電站鍋爐爐膛設(shè)計(jì)解讀

引言鍋爐是利用燃料或其他能源的熱能，把水加熱成為熱水或蒸汽的機(jī)械設(shè)備。鍋爐包括鍋和爐兩大部分，鍋的原義是指在火上加熱的盛水容器，爐是指燃燒燃料的場所。鍋爐中產(chǎn)生的熱水或蒸汽可直接為生產(chǎn)和生活提供所需要的熱能，也可通過蒸汽動力裝置轉(zhuǎn)換為機(jī)械能，再通過發(fā)電機(jī)將機(jī)械能轉(zhuǎn)換為電能［1］。1．1鍋爐簡介及發(fā)展?fàn)顩r鍋爐簡介將其它熱能轉(zhuǎn)變成其它工質(zhì)熱能，生產(chǎn)規(guī)定參數(shù)和品質(zhì)的工質(zhì)的設(shè)備稱為鍋爐。燃燒設(shè)備以提供良好的燃燒條件，以求能把燃料的化學(xué)能最大限度地釋放出來并其轉(zhuǎn)化為熱能，把水加熱成為熱水或蒸汽的機(jī)械設(shè)備［2］。鍋爐中產(chǎn)生的熱水或蒸汽可直接為生產(chǎn)和生活提供所需要的熱能，也可通過蒸汽動力裝置轉(zhuǎn)換為機(jī)械能，或再通過發(fā)電機(jī)將機(jī)械能轉(zhuǎn)換為電能。提供熱水的鍋爐稱為熱水鍋爐，主要用于生活，工業(yè)生產(chǎn)中也有少量應(yīng)用。產(chǎn)生蒸汽的鍋爐稱為蒸汽鍋爐，又叫蒸汽發(fā)生器，常簡稱為鍋爐，是蒸汽動力裝置的重要組成部分，多用于火電站、船舶、機(jī)車和工礦企業(yè)。將固體燃料放在爐排上，進(jìn)行火床燃燒的爐膛稱為層燃爐，又稱火床爐；將液體、氣體或磨成粉狀的固體燃料，噴入火室燃燒的爐膛稱為室燃爐，又稱火室爐；空氣將煤粒托起使其呈沸騰狀態(tài)燃燒，并適于燃燒劣質(zhì)燃料的爐膛稱為沸騰爐，又稱流化床爐；利用空氣流使煤粒高速旋轉(zhuǎn)，并強(qiáng)烈火燒的圓筒形爐膛稱為旋風(fēng)爐［3］。鍋爐結(jié)構(gòu)鍋爐整體的結(jié)構(gòu)包括鍋爐本體和輔助設(shè)備兩大部分。鍋爐中的爐膛、鍋筒、燃燒器、水冷壁過熱器、省煤器、空氣預(yù)熱器、構(gòu)架和爐墻等主要部件構(gòu)成生產(chǎn)蒸汽的核心部分，稱為鍋爐本體。鍋爐本體中兩個(gè)最主要的部件是爐膛和鍋筒［3］。鍋爐中有汽水系統(tǒng)和煤煙系統(tǒng)兩大部分。（1）汽水系統(tǒng)經(jīng)過水處理設(shè)備軟化處理符合質(zhì)量要求的給水，由給水本送至省煤器，經(jīng)預(yù)熱器提高溫度后進(jìn)入上鍋筒（上汽包）。上鍋筒內(nèi)的爐水，連續(xù)的沿著處在煙氣溫度較低區(qū)域的對流管束流入下鍋筒（下汽包）。下鍋筒內(nèi)的爐水，一部分進(jìn)入爐膛四周的水冷壁下集箱和水冷壁管；另一部分進(jìn)入煙氣溫度較高的對流管束。由于高溫作用，在水冷壁內(nèi)受熱汽化，汽化混合物上升至上集箱或上鍋筒；進(jìn)入煙氣溫度較高區(qū)域?qū)α鞴苁鴥?nèi)的水也受熱汽化，汽水混合物也上升進(jìn)入上鍋筒。再上過桶內(nèi)匯集并凈化的飽和蒸汽，經(jīng)出氣管進(jìn)入過熱器繼續(xù)受熱，提高溫度和除去水分，成為過熱蒸汽。最后過熱蒸汽經(jīng)出汽總管輸送到使用地點(diǎn)。（2）煤煙系統(tǒng)鍋爐所需的燃煤，在經(jīng)過篩選和破碎后，經(jīng)斗式提升機(jī)、皮帶輸送機(jī)送到鍋爐前部的煤倉。煤倉內(nèi)的煤通過煤閘門，隨著鏈條爐排的移動，連續(xù)的落到爐排上進(jìn)入爐膛內(nèi)燃燒。爐排后部的爐渣進(jìn)入灰斗進(jìn)入灰坑，有除渣機(jī)除去。鍋爐燃燒所需的空氣，由送風(fēng)機(jī)進(jìn)入鍋爐后部的空氣預(yù)熱器，經(jīng)預(yù)熱提高溫度后分段送到爐排下，穿過爐排縫隙進(jìn)入煤層助燃。燃料燃燒產(chǎn)生的高溫?zé)煔猓F(xiàn)將一部分熱量傳給爐膛四周的水冷壁管，然后高溫?zé)煔鈴臓t膛上部經(jīng)過立式過熱器往后折轉(zhuǎn)與對流管束，在進(jìn)入后煙道、省煤器和空氣預(yù)熱器，進(jìn)一步放出熱量。此時(shí)煙氣溫度已經(jīng)大大降低，不再利用，經(jīng)除塵器、引風(fēng)機(jī)和煙囪排放至大氣［2］。鍋爐的發(fā)展隨著生產(chǎn)的發(fā)展蒸汽鍋爐在工業(yè)生產(chǎn)或熱力發(fā)電廠中的使用越來越多，在國民經(jīng)濟(jì)中的地位也更為重要，因此如何提高鍋爐的安全性、經(jīng)濟(jì)性，降低其造價(jià)，增長其使用壽命，減少其對環(huán)境的污染等等，已成為鍋爐發(fā)展和研究的重大問題［1］?；鹆Πl(fā)電廠中，鍋爐是主要生產(chǎn)設(shè)備之一，它隨著電力事業(yè)的發(fā)展而不斷發(fā)展，其發(fā)展趨勢大體上可按下述幾方面來說明：（1）鍋爐容量世界工業(yè)先進(jìn)國家為了適應(yīng)電力需要的增長，大多盡快擴(kuò)大發(fā)電機(jī)組的單機(jī)容量。機(jī)組容量增大則每千瓦的設(shè)備費(fèi)用降低，金屬耗量減少，基建投資節(jié)省。在其他條件相同時(shí)，鍋爐容量增大一倍，每噸的金屬用量金屬減少5-20%，所需要管理人員也減少。（2）蒸汽參數(shù)隨機(jī)組容量的增大，提高電廠的熱效率就變得更為迫切，提高蒸汽參數(shù)和采用蒸汽再熱提高電廠熱效率的有效措施。1．2鍋爐爐膛鍋爐爐膛的概念鍋爐爐膛是用來燃燒燃料和空氣的有限空間?，F(xiàn)代鍋爐的爐膛既是一個(gè)燃燒室，又是一個(gè)換熱設(shè)備。鍋爐中工質(zhì)的總吸熱量有一半左右是通過布置在爐膛四周的受熱面完成的。因此，分析爐膛的傳熱特征和研究傳熱計(jì)算的方法是鍋爐工作者的重要任務(wù)［4］。鍋爐爐膛的設(shè)計(jì)鍋爐是中國重要的熱能動力設(shè)備,中國是當(dāng)今世界燃煤鍋爐生產(chǎn)和使用得最多的國家之一。但我國對鍋爐設(shè)計(jì)的起步較晚，發(fā)展較慢，盡管如此，廣大熱工技術(shù)人員還是做了大量研究工作。中國鍋爐制造業(yè)是在新中國成立后建立和發(fā)展起來的。尤其自改革開放以來,隨著國民經(jīng)濟(jì)的蓬勃發(fā)展,全國有上千家持有各級鍋爐制造許可證的企業(yè),可以生產(chǎn)各種不同等級的鍋爐［5］。爐膛又稱燃燒室，是供燃料燃燒的空間。爐膛的橫截面一般為正方形或矩形。燃料在爐膛內(nèi)燃燒形成火焰和高溫?zé)煔?，所以爐膛四周的爐墻由耐高溫材料和保溫材料構(gòu)成。在爐墻的內(nèi)表面上常敷設(shè)水冷壁管，它既保護(hù)爐墻不致燒壞，又吸收火焰和高溫?zé)煔獾拇罅枯椛錈幔?］。爐膛設(shè)計(jì)需要充分考慮使用燃料的特性。每臺鍋爐應(yīng)盡量燃用原設(shè)計(jì)的燃料。燃用特性差別較大的燃料時(shí)鍋爐運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性和可靠性都可能降低鍋爐爐膛設(shè)計(jì)的一種方法是參照本廠或其它廠已經(jīng)投運(yùn)的性能良好的鍋爐（即所謂樣機(jī)爐）結(jié)構(gòu)尺寸及其性能,比較新爐的燃料與樣機(jī)爐的燃料特性差別,適當(dāng)調(diào)整樣機(jī)鍋爐的結(jié)構(gòu)尺寸及工況參數(shù),從而作為新爐的設(shè)計(jì)依據(jù)。為了適應(yīng)設(shè)計(jì)者的習(xí)慣,從理論上給出鍋爐燃燒穩(wěn)定性及燃盡性能公式,并令新爐與樣機(jī)爐兩者性能相等,從而解出欲求的新爐設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)，按此法設(shè)計(jì),保證新爐的性能與樣機(jī)爐一致。在進(jìn)行爐膛設(shè)計(jì)時(shí)，爐膛結(jié)構(gòu)尺寸主要包括:爐膛截面深a和寬b,燃燒器上下一次風(fēng)中心噴嘴距離h，上排一次風(fēng)噴嘴中心至屏下緣距離L。其它尺寸則參考樣機(jī)由設(shè)計(jì)者自行決定。1．3鍋爐爐膛的傳熱鍋爐爐膛的傳熱概述爐膛的傳熱過程主要是指爐膛內(nèi)火焰與水冷壁管間的熱交換過程。這種熱交換過程是相當(dāng)復(fù)雜的。它常常伴隨著燃料的燃燒、火焰和煙氣的流動以及水冷壁管外表面輻射特性的變化等。但是，它傳熱的主要形式卻是輻射換熱［6］。爐膛結(jié)構(gòu)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。關(guān)于鍋爐爐膛傳熱計(jì)算方法的研究已有100多年的歷史。迄今為止,工程界和學(xué)術(shù)界提出的爐膛傳熱計(jì)算方法和模型各式各樣、名目繁多。由于爐內(nèi)傳熱過程復(fù)雜、相關(guān)因素很多,現(xiàn)有的爐膛傳熱計(jì)算方法和模型難免存在這樣或那樣的問題。為便于從現(xiàn)有的眾多計(jì)算方法和模型中選用合適的計(jì)算方法和模型,因此要對爐膛傳熱計(jì)算方法的發(fā)展?fàn)顩r及現(xiàn)有的主要計(jì)算方法進(jìn)行分析。在此基礎(chǔ)上,指出目前工程設(shè)計(jì)計(jì)算中應(yīng)優(yōu)先選用的方法以及今后爐膛傳熱計(jì)算方法研究的方向。鍋爐爐膛傳熱計(jì)算常用方法由于輻射換熱在工程領(lǐng)域中的普遍存在及其求解的重要意義,國外鍋爐爐膛傳熱設(shè)計(jì)一直在發(fā)展，一些新的爐膛傳熱計(jì)算方法和模型仍在不斷涌現(xiàn)。這些模型各有優(yōu)劣,對不同的問題所能獲得的解的精度和適用性各不相同。零維模型Hudson最早進(jìn)行鍋爐爐膛傳熱試驗(yàn)研究，并于1890年提出了鍋爐爐膛傳熱計(jì)算的經(jīng)驗(yàn)公式,后由Orrok加以修正,得到如下形式的經(jīng)驗(yàn)關(guān)系式：1001+話#式中卩爐膛吸熱率,％L——空氣與燃料的質(zhì)量比,kg/kgB——以優(yōu)質(zhì)煙煤為基準(zhǔn)計(jì)算的燃料量,kg/hFl——輻射受熱面投影面積,Mullikin根據(jù)輻射傳熱的Stefan-Boltzmann定律提出了如下形式的爐內(nèi)輻射傳熱計(jì)算公式：Q=aHo（Thy4-Tb4）式中a黑度aStefan-Boltzmann常數(shù)Thy——火焰平均溫度,KTb——壁面溫度,KH——有效輻射受熱面積,前蘇聯(lián)中央汽輪機(jī)鍋爐研究所（UKTH）以ryPBHH為首的研究小組在綜合了大量的試驗(yàn)數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上，提出了鍋爐爐膛傳熱計(jì)算的半經(jīng)驗(yàn)方法，稱為UKTH法。由于此方法當(dāng)時(shí)在實(shí)際計(jì)算中有較高的準(zhǔn)確性,于1957年和1973年2次寫入前蘇聯(lián)鍋爐機(jī)組熱力計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)方法中。零維模型粗糙,但形式簡單、使用方便、適合爐膛初步設(shè)計(jì)使用。多維模型自50年代末Hottel等人提出輻射換熱的區(qū)域法模型以來,目前已有許多輻射換熱的計(jì)算方法,常見的主要有:蒙特卡羅法、熱流法、離散坐標(biāo)法等。這些方法各有優(yōu)劣,所能獲得的解的精度及詳細(xì)程度以及網(wǎng)格與流動計(jì)算的相容性也不相同。（1）蒙特卡洛法蒙特卡洛法作為一種概率模擬方法，自Howell將其引入到輻射傳熱計(jì)算領(lǐng)域中以來,已有很長的一段歷史。其基本思想是對微元體的發(fā)射、吸收和散射以及邊界壁面的發(fā)射、吸收和反射過程作概率模擬。通過概率模擬跟蹤每個(gè)能束的發(fā)射、吸收、散射和反射的情況,直到吸收為止,并統(tǒng)計(jì)每個(gè)微元吸收能束的數(shù)目。（2）熱流法熱流法將微元體界面上復(fù)雜的半球空間熱輻射簡化成垂直于此界面的均勻熱流,使積分-微分形式的輻射傳遞方程簡化為一組有關(guān)熱通量的線性微分方程,然后用通用的輸運(yùn)方程求解方法求解。（3）離散坐標(biāo)法輻射傳遞方程的離散坐標(biāo)解法是Chan-drasekhar研究星際和大氣輻射問題時(shí)首先提出的，并被Lathrp等人應(yīng)用于中子傳輸問題。Love等人最早將其引入到一維平板輻射換熱問題的求解中。最近，Truelove、Fiveland和Jamaluddin對離散坐標(biāo)法在三維輻射傳熱計(jì)算中的應(yīng)用進(jìn)行了研究。離散坐標(biāo)法基于對輻射強(qiáng)度的方向變化進(jìn)行離散，將輻射傳遞方程中的內(nèi)向散射項(xiàng)用數(shù)值積分近似代替，通過求解覆蓋整個(gè)4n立體角的一套離散方向上的輻射傳遞方程而得到問題的解［8］。1．4本次爐膛設(shè)計(jì)方法及目的本次設(shè)計(jì)主要采取零維模型法，先要完成鍋爐整體的校核熱力計(jì)算，之后完成煤種改變后爐膛及其中各受熱面的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及熱力計(jì)算，總結(jié)煤種改變對爐膛的傳熱影響。繪制鍋爐本體結(jié)構(gòu)圖，爐膛及其中各受熱面平面圖、剖面圖及管道布置圖［9］。通過對某型號電站鍋爐爐膛的設(shè)計(jì)，讓學(xué)生通過具體的實(shí)踐，進(jìn)一步深入理解、掌握和綜合運(yùn)用所學(xué)的專業(yè)課知識，進(jìn)一步拓寬知識面，通過一定的技能訓(xùn)練，培養(yǎng)分析和解決實(shí)際問題的能力，使學(xué)生得到基本的訓(xùn)練，達(dá)到本科生培養(yǎng)目標(biāo)的要求。通過畢業(yè)設(shè)計(jì)進(jìn)一步提高和訓(xùn)練學(xué)生工程制圖、計(jì)算機(jī)應(yīng)用和文獻(xiàn)閱讀、外文翻譯、摘要書寫的能力；熟悉有關(guān)設(shè)計(jì)規(guī)范、技術(shù)手冊和工具書；增強(qiáng)本科生畢業(yè)后到生產(chǎn)第一線工作的適應(yīng)能力。1．5設(shè)計(jì)的基本參數(shù)鍋爐參數(shù)鍋爐額定蒸發(fā)量：De=220t/h=220xl03kg/h給水溫度：tgs=215oCgs過熱蒸汽壓力（表壓）：pgs=9.8Mpa過熱蒸汽溫度：540oC制粉系統(tǒng)：中間倉式（熱空氣做干燥劑、鋼球筒式磨煤機(jī)）燃燒方式：四角切圓燃燒排渣方式：固態(tài)環(huán)境溫度：20oC燃料特性水分：M=24%ar灰分：A=2l.3%ar碳：Car=39.3%ar氫：H=2.7%ar氧：O=ll.2%ar氮：N=0.6%ar硫：S=0.9%ar收到基低位發(fā)熱量：Qt=14580kJ/干燥無灰基揮發(fā)分：Vdaf=37%daf空氣干燥基水分：Mad=1.6%adBTH法可磨性系數(shù)：Kkm=1.3變形溫度：1150oC軟化溫度：1300oC熔化溫度：1360oC過量空氣系數(shù)和漏風(fēng)系數(shù)選取過量空氣系數(shù)總的原則是在保證燃料穩(wěn)定燃燒的基礎(chǔ)上，減少鍋爐的熱損失。由于過量空氣系數(shù)引起的熱損失主要是排煙熱損失q2但在一定范圍內(nèi)還可以使q3、q4減少，使鍋爐效率降低。過量空氣系數(shù)也與燃煤種類有關(guān)，對于固體燃料的鍋爐過量空氣系數(shù)應(yīng)較大。設(shè)計(jì)鍋爐時(shí)一般以爐膛出口煙窗處的過量空氣系數(shù)作為選取基點(diǎn)，它主要與爐膛中燃料的燃燒效率有關(guān)，燃燒效率越高，爐膛出口煙窗處的過量空氣系數(shù)選取的較小。（De\0.5非額定負(fù)荷時(shí)漏風(fēng)系數(shù)厶a=——kD丿式中De——鍋爐額定負(fù)荷D鍋爐實(shí)際負(fù)荷輔助計(jì)算為了便于鍋爐各受熱面的熱力計(jì)算，往往在熱力計(jì)算開始之前，依據(jù)提供的原始資料和數(shù)據(jù)，將熱力計(jì)算中常用到的一些基本參數(shù)和數(shù)據(jù)，如鍋爐的各處煙氣量、煙氣成分、煙氣特性參數(shù)以及煙氣焓溫表等，設(shè)計(jì)成計(jì)算圖或計(jì)算表，以便在以后的計(jì)算中隨時(shí)查用。這些計(jì)算圖（表）的計(jì)算稱為鍋爐熱力計(jì)算的輔助設(shè)計(jì)計(jì)算或準(zhǔn)備計(jì)算。顯然，鍋爐輔助計(jì)算將直接影響鍋爐熱力計(jì)算的質(zhì)量［13］。輔助計(jì)算包括以下內(nèi)容：（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(jì)算及煙氣特性參數(shù)的確定；（4）鍋爐熱平衡及鍋爐熱效率、燃料消耗量的估算。2．1燃料數(shù)據(jù)的分析和整理燃料數(shù)據(jù)應(yīng)符合鍋爐設(shè)計(jì)熱力計(jì)算的規(guī)定和要求。對燃料來說，要求提供以下原始資料：（1）煤的應(yīng)用基元素成分；（2）用測熱計(jì)測取的煤的應(yīng)用基低位發(fā)熱量；（3）煤的干燥無灰基揮發(fā)分含量；（4）灰的熔融特性參數(shù)（t廠t2、t3）值；（5）煤的可磨性系數(shù)以上數(shù)據(jù)均已在前言中燃料特性中說明。2．2鍋爐的空氣量平衡在負(fù)壓下工作的鍋爐機(jī)組，爐外的冷空氣不斷地漏入爐膛和煙道內(nèi)，致使?fàn)t膛和各個(gè)煙道內(nèi)的空氣量、煙氣量、溫度和焓值相應(yīng)的發(fā)生變化。對于爐膛和煙道各處實(shí)際空氣量的計(jì)算稱為鍋爐的空氣量平衡。在鍋爐熱力計(jì)算中，常用過量空氣系數(shù)來說明鍋爐爐膛和煙道的實(shí)際空氣量。鍋爐的空氣量熱平衡見表1-1[1]。2．3燃料燃燒計(jì)算計(jì)算內(nèi)容燃燒計(jì)算是以單位質(zhì)量或體積的燃量為基礎(chǔ)。燃料燃燒計(jì)算包括：燃燒計(jì)算、煙氣特性計(jì)算、煙氣焓計(jì)算。（1）燃燒計(jì)算需計(jì)算出：理論空氣量、理論氮容積、RO2容積、理論干煙氣容積、理論煙氣。（2）煙氣特性計(jì)算：各受熱面的煙道平均過量空氣系數(shù)、干煙氣容積、水蒸氣積、煙氣總?cè)莘e、RO2容積份額、三原子氣體和水蒸氣容積份額、容積飛灰濃度、煙氣質(zhì)量、質(zhì)量飛灰濃度等。計(jì)算中需注意的是，由于本爐屏和凝渣管的漏風(fēng)系數(shù)為0，故爐膛、屏式過熱器、凝渣管的出口過量空氣系數(shù)均相同，可直接取爐膛出口過量空氣系數(shù)；爐膛、屏式過熱器、凝渣管平均過量空氣系數(shù)也直接取爐膛出口過量空氣系數(shù)；其他受熱面的平均過量空氣系數(shù)則取該受熱面的進(jìn)、出口過量空氣系數(shù)的算術(shù)平均值。（3）煙氣焓的計(jì)算需要分別計(jì)算爐膛、屏式過熱器、高溫過熱器、低溫過熱器、高溫省煤器、高溫空氣預(yù)熱器、低溫空氣預(yù)熱器、低溫省煤器等所在煙氣區(qū)域的煙氣不同溫度下的焓，并列成表格，做成所謂的焓溫表，以備以后計(jì)算查用。計(jì)算過程中用到的受熱面出口過量空氣系數(shù)見表1-5[3]?？諝夂蜔煔獾撵室M(jìn)行鍋爐受熱面的傳熱計(jì)算必須知道如何計(jì)算空氣和煙氣的焓，在這里空氣和煙氣的焓在定壓條件下將1kg燃料所需的空氣量或所產(chǎn)生的煙氣量從0oC加熱到toC（空氣）或°C（煙氣）時(shí)所需的熱量，單位為kJ/kg。（1）理論空氣焓

圖1燃料燃燒計(jì)算方框圖根據(jù)理想氣體焓的計(jì)算方法，理論空氣量的焓為ho為kho=Vo(ct)kkJ/kg

kk2)實(shí)際空氣量的焓實(shí)際空氣量的焓hk的計(jì)算式為k

hk=他o=pVo（ct）kkJ/kgk式中（叫——1m3標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的干空氣連同其攜帶的水蒸氣在溫度toC時(shí)的焓。（3）理論煙氣焓理論煙氣是多種成分的混合氣。有工程熱力學(xué)可知，其焓值等于各組成成分焓的總和，所以理論煙氣的焓ho的計(jì)算式為yho=V（c9）+V。（c9）+V。（c9）kJ/kgyRO2RO2N2N2H2OH2O煙氣焓溫表

表2.6煙氣焓溫表（用于爐膛、屏式過熱器、高溫過熱器的計(jì)算）煙氣或空氣溫度U（°C）理論煙氣焓ho（kJ/y熄）理論空氣焓h（（kJ/k熄）理論煙氣焓增（每100C）Ah0y爐膛、屏、凝渣管高溫過熱器a"=1.2a"=1.225hAhhAh4002595.612096.61——3014.933067.35696.04806.25820.025003291.652647.663821.183887.37714.67827.36841.456004006.323211.094648.544728.82733.12848.12862.497004739.443786.105496.665591.31749.29866.01880.608005488.734369.706362.676471.91762.29880.87895.699006251.024962.587243.547367.60775.29895.24910.2410007026.315562.358138.788277.84787.32909.29924.5411007813.636172.229048.079202.38797.24919.96935.3012008610.876785.819968.0310137.68808.17932.64948.1913009419.047408.1510900.6711085.87713.60938.95954.62140010232.648034.9011839.6212040.49821.79947.72963.46150011054.438664.5412787.3413003.95828.55955.47971.34160011882.989299.1513742.8113975.29836.40963.69979.60170012719.389935.6114706.5014954.89838.20965.54981.46180013557.5810572.3015672.0415936.35843.75972.989893311218.4716645.0216925.49847.17976.23992.36200015248.5011863.7717621.2517917.85854.88985.081001.35210016103.3812514.7718606.3318919.20852.94982.86999.10220016956.3213164.3519589.1919918.30式中（c9）、c9）、c9）理論煙氣中各成分在溫度9oc時(shí)的焓值。RO2N2H2O本科畢業(yè)設(shè)計(jì)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)第頁共43頁煙氣特性如下表所示表2.5煙氣特性表序項(xiàng)目名稱符號單位爐膛，屏，高溫過低溫過高溫省高溫空低溫省低溫空號凝渣管熱器熱器煤器預(yù)器煤器預(yù)器1受熱面出口過量空氣系數(shù)煙道平均過量空a"1.21.2251.251.271.321.341.392氣系數(shù)a.pj1.21.21251.23751.261.2951.331.3653干煙氣容積Vgym3/kg4.57324.6224.71824.80524.945.0765.2114水蒸氣容積VH2Om3/kg0.67240.67320.67480.67620.67840.68050.68275煙氣總?cè)莘eVym3/k5.24565.29525.3935.48145.625.7615.89376ro2容積份額rR2O0.140.1410.1370.1350.1320.1280.1267水蒸氣容積份額rH2O0.1280.1270.1250.1230.1210.1180.1168三原子氣體和水蒸氣容積總份額r0.270.2670.2610.2570.2530.2460.249容積飛灰濃度Mvg/m337.3637.2636.3435.7534.8734.0233.2510煙氣質(zhì)量myk/k6.856.917.0367.157.3277.5037.6811質(zhì)量飛灰濃度k/k0.0290.0280.0280.0270.0270.0260.0252.4.5鍋爐內(nèi)的燃燒計(jì)算1)理論空氣量VoVo=0.0889(C+0.375S)+0.265H-0.033O=3.87m3/kgarararar2)理論氮容積VoN2%=0.8掃+0.79心06m3/kgRO2容積%2CS%=1?866而+%=0.74m3/kg理論干煙氣容積VogyVgyo=VoN2+VRO2=3.81m3/kg理論水蒸氣容積VoH2O%=11.1佇+1.24Mar+1.61d,W(d=0.01kg/kg)=0.66m3/kgH2O100100kk(6)飛灰份額a仏查表2-4[3]可得0.92fh煙氣焓溫表(用于低溫空預(yù)器的計(jì)算)表2.7煙氣焓溫表（用于低溫空預(yù)器的計(jì)算）鍋爐爐膛受熱面的布置及其熱力計(jì)算3．1鍋爐的外形布置校核熱力計(jì)算：校核熱力計(jì)算的任務(wù)是在鍋爐容量和參數(shù)、燃料性質(zhì)、鍋爐各部結(jié)構(gòu)、和尺寸已知的情況下，確定各受熱面邊界處的水、風(fēng)、煙溫度以及風(fēng)、煙流經(jīng)各受熱面時(shí)的速度和鍋爐效率、燃料消耗量等。校核熱力計(jì)算可以幫助人們正確制定出提高鍋爐安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的和改造鍋爐的合理措施，同時(shí)也為鍋爐的其他計(jì)算，如鍋爐的通風(fēng)計(jì)算、強(qiáng)度計(jì)算及水動力計(jì)算提供依據(jù)［10］。校核熱力計(jì)算的主要內(nèi)容包括：（1）鍋爐輔助設(shè)計(jì)計(jì)算：這部分計(jì)算的目的是為后面受熱面的熱力計(jì)算提供必要的基本計(jì)算數(shù)據(jù)或圖表。（2）受熱面熱力計(jì)算：其中包含為熱力計(jì)算提供結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)的各受熱面的結(jié)構(gòu)計(jì)算。（3）計(jì)算數(shù)據(jù)分析：這部分內(nèi)容往往是鑒定設(shè)計(jì)質(zhì)量、考核學(xué)生專業(yè)知識水平的主要依據(jù)。整體校核熱力計(jì)算過程如下：（1）列出熱力計(jì)算的主要原始數(shù)據(jù)，包括鍋爐主要參數(shù)和燃料特性參數(shù)；（2）根據(jù)燃料、燃燒方式及鍋爐結(jié)構(gòu)布置特點(diǎn)，進(jìn)行鍋爐通道空氣量平衡計(jì)算；（3）理論工況下（a=1）的燃燒計(jì)算；（4）計(jì)算鍋爐通道內(nèi)煙氣的特性參數(shù)；（5）繪制煙氣溫焓表；（6）鍋爐熱平衡計(jì)算和燃料消耗量的估算；

（7）鍋爐爐膛熱力計(jì)算；（8）按煙氣流向?qū)Ω魇軣崦嬉来芜M(jìn)行熱力計(jì)算；、（9）鍋爐整體計(jì)算誤差的校驗(yàn)；（10）編制主要計(jì)算誤差的校驗(yàn)；（11）設(shè)計(jì)分析及結(jié)論［11］。鍋爐的熱力系統(tǒng)確定之后需要選擇一定得鍋爐外型以滿足熱力系統(tǒng)對各個(gè)受熱面布置得要求。鍋爐外型的布置與鍋爐參數(shù)、燃燒設(shè)備的型式以及制造工藝條件等因素有關(guān)還與鍋爐房的建筑模式及其他設(shè)備的配合等方面的要求有關(guān)。對于中等參數(shù)和中等效率的要求，給：為鍋爐熱力系統(tǒng)不C溫度和U可缺少的部件和尾部受熱面的相對位置，圖中（a）通常稱為“

型式。因此本設(shè)計(jì)也采用圖布置出布置型大中型電站鍋爐的整彳爐大多采用室，過熱器、布置鍋爐常見的內(nèi)外大中種布置對于受熱面的■布上的電站鍋度都比較高，而很少在種對于中等參數(shù)和中等效率的要求，給：為鍋爐熱力系統(tǒng)不C溫度和U可缺少的部件和尾部受熱面的相對位置，圖中（a）通常稱為“

型式。因此本設(shè)計(jì)也采用圖布置出布置型大中型電站鍋爐的整彳爐大多采用室，過熱器、布置鍋爐常見的內(nèi)外大中種布置對于受熱面的■布上的電站鍋度都比較高，而很少在種國然方式。室燃爐由于熱力循環(huán)「、空氣預(yù)熱器等受熱面成本的外型取決于爐膛省布置方案寸廣泛的一種布置較簡便，各受熱面易于和煙氣成逆流形式。鍋爐排煙出口在底層，送、引風(fēng)機(jī)等動力設(shè)備以及除塵設(shè)備都可以安置在地面基礎(chǔ)上。鍋爐德爾構(gòu)架和廠房建筑高度比較低。本設(shè)計(jì)國產(chǎn)220t/h鍋爐采用這種方案可以節(jié)省鋼材約250t，占結(jié)構(gòu)用鋼的15%［4］。然而，由于尾部煙道和爐膛后墻靠的太近，使尾部受熱面檢修空間減小，不利于維修。

3．2鍋爐爐膛及輻射受熱面的布置鍋爐爐膛兼有完成燃料燃燒和傳熱的任務(wù)，在布置和設(shè)計(jì)爐膛時(shí)首先要滿足燃料燃燒的要求，在此前提下考慮爐膛中合理布置輻射受熱面，使?fàn)t膛中輻射受熱面的吸熱量達(dá)到鍋爐熱力系統(tǒng)所分配的吸熱量的規(guī)定。爐膛燃燒器的布置方式對于室燃爐的爐膛根據(jù)燃燒器的類型和布置方式可分為下圖幾種方案。圖4室燃爐爐膛型式對于直流燃燒器多采采用四角切圓布置方式，如圖3-2(b)所示。這種角置式直流燃燒器的爐膛在鍋爐容量小于670t/h時(shí)一般為單爐膛型式，為了保證良好的爐內(nèi)空氣動力場結(jié)構(gòu)，爐膛橫截面的形狀應(yīng)盡可能的設(shè)計(jì)成正方形或接近正方形的矩形。爐膛中輻射受熱面的布置爐膛中的輻射受熱面主要是指爐膛的水冷壁。水冷壁管有光管或鰭片管兩種形式，在中小鍋爐中，水冷壁多由光管組成。鍋爐容量增大后，爐膛面積相對減少，為了充分利用爐膛面積，水冷壁管的節(jié)距比較小，布置緊密。當(dāng)然這對保護(hù)爐墻的結(jié)構(gòu)影響很大。大容量鍋爐將光管或鰭片管焊接在一起，構(gòu)成膜式水冷壁，如下圖所示，膜式水冷壁節(jié)距越大，水冷壁的管束越少，膜式壁的金屬耗材降低，但是由于鰭片寬度增加，在同樣的向火面熱負(fù)荷時(shí)鰭端的金屬溫度升高，容易燒損。另外，如果相鄰鰭片熱負(fù)荷不均勻，鰭片越寬，兩端的溫差越大，由此產(chǎn)生的附加熱應(yīng)力也越大，可能造成鰭片焊口的斷裂，是水冷壁失效，在目前焊接工藝條件下不允許相鄰管子的金屬溫差超過50oC。由于采用膜式水冷壁，爐墻不直接與高溫火焰接觸，可省去笨重的耐火材料，只要輕便的保溫材料即可。這樣可以大大簡化爐膛的結(jié)構(gòu)，減輕爐膛重量，有效的改善爐膛的密封性。在現(xiàn)代大中型鍋爐中，為了改善爐內(nèi)的空氣動力工況，減少煙氣死滯區(qū)，增加火焰的充滿度，都將后墻水冷壁上的靠近出口煙窗處彎制成折煙角，如圖3-4所示。折煙角可以增加水平煙道的長度，可以在不改變鍋爐深度的條件下布置更多的對流過熱器受熱面。折煙角迫使煙氣流轉(zhuǎn)向，防止煙氣短路流入水平煙道，改善煙道沖刷屏式過熱器的空氣動力特性，增加橫向沖刷作用，是煙氣流速沿水平煙道高度分布趨于均勻，折煙角入爐膛的深度約占爐膛深度的1/3?1/2,—般取a=25。?45。，0=45。?75。。水冷壁通常要分成幾段：⑹（1）爐膛下部（亦稱下輻射區(qū)）的水冷壁管內(nèi)工質(zhì)一般為過冷水或干讀很小的汽水混合物狀態(tài)，在該區(qū)內(nèi)工質(zhì)存在從單相流體變成兩相流體的相變過程，為了獲得穩(wěn)定的兩相流體流動的穩(wěn)定性，水冷壁管采用不同的管徑。（2）爐膛中部（亦稱中輻射區(qū)）的受熱面是蒸發(fā)受熱面，管內(nèi)工質(zhì)為汽水兩相狀態(tài)。為了使下輻射區(qū)出來的汽水混合物能均勻的分配至中輻射區(qū)的并行管子，兩端之間設(shè)置有汽水分離器。中輻射區(qū)的管徑較大。該區(qū)段是工質(zhì)完成蒸發(fā)的主要區(qū)段，一般情況下輻射區(qū)的干度約為0.7?0.85左右。（3）爐膛上部（亦稱上輻射區(qū)）的水冷壁管是全部完成工質(zhì)的汽化過程并逐步使之過熱的輻射受熱面。由于上輻射區(qū)存在工質(zhì)的蒸干點(diǎn)，為了使水冷壁金屬耗材有足夠的冷卻條件，設(shè)計(jì)時(shí)管內(nèi)工質(zhì)的質(zhì)量流速選取較高。工質(zhì)到達(dá)出口集箱時(shí),蒸汽有5oC~8oCo爐膛水冷壁的設(shè)計(jì)，除了要考慮其受熱特性外，還要考慮水循環(huán)的可靠性、熱膨脹位移的自由度及支撐吊掛的結(jié)構(gòu)型式等。鍋爐凝渣管的布置現(xiàn)代鍋爐一種常見的對流蒸發(fā)受熱面時(shí)布置在爐膛現(xiàn)戶口煙窗后的凝渣管束。它的作用是確保煙氣下游行程中的對流受熱面不發(fā)生結(jié)渣現(xiàn)象。雖然爐膛出口的煙氣溫度再設(shè)計(jì)爐膛時(shí)已考慮到使其低于煤的灰熔點(diǎn)，但由于爐內(nèi)溫度場的不均勻，仍有可能在煙窗的局部區(qū)域煙氣溫度超過爐膛出口煙氣溫度，煙氣中的灰?？赡芴幱谌刍癄顟B(tài)。如果這些溶化的灰粒凝結(jié)在較密集的對流換熱面上，則容易粘結(jié)成片，堵塞煙氣通道，增加煙氣流動阻力，影響鍋爐的正常運(yùn)行。布置凝結(jié)管束后可以使流過的煙氣溫度降低50oC~80oC，飛灰會因此而全部凝固，不會在粘附在下游的受熱面上。為了使粘附在凝管上的灰渣不至于連成片，凝渣管的橫縱向節(jié)距都應(yīng)設(shè)計(jì)的較大?，F(xiàn)代鍋爐的凝渣管多是由后墻水冷管（或后拱管）拉寬而成。后墻水冷壁管到達(dá)煙窗后有規(guī)則的移除后墻水冷壁的平面，形成3~5排的錯(cuò)列布置的管束形式。雖然流過凝渣管束的工質(zhì)實(shí)際上是后墻水冷壁內(nèi)的工質(zhì)，管外煙氣的流速也較低，但是他已不屬于爐膛的輻射受熱面，他的傳熱計(jì)算方式也完全不同于水冷壁。在鍋爐熱力計(jì)算中它是煙氣輻射換熱和對流傳熱的分界面，自此以后煙氣流過的受熱面均勻的流過受熱面。高壓鍋爐過熱蒸汽溫度較高，通常都布置有屏式過熱器，這時(shí)爐膛出口煙氣首先經(jīng)過后屏，凝渣管的作用可以由后屏來代替。而后墻水冷壁管則通過特制的后墻引出管將煙氣引出鍋爐的水平煙道。后墻水冷壁引出管節(jié)距較大，它的主要作用是承受后墻水冷壁和爐墻的重量，但熱力計(jì)算時(shí)要單獨(dú)計(jì)算其對流吸熱量。綜上鍋爐爐膛及相關(guān)受熱面已經(jīng)布置完畢，接下來將進(jìn)行熱力校核計(jì)算。爐膛的熱力計(jì)算4．1爐膛校核熱力計(jì)算的步驟爐膛校核熱力計(jì)算可以按以下步驟進(jìn)行：（1）計(jì)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(jì)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(jì)算火焰中心位置的系數(shù)M；（4）估計(jì)爐膛出口煙溫，計(jì)算爐膛煙氣平均熱容量；（5）計(jì)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)Z、輻射角系數(shù)x、

熱有效系數(shù)/等；（6）根據(jù)燃料和燃燒方式計(jì)算火焰黑度和爐膛黑度；（7）計(jì)算爐膛出口煙溫；（8）核對爐膛出口煙溫誤差；（9）計(jì)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(jì)算，如屏式過熱器等。圖9爐膛校核熱力計(jì)算方框圖4?2爐膛幾何特征的計(jì)算爐膛結(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：（1）爐膛容積；（2）爐膛內(nèi)爐墻總面積；（3）爐墻有效輻射受熱面的面積；（4）爐前火焰有效輻射層厚度；（5）爐墻水冷程度。爐膛結(jié)構(gòu)幾何特征參數(shù)與鍋爐的設(shè)計(jì)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(jì)參數(shù)密切相關(guān)。鍋爐爐膛設(shè)計(jì)中，參照設(shè)計(jì)規(guī)范中推薦的取值范圍和選取原則，再接合以往經(jīng)驗(yàn)來決定這些參數(shù)的合理取值。爐膛容積熱負(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，按下表推薦的數(shù)值范圍，并參考以往的經(jīng)驗(yàn)選擇爐膛容積熱負(fù)荷qv的數(shù)值，然后再求爐膛的容積。爐膛容積為:V=qv根據(jù)本設(shè)計(jì)的實(shí)際情況取q=0.12MW/m3。爐膛容積熱負(fù)荷的取值越小，則折算到±V單位爐膛容積內(nèi)的放熱量越大；反之，則越小。顯然爐膛容積熱負(fù)荷決定了爐膛內(nèi)的整體溫度水平，同時(shí)也決定了燃料在爐膛內(nèi)的停留時(shí)間。但二者的影響規(guī)律相反，爐膛整體溫度高。則燃料停留時(shí)間短；反之，鍋爐整體溫度低，則燃料停留時(shí)間長。為了考慮燃料燃燒和爐內(nèi)傳熱過程對室燃爐爐膛的限制，設(shè)計(jì)鍋爐時(shí)通常用爐膛熱負(fù)荷這一參數(shù)表示，爐膛熱負(fù)荷是一個(gè)大尺度的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，他能夠從某種程度上反映燃燒和傳熱對爐膛幾何尺寸的要求，但是由于爐內(nèi)燃燒溫度和傳熱計(jì)算的復(fù)雜性，爐膛熱負(fù)荷僅僅是一種經(jīng)驗(yàn)性的參數(shù)。爐膛截面熱負(fù)荷爐膛容積確定后，再根據(jù)表4-2推薦的爐膛斷面熱負(fù)荷qA,并參考以往經(jīng)驗(yàn)，計(jì)算爐膛截面尺寸：A=m2qA截面熱負(fù)荷從另一角度反映了爐膛內(nèi)的溫度水平和燃料在爐膛內(nèi)的停留時(shí)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其形狀的不足。爐膛容積熱負(fù)荷和截面熱負(fù)荷的結(jié)合可以合理的確定爐膛的容積、形狀和尺寸。在相同的爐膛容積條件下，選取較高的截面熱負(fù)荷可以得到較高的爐膛，而選取較低的截面熱負(fù)荷可以得到相對較大的爐膛截面和較低的爐膛高度。對于本設(shè)計(jì)qA選取為2.45MW/m2，爐膛的寬度和深度的比例應(yīng)保持在1~1.1的范圍內(nèi)。爐膛的高度尺寸主要受燃料在爐膛內(nèi)停留的時(shí)間的影響，爐膛越高，燃料可停留時(shí)間越長，煤粉燃盡幾率越大。故經(jīng)計(jì)算和經(jīng)驗(yàn)的爐膛寬度為8622mm，深度為7983mm。表4.2爐膛截面熱負(fù)荷qA統(tǒng)計(jì)值MW/m2鍋爐蒸發(fā)量D（t/h）220?230400~41067010002000切向燃燒褐煤和易結(jié)渣煤2.10?2.562.91~3.373.20?3.723.20?3.783.30?3.83煙煤2.33?2.672.79?4.073.72~4.654.37~5.404.80?5.62無煙煤、貧煤2.20?3.482.58?3.502.73?4.00~4.98前墻或?qū)_布置2.21?2.793.02?3.723.49?4.07油、氣4.07?4.774.19~5.235.23~6.166.12~7.797.09?8.14截面熱負(fù)荷取決于燃料的燃燒特性和灰渣特性等因素。對著火和燃燒性能較差的煤，趨向于選擇較高的截面熱負(fù)荷，過低的截面熱負(fù)荷會造成燃燒器區(qū)域溫度下降，不利于正常著火。但同時(shí)還需要考慮煤燃燒時(shí)的結(jié)渣特性，如果截面熱負(fù)荷較高，則將沒有足夠的受熱面吸收燃燒器區(qū)域燃料燃燒釋放的熱量，是局部溫度過高，引起燃燒器附近區(qū)域結(jié)渣。對固態(tài)排渣爐，當(dāng)然用灰熔融溫度較高的煤種時(shí)，qA可取較高數(shù)值，對灰熔融溫度較低的煤，qA應(yīng)適當(dāng)降低。截面熱負(fù)荷的選擇還應(yīng)考慮到水冷壁內(nèi)工質(zhì)冷卻能力的影響，避免局部水冷壁熱負(fù)荷過高，對亞臨界鍋爐，工質(zhì)冷卻能力較差，局部偏高的熱負(fù)荷會使水冷壁金屬溫度升高到危險(xiǎn)溫度。另外，爐膛容積熱負(fù)荷增大會使?fàn)t膛面積相對減少，可布置的受熱面減少，輻射傳熱量降低，火焰平均溫度提高，容易在受熱面上結(jié)渣。如果選取過低，爐膛容積過大，使鍋爐結(jié)構(gòu)不緊湊，降低了爐膛的火焰溫度水平，不利于燃料的穩(wěn)定燃燒。以上討論的是從鍋爐總體平均的角度。根據(jù)爐內(nèi)燃燒和傳熱的特點(diǎn)得到的一些結(jié)果。但是，爐膛內(nèi)局部的q和qA的值卻是十分不同的，特別是在燃燒器附近，燃料大部分集中在這個(gè)區(qū)域內(nèi)燃燒，燃燒強(qiáng)度最大，火焰的溫度最高，即便整個(gè)爐膛德爾輻射受熱面面積是足夠的，在燃燒器區(qū)的水冷壁上仍然存在結(jié)渣的危險(xiǎn)。所以進(jìn)一步設(shè)計(jì)爐膛時(shí)還應(yīng)考慮到燃燒器附近的局部特性。工程上通常用燃燒器區(qū)域的爐膛斷面熱負(fù)荷qf來表示他的燃燒和傳熱過程的特性。如果設(shè)計(jì)選用的q/直越小，釋放相同德爾燃料燃燒的爐膛橫截面積越大，燃燒區(qū)域鍋爐爐膛所具有的輻射受熱面積越多，受熱面的傳熱能力較強(qiáng)，越不易發(fā)生爐壁結(jié)渣現(xiàn)象。對于本設(shè)計(jì)的實(shí)際情況暫不考慮qf的影響只作為參考。4.2.4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）爐墻出口斷面：通過后屏過熱器或凝渣對流管束的第一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(shí)的爐底平面；（5）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或前側(cè)時(shí)，則屏式過熱器所占空間應(yīng)計(jì)入爐膛容積內(nèi)（此時(shí)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，去深度為0.5m處的截面。4.2.5計(jì)算過程中的具體問題（1）計(jì)算爐膛容積，可將爐膛容積劃分為幾個(gè)簡單的幾何體分別計(jì)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，對于雙面水冷壁和前屏過熱器，以其邊界管中心線和管子曝光長度所圍成的面積的兩倍計(jì)入爐內(nèi)爐墻總面積；（3）爐膛輻射受熱面多布置在爐墻表面上，所以爐墻內(nèi)總面積是計(jì)算爐內(nèi)換熱的基礎(chǔ)。計(jì)算爐墻內(nèi)總面積時(shí)，應(yīng)扣除爐墻尚未敷設(shè)管子的區(qū)段。如噴燃器及人孔門的面積；（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(jì)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壁水冷程度：X=S/A它是個(gè)反映爐膛結(jié)構(gòu)布置特性的參數(shù)，其物理意義相當(dāng)于整個(gè)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)不含有屏式過熱器時(shí)，計(jì)算如下：s=3.6—mA14.2.5鍋爐爐膛結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)爐膛結(jié)構(gòu)的基本數(shù)參見CAD圖（1）前墻總面積AqqA=8?622[（1.395+0?905）+3?955/2]+22.176X（6.83+2X1.267）=250.43m2q（2）側(cè)墻總面積2AccAc1=（7.983+4.491）X2.081X0.5Ac2=6.191X12.976c2Ac3=[6.191+（7.983-0.896-1.76）]X1.016X0.5Ac4=（7.983-0.896-1.76）X0.344Ac5=[（7.983-0.896-1.76）+4.461]X0.86X0.5A=6.874X4.461c62A=2（A+A+A+A+A+A丿=271.72m2cc1c2c3c4c5c6

3)后墻總面積AhhAh=8.622X[(5.433/2+4.491/2)]+12.976X(6.83+2X1.276)+8.622X2.032=181.86m2噴燃器總面積AycycA=6m2yc爐頂面積AldAld=(4.461+0.896)X8.622-2X0.5X0.896X0.896=45.47m2爐膛與屏交界面積A2A2=(6.874+0.225+0.344)X8.622=64.17m2爐墻總面積A1A=A+2A+A+A+A=813.65m21qchld2爐膛截面面積AAA=7.983X8.622-0.8962X2=67.23m2A(9)水冷壁管外徑d10）水冷壁管節(jié)距10）水冷壁管節(jié)距SS=6411）管子至墻中心距ee=012）水冷壁角系數(shù)XslXsl=0.98slsl13）爐頂角系數(shù)XldXld=0.98ldld14）出口煙窗角系數(shù)XycXyc=1\o"CurrentDocument"ycyc（15）爐膛容積V1V1=AcX8.622+（8.622+6.83）X0.896X0.5X（22.176+12.976）=1414.72m3（16）二等分平面到出口煙窗中心線的距離H1=20.17m（17）冷灰斗二等分平面到爐頂?shù)木嚯xH0=24.26m（18）冷灰斗二等分線平面到燃燒器中心線的距離Hr=5.28mr（19）爐膛總有效輻射受熱面AlzlzAlz=0.98X（A1-A2-Ayc）+1XA2=792.78m2（20）爐膛水冷程度XX=S/A=0.97lz1（21）爐膛有效輻射層厚度ss=3.6XV1/A1=6.26m4．3爐膛熱力計(jì)算中的幾個(gè)問題4.3.1關(guān)于爐膛出口煙氣溫度爐膛出口煙氣溫度，中小型鍋爐指凝渣管前的煙溫，大容量鍋爐通常指屏式過熱器前煙溫。爐膛出口煙溫的高低，決定了鍋爐機(jī)組輻射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，又勢必會增大昂貴的對流過熱器受熱面。此外，爐膛出口煙溫還首先應(yīng)保證鍋爐出口不結(jié)焦。為此，爐膛出口煙溫應(yīng)低于燃料灰分的軟化溫度（一般ST低100oC）。通常在進(jìn)行鍋爐設(shè)計(jì)時(shí)，燃煤鍋爐出口煙溫的選擇，以對流受熱面而不結(jié)焦為前提，表4-5[3]提供了燃煤鍋爐爐膛出口煙溫的推薦值。關(guān)于熱空氣溫度熱風(fēng)溫度主要依據(jù)燃燒方式的要求確定。首先應(yīng)保證燃料迅速點(diǎn)燃和穩(wěn)定燃燒。但熱風(fēng)溫度過高，將使空氣預(yù)熱器的結(jié)構(gòu)過于龐大，尾部煙道布置困難，設(shè)備初投資及運(yùn)行費(fèi)用高。熱風(fēng)溫度主要依據(jù)燃燒方式的要求確定。首先應(yīng)保證燃料迅速點(diǎn)燃和穩(wěn)定燃燒。電站鍋爐熱風(fēng)溫度的推薦值見表4-6[3]。一般液態(tài)排渣爐和燃用高水分燃料用熱風(fēng)作為干燥劑的制粉系統(tǒng)，需要用較高的熱風(fēng)溫度?；椅巯禂?shù)灰污系數(shù)是考慮受熱面反向輻射對換熱影響的系數(shù)，其數(shù)值的物理意義表示火焰輻射到受熱面上的熱量最終為受熱面所吸收的份額。若水冷壁管被灰污的越嚴(yán)重，其灰污層表面溫度越高，反輻射能力越強(qiáng)，水冷壁吸收的熱量越少，則灰污系數(shù)越小?；椅巯禂?shù)的大小與多種因素有關(guān)，在爐膛設(shè)計(jì)計(jì)算中可參照表4-7[3]取用。雙面水冷壁及爐膛容積內(nèi)的屏式過熱器，其灰污系數(shù)比貼墻管水冷壁的灰污系數(shù)小0.1；而滿焊雙面壁比貼墻非膜式要小0.05?；鹧嬷行奈恢眯拚禂?shù)系數(shù)M是被用來考慮沿爐膛高度方向溫度最高處的相對位置對爐內(nèi)換熱影響的參數(shù)。是重要的修正系數(shù)之一，對計(jì)算結(jié)果影響很大，以下規(guī)定了M值的計(jì)算方法。對煤粉爐M值一般不大于0.5。M=A-B（x+Ax）x=H/HrrL工nBHH=_rur乙nBii式中A、B——與燃料種類和爐膛結(jié)構(gòu)有關(guān)的經(jīng)驗(yàn)系數(shù)，其值見表4-8[3],A取用0.56,B取0.5；x——燃燒器的相對高度；rA—火焰最高溫度點(diǎn)的相對位置修正值，其值見表4-9[3]，取用0；Hl——爐膛高度，即從爐底或冷灰斗中間平面至爐膛出口煙窗中部的高度，m；H——燃燒器的布置高度，即從爐底（平爐底的爐膛）或冷灰斗中間平面（爐r底為冷灰斗的爐膛）至燃燒器軸線的高度，m；B.——對應(yīng)每層燃燒器的燃煤量，kg/s；H.對應(yīng)于每層燃燒器的布置高度，m；rin.——該層燃燒器的數(shù)量。.5爐膛及爐膛頂部受熱面的校核熱力計(jì)算5．1爐膛校核熱力計(jì)算5.1.1理論熱、冷風(fēng)焓鍋爐理論熱風(fēng)焓ho查表2.6煙氣焓溫表利用插值法計(jì)算得等于1827.51kJ/kg；而rk冷風(fēng)焓ho由鍋爐熱平衡及燃料消耗量計(jì)算表（表2.3）查得等于102.36kJ/kg。lk5.1.2相關(guān)熱量計(jì)算（1）空氣帶入爐膛熱量QkQ=（a〃—Aa-Aho+(Aa+Aaho=1934.24kJ/kgzfrk1zflk式中h0rk理論熱風(fēng)焓ho=1827.51kJ/kg；rkh0——理論冷風(fēng)焓ho=102.36kJ/kg；lklk爐膛出口過量空氣系數(shù)，查表1-1[3]漏風(fēng)系數(shù)和過量空氣系數(shù)查得為1.2；Aa——爐膛漏風(fēng)系數(shù)，查表1-1[3]漏風(fēng)系數(shù)和過量空氣系數(shù)查得為o.o5；1制粉系統(tǒng)漏風(fēng)系數(shù)，查表1-1[3]漏風(fēng)系數(shù)和過量空氣系數(shù)查得為0.1；2）Aazf對應(yīng)于每千克燃料送入爐膛的熱量Q1Q=Q仁q+q'Q廠Qr1——311rl100—q丿4+Q=66440.23kJ/kgk式中Q式中QrQkq3q6q4燃料的收到基低位發(fā)熱量，為14580kJ/kg；空氣帶入爐膛熱量；化學(xué)未完全燃燒熱損失取用0.5%（見表2.3）灰渣損失取用0.086%（見表2.3）；機(jī)械未完全燃燒熱損失取用1.5%（見表2.3）5.1.3相關(guān)系數(shù)計(jì)算1）火焰中心相對高度系數(shù)XX=^^+Ax=0.25H1式中h——燃燒器的布置高度，即從爐底（平爐底的爐膛）或冷灰斗中間平面（爐r底為冷灰斗的爐膛）至燃燒器軸線的高度，為4962mm；H——冷灰斗中間平面至爐膛出口煙窗中部，Hl=22176-4092-2083=20170mm；

Ax—火焰最高溫度點(diǎn)的相對位置修正值，其值見表4-9[3]，取用0；（2）火焰中心位置修正系數(shù)MM=A-BX=0.469式中A、B——與燃料種類和爐膛結(jié)構(gòu)有關(guān)的經(jīng)驗(yàn)系數(shù)，其值見表化⑶；A取0.56,B取0.5；X——火焰中心相對高度系數(shù)為0.39。（3）水冷壁熱有效系數(shù)屮sl屮=匚x=0.441slslsl式中匚——水冷壁污染系數(shù)0.45，見表4-7[3]；slX——水冷壁角系數(shù)0.98，見表4-4[3]；sl（4）屏、爐交界面的污染系數(shù)匚yc匚=肚=0.441ycsl式中0取用0.98；匚——水冷壁污染系數(shù)0.45，見表4-7[3]。sl（5）屏、爐交界面的熱有效系數(shù)屮yc屮=匚x=0.441ycycyc式中匚——屏、爐交界面的污染系數(shù)；ycX——屏、爐交界面的角系數(shù)，取用1。yc（6）平均熱有效系數(shù)屮pj屮A+屮A+屮A

屮=_slyc2r_yc.=0.441pjA1式中屮水冷壁有效熱系數(shù)；sl

屮——屏、爐交界面的熱有效系數(shù)；ycA噴燃器及門孔面積6m2,見表4-4[3]；yc屮——燃燒器及門孔的熱有效系數(shù)0；rA2——爐膛與屏交界面積64.17m2，見表4-4[3]；A——A=A+2A+Ah+A-A，式中各值見表4-4⑶。7）7）三原子氣體輻射減弱系數(shù)kqqKq=10.2X0.78+1.6rh^-0.11-0.37\10.2rps=3.2121/(m?Mpa)1000丿式中r——水蒸氣容積份額，見表2.5煙氣特性表；H2Os爐膛有效輻射層厚度6.26m，見表4-4⑶；r——三原子氣體和水蒸氣容積總份額0.27，見表2.5煙氣特性表;T"——爐膛出口煙溫1423K（估值）；1p——爐膛內(nèi)壓力0.1MP。8）灰粒輻射減弱系數(shù)khkh=55900=79.921/g?Mpa）

3T〃2d21h式中T〃——爐膛出口煙溫1423K（估值）；1dh——灰粒平均直徑，通常取13Mm；h（9）煤粉火焰輻射減弱系數(shù)kk=kr+k卩+10xx=3.6851/（m?Mpa）qhy12式中k——三原子氣體輻射減弱系數(shù)；qr—三原子氣體和水蒸氣容積總份額；kh——灰粒輻射減弱系數(shù)；hx1——燃料種類修正系數(shù)，取用0.5；x2——燃燒方法修正系數(shù)，對室燃爐取用0.1；M——煙氣質(zhì)量飛灰濃度0.03kg/kg，見表2.5煙氣特性表;5.1.4黑度計(jì)算（1）火焰黑度aha=1-e-kps=0.855h式中k—煤粉火焰輻射減弱系數(shù)；s爐膛有效輻射層厚度6.26m，見表4-4⑶;p——爐膛內(nèi)壓力0.1MP。（2）爐膛黑度a1aa=f—h—\——=0.93ia+\1-a如

hhsl式中a——火焰黑度；h屮水冷壁有效熱系數(shù)。sl爐膛出口煙溫及誤差（1）爐膛出口煙溫3（計(jì)算值）13〃=T273=1076.5oC1（3600ca屮AT3）0.6M01pj10+1jc式中T0——理論燃燒絕對溫度2151.95*；M火焰中心位置修正系數(shù)；A1爐墻總面積813.65m2；B.——計(jì)算燃料消耗量41500kJ/h,見表2.3；j屮平均熱有效系數(shù)0.438；pj（P——保熱系數(shù)0.9946，見表2.3；Q-h"Vc——煙氣平均熱容量Vc=313"=9.51kJ/(kg。0。3-3""01(2)計(jì)算誤差A(yù)3A3=3-3（估）=73.5oCv100在允許誤差（±100。0范圍內(nèi)。11輻射放熱及熱負(fù)荷1）爐膛有效熱輻射放熱量QflQf=pfQ-h")=7564.1kJ/kgllyl式中（p——保熱系數(shù)0.9946，見表2.3；Q1——對應(yīng)于每千克燃料送入爐膛的熱量;h”——爐膛出口煙氣焓8834.2kJ/kg，查焓溫表，有插值法求得。yl(2)輻射受熱面平均熱負(fù)荷qSq=B.xQf(3.6xA)=110534W/m2SJl'LZ式中B.——計(jì)算燃料消耗量41500kJ/h，見表2.3；JQf——爐膛有效熱輻射放熱量；lAl——爐膛總有效輻射受熱面792.78m2，見表4-4。］。lz相關(guān)強(qiáng)度計(jì)算爐膛截面熱強(qiáng)度qAqA=BxQ(3.6xA)=2528065.89W/m2Jr'A式中B.——計(jì)算燃料消耗量41500kJ/h，見表2.3；Qr——燃料的收到基低位發(fā)熱量，為14580kJ/kg；AA——爐膛截面面積67.23m2，見表4-4O］。爐膛容積熱強(qiáng)度qVqV=B.xQ(3.6xV)=119136W/m2Jr■1式中B———計(jì)算燃料消耗量41500kJ/h，見表2.3；Q———燃料的收到基低位發(fā)熱量，為14580kJ/kg；V1——爐膛容積1414.72m3。5．2爐膛頂部輻射受熱面及工質(zhì)焓增的計(jì)算爐膛頂部相關(guān)熱量及流量計(jì)算(1)爐膛頂棚總輻射吸熱量QddQd(r3.6nhqAd(r8930000kJ/h式中nh——爐膛頂棚熱負(fù)荷分配不均勻系數(shù)，取用0.68；qs——輻射受熱面平均熱負(fù)荷；sAld——爐膛頂棚面積32.11m2。ld(2)爐膛頂棚蒸汽流量DldldDld=D-D.w=21000kg/h式中D——鍋爐額定蒸發(fā)量，D=220x103kg/h；D.w——減溫水總流量，取用9000kg/h；頂棚蒸汽進(jìn)出口焓及溫度(1)頂棚蒸汽焓增Ahdld吩Qi/Did=43.32kJ/kg式中Dld——爐膛頂棚蒸汽流量；id

Qld—爐膛頂棚總輻射吸熱量。(2)爐膛頂棚出口蒸汽焓h〃ldh"=h'+Ah“=1946.68kJ/kgldldld式中h'——爐膛頂棚進(jìn)口蒸汽焓1906.36kJ/kg,其值根據(jù)蒸汽參數(shù)、汽包壓力對應(yīng)ld的干飽和蒸汽在運(yùn)用插值法求得。嘰—頂棚蒸汽焓增。ld6屏式過熱器6．1屏式過熱器概述半幅射式過熱器和半幅射式再熱器是指布置在爐膛上部或爐膛出口煙囪出,即接受爐內(nèi)直接輻射熱,也吸收煙氣的對流熱的受熱面,通常稱為屏式過熱器。他是有許多管子緊密排列的管片(管屏)所組成。煙氣在屏與屏之間的空間流過,屏間距離(即橫向節(jié)距)較大,一般在s1=600mm~1200mm之間。相對縱向節(jié)距很小,一般s2/d=1.1~1.2。在大型鍋爐中,布置在爐子出口煙窗處的屏式受熱面,在防止過熱器結(jié)渣方面還有取代凝渣管的作用。在屏式受熱面區(qū)域中，煙氣溫度在900oC~1200oC之間，煙氣流速一般在5~6m/s左右,除吸收爐膛直接輻射熱外,還吸收煙氣的對流熱。因此屏式受熱面的熱負(fù)荷是相當(dāng)高的；管片中平行工作管子所接受的爐內(nèi)輻射熱及所接觸的煙氣溫度有明顯差別，也就是說，平行工作管子間的管長相差較大，導(dǎo)致各管中蒸汽流量不同。有時(shí)發(fā)現(xiàn)平行管子的蒸汽溫度和管壁溫度，相差竟達(dá)80~90oC。還有，在機(jī)組啟動時(shí)，屏式受熱面也容易出現(xiàn)管壁超溫現(xiàn)象。這些現(xiàn)象說明，屏式過熱器受熱面時(shí)過熱器系統(tǒng)安全運(yùn)行的薄弱環(huán)節(jié)。pe=700?1200kg/(m2?s)z這是為提高屏式受熱面的安全性，首先應(yīng)當(dāng)采用較高的質(zhì)量流速,，以保證管子的冷卻；對于接受爐內(nèi)輻射熱最多的外圈管子，常采用比其他管子高一級的鋼材制造，并以所謂“短路法”來增加其蒸氣速度；對于管子較長、彎曲次數(shù)較多的管屏，用雙U型管屏來代替W型管屏，增加依稀中間混合。為了減小管屏之間的流量偏差，屏式過熱器的受熱面整體連接最好采用H型而不是Z型或者U型連接方式。6.2屏式過熱器的結(jié)構(gòu)尺寸6.2.1屏的結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)計(jì)算1)管子外徑(2)屏的片數(shù)Z取12d=?42mmX5mmn=4X10=40L=2.076m6)一片屏的平面面積ApA=13.5m2p7)屏的橫向節(jié)距S1S=591mm18)比值b1b=S/d=14.1119)屏的縱向節(jié)距S2S=46mm210)比值bb2=S/d=1.092211)屏的角系數(shù)Xpx=0.98p12)屏的計(jì)算受熱面積AA=2AxZ=317m2pjpjpp13)屏區(qū)頂棚面積AA=寬乂深X角系數(shù)=17.5m2dpdp14)屏區(qū)兩側(cè)水冷壁面積AsiA=高乂深X角系數(shù)X2=30.1m2si15)屏區(qū)附加受熱面面積AA=A+A=47.6m2h=7.4mpfj3)4)5)每片屏的管子排數(shù)n屏的深度L屏的平均高度hpfjdpsl16)煙氣進(jìn)屏流通面積A'pA'=(6.424+1.76)-12X0.042X(6.424+1.76)=p58.8m217)煙氣出屏流通面積A''pA''=(6.424+0.55)-12X0.042X(6.424+0.55)=50m2p18)煙氣平均流通面積AyA=2XyA'A''pp=54m2A'+A''pp19)蒸汽流通面積AltAA=12X10X兀X叮

it4(其中d=0.042-2X0.005，單位為m)=0.097m2n20)煙氣有效輻射層厚度s1.81__1__1++-hLS1注：S單位為m)=0.779m121)屏區(qū)進(jìn)口煙窗面積A'ch查表得A'=64.17m2ch(22)屏區(qū)出口煙窗面積A〃A"=8.622X6.424=55.4m2chch6．3屏式過熱器的熱力計(jì)算6.3.1屏式過熱器熱力計(jì)算特點(diǎn)屏式過熱器，在熱力計(jì)算中有以下特點(diǎn)：(1)在換熱方式上，即受煙氣沖刷，又吸收爐膛及屏間的高溫?zé)煔獾妮椛?；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(jì)算時(shí)往往為未知數(shù)；(3)屏與屏之間橫向節(jié)距大，煙氣流速地。且沖刷不完善。所以，某些交換參數(shù)如利用系數(shù)、傳熱系數(shù)等的計(jì)算方法，不同于一般的受熱面。；(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(jì)算另一端的工質(zhì)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(jì)算之后校核；(5)進(jìn)行屏的熱力計(jì)算時(shí)，應(yīng)該注意混合式減溫器對屏入口工質(zhì)參數(shù)的影響［4。］屏的校核熱力計(jì)算屏的熱力計(jì)算列為方框圖如下：圖10屏的熱力計(jì)算方框圖6.3.3熱量的計(jì)算（1）屏的對流吸熱量QdpQd=p(h—h"+Aaho)一Qd=1022kJ/kg

pypyplkpfj式中h"——煙氣進(jìn)屏焓，查爐膛校核熱力計(jì)算表即爐膛出口煙焓8751.64kJ/kgyph""——煙氣出屏焓，查焓溫表7422.6kJ/kg；ypQd——屏區(qū)附加受熱面對流吸熱量，先估后較取300kJ/kg。pfj爐膛出口煙窗射入屏區(qū)的爐膛輻射熱量Q"fpQ"f=卩耳p(Q—h)A"/A=505.77kJ/kgpyc1ypchlz式中0——爐膛與屏相互換熱系數(shù)，取用1；yc爐膛出口煙窗的沿高度熱負(fù)荷分配系數(shù)，取用yc爐膛出口煙窗的沿高度熱負(fù)荷分配系數(shù)，取用0.8；A"——屏區(qū)進(jìn)口煙窗面積，見表6-1［3］。chQ：f(l-aQ：f(l-a)xQp0caA"T48+__chpjr=92.53kJ/kgB/3600式中j式中Q"f——爐膛出口煙窗射入屏區(qū)的爐膛輻射熱量;pcc=5.67x10-11W/(m2?K4)；008——燃料種類修正系數(shù)；取用0.5；ra——屏區(qū)煙氣黑度，見表623］。屏區(qū)附加受熱面吸收的輻射熱量QfpjqAQf=Qfpfj=53.95kJ/kgpjqpqA+Apjpfj式中Qf——屏區(qū)吸收的爐膛熱負(fù)荷，Qf=Q"f—Q"f=413.24kJ/kg；pqpqppA——屏區(qū)附加受熱面面積，見表6-1［3］；pfjA——平的計(jì)算受熱面積，見表6-1［3］。pj屏區(qū)水冷壁吸收的輻射熱量Qfpsl

AQf=Qfsi=34.12kJ/kg

psipqA+Apjpfj式中Qf——屏區(qū)吸收的爐膛熱負(fù)荷，Qf=Qf-Q"f=413.24kj/kg；pqpqppA——屏區(qū)兩側(cè)水冷壁面積，見表6-1[3]。si⑹屏區(qū)頂棚吸收的輻射熱量QpwAQf=Qfdp=19.8kJ/kg

pidpqA+Apjpfj式中A——屏區(qū)頂棚面積，見表6-1[3]。dp(7)屏的對流傳熱量Qdp3.6AAtkQd=再丄=1008kJ/kg式中pB

j式中A——屏的計(jì)算受熱面積，見表6-1[3]；pjAt——平均傳熱溫差，9-1=568.12oC；1pjpjk對流傳熱系數(shù)，k=k對流傳熱系數(shù)，k=1+(1a1Qf+—pqQdp=64.52W/(m2?oC)。)(8+丄)aa12(8)屏區(qū)水冷壁對流吸熱量QdA丄A丄=146.56kJ/kg3.6kAtQd=2psiB式中j式中At——平均傳熱溫差，9-t=668.1oC。2pj6.3.4相關(guān)系數(shù)計(jì)算(1)三原子氣體輻射減弱系數(shù)kqk=0.2(0.78+1.6h2o-0.1)(1-0.37^j)=1141/(m?MPa)10.2rps1000式中s屏間煙氣有效輻射層厚度0.779m，查表6-1⑶；P——屏間煙氣壓力，取用0.1MPa；r——三原子氣體和水蒸氣容積總份額0.27，查煙氣特性表。55900l/(m?MPa)2)灰粒的輻射減弱系數(shù)55900l/(m?MPa)kh==86.363：'(9+273)2d2PPjh式中9——煙氣平均溫度，(9'+9〃)/2=993.7WPjppdh灰粒平均直徑，通常取用13pm。煙氣的輻射減弱系數(shù)kk=kr+k卩=5.471/(m?MPa)qhy式中卩——煙氣質(zhì)量飛灰濃度0.029kg/m3，查煙氣特性表。y屏進(jìn)口對出口的角系數(shù)xx=：(士)2+1-—=0.14ss'11式中L——屏的深度，見表6-1[3]；S——屏的縱向節(jié)距，見表6-1[3]。1煙氣側(cè)放系數(shù)a1兀da=匚(a+a)=194.21W/(m2?oC)1d2sxf2式中:——利用系數(shù)，取用1；a——煙氣側(cè)對流放熱系數(shù)，a=aCCC=49W/(m2.oC)；dd0zswa——輻射放熱系數(shù)，a=aa=122.5W/(m2?。0。ff06.3.5溫度及焓值計(jì)算(1)蒸汽出屏焓h''Ph''=h'+BQ/D=3295.36kJ/kgPpjpP式中h'——蒸汽進(jìn)屏焓3032.27kJ/kg；pQ——屏吸收的總熱量，Qd+Qf=1382kJ/kg；PppDP——屏中蒸汽流量，D-D=2200