燃煤鍋爐整體設(shè)計

1、本科課程設(shè)計（論文）368t/h燃煤鍋爐整體設(shè)計學(xué) 院 材料與能源學(xué)院 專 業(yè) 熱能與動力工程 （熱電方向) 年級班別 09級熱電01班 學(xué) 號 3109007245 學(xué)生姓名 李健華 指導(dǎo)教師 劉湘云 2013年1月14日廣東工業(yè)大學(xué)本科生課程設(shè)計（論文）任務(wù)書題目名稱368t/h燃煤鍋爐整體設(shè)計學(xué) 院材料與能源學(xué)院專業(yè)班級熱能與動力教研室姓 名李健華學(xué) 號3109007245一、畢業(yè)設(shè)計（論文）的內(nèi)容1. 熟悉煤粉爐的工作原理。2. 根據(jù)煤粉爐整體設(shè)計的要求，進(jìn)行煤粉爐爐膛水冷壁熱力計算。3. 進(jìn)行煤粉爐尾部換熱器熱力計算。4. 根據(jù)煤粉爐的熱力計算，設(shè)計煤粉爐結(jié)構(gòu)形式。5. 完成煤粉爐整

2、體結(jié)構(gòu)設(shè)計圖紙繪制。 二、畢業(yè)設(shè)計（論文）的要求與數(shù)據(jù)1. 設(shè)計目標(biāo)：1） 鍋爐額定蒸發(fā)量：De=368t/h=368*103kg/h 2） 給水溫度： 180 3） 過熱蒸汽溫度： 550 4） 過熱蒸汽壓力（表壓）：P=8Mpa 5） 制粉系統(tǒng)：中間儲倉式（熱空氣作干燥劑、鋼球筒式磨煤機(jī)） 6） 燃燒方式：四角切圓燃燒 7） 排渣方式：固態(tài) 8） 環(huán)境溫度：252. 完成煤粉爐整體熱力計算及結(jié)構(gòu)設(shè)計圖紙繪制三、畢業(yè)設(shè)計（論文）應(yīng)完成的工作1. 完成煤粉爐熱力計算及設(shè)備選型。2. 根據(jù)煤粉爐熱力計算進(jìn)行鍋爐整體設(shè)計方案確定。3. 完成360t/h煤粉爐整體結(jié)構(gòu)設(shè)計圖紙繪制。四、畢業(yè)設(shè)計（論文

3、）進(jìn)程安排序號設(shè)計（論文）各階段內(nèi)容地點起止日期1完成煤粉爐整體熱力計算及設(shè)備選型宿舍18周2完成煤粉爐結(jié)構(gòu)設(shè)計圖紙繪制，論文撰寫宿舍18,19周3完成論文撰寫和答辯宿舍20周五、應(yīng)收集的資料及主要參考文獻(xiàn)1.工業(yè)鍋爐；2.鍋爐原理與計算；3.工程熱力學(xué)；4.工業(yè)鍋爐運(yùn)行與管理；5.國內(nèi)外有關(guān)產(chǎn)品的目錄與介紹；6.中國期刊網(wǎng)上的有關(guān)文獻(xiàn)，圖書館外文數(shù)據(jù)庫的有關(guān)文獻(xiàn)。發(fā)出任務(wù)書日期：2013 年 1 月 3 日 指導(dǎo)教師簽名： 預(yù)計完成日期： 2013 年 1月 14日 專業(yè)負(fù)責(zé)人簽章：27目 錄一、設(shè)計的初始數(shù)據(jù)11.1 設(shè)計任務(wù)11.2 煤的成分11.3 過量空氣系數(shù)和漏風(fēng)系數(shù)2二、輔助計算

4、22.1 燃燒計算表32.2 煙氣特性32.3 煙氣焓溫表（用于爐膛、屏式過熱器、高溫過熱器的計算）52.4 煙氣焓溫表（用于低溫過熱器、高溫省煤器的計算）62.5 煙氣焓溫表（用于高溫空預(yù)器、低溫省煤器的計算）62.6 煙氣焓溫表（用于低溫看空預(yù)器的計算）72.7 鍋爐熱平衡及燃料消耗量計算7三、爐膛熱力計算93.1 爐膛校核熱力計算的步驟93.2 爐膛幾何特征的計算103.3 爐膛熱力計算中的幾個問題133.3.1 爐膛校核熱力計算153.3.2 爐膛頂棚輻射受熱面系熱量及工質(zhì)焓增的計算17四、對流受熱面的熱力計算184.1 屏的結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)計算184.2 屏的熱力計算204.3 凝渣管（或懸

5、吊管）24五、鍋爐設(shè)計圖紙（附后面）25參考文獻(xiàn)26一、設(shè)計的初始數(shù)據(jù)1.1 設(shè)計任務(wù)1) 鍋爐額定蒸汽量：368t/h 2) 給水溫度：1803) 過熱蒸汽溫度：550 4) 過熱蒸汽壓力:8M5) 排污率： 2 6) 排渣方式：固態(tài)7) 燃燒方式：四角切圓燃燒 8) 冷空氣溫度：259) 空氣中含中蒸汽量：10g/kg1.2 煤的成分1) 燃料名稱：焦作無煙煤2) 煤的收到基成分： 碳Car66.1 氫Har2.2 氧Oar2 氮Nar1 硫Sar0.4 灰分Aar21.3 水分Mar7.03) 煤的干燥無灰基揮發(fā)分 Vdaf64) 灰熔點特性： DT = 13100 ST = 1370

6、FT =14205) 煤的可磨度：1.26) 煤的收到基低位發(fā)熱量：22880KJ/kg 1.3 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)是由燃料性質(zhì)和燃燒方法決定的，其值一般在1.11.5的范圍內(nèi)變化。不同的受熱面由于結(jié)構(gòu)不同，漏風(fēng)系數(shù)也不同。通過匯總整理各個受熱面的漏風(fēng)系數(shù)與過量空氣系數(shù)如下：表1-5漏風(fēng)系數(shù)和過量空氣系數(shù)序號名稱額定負(fù)荷時漏風(fēng)系數(shù)ae非額定負(fù)荷時漏風(fēng)系數(shù)a入口過量空氣系數(shù) a出口過量空氣系數(shù)符號結(jié)果符號計算公式結(jié)果1制粉系統(tǒng)漏風(fēng)系數(shù)0.1-2爐膛0.05al0.071428571al1.23屏，凝渣管0apn0apn=alapnapn+apn1.24高溫過熱器0.025

7、agg0.029880715agg=apnaggagg+agg1.2298815低溫過熱器0.025adg0.029880715adg=aggadgadg+adg1.2597616高溫省煤器0.02ass0.023904572ass=adgassass+ass1.2836667高溫空預(yù)器0.05ask0.05976143ask=assaskask+ask1.3434278低溫省煤器0.02axs0.023904572axs=askaxsaxs+axs1.3673329低溫空預(yù)器0.05axk0.05976143axk=axsaxkaxk+axk1.427093二、輔助計算輔助計算包括以下內(nèi)容：

8、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、燃料消耗量的估計。2.1 燃燒計算表表2-8 燃燒計算表序號項目名稱符號單位 （標(biāo)準(zhǔn)狀況下）計算公式及數(shù)據(jù)結(jié)果1理論空氣量V0m3/kg0.0889(Car+0.375Sar)+ 0.265Har-0.0333Oar6.4060252理論氮容積V0N2m3/kg0.8*Nar/100+0.79V05.068759753R02容積VRO2m3/kg1.866*Car/100+0.7*Sar/1001.2362264理論干煙氣容積V0gym3/kgV0N2+VRO26.

9、304985755理論水蒸氣容積V0H2Om3/kg11.1*Har/100+1.24*Mar/100+1.61dkV00.4341370036飛灰份額fh查表2-40.92 2.2 煙氣特性 表2-9 煙氣特征表序號項目名稱符號單位 （標(biāo)準(zhǔn)狀況下）爐膛，屏凝渣管高過低過高溫省煤器高溫空預(yù)器低溫省煤器低溫空預(yù)器1受熱面出口過量空氣系數(shù)（查表1-5）"_1.21.2298807151.259761431.2836660031.3434274331.3673320051.4270934362煙道平均過量空氣系數(shù)pj_1.21.2149403581.2448210731.271713717

10、1.3135467181.3553797191.3972127213干煙氣容積 V0gy+(pj-1)v0Vgym3/kg7.586190757.6818990547.8733156638.0455906118.3135738638.5815571168.8495403684水蒸氣容積V0H2O+0.0161(pj-1)V0VH2Om3/kg0.4547644030.4563053070.4593871140.4621607410.4664752710.4707898010.4751043325煙氣總?cè)莘e Vgy+VH2OVym3/kg8.0409551538.1382043618.33270

11、27778.5077513528.7800491359.0523469179.32464476RO2容積份額 VRO2/VYr RO2_0.1537411880.1519040250.1483583460.1453058450.140799440.1365641430.1325762047水蒸氣容積份額 VH2O/Vyr H2O_0.0565560180.0560695320.0551306250.0543223140.0531290050.0520074860.0509514688三原子氣體和水蒸汽溶劑總份額 rRO2+r H20r_0.2102972060.2079735570.20348

12、89710.1996281590.1939284440.1885716290.1835276729容積飛灰濃度 10Aarfh/Vyg/m324.3702391424.0790217723.5169794523.033113222.3187817121.6474248921.0152779310煙氣質(zhì)量 1-Aar/100+1.306pjV0mykg/kg10.8265223810.9515174311.2015075211.426498611.7764847312.1264708512.4764569811質(zhì)量飛灰濃度 fhAar/(100my)ykg/kg0.0180999950.0178

13、934110.0174940740.017149610.016639940.0161596890.0157063822.3 煙氣焓溫表（用于爐膛、屏式過熱器、高溫過熱器的計算） 表2-10 煙氣焓溫表（用于爐膛、屏式過熱器、高溫過熱器的計算） 煙氣或空氣溫度理論煙氣焓hy°(kj/kg)理論空氣焓hk°(kj/kg)理論煙氣焓增（每100）hy°爐膛、屏、凝渣管高溫過熱器"=1.2"=1.229880715hyhyhyhy4003894.8607343470.5281044588.9663554692.6682171044.0971081226

14、.5278881253.7836995004938.9578424382.6820045815.4942425946.4519151071.5164411258.0470771285.9154216006010.4742825315.3351847073.5413197232.3673361098.2449751288.6064141317.0470937007108.7192576267.1423788362.1477338549.4144291121.4058041314.6115181343.4771438008230.1250627233.1709489676.7592519892.8

15、915731138.9633331335.2439391364.5689639009369.0883948214.57397811012.0031911257.460541157.1031821355.6643331385.330079100010526.191589207.37973312367.6675212642.790621173.5427211375.4478171405.61316110011699.734310216.9052113743.1153414048.403781186.745751389.8808031420.229906120012886.4800511232.58

16、04815132.9961415468.633681202.0994951408.1300711438.911776130014088.5795412262.7333616541.1262116907.545461208.3684231415.8595721446.859492140015296.9479613300.1891117956.9857918354.404951219.0973911427.5494451458.692927150016516.0453614342.4493719384.5352319813.097881228.4489451438.5409411469.92943

17、7160017744.494315392.9093520823.0761721283.027311238.2663391448.9733141480.453689170018982.7606416446.4442222272.0494922763.4811240.2921841451.076031482.567891180020223.0528217500.3634623723.1255224246.048891247.5120221461.4348211493.395652190021470.5648518569.9774525184.5603425739.444541251.0820191

18、464.7485771496.671125200022721.6468619638.3102426649.3089127236.115671262.250311477.7361791509.930538210023983.8971720715.7395828127.0450928746.046211258.3377971473.3880561505.517334220025242.2349721790.9908829600.4331530251.563542.4 煙氣焓溫表（用于低溫過熱器、高溫省煤器的計算）煙氣或空氣溫度理論煙氣焓hy°(kj/kg)理論空氣焓hk°(kj

19、/kg)理論煙氣焓增（每100）hy°低溫過熱器高溫省煤器"=1.25976143"=1.283666003hyhyhyhy3002878.7038342579.6422073548.7953843610.4606281016.1568991247.5746941268.8709414003894.8607343470.5281044796.3700794879.3315681044.0971081281.0395091302.8441585004938.9578424382.6820046077.4095886182.1757261071.5164411313.

20、7837651336.078446006010.4742825315.3351847391.1933537518.2541671098.2449751345.4877731368.2403177007108.7192576267.1423788736.6811268886.4944841121.4058041372.3427681395.4352678008230.12506272330238910281.92975表2-11 煙氣焓溫表（用于低溫過熱器、高溫省煤器的計算）2.5 煙氣焓溫表（用于高溫空預(yù)器、低溫省煤器的計算）表2-12 煙氣焓溫表（用于高溫空預(yù)器、低

21、溫省煤器的計算）煙氣或空氣溫度理論煙氣焓hy°(kj/kg)理論空氣焓hk°(kj/kg)理論煙氣焓增（每100）hy°高溫空預(yù)器低溫省煤器"=1.343427433"=1.367332005hyhyhyhy100932.351697848.34989081239.531891243.977763959.19903521271.1489361274.3548092001891.550731706.3088192510.6808262518.3325729876175621307.9564073002878.703832

22、579.6422073816.2983883826.2889791016.1568991340.9825041343.4078024003894.860733470.5281045157.2808925169.6967821044.0971081376.657841379.1604295004938.957844382.6820046533.9387326548.8572111071.5164411411.6658761414.1098036006010.474285315.3351847945.6046097962.9670142.6 煙氣焓溫表（用于低溫看空預(yù)器的計算） 表2-13 煙氣焓

23、溫表（用于低溫看空預(yù)器的計算）煙氣或空氣溫度理論煙氣焓hy°(kj/kg)理論空氣焓hk°(kj/kg)理論煙氣焓增（每100）hy°低溫空預(yù)器"=1.427093436hyhy100932.3516968848.3498911294.676366959.19903521325.6276622001891.5507321706.308822620.304028987148063002878.7038342579.642213980.4520881016.1568991396.6484184003894.8607343470.52

24、815377.1005061044.0971081433.6720515004938.9578424382.6826810.7725561071.5164411579.54496006010.4742825315.335188390.3174562.7 鍋爐熱平衡及燃料消耗量計算鍋爐熱效率及燃料消耗量的估算1.鍋爐熱效率及燃料量計算步驟鍋爐熱效率及燃料量可按以下步驟估算：1) 計算鍋爐輸入熱量；2) 依照燃料及燃燒設(shè)備估計機(jī)械不完全燃燒熱損失和化學(xué)不完全燃燒熱損失；3) 假定鍋爐排煙溫度并計算鍋爐排煙熱損失；4) 確定鍋爐散熱損失和灰渣物理熱損失；5) 用反平衡法計算鍋爐熱效率；6) 計算鍋爐

25、燃燒消耗量。由于計算時涉及的排煙溫度為假定值，所以計算出的燃料消耗量實為估算值。2.鍋爐輸入熱量對應(yīng)于1kg燃料輸入鍋爐的熱量為Qr= Qar,net + hr + Qwr + Qzq kJ/kg式中Qar,net燃料的收到基低位發(fā)熱量，kJ/kg； hr燃料物理顯熱，kJ/kg； Qwr外來熱源加熱空氣時帶入的熱量，kJ/kg； Qzq霧化燃油所用蒸汽帶入的熱量，kJ/kg。表2-14 鍋爐熱平衡及燃料消耗量計算序號名稱符號單位公式結(jié)果1鍋爐輸入熱量QrkJ/kg式（2-8）QrQ228802排煙溫度py先估后算1203排煙焓hpykJ/kg查焓溫表用插值法求1559.8018994冷空氣溫

26、度tlk取用255理論冷空氣焓h0lkkJ/kgh0lk=(ct)kV0169.66997826化學(xué)未完全燃燒損失q3%取用07機(jī)械未完全燃燒損失q4%取用1.58排煙處過量空氣系數(shù)py查表2-9即低溫空預(yù)器出口過量空氣過量系數(shù)1.4270934369排煙損失q2%（100-q4)(hpy-pyh0lk)/Qr5.67264852210散熱損失q5%取用0.511灰渣損失q6%式（2-13）0.00039085712鍋爐總損失q%q2+q3+q4+q5+q67.67303937913鍋爐熱效率%100-q92.3269606214保熱系數(shù)1-q5/(+q5)0.99461363415過熱蒸汽焓

27、h"ggkJ/kg查附錄B-6、B-7， 高溫過熱器出口參數(shù) p=9.9Mpa(查表1-6），t=5503500.416給水溫度tgs給定18017給水焓hgskJ/kg查附錄B-6、B-7， 低溫省煤器入口參數(shù) p=10.78Mpa(查表1-6），t=180767.818鍋爐實際負(fù)荷25760019鍋爐有效利用熱QkJ/hDgr(h"gg-hgs)70391776020實際燃料消耗量Bkg/h100*Q/(Qr)33322.4836621計算燃料消耗量Bjkg/hB(1-q4/100)32822.6464三、爐膛熱力計算3.1 爐膛校核熱力計算的步驟爐膛校核熱力計算可按以

28、下步驟進(jìn)行：（1） 計算爐膛結(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，計算火焰中心位置的系數(shù)M；（4） 估計爐膛出口煙溫，計算爐膛煙氣平均熱容量；（5） 計算爐膛受熱面輻射換熱特性參數(shù)，如水冷壁的灰污系數(shù)§、輻射角系數(shù)x、熱有效系數(shù)sl等；（6） 根據(jù)燃料和燃燒方式計算火焰黑度和爐膛黑度；（7） 計算爐膛出口煙溫；（8） 核對爐膛出口煙溫誤差；（9） 計算爐膛熱力參數(shù)，如爐膛容積熱強(qiáng)度等；（10） 爐膛內(nèi)其他輻射受熱面的換熱計算，如屏式過熱器等。3.2 爐膛幾何特征的計算1)

29、爐膛結(jié)構(gòu)的幾何特征參數(shù)及其影響因素爐膛結(jié)構(gòu)的幾何特征主要包括：爐膛容積；爐膛內(nèi)爐墻總面積；爐膛有效輻射受熱面的面積；爐膛火焰有效輻射層厚度；爐膛水冷程度。爐膛結(jié)構(gòu)的幾何特征參數(shù)與鍋爐的設(shè)計容量、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)計參數(shù)密切相關(guān)。鍋爐爐膛設(shè)計中，參照設(shè)計規(guī)范中推薦的取值范圍和選取原則，再結(jié)合以往經(jīng)驗來決定這些參數(shù)的合理取值。2) 確定爐膛容積邊界的一般原則（1） 貼墻水冷壁管中心線所在的平面；（2） 絕熱保護(hù)層的向火表面，未敷設(shè)水冷壁的地方為爐墻內(nèi)壁面；（3） 爐膛出口斷面：通過后屏過熱器或凝渣對流管束的第一

30、排管子中心線的所在平面；（4） 爐膛底部：冷灰斗高度一半處的水平面；當(dāng)采用平爐底時的爐底平面；（5） 當(dāng)屏式過熱器占據(jù)整個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，則為屏式過熱器與爐膛的交界面；若屏式過熱器布置于爐膛中部或兩側(cè)，以及布置在爐膛上部前側(cè)時，則屏式過熱器所占空間應(yīng)計入爐膛容積內(nèi)（此時屏式過熱器作為爐膛容積內(nèi)的輻射受熱面）；（6） 對于爐膛中狹長容積的部分，取深度為0.5m處的截面。3) 計算過程中的具體問題（1） 計算爐膛容積，可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。（2） 爐墻總面積即包覆爐膛容積的總面積，含爐膛內(nèi)輻射受熱面的形體表面積，對于雙面水冷壁和

31、前屏過熱器，以其邊界管中心線和管子曝光長度所圍成面積的兩倍計入爐膛內(nèi)爐墻總面積；（3） 爐膛輻射受熱面多布置在爐墻內(nèi)表面上，所以爐墻內(nèi)總面積是計算爐內(nèi)換熱的基礎(chǔ)。在計算爐墻內(nèi)總面積時，應(yīng)扣除爐墻上未敷設(shè)管子的區(qū)段，如噴燃器即人孔門的面積。（4） 爐膛有效輻射受熱面面積是指參與輻射換熱的面積。在爐膛熱力計算中，它為一假想的連續(xù)平面，而其面積數(shù)值的大小，在吸熱方面與未沾污的輻射受熱面相當(dāng)。（5） 爐膛有效輻射受熱面與爐墻面積的比值稱為爐膛水冷程度： X=S/A 它是個反映爐膛結(jié)構(gòu)布置特征的參數(shù)，其物理意義是相當(dāng)與整個爐膛的平均輻射角系數(shù)。（6） 爐膛介質(zhì)的有效輻射層厚度，在爐膛容積內(nèi)不含有屏式過熱

32、器時，用式（3-1）計算 S=36.V1/A1 m (3-1)爐膛結(jié)構(gòu)見附圖。表3-1 爐膛結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)序號名稱符號單位結(jié)果1前墻總面積Aqm²219.622側(cè)墻總面積2Acm²218.483后墻總面積Ahm²157.744噴燃?xì)饧伴T孔面積Aycm²65爐頂面積Aldm²32.116爐膛與屏交界面積A2m²65.617爐墻總面積A1m²693.568爐膛截面面積AAm²51.4799水冷壁管外徑dmm6010水冷壁管節(jié)距Smm6411管子至墻中心距emm012水冷壁角系數(shù)Xsl0.9813爐頂角系數(shù)Xld0.9814出

33、口煙囪角系數(shù)Xyc115爐膛容積V1m³1052.616冷灰二等分平面到出口煙囪中心線的距離H1m19.84617冷灰二等分平面到爐的距離H0m23.93818冷灰二等分平面到燃燒器中心線距離Hrm4.96219爐膛總有效輻射受熱面Alzm²675.1220爐膛水冷程度X0.9721爐膛有效輻射層厚度sm5.466 表3-1 爐膛結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)3.3 爐膛熱力計算中的幾個問題1) 爐膛出口煙氣溫度爐膛出口煙溫的高低，決定了鍋爐機(jī)組輻射換熱量和對流換熱量的比例份額。爐膛出口煙溫偏低，降低對流過熱器的平均傳熱溫差，又勢必要增大昂貴的對流過熱器的受熱面。此外，爐膛出口煙溫還首先應(yīng)保證鍋

34、爐出口不結(jié)焦。為此，爐膛出口煙溫應(yīng)低于燃料灰分的軟華溫度（一般較ST低1000C）。通常在進(jìn)行鍋爐設(shè)計時，燃煤鍋爐出口煙溫的選擇，以對流受熱面不結(jié)焦為前提，表4-2提供了燃煤爐爐膛出口煙溫的推薦值。表3-2 爐膛出口煙溫推薦值燃料爐膛出口煙溫（）燃料爐膛出口煙溫（）無煙煤11001150煙煤1100-1150貧煤10501100洗中煤1050-11002) 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)保證燃料的迅速點燃和穩(wěn)定燃燒。電站鍋爐熱風(fēng)溫度的推薦值見表4-3。表3-3 熱風(fēng)溫度的推薦值燃料及燃燒方式熱風(fēng)溫度（）固態(tài)排渣煤粉爐煙煤、洗中煤250-300無煙煤、貧煤、劣質(zhì)煙煤350-

35、400褐煤用熱空氣作干燥劑350-400用煙氣、熱空氣作干燥劑300-350液態(tài)排渣爐380-4203) 爐膛熱負(fù)荷爐膛容積和尺寸的確定，根據(jù)燃料特性及燃燒方法等工況條件，按表4-4推薦的數(shù)值范圍，并參考以往的經(jīng)驗的選擇爐膛容積熱負(fù)荷的數(shù)值，然后由式（4-1）來確定所需要的爐膛容積。 m3表3-7 爐膛容積熱負(fù)荷統(tǒng)計值煤種煤種無煙煤0.1000.140褐煤0.090.150貧煤0.1100.165油0.2500.350煙煤0.1200.175氣0.350a) 燃煤時均為固態(tài)排渣煤粉爐；b) 300MW機(jī)組以上的鍋爐取下限值或者低于下限值；c) 500MW機(jī)組以上的鍋爐的容積熱負(fù)荷值隨鍋爐容量變

36、化不大。4) 爐膛截面熱負(fù)荷爐膛容積確定后，再根據(jù)表4-5推薦的爐膛斷面熱負(fù)荷，并參考以往經(jīng)驗，由式（4-2）計算爐膛截面尺寸： m2截面熱負(fù)荷從另一個角度反映了爐膛內(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。表3-8 爐膛截面熱負(fù)荷統(tǒng)計值鍋爐蒸發(fā)量D（t/h）6575130220的上限值（MW/m2）灰熔點t213001.771.842.132.79灰熔點t213502.092.122.563.37灰熔點t214502.372.442.953.91 注 燃煤時均為固態(tài)排渣煤粉爐容積熱負(fù)荷和截面熱負(fù)荷的結(jié)合可以合理地確定爐膛的容積、形狀和

37、尺寸。在相同的爐膛容積的條件下，選取較高的截面熱負(fù)荷可以得出較高的爐膛，而選取較低的截面熱負(fù)荷，則可以得到相對較大的爐膛截面和較低的爐膛高度。3.3.1 爐膛校核熱力計算表3-9 爐膛校核熱力計算序號名稱符號單位公式結(jié)果1爐膛出口過量空氣系數(shù)"1查表1-5漏風(fēng)系數(shù)和過量空氣系數(shù)1.22爐膛漏風(fēng)系數(shù)1查表1-5漏風(fēng)系數(shù)和過量空氣系數(shù)0.0714285713制粉系統(tǒng)漏風(fēng)系數(shù)zf查表1-5漏風(fēng)系數(shù)和過量空氣系數(shù)0.14熱風(fēng)溫度trk先估后算2005理論熱風(fēng)焓h0rkkJ/kg查溫焓表474.256理論冷風(fēng)焓h0lkkJ/kg查表2-14鍋爐熱平衡及燃料消耗量計算169.66997827空氣

38、帶入爐膛熱量QkkJ/kg("1-1-zf)h0rh+(1+zf)*h0lk516.8862828對應(yīng)于每千克燃料送入爐膛的熱量QlkJ/kgQr*(1-(q3+q6)/(100-q4)+Qk23396.795499理論燃燒溫度0查溫焓表1777.5111710理論燃燒絕對溫度T0K 0+2732050.5111711火焰中心相對高度系數(shù)Xhr/Hl+x(其中hr=4962,hl=22176-4092+1762,x=0)0.25002519412系數(shù)MMA-BX 注：A，B取值查表3-5，表3-60.43498740313 爐膛出口煙氣溫度"1先估后算 注：T"1

39、="1+273110014 爐膛出口煙氣焓h"glkJ/kg查溫焓表13743.1153415煙氣平均熱容量VckJ/(kg)（Q1-h"gl)/(0-"1)14.2487394816水冷壁污染系數(shù)sl查表3-4水冷壁灰污系數(shù)0.4517水冷壁角系數(shù)Xsl查表3-1爐膛結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)0.9818水冷壁有效系數(shù)slsl*Xsl0.44119屏、爐交界面的污染系數(shù)ycsl（取0.98）0.44120屏、爐交界面的角系數(shù)Xyc取用121屏、爐交界面的熱有效系數(shù)ycyc*Xyc0.44122燃燒器及門孔的熱有效系數(shù)r未敷設(shè)水冷壁023平均熱有效系數(shù)pj（sl*A+yc

40、*A2+r*Ayc)/A1 其中A=Aq+2*Ac+Ah+Ald-Ayc0.43718490124爐膛有效輻射層厚度sm查表3-1爐膛結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)5.46625爐膛內(nèi)壓力pMpa0.126水蒸氣容積份額rH20查表2-9煙氣特征表0.05655601827三原子氣體和水蒸氣容積總份額r查表2-9煙氣特征表0.21029720628三原子氣體輻射減弱系數(shù)kq1/(m·Mpa)10.2*（0.78+1.6*rH20）/sqr(10.2*ps)-0.1)*(1-0.37*T"1/1000)3.53247212429煙氣質(zhì)量飛灰濃度ykg/m³查表2-9煙氣特征表0.0180

41、9999530灰粒平均直徑dhm查附錄B-1筒式鋼球磨球機(jī)（通常取13m)1331灰粒輻射減弱系數(shù)kh1/(m·Mpa)55900/POUWER(T"1²*dh²,1/3) 注：dh單位為m81.8469590432燃料種類修正系數(shù)x1對低反應(yīng)的燃料（無煙煤、半無煙煤、貧煤等）x1=1;對高反應(yīng)的燃料（煙煤、褐煤、泥煤、頁巖、木柴等）x1=0.5133燃燒方法修正系數(shù)x2對室燃爐x2=0.1 對層燃爐x2=0.030.134 煤粉火焰輻射減弱系數(shù)k1/(m·Mpa)kq*r+kh*y+10*x1*x23.22429856135火焰黑度h1-e-

42、kps0.82836761936爐膛黑度lh/(h+(1-h)*sl)0.91627758237爐膛出口煙氣溫度(計算值）"1TO/(M*(3600*01pj*A1*T30/*Bj*Vc)0.6+1)-273注：0=5.67*10-11W/(m2·k4)Bj單位為kg/h1142.9122938計算誤差"1-"1（估）（允許誤差±100）42.9122897939爐膛出口煙氣焓h"y1kJ/kg查焓溫表，"1按計算值14333.3514940爐膛有效熱輻射放熱量QflkJ/kg（Q1-h"yl)9014.62497

43、141輻射受熱面平均熱負(fù)荷qsW/m²Bj*Qfl/(3.6*ALZ)121741.257542爐膛截面熱強(qiáng)度qAW/m²Bj*Qr/(3.6*AA)4052257.28343爐膛容積熱強(qiáng)度qVW/m²Bj*Qr/(3.6*V1)118181.79053.3.2 爐膛頂棚輻射受熱面系熱量及工質(zhì)焓增的計算表3-10 爐膛頂棚輻射受熱面系熱量及工質(zhì)焓增的計算表序號名稱符號單位公式結(jié)果1頂棚管徑dmm382節(jié)距Smm47.53排數(shù)n1584頂棚管角系數(shù)x查標(biāo)準(zhǔn)線算圖1（即附錄A-1)0.985頂棚面積Aldm²32.116蒸汽流通面積Altm²158

44、*(3.14*0.03²)/40.1127爐膛頂棚熱負(fù)荷分配不均勻系數(shù)h查標(biāo)準(zhǔn)線算圖11（即附錄A-6)(對本爐型：x=h/H0=H0/H0=23938/23938)0.678爐膛頂棚總輻射吸熱量QldkJ/h3.6*h*qs*Ald9428777.6079減溫水總流量Djwkg/h先估后校2024010爐膛頂棚蒸汽流量Dldkg/hD-Djw20790011爐膛頂棚蒸汽焓增hldkJ/kgQld/Dld45.3524656412爐膛頂棚進(jìn)口蒸汽焓h'ldkJ/kg查附錄B-6、B-7注：蒸汽參數(shù)汽包壓力p=10.98對應(yīng)的干飽和蒸汽2709.68920913爐膛頂棚出口蒸汽

45、焓h"ldkJ/kgh'ld+hld2755.04167514爐膛頂棚出口蒸汽溫度t"ld查附錄B-6、B-7323.5四、對流受熱面的熱力計算4.1 屏的結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)計算屏式過熱器，在熱力計算方面具有以下特點：（1） 在換熱方式上，既受煙氣沖刷，又吸收爐膛及屏間高溫?zé)煔獾臒彷椛?；?） 屏式過熱器多屬于中間過熱器，其進(jìn)出口處的工質(zhì)參數(shù)，在進(jìn)行屏的計算時，往往為未知數(shù)；（3） 屏與屏之間橫向節(jié)距大，煙氣流速低，且從刷不完全。所以，某些交換參數(shù)，如利用系數(shù)、傳熱系數(shù)等的計算方法，不同于一般對流受熱面；（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)中分級定溫，然后計

46、算另一端的參數(shù)。假設(shè)的參數(shù)是否準(zhǔn)確，需在相應(yīng)的受熱面熱力計算之后校準(zhǔn)；（5） 進(jìn)行屏的熱力計算時，應(yīng)注意混合式減溫器對屏入口工質(zhì)參數(shù)的影響。表4-5 屏的結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)計算表序號名稱符號單位結(jié)果1管子外徑dmm42*52屏的片數(shù)Z123每片屏的管子排數(shù)n404屏的深度Lm2.0765屏的平均高度hm7.46一片屏的平面面積Apm²13.57屏的橫向節(jié)距S1mm5918比值114.19屏的縱向節(jié)距S2mm4610比值21.0911屏的角系數(shù)X10.9812屏的計算受熱面積Apjm²31713屏區(qū)頂棚面積Adpm²15.614屏區(qū)兩側(cè)水冷壁面積Aslm²30.115屏區(qū)附加受熱面面積Apfjm²45.716煙氣進(jìn)屏流通面積A'pm²58.817煙氣出屏流通面積A"pm&#