1、第一章煤的元素分析數(shù)據(jù)校核和煤種判別1.1元素分析數(shù)據(jù)校核：1 .可燃基元素成分的計算：Mar =7.00Ar=26.70Kr =(100- Mar -Aar)/100=1.508Car=58.44&r=0.90Rr=3.13Qr=3.002=0.832 .煤的元素各成分之和為100%勺校核Car+Har+Oa+Nar+Sar+M ar+Aar(58.44+3.13+3.00+0.83+0.90+7.00+26.70)%=100%3 .2元素分析數(shù)據(jù)校核：1 .干燥基灰分的計算：Ad =28.7%2 .可燃基低位發(fā)熱量的計算：Qdaf,net=(Qar,net +25X Mar) X 100/

2、 (100-Mar-Aar) =34357 (kJ/kg)3 .可燃基低位發(fā)熱量(門德雷也夫公式計算值)的計算Qdaf.ne=339Cdaf+ 1030Hdaf-109 (Odaf- Sdaf) =34393(kJ/kg)Qdaf.ne- Q=34357-34393=- 3610% Qr,net =22608kJ/kg 18840 kJ/kg所以為優(yōu)質(zhì)貧煤2 .折算成分的計算Aar,zs=4187X Aar/Qar,net (%)=4.94 % 4%Mar,zs=4187X Mar/ Qr,net (%)=1.3% 8%Sar,zS=4187X Sar/ Qr,net (%)=0.17%120

3、9 181716 15141312111098764321-序順弱氣聯(lián)煙鈿論空g爐膛、1g高溫過去g低溫過克g二級省理殳級空左g省煤苫一級空左200100200090080017001600150014001300120(1100100C900800700600500400300200100 ”度J溫第37242414135101738999783266675511436532292099098卿8794772566735642的3-7365127031777876Kj/k次 E02409241824C72486255527642973321235B1390043醇85527630671858

4、214937所322323961585788) 一,Kj/kg77726262499以623225008879526817由83655074186288121591032即6978376629545,熱*Kj/I41 1301 1291 1272125 1823 12014499316171848054審080125778557：34398Kj/k29912791：258123,412051345111591077847281866926569544953326Kj/k130612861：2601231120012276093梆683037024577-74559B3742221Kj/k127

5、91824-712181185115311159808847871725899465634462268112()熱*Kj/I1273243121011781148994185947271598(0472134942300113(s煤4以 HKj/I129112591227119411687儂7419610)：481,3566 2348116()器Kj/kg125121811883.2 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3-4所示表3-4鍋爐熱平衡及燃料消耗量計算序號名稱符號單位計算公式或數(shù)據(jù)來源數(shù)值1燃料帶入熱量QkJ/kg226082排煙溫度9 py0C假定1203排煙烙

6、HpyKJ/kg查始溫表331397.64冷空氣溫度t lkoC給定55理論冷空氣烙HkkJ/kg查始溫表3339.46機械不完全燃燒熱損失Q4%取用27化學(xué)不完全燃燒熱損失Q%取用08排煙熱損失Q%5.839散熱損失Q5%查圖215參考文獻10.5510灰渣物理熱損失Q%Ay50o選取509冷灰斗出口尺寸m按0.61.4選取1.010冷灰斗容積Vdhm3按結(jié)構(gòu)尺R伊算50.0411折焰角長度l zm按=1/3b選取2.6112折焰角上傾角0按0上=20o45o選取4013折焰角下傾角0按0下=20o30o選取2514爐膛出口煙氣流速Wym/s選取615爐膛出口煙氣溫度0 loC1110016

7、爐膛出口通流面積AchM2BjVy( 0 i” +273)/273wy44.717爐膛出口高度hchmAch/a5.2618水平煙道煙氣流速Wsym/s選取1419水平煙道局度hsym按(BjVy/3600Wya)(0 +273)/273 選取2.2520折焰角高度hzym按 hch-h sy-2選取0.4021爐頂容積Vldm3按圖1-5中A1和與計算216.5822爐膛主體高度hitm(Vi-Vid-Vhd)/A i14.83（二）水冷壁1前后墻水冷壁回路個數(shù)Z1個32左右側(cè)墻水冷壁回路個數(shù)Z2個33管徑及壁厚dx 8mmi60X34管子帶距Smm按s/d=1.31.34選取805前后墻管

8、子根數(shù)ni根按 a/s+1=102.4 選取98516左右側(cè)墻管子數(shù)n2根按 b/s+1=102.4 選取914.2 燃燒器的設(shè)計燃燒器結(jié)構(gòu)尺寸計算列于表4-2序號名稱符號單位計算公式或數(shù)據(jù)來源數(shù)值1一次風(fēng)速wm / s選取202二次風(fēng)速W2m / s選取453三次風(fēng)速W3m / s選取454一次風(fēng)率r1%選取205二次風(fēng)率r2%100-r 1706三次風(fēng)率日%選取107一次風(fēng)溫t1C由制粉系統(tǒng)的設(shè)計計算確定3008二次風(fēng)溫t2Ctrk -103609三次風(fēng)溫t3C12010燃燒器數(shù)量Z個四角布置411一次風(fēng)口面積（單只）Am2(向 V0Bj/200zw1)(273+t 1) /273/360

9、00.08912二次風(fēng)口面積（單只）Am2,、J 、-C、(r 2al VBj/300zw2)(273+t 2)/2730.11413三次風(fēng)口面積（單只）Am2(r 3al V0Bj /300zw 3)(273+t 3) /2730.04013燃燒器假想切圓直徑djmm選取80015燃燒器矩形對角線長度2ljmm22. 1/2(b +a)1155716特性比值hr/b r初步選定517特性比值2lj由式（2-7 ）確定124.118燃燒器噴口寬度brmm結(jié)構(gòu)設(shè)計時定為br= 35048019一次風(fēng)噴U茴度himmAi / br18520二次風(fēng)噴U茴度h2mmA / br23821二次風(fēng)噴U茴度

10、mmA / br8322燃燒器高度hrmm按Ai、A2、A3的要求，得hr;核算 hr / br = 8.3,接近原選定值，不必重算240023最下一排燃燒器的下邊 距冷灰斗上沿的距離lm按l = (45)br選取2.1624條件火炬長度l hyml hy的計算結(jié)果符合表2- 19參考文獻1的規(guī)定，而 且上排燃燒器中心線到前屏 下邊緣高度大于8米，所以爐膛高度設(shè)計合理15.11124.3 爐膛結(jié)構(gòu)尺寸計算根據(jù)爐膛的結(jié)構(gòu)尺寸，計算爐膛結(jié)構(gòu)尺寸數(shù)據(jù)，列于表 4-3中表4-3爐膛結(jié)構(gòu)尺寸序號名稱符號單位計算公式或數(shù)據(jù)來源數(shù)值1側(cè)墻面積A1n217.52An27.96Am2116.12A12.46Am

11、2A1 + 急 + A3 + A4154.062前墻面積Am2191.093后墻面積Ahm2149.954爐膛出口煙窗面積Achm254.745爐頂包覆面積Adm230.776燃燒器面積Arm217.417前后墻側(cè)水冷壁角系數(shù)x按膜式水冷壁選取0.988爐頂角系數(shù)x Id10.989爐膛出口煙窗處角系數(shù)Xch選取1.010整個爐膛的平均角系數(shù)x(2Acx+Aqx+Aix+AchXch+Ad Xld ) /(2A c+AqAh+A；h+Ad)1.011爐膛自由容積的水冷壁面積Azym2Aq+Ah+2Ac-A r +Ach +Ad607.7812爐膛容積Vm3Ac a1309.5113爐膛的自由容

12、積Vzym3V1309.5114自由容積輻射層有效厚度Syzm3.6Vzy / Azy7.7615爐膛的輻射層有效厚度Sm3.6Vl/A zy(1+Vzy/AzyV)7.7416燃燒器中心線的高度hrm按圖參考文獻15.4017爐膛高度Hm按圖參考文獻121.818燃燒器相對高度hr/Hlhr / H0.24819火焰中心相對高度Xlhr / H + Ax , Ax=00.2484.4 爐膛熱力計算爐膛的熱力計算結(jié)果列于表4-4中表4-4爐膛熱力計算序號名稱符號單位計算公式或數(shù)據(jù)來源數(shù)值1熱空氣溫度t lkC假定3702理論熱空氣焰HorkKJ/kg查始溫表2974.93爐膛漏風(fēng)系數(shù)A a l

13、由空氣平衡表4-1知0.054制粉系統(tǒng)漏風(fēng)系數(shù)A a zf選用0.15冷空氣溫度TlkC給定56理論冷空氣烙HkokJ/kg查始溫表3-339.47空預(yù)器出口過量空氣系數(shù)3 kyal - ( A a l + A a zf )1.2558空氣帶入爐內(nèi)熱量QkkJ/kg3 kyHrk + (Aal + Aazf)Hlk3737.691kg燃料帶入爐內(nèi)熱量QkJ/kgQ +Q26345.610理論燃燒溫度QC根據(jù)Q查始溫表4-3210611爐膛出口煙溫0 l c假定110012爐膛出口煙烙HkJ/kg查始溫表4-31288213煙氣的平均熱容量VcpjkJ/(kg)(Qi - H) / (Qa -Q

14、i )13.3814水蒸汽容積份額r H2O查煙氣特性表4-20.07315二原子氣體容積份額rn查煙氣特性表4-20.21816三原子氣體分壓力PnMpaprn （p為爐膛壓力，0.098MPa）0.021417pn與S的乘積PnSmMpaPnS0.16618三原子氣體輻射減弱系數(shù)Ky1/(mMPa)2.9619灰粒子輻射減弱系數(shù)Kh1/(mMPa)55900/ (T2idn)81.8520焦炭粒子輻射減弱系數(shù)K1/(mMPa)55900/ (T d )取用1021無因次量X1選取122無因次量X2選取0.123半發(fā)光火焰輻射減弱系數(shù)K1/(mMPa)Kyn+K1d h+kjX1X23.63

15、24乘積KpSkps2.6125爐膛火焰有效黑度ahy1 - e-kpS0.9326乘積RSymMPaPnSzy0.16727自由容積內(nèi)二原子氣體輻射減弱系數(shù)ky1/(mMPa)2.9628乘積kpSyz(Kyrn + Ki 心 h+kj X1X2) x pSzy2.74529自由容積的火焰有效黑度azy1-e -kpszy0.93630爐墻總面積Alqm2Azy607.7831前后側(cè)墻水冷壁的沾污系數(shù)七查附錄二表IV10.4532爐膛出口屏的沾污系數(shù)W cht chXch0.4533爐頂包覆管沾污系數(shù)E ld查附錄二表IV參考文獻10.4534前后墻水冷壁的熱有 效沾污系數(shù)0E x0.443

16、5爐頂包覆管熱后效系 數(shù)4)ldE id xid0.4436平均熱有效系數(shù)少Pj0.4537爐膛黑度ai0.92538與爐內(nèi)最高溫度有關(guān)的系數(shù) MMB、C 查附錄 B=0.56,C=0.50.45639爐膛出口煙溫Qc103740爐膛出口煙烙HkJ/kg查始溫表4-312068.741爐膛吸熱量QkJ/kgHQi - H)14192.742爐膛容積熱強度qvW/m3BQdw /(3.6V i)1.245*10 543爐膛截面熱強度qf2W/mBQdw /(3.6A i)2.45*10 644爐內(nèi)平均輻射熱強度qpjiW/n2BjQi / (3600Aip)165.1*10 345爐頂輻射吸熱分

17、布系數(shù)r ld查附錄三圖口10.6546爐頂輻射熱強度qldw/m刀 id qpji107.3*10 347爐頂輻射受熱面積Aldm2Aid Xid30.1548爐頂吸熱量WAid/ qid3.24*10 6QdkJ/kg3.6 Aid/ qid /Bj457.749屏輻射吸熱分布系數(shù)Y bp查附錄三圖口0.650屏輻射熱強度qhpHbphpq110X 10397.1*10 351屏吸熱量QipWqhpAhp(Ahp=Ach)5.32*10 6kJ/kg3.6 qhpAhp /Bj751.8652附加過熱器總吸熱量EQfjkJ/kg先假定后校核110053一級減溫水量Djwikg/h先假定后校

18、核35*1054二級減溫水量Djw2kg/h先假定后校核34*1055附加過熱器燃增量Z2 A h fjkJ/kg匯 Qfj Bj / (D -Djw1 -Djw2 )139.356飽和蒸汽燃hbqkJ/kg查表 p=15.3MPa,t=3452717.0157包覆出口蒸汽燃hbfkJ/kghbq +m A h fj2856.3158包覆出口蒸汽溫度t bfC查蒸汽特性表p=14.7MPa334.559爐膛出口煙溫校和A 0 1C0 l- 0 l63100注：dh灰粒的平均直徑，取dh=13“ mqx1、x2一考慮火焰中焦碳粒子濃度影響的無因次量。第五章：屏式過熱器設(shè)計和熱力計算5.1 屏式過

19、熱器結(jié)構(gòu)尺寸計算根據(jù)屏式過熱器結(jié)構(gòu)尺寸計算后屏過熱器尺寸數(shù)據(jù)列于表 5-1中。屏式過熱器結(jié)構(gòu)圖5-1wwu算公式及數(shù)據(jù)來源1管徑及壁厚dx 8mm選用38X42屏片數(shù)Z1123單片管子根數(shù)n194屏的深度cm1.605屏的平均高度hpjm據(jù)圖可知4.646橫向節(jié)距S1mm6737比值sds1/d17.718縱向平均節(jié)距Spj2mm44.459比值Spj2/dSpj2 /d1.1710屏的角系數(shù)Xhp查查附錄三圖I (a)0.8211屏區(qū)接受爐膛熱輻射面積Afpqn2Afpq =Ach54.7412屏的對流受熱面積Apn2據(jù)圖計算17813屏的計算對流受熱面積Ajspm2ApXhp14614屏區(qū)

20、爐頂受熱面積Adm2據(jù)圖計算13.315屏兩側(cè)水冷壁受熱面積Acqm2據(jù)圖計算1516屏區(qū)附加受熱面積Apfjm2Ad +Acq28.317屏接受爐膛熱輻射面積Afpm2Afpq X Ajsp /(A jsp +Apfj )45.8518爐頂附加受熱輻射面積Afldpfjm2Afpq X A Id /(A jsp +Apfj )4.1819水冷壁附加受熱面輻射面積Afsldpfjm2Afpq X A cq/(A jsp +Apfj )4.7120煙氣進屏流通截面積Am250.1921煙氣出屏流通截面積%m237.322煙氣平均流通截面積Apjm22Ap A p /( ap + 4”)42.80

21、23蒸汽流通截面積Am2兀 /4d 2nn1Z10.07624蒸汽質(zhì)量流速p wKg/(m2s)(D-D iw2 )/ (3600A)75325煙氣輻射層有效厚度Sm1.8/(1/h pj+1/S1 + 1/c)0.7745.2 屏式過熱器熱力計算屏式過熱器的熱力計算結(jié)果列于表5-2中表5-2序號名稱符號單位計算公式及數(shù)據(jù)來源數(shù)值1煙氣進屏溫度0 pCe p =e10372煙氣進屏烙H pkJ/kgH p= H/12068.73煙氣出屏溫度9 pC假定9554煙氣出屏烙HpkJ/kg查始溫表4-311019.15煙氣平均溫度9 pjC1/2(。p +。p)9966屏區(qū)附加受熱面對流吸熱量Qdp

22、fjkJ/kg先估計后校1957屏的對流吸熱量QpkJ/kg3 p-Hp)-Qpfj1043.48屏入口吸收的爐膛輻射熱量QpkJ/kg751.869三原子氣體輻射減弱系數(shù)Ky1/(mMPa)1/210(0.78+1.62r H2o)/(10p ns)-0.1)(1-0.37T pj/1000)11.2710乘積Kyrn1/(mMPa)Krn2.4611灰粒的輻射減弱系數(shù)Kh1/(mMPa)55900/(T 2pj d2h)86.2612飛灰濃度a hkg/kg55900/(1 d )查煙氣特性表4-20.02413乘積Khh1/(mMPa)Khh2.0714煙氣流的輻射減弱系數(shù)K1/(mMP

23、a)Kyr n+Kh (I h4.5315乘積KpsKps0.34416屏區(qū)的煙氣黑度a1-e-kps0.29117屏進口對出口的角系數(shù)(j) p21/2(f) p= (c / S1) + )- C/S10.20218修正系數(shù)E r按煤種選取，據(jù)參考文獻(1)0.519屏出口面積Apn2等于對流過熱器進口面積41.1420爐膛及屏間煙氣對屏后受熱面的輻射熱量QpkJ/kgQp =Qfp (1 -a)- 一 _ _ _ -()p/ 3 +5.67 X 1011 f4aAp T p t rX3600/Bj222.7521屏區(qū)吸受爐膛輻射熱量QpqkJ/kgQp - Qp529.122屏區(qū)爐頂附加受

24、熱面吸收的爐膛輻射熱量QldpfjkJ/kgQfpq Afldpfj /(A fldpfj +Afslbpfj +Afp40.423屏區(qū)水冷壁附加受熱面吸收爐膛輻射熱量QfslbpfjkJ/kgQfpqAfldpfj/(A fldpfj +Afslbpfj +Afp)45.5324屏吸收的爐膛輻射熱QfpkJ/kgQfpq -Qflbpfj -Qfslbpfj443.1725屏所吸受的總熱量QkJ/kgQpd+Qd1486.626蒸汽進屏焰hpkJ/kg(D-Djw2-Djw1) hqp + Dw1hjs/(D-Djw2)296127蒸汽進屏溫度tpC36028蒸汽出屏焰hphp +QB/(D

25、- Dw2)314529蒸汽出屏溫度tpC查蒸氣特性表，P=10.3MPA43230屏內(nèi)蒸汽平均溫度t pjc1/2(t p + tp)39631屏內(nèi)烝汽平均比容vpjm3/kg查蒸氣特性表P=10.3Mpa,T=420C0.02532屏內(nèi)蒸汽平均流速wm/s(D-Jew) Vpj/(3600A)1933管壁對蒸汽的放熱數(shù)a2w/(m2)查附錄三圖IX360734屏間煙氣平均流速Wym/s4巾 0 pj +273)/(273 X3600Apj)4.635煙氣側(cè)對流放熱系數(shù)ad2 w/(m C)查附錄三圖XI3636灰污系數(shù)2m C/w0.00737管壁灰污層溫度t hbcTpj+( +1/a

26、2)BjQ/Ajsp X3.692038輻射放熱系數(shù)afw/(m2)查附錄三圖XV得a0af=aa0110.5839利用系數(shù)查附錄三圖XIV0.9540煙氣對管壁放熱系數(shù)a1w/(m2)(a d / d/2s 2Xhp+af)161.141對流傳熱系數(shù)k2 w/(m C)a1/1+(1+Q fp/Qdp)( +1/a 2)a 160.3342較大溫差 t DC。p - tp67743較小溫差 t xCe p - t p52344平均溫差A(yù) tcA tD/ Atx=1.39 5 %要分別計算附加受熱面吸熱量，傳熱系數(shù)取主受熱面相同的數(shù)值表6-2高溫過熱器傳熱計算序名稱符號單位計算公式或數(shù)據(jù)來源數(shù)

27、值號1煙氣進口溫度t grC屏出口煙溫9552煙氣進口烙h grKJ/kg已知11019.13蒸汽出熱段溫度t grC設(shè)計值5404蒸汽出熱段烙h grKJ/kgP=9.9Mpa31645蒸汽進冷段溫度t lC給定4326蒸汽進冷段燃hi KJ/kg給定31457蒸汽出冷段溫度t iC假定5008蒸汽出冷段燃hiKJ/kgP=10.3Mpa33749第二級噴水流量h，KJ/kg0.85510蒸汽進熱段燃hrKJ/kg(D-Djw2)hl +Djw2hgs/D329611蒸汽進熱段溫度t rCP=10.1Mpa48412高溫過熱器總吸熱量QgrKJ/kgD(h gr -hr )/B j (D-D

28、w2)( hi -hl )/Bj130713過熱器區(qū)吸收爐膛輻射熱量QfgqKJ/kg由屏計算知24814過熱器吸收爐膛輻射熱量QfgrKJ/kgQgq H/( H+ H )223.715附加受熱面輻射吸熱量QffjKJ/kgQgq - Qgr24.316過熱器對流吸熱量QgrKJ/kgQr -Qfgr1083.317過熱器熱段吸熱量QKj/kgD(hr -hr/)/Bj988.618過熱器熱段對流吸熱量QdrKJ/kg(Qgr-Qfgr) Hr/ H399.919過熱器冷段對流吸熱量QdiKJ/kgQgr- Qr683.420煙氣出口溫度0 grC倩計后復(fù)校81521煙氣出口烙HgrKJ/k

29、gH + A aHk。-(Q idfj +Qidfj +Qr)/ ()946222過熱器區(qū)煙氣放熱量QgqC，一,0 .(H r - H gr + A aHk ) 4154823附加受熱面對流吸熱量QjfjKJ/kgQgq- Qgr24324煙氣平均溫度9 pjCQr -Qfgr88525煙氣平均流速vym/sBj Vy ( 0 pj +273) /273A pj13.2626煙氣側(cè)對流放熱系數(shù)adw/m2C查圖參考文獻10.07827蒸汽平均溫度t pjC0.5(t l + t r)48428蒸汽平均比容Vpj3.m/kg查表參考文獻10.03729蒸汽平均流速vqm/sDjVpj /360

30、0A pj26.330蒸汽側(cè)放熱數(shù)a2w/m C查圖參考義獻13.631灰污系數(shù)2。m C/W查圖參考義獻14.332灰污溫度t hbc653.633二原子氣體輻射減弱系數(shù)Ky1/ (mMpa)1/210(0.78+1.62rH 2o)/(10p ns)-0.1)(1-0.37T pj/1000)26.734灰粒子輻射減弱系數(shù)kh1/ (mMpa)55900/(T 2pj d2h)55900/(T 2pj d2h)91.835總減弱系數(shù)k1/ (mMpa)&r n+ Ki 心 h7.9736煙氣黑度a1/ (mMpa)e-kps0.1337煙氣側(cè)輻射放熱系數(shù)af2Kw/m C0.02538煙氣

31、側(cè)放熱系數(shù)ai2Kw/m Ct (a d +a )0.4439傳熱系數(shù)KKw/n2 Clay ak /(a y +ak)0.3940冷段平均溫壓AtiC(A t d - A t x) /Ln a t d/ A t x64341熱段平均溫壓A t rC60842冷段對流傳熱量Q3rlKJ/kg3.6KAtl Adfj /Bj1044.543熱段對流傳熱量QrrKJ/kg3.6K Atr Hr/Bj897.644冷段計算誤差Qrr%100 ( Qrl -Qdl ) /Qdl1.8345熱段計算誤差A(yù) r%100 (Qrr-Qdr) /Qdr1.8946冷熱段允許誤差A(yù)%247兩惻墻及底部溫壓A t cqc0 pj t s60348兩惻墻及底部對流傳熱量QCrgrKJ/kg3.6K A t cq (Hcq