ktav+273+1000RfBcalQp1/Hp1228.5 41受熱面黑度2選取0.842輻射熱交換綜合系數(shù)Csyn1/(1/synp

44、+1/2-1)0.421 43煙氣對受熱面輻射換熱熱流qR(1)kW/m2Csyn(0T14-0T24)81.19 44煙氣對受熱面輻射換熱熱流qR(2)kW/m2p,sp,Ssyn0T1480.85 45二者誤差qR%±5%，說明p,s和Rf選取合適0.446煙氣輻射放熱系數(shù)rW/(m2·)1000qR(1)/(T1-T2)257.70 47煙氣容積VgNm3/kg煙氣特性，查表4-37.433 煙氣流通截面積Fgm2結(jié)構(gòu)計算，查表4-9297.09 煙氣流速Wgm/sg1BcalVgTl/(273Fg)6.936 48煙氣運動黏度gm2/s調(diào)用函數(shù)2.2722E-044

45、9煙氣導(dǎo)熱系數(shù)gW/(m·)調(diào)用函數(shù)0.1322 50煙氣普朗特數(shù)Prg調(diào)用函數(shù)0.553 51煙氣雷諾數(shù)RegWgd/g1260.67 52煙氣努塞爾數(shù)Nug0.26Reg0.6Prg0.3715.14 53煙氣對流放熱系數(shù)cW/(m2·)Nugg/d48.45 54修正系數(shù)選取0.6煙氣側(cè)放熱系數(shù)1W/(m2·)(dc/(2s2xp)+r)197.60 55傳熱系數(shù)KW/(m2·)1/(1+(1+Qrp1/Qcp1)Rf1)77.52 56進口端差t1'p1-t'922.0 出口端差t2"p1-t"667.5 傳熱溫壓t式（3-65）787.9 前屏對流傳熱量Qp1c,trkJ/kg0.001KHpt/Bcal1075.6 計算誤差Qp1c%允許誤差±2%0.2五、附加受熱面對流吸熱量57分離器蒸汽溫度tsep假設(shè)后校核440 頂棚受熱面管內(nèi)蒸汽溫度tce分離器出口溫度與前屏進口工質(zhì)溫度的平均