150TH循环流化床锅炉炉膛本体设计毕业论文.doc

150TH循环流化床锅炉炉膛本体设计毕业论文1 绪论1.1 课题背景能源与环境是当今社会发展的两大问题。我国是产煤大国，也是用煤大国，目前一次能源消耗种煤炭占76左右，在可见的今后若干年内还有上升的趋势，而这些煤炭中又有84是直接用于燃烧的，其效率还不够高，燃烧所产生的大气污染物还没得到有效的控制，以致于我国每年排入大气的87的SO2和67NOX均来源于煤的直接燃烧，可见发展高效、低污染的清洁燃煤技术是当前正待解决的问题。循环流化床锅炉是近十几年发展起来的一项高效、低污染清洁燃烧技术，其主要特点在于燃料及脱硫剂经多次循环，反复地进行低温燃烧和脱硫反应，炉内湍流运动强烈，不但能达到低NOX的排放、90%脱硫效率与煤粉炉相近的燃烧效率，而且具有燃料适应性广、负荷调节性能好、灰渣易于综合利用等优点，因此在国际上得到迅速的商业推广。本课题是150t/h循环流化床锅炉，对其锅炉本体进行设计计算。1.2 主要研究内容（1）针对设计要求选择合理的炉型，绘制锅炉总图和主要部件结构图；（2）完成150t/h循环流化床锅炉本体的热力计算和锅筒的强度计算； （3）研究150t/h循环流化床锅炉的运行特点。1.3 研究的目的及意义我国是世界上最大的煤生产与消耗国，煤在我国一次能源结构中占据着绝对主要的地位。并且，由于自然条件的限制和历史发展的原因，这种状况在相当长的时期内不会有实质性的改变。煤炭与其他一次能源，如石油、天然气相比，是一种比较“脏”的燃料，它在燃烧过程中将产生大量的灰渣、粉尘、废水、SO2、NOX等废弃物，如果这些废弃物未能妥善处理，将会严重干扰生态环境，甚至造成永久性破坏。煤炭燃烧等带来的环境污染问题有酸雨污染、粉尘污染和温室效应气体引起的全球气温变暖问题。而且，在我国很大部分燃煤锅炉都存在着热效率偏低的问题，并且由于成本考虑，很多锅炉没有配备相应的脱硫脱销装置，这给环境带来了相当的负担。随着经济的快速发展，由于能源的过度开发和消费累计的效应，产生了制约经济发展和影响人类生存的环境污染问题。基于能源结构及环境状况的考虑，在20世纪90年代，我国就将洁净煤燃烧技术作为可持续发展和实现环境根本转变的战略措施之一，给予了高度的重视。洁净煤技术是当前世界各国解决由煤炭引发的环境问题的主导技术之一，也是国际高技术竞争的一个重要领域。世界发达国家极为重视洁净煤燃烧技术，制定了一系列强有力的政策法规，并投入了巨额资金研究开发和推广应用洁净煤技术。美国制定并实施了庞大的洁净煤技术示范计划，己经取得了很好的成果;欧共体指定了“兆卡计划”，旨在促进欧洲能源利用新技术的开发，减少对石油的依赖和煤炭利用造成的环境污染;日本于1993年在“新能源综合开发机构”内组建了“洁净煤技术中心”，负责全日本的新能源和洁净煤技术的规划、管理和实施。从长远看，洁净煤技术的发展，必将对世界能源供应格局、煤炭的前景以及改善环境的努力产生重大的影响。综上所述，在当前及今后较长的时间内，流化床燃煤技术是洁净煤燃烧的主要形式和发展重点。流化床燃烧具有对燃料适应性好，有害气体排放量低等优点，自它问世以来在世界各主要工业化国家得到了迅速的发展。流化床燃烧在电站锅炉、工业锅炉、窑炉和焚烧各种废物、烧水泥等领域得到了广泛的应用。流化床燃烧是介于层状燃烧与煤粉燃烧之间的一种燃烧方式。层状燃烧效率低，煤粉燃烧效率高，但气体污染排放物多。流化床燃烧则克服了二者的某些缺点，保留了它们的优点，是一种很有竞争能力和优势的洁净煤燃烧技术。专家们估计，二十一世纪将是流化床燃烧在大型电站锅炉、工业锅炉和各种废物焚烧炉上得到广泛应用的世纪。应用于发电领域的常压循环流化床燃烧(CFBC)技术始于20世纪70年代。作为一项高效、低成本的清洁燃烧，它具有以下优点:(1) 燃烧效率高，接近或达到同容量煤粉炉的效率水平;(2) 燃料适应性强，不仅可以燃用烟煤等优质燃料，而且可燃用各种劣质燃料，如贫煤、洗中煤、泥煤、研石、石油焦、油页岩、废木屑，甚至工业废弃物和城市垃圾等;(3) 负荷调节比宽，在25%额定负荷下仍能不投油稳定燃烧;(4) 负荷调节方便快捷，负荷连续变化速率可达到7%一2%/mni;(5) 污染排放少，低温燃烧及分级送风使NOx生成量少;可用石灰石作脱硫添加剂，低成本实现炉内脱硫;(6)灰渣便于综合利用。上述的诸多优点使得循环流化床燃烧技术特别适合我国的国情。在我国目前环保要求日益严格、电厂负荷调节范围较大、煤种多变、原煤直接燃烧比例高、国民经济发展水平不平衡、燃煤与环保的矛盾日益突出的情况下，循环流化床锅炉己成首选的高效低污染的新型燃烧技术。本次设计是很具有代表性的典型循环流化床锅炉，通过准确的计算数据与形象的图纸描述，能较直观的分析出该锅炉对比其他锅炉的优缺点，同时，通过设计强化了所学专业知识和CAD绘图操作能力，增强了阅读大量文献资料和论文的能力。1.4 国内外研究现状从上世纪开始，世界各国有很多科研机构和制造厂商致力于循环流化床锅炉的开发研究，共同的努力使此项技术日臻成熟和完善。迄今，美国的FW、芬兰的户上lsortm(己并入FW)、德国的Lugri、瑞典的ABB和法国的Steni等公司都能提供商品化的l00M节/e以上的全套大型循环流化床锅炉发电设备。世界上亚临界300MW容量循环流化床技术己趋成熟，450MW的超临界循环流化床锅炉也将于2005年投运囚。虽然循环流化锅炉以其独特的优点在国内外都得到了极大的发展，但要完全发挥其优势，必须走产业化和大型化的道路，开发制造具有我国自主知识产权的大型循环流化锅炉，并在容量上尽快达到与煤粉炉相当的水平。一旦这项新技术实现了大型化和国内的产业化，就能切实地体现其重大的经济效益、社会效益和环境效益。我国劣质煤、高硫煤及油页岩储量大，大型循环流化床锅炉为这类能源的开发利用提供了很好途径，可以缓解我国动力煤紧张的局面。我国于20世纪80年代中期开始投入力量积极从事循环流化床燃烧技术的研究开发，虽然起步较晚，但 进步很快。清华大学、中科院热物理所等科研院所与国内锅炉生产厂家合作，在燃烧、传热、流态化、气固分离、脱硫灰渣处理等方面完成了大量卓有成效的理论和实验研究工作。我国己有30多台l00MW等级的循环流化床机组在运行或设计安装之中。300MW循环流化床机组本地化依托工程白马电厂正在抓紧建设，计划2005年底投产。同时，通过200一350Mw循环流化床设计制造技术引进和消化吸收，“十一五”期间，将实现大型循环流化床主设备及锅炉岛系统95%本地化设计制造。国产化后的大型循环流化床机组的含税电价与同容量常规火电机组加脱硫装置基本相当。2005一2010年期间，我国还将建设投产开远、秦皇岛、黄角庄、坪石等一批300MW循环流化床电站。大型循环流化床锅炉在我国有着广阔的市场前景。循环流化床锅炉(CFBB)燃烧技术是我国燃烧煤技术的发展方向，国家有关部门利用资金重点支持发展烧劣质燃料的CFBB，并大力促进在热电联产中的开发应用，这样既可使资源得到综合利用，节约能源，又能减少环境污染，发展地方经济，有显著的社会效益、环境效益和经济效益。循环流化床锅炉在发展过程中也遇到过很多的问题，如烟一风系统阻力较高、风机用电量大、受热面磨损问题比较严重、对辅助设备要求较高等。不过这些问题大多已经得到较好的解决。如适当的炉膛设计可完全避免水冷壁的磨损;正确选择和设计分离器，既可保证很高的分离效率也能避免自身的磨损;而冷渣器和高压风机等主要辅助设备随着循环流化床锅炉的发展，也都有了成熟的产品。风机问题则是单就烟一风系统阻力而言。如果考虑到煤粉炉需要复杂的制粉系统而链条炉效率低且无脱硫效果，则风机用电量的少量增加是完全可以接受的。根据目前状况，现有的锅炉容量和蒸汽参数的循环流化床锅炉用于未来的工业锅炉己不成问题，大型化是当前循环流化床锅炉的主要发展方向。但在锅炉大型化的过程中，仍然存在下述缺点:(1) 由于采用高气体流速，高物料循环倍率，床内气固混合物密度大，又加分离器流动阻力，因而使锅炉机组运行的自耗电能增大;幻需要庞大的分离器;(2) 床内固体含量大，一般没有受热面，燃料中挥发份及燃烧生成的CO在分离器中继续燃烧，有可能使分离器发生结渣;(3) 整个循环系统的调节及控制要求较高。针对上述主要问题，国内外不少研究、设计人员致力于下述有关方向的研究:(1) 根据不同的燃料种类、颗粒度，选用合适的流化状态，用一种或两、三种配合使用。关键是要形成循环，以达到提高燃烧效率和减少大气污染的目的;(2) 根据具体情况，选用合适的循环倍率。对大型发电用锅炉，循环倍率可取高些，对工业用锅炉和坑口电厂用锅炉，循环倍率可取低些。对热值低的煤采用低倍率以减少厂用电;(3) 炉内分离装置，目前国外多用离心式旋风分离器，但其尺寸随着锅炉大型化而增大，致使布置困难，运行维护费用增加。因而寻求新型炉内分离方式己成为开发循环流化床锅炉的一个重要课题。在这方面我国已开发应用S型惯性分离器，迈出了可喜的一步。同时，从实用性出发，对锅炉本体和配套设备需解决下述问题:(1) 使用高效低阻的飞灰分离器，要求体积小，耐温防磨，运行周期长;(2) 受高浓度烟尘冲刷的相应部件要用耐磨材料及防磨结构;(3) 锅炉结构要满足自动点火和运行控制的要求，并便于负荷调节和床温调节;(4) 循环回料装置要满足正常负荷及变负荷时控制回料量的要求，调节灵活，跟踪性能好，密封良好;(5) 配套设备要有专门设计的煤粒、石灰石粒的制备系统及设备，高效高压头的送引风机、与煤粉炉不同的灰渣排除方式及设备、应用含硫酸钙灰渣的综合利用途径。2 锅炉热平衡计算2.1 燃煤特性煤种：烟煤应用基成分 低位发热值 2.2 锅炉参数额定蒸发量 额定蒸汽压力 额定蒸汽温度 给水温度 冷空气温度 连续排污率 2.3 理论空气量、理论烟气容积计算1 理论空气量单位质量的收到基完全燃烧而又没有剩余氧存在时所需要的空气量用表示,它是指标状况下不含水蒸气的干空气量。理论空气量、理论烟气容积的计算如表2.1所示。表2.1 理论空气量、理论烟气容积计算名 称符号单 位公 式 及 计 算数 值理论空气量0.0889(+0.375)+0.2650.03335.49924容积0.514078理论容积4.3516理论容积1.010182.4 各受热面烟道中烟气特性表12表2.2 各受热面烟道中烟气特性表名 称平均过量空气系数实际水蒸汽容积烟气总容积三原子气体容积份额水容积份额符号计算公式+0.0161(1)+(1)炉膛1.20.5317856.982420.1446750.0761606分离器1.20.5317856.982420.1446750.0761606高温过热器1.2150.5331137.065410.1429960.0754622低温过热器1.2450.5357697.231390.1397120.0740971高温省煤器1.2750.5384267.397370.1365770.0727932低温省煤器1.3050.5410827.563360.1335790.0715466高温空气预热器1.3351.842247.729340.130710.13071低温空气预热器1.3652.007227.895320.1279610.1279612.5 受热面烟气焓温表3烟气和空气的焓分别表示1kg固体或液体燃料生成的烟气和所需的理论空气量，在等压下从0加热到t所需的热量，用符号Iy、Ik表示，单位为kal/kg。理论空气焓的计算式为： （2.1）式中 每Nm3干空气连同带入的水蒸气在温度为t时的焓,Kcal/Nm3称为比焓； 理论空气量，Nm3/kg；烟气是含有多种气体成分的混合气体，烟气的焓是烟气的各组成成分的焓的总和。各受热面烟气焓温表如表2.3所示。表2.3 受热面烟气焓温表温度理论烟气焓理论空气焓烟气焓炉膛分离器高温过热器低温过热器高温省煤器低温省煤器高温空气预热器低温空气预热器100174156.6560229234239245250255260200352315104946647748749750851852830053647815657107267427587737898054007266422107962983100410251046106710885009208112676121912451272129913261352137960011189843271148215141547157916121644167670013211162389117511789182718661904194219808001531.41340453620252069211321572202224622909001744.8151952052305235524052455250525552605 2.6 锅炉热平衡及燃料消耗量计算2342.6.1 锅炉的各项热损失4 q2排烟热损失，由于排烟温度高于外界空气温度所造成的热损失。排烟热损失与煤种、排烟温有关，数值波动较大。计算公式为： (2.2)式中排烟的焓，kcal/kg； 烟气出口处受热面的过量空气系数； 理论冷空气的焓，kcal/kg； 1kg燃料输入的热量，kcal/kg。q3化学未完化燃烧热损失，它是指排烟中未完全燃烧的可可燃气体等所带走的热量，其所占比例不大。q4机械不完全燃烧损失，对于流化床锅炉，主要由冷渣、溢流渣、沉降灰、和飞灰中含有固定的碳造成的。循环流化床锅炉，由于飞出炉膛的细灰可通过性能好的循环灰分离器捕集下来，并送回炉膛内再进行燃烧，故机械不完全热损失大大降低，通常可取2%8%，也可根据近似计算式对其进行计算得出。q5散热损失，锅炉在运行中，它的温度高于外界空气温度，这样就会向周围散热，形成散热损失，它和锅炉的保温状况、受热面积的大小等有关。通过计算、查表，150吨循环流化床锅炉散热损失取0.75%。q6灰渣热损失,锅炉排出的灰和渣是热的，这些热量也是从燃料中获得的,这种损失称q6。通过查表、估算，150吨循环流化床锅炉灰热损失取值为0.68%。锅炉热平衡及燃料消耗量计算具体如表2.4所示。表2.4 锅炉热平衡及燃料消耗量计算名 称符号单位计算公式计算结果排烟温度先假定，再校核144排烟焓kcal/kg查表2.3376.5冷空气温度设计值30单位体积冷空气焓llkkcal/m39.78理论空气量查表2.15.5冷空气的焓kcal/kg54机械未完全燃烧热损%取值23排烟热损失%5.83化学不完全燃烧损失%按表B5-2选取30.3散热损失%取值20.75灰渣热损失%取值20.68给水焓Ifwkcal/kg水的热力性质图表5152饱和水焓Iswkcal/kg水的热力性质图表5267出口蒸汽焓kcal/kg水蒸汽的热力性质图表5795续表2.4名 称符号单位计算公式计算结果饱和蒸汽焓kcal/kg水的热力性质图表5668锅炉蒸发量t/h给定参数130排污率Ppw%给定参数2锅炉总有效热量kcal/kg(Ifw)Ppw(IswIfw)102130950锅炉机组效率89.44燃料总消耗量kg/h/(/100)21430.37计算燃料消耗量kg/h(100)/10020787.53 锅炉受热面的热力计算该锅炉为150t/h中温、中压循环流化床锅炉，采用先进的循环流化床燃烧技术，“”型布置,框架支吊结构。“”型布置方案的优点是：锅炉和厂房的高度都比较低，转动机械和笨重设备，如送风机、除尘器和烟囱等均可作低位布置，因此，减轻了厂房的锅炉构架的负载。3.1 炉膛的热力计算146炉膛布置：炉膛水冷壁采用全悬吊膜式壁结构，炉室分左、右、前、后四个回路。膜式壁管径为605，节距为100mm。前后墙各布置55根,两侧墙各布置32根,共174根。下降管采用先集中后分散的结构，由锅筒引出2根32516的集中下降管，一直到炉前下部；然后再从集中下降管引出分散下降管，前、后墙各为4根1084.5的分散下降管，两侧墙各为2根1336的分散下降管。在水冷壁易磨损部位采用焊鳍片、焊销钉敷耐磨材料等防止磨损。3.1.1 炉膛结构特性计算（1）炉膛标高尺寸如图3.1所示图3.1 炉膛标高尺（2）其具体计算过程如表3.1所示。其中，布风板每边需留出80mm的安装尺寸。表3.1 炉膛结构特性计算名称符号单位计算公式数值布风板面积(5.5320.08)(1.620.08)11.27炉膛截面积5.533.23=17.86225.72密相区侧墙面积2（1.60.163.23）3.5/223.6密相区前后墙面积2(3.23-1.6)/2)23.520.55.5357.3下部水冷壁包覆面积80.9密相区水冷壁受热面积16.18密相区包覆容积76.42上部后墙高度20.42+3.23tag524.84上部侧墙面积95.62上部前墙面积20.425.53162.58上部后墙面积96.28炉顶面积5.533.23/cos5。25.82出口窗进口面积20(0.04+0.06/2)3.22出口窗出口面积0.5(8845.5+9885)11.2出口窗覆设面积设计取定7.9稀相区包覆面积475.92稀相区受热面积464.92稀相区包覆容积528.78炉膛总受热面积480.58炉膛总容积605.23.1.2 炉膛的热力计算表3.2 炉膛的热力计算名 称符号单 位计 算 公 式计算结果冷空气温度设计给定30冷空气焓kcal/kg查表2.354热风温度进口温度141热风焓kcal/kg查表2.3245理论空气量Nm3/kg查表2.25.50出口过量空气系数选定1.2空气带入炉膛热量kcal/kg294分离器返料温度取值4850返料灰带入炉膛热量kcal/kg查表2.32981炉膛内燃料燃烧份额设计给定0.98炉子的有效发热量kcal/kg8208.7炉膛出口烟气温度先计算，后校核914温压t658水冷壁平均传热系数锅炉热力计算线算图4376水冷壁面积m2查表3.1481续表3.2名 称符号单位计 算 公 式计算结果水冷壁吸热量kcal/kg2143.3保热系数0.992出口烟气焓值kcal/kg5302出口烟气温度查表2.3914估计值与计算值之差10062炉膛截面积m2查表3.125.72水平断面热负荷4081527容积热负荷173458循环倍率循环灰量/燃料量15标况下出口烟气流量6.982出口烟气流量30.35流化速度m/s9.853.2 旋风分离器的热力计算7893.2.1 旋风分离器简介本锅炉采用高温旋风分离器装置，分离装置布置在炉膛出口，分离器入口烟温914。分离下来的飞灰经返料装置送回炉膛继续燃烧。经过分离器分离的烟气从分离器出口筒，流经水平烟道进入尾部烟道加热尾部受热面。3.2.2 分离器热力计算表3.3 分离器热力计算名 称符 号单位计 算 公 式结 果燃料的燃烧份额10.02剩余燃料产生热量kcal/kgC2(100q3q4q6)/(100-q4)99.98烟气进口温度=914烟气进口焓kcal/kg查表2.35302进口窗面积查表3.13.22进口烟气流量m3/s105.58进口烟气速度m/s15.64出口窗面积查表3.14.86出口烟气流量m3/s107.98出口烟气速度m/s22.2返料温度设计给定920返料焓值kcal/kg查表2.32981烟气出口焓kcal/kg=2421烟气出口温度查表2.39413.3 过热器热力计算7893.3.1 过热器结构计算在尾部烟道中，分高温段及低温段二段，为调节过热汽温，在高、低段过热器之间布置426的面式螺旋管圈减温器。高温段过热器管径324，节距100mm，采用逆流布置方式，管子材质为15CrMoG；低温段管径324，节距100mm，采用逆流布置方式，管子材质为20/GB3087。其具体结构尺寸见图3.6和图3.7。图3.2 高温过热器结构尺寸图 图3.3 低温过热器结构尺寸图3.3.2 高温过热器热力计算111表3.4 高温过热器热力计算名称符号单位计算公式结果蒸汽进口温度低过出口温度333蒸汽进口焓kcal/kg查表2.33131.8续表3.4名称符号单位计算公式结果蒸汽进口流量kg/s设计给定20.8对流放热量kcal/kg先假定，后校核494对流放热量焓kcal/kg137蒸汽出口焓kcal/kg+3268.81蒸汽出口温度蒸汽热力性质图表5450烟气进口温度分离器烟气出口温度941.20进口烟焓kcal/kg查表2.12421烟气出口温度先假定,再校核748温差较大端的温差=491温差较小端的温差=415温压520蒸汽进口流量m3/s设计值1.26蒸汽出口流量m3/s设计值1.689流通截面Fgrm2高温过热器结构0.054蒸汽流速wgrm/s27.16蒸汽进口导热系数蒸汽的物理特性100.051蒸汽出口导热系数蒸汽的物理特性100.055导热系数0.05蒸汽进口粘性系数蒸汽的物理特性101.29E-06蒸汽出口粘性系数m2/s蒸汽的物理特性102.15E-06粘性系数m2/s1.72E-06蒸汽进口普朗特数蒸汽的物理特性101.0469蒸汽出口普朗特数蒸汽的物理特性100.9547普朗特数1.0008管径dgrm设计值0.032对流传热系数1546对流受热面积Hgrm2过热器结构133.68续表3.4名称符号单位计算公式结果管子污染壁温529.39烟气进口流量77.48烟气出口流量61.73流通截面Fyq高温过热器结构9.11烟气流速wyqm/s(+Q2)/2 Fyq7.64灰污系数锅炉热力计算线算图110.009烟气进口导热系数烟气的物理特性100.086烟气出口导热系数烟气的物理特性100.072导热系数(+)/20.079烟气进口粘性系数烟气的物理特性100.0001589烟气出口粘性系数烟气的物理特性100.0001195粘性系数(+)/20.0001392深度方向修正系数0.985管径dyqm高温过热器结构0.038对流传热系数53.237热有效系数锅炉热力计算线算图110.75水蒸气容积份额查表2.20.075飞灰浓度kg/kg查表2.215.814辐射层有效厚度sm0.621三原子辐射减弱系数ktrirtri1.438灰粒辐射减弱系数Kfafa0.005烟气辐射减弱系数k1.374烟气流黑度0.215辐射放热系数47.147续表3.4名称符号单位计算公式结果总传热系数K70.43过热器计算传热量kcal/kg498相对误差%0.0803受热区漏风系数取值40.03环境空气焓kcal/kg查表2.154漏风带入焓kcal/kg1.6保热系数取值40.99过热器出口烟焓kcal/kg192过热器出口烟温查表2.37483.3.3 低温过热器热力计算111表3.5 低温过热器热力计算名称符号单位计算公式结果蒸汽进口温度省煤器出口温度257蒸汽进口焓kcal/kg水蒸汽热力性质图表52974蒸汽进口流量kg/s设计给定20.83对流放热量kcal/kg先假定，后校核587假设对流放热量焓增kcal/kg160.22蒸汽出口焓kcal/kg+3134.22蒸汽出口温度水蒸汽热力性质图表5371烟气进口温度分离器烟气出口温度748进口烟焓Iykcal/kg查表2.31924烟气出口温度先假定,再校核522温差较大端的温差tmaxtmax =411温差较小端的温差=265续表3.5名称符号单位计算公式结果温压420蒸汽进口流量m3/s0.927蒸汽出口流量m3/s1.354流通截面Fgrm2低温过热器结构0.054蒸汽流速wgrm/s21.005蒸汽进口导热系数蒸汽的物理特性100.0457蒸汽出口导热系数蒸汽的物理特性100.0486导热系数0.0471蒸汽进口粘性系数m2/s蒸汽的物理特性107.90E-07蒸汽出口粘性系数m2/s蒸汽的物理特性101.50E-06粘性系数m2/s1.15E-06蒸汽进口普朗特数蒸汽的物理特性101.41蒸汽出口普朗特数蒸汽的物理特性101.01普朗特数1.21管径dgrm设计值0.032对流传热系数1592对流受热面积Hgrm2过热器结构546管子污染壁温735水蒸气容积份额查表2.20.074二氧化物容积份额查表2.20.14飞灰浓度kg/kg查表2.215.45烟气温度TK查表2.2908辐射层有效厚度sm0.327三原子辐射减弱系数ktrirtri2.2747灰粒辐射减弱系数Kfafa0.0055烟气流黑度0.170续表3.5名称符号单位计算公式结果辐射放热系数18.325烟气进口流量m3/s77.4852烟气出口流量m3/s61.7373流通截面Fyqm2低温过热器结构9.11烟气流速wyqm/s(+Q2)/2Fyq7.64119烟气进口导热系数烟气的物理特性100.079866烟气出口导热系数烟气的物理特性100.065667导热系数(+)/20.064536烟气进口粘性系数m2/s烟气的物理特性100.000119543烟气出口粘性系数m2/s烟气的物理特性107.89E-05粘性系数m2/s(+)/29.92E-05深度方向修正系数1.00665管径dyqm低温过热器结构0.032对流传热系数1592.26放热系数锅炉热力计算线算图1169.6481总传热系数K39.582过热器计算传热量kcal/kg328.43相对误差%0.05438漏风带入焓kcal/kg1.614受热区出口烟焓kcal/kg1333.23受热区出口烟温查表2.3522.2473.4 省煤器热力计算1112在尾部烟道过热器系统后面，布置了上、下二组省煤器，为防止磨损，上、下组省煤器采用膜式省煤器结构，错列，横向节距为80 mm，纵向节距为45 mm，管径为324。为防止磨损，上、下组省煤器迎烟气冲刷第一、二排管子加装防磨盖板，弯头处加装防磨罩。图3.5 省煤器结构计算图3.4.1 高温省煤器热力计算表3.6 上级省煤器热力计算名称符号单位计算公式结果进口水温度tsm低温省煤器出口水温199进口水焓kcal/kg水热力性质图表4843.35进口水流量kg/s设计给定21.25对流传热量kcal/kg先假设,再校核516出口水焓kcal/kg1359.35出口水温度查表2.3302.5饱和水温度Tb水的热力性质图表4257饱和焓Ibkcal/kg水和蒸汽热力性质图表41075过饱和焓Igkcal/kgIb284.35汽化潜热 Qrkcal/kg水和蒸汽热力性质图表4401续表3.6名称符号单位计算公式结果沸腾率Br%Ig/Qr1001.448沸腾计算假想温度t2经验公式TbIg/2260部件出口水温度水的热力性质图表4229烟气进口温度低过出口温度522烟气出口温度先假定,再校核321温差较大端的温差tmax =262温差较小端的温差=122温压184管子污染壁温257烟气进口流量m3/s61.74烟气出口流量m3/s47.18流通截面Fm3/s省煤器结构8.076烟气流速wm/s6.74烟气进口导热系数烟气的物理特性100.0566烟气出口导热系数烟气的物理特性100.0424导热系数(+)/20.049烟气进口粘性系数m2/s烟气的物理特性107.89E-05烟气出口粘性系数m2/s烟气的物理特性104.84E-05粘性系数m2/s(+)/26.36E-05管径dm省煤器结构0.032鳍片高度HPmm设计值0.029鳍片厚度DPmm设计值0.004横向间距m省煤器结构0.08纵向间距m省煤器结构0.045总传热系数K50.432省煤器计算传热量kcal/kg520.43续表3.6名称符号单位计算公式结果相对误差%0.0784受热区漏风系数取值40.03环境空气焓表2.353.78漏风带入焓1.614省煤器出口烟焓814.12省煤器出口烟温查表2.3321.193.4.2 低温省煤器结构计算1112表3.7 低温省煤器结构计算名称符号单位计算公式结果进口水温设计给定171.86进口水焓查表2.3174.25进口水流量kg/s设计给定21.25部件传热对应焓增H56.805出口水焓231.06出口水温度水的热力性质图表4328.09部件出口水温度水的热力性质图表4328.09对流传热量先假设,再校核209.403烟气进口温度高温省煤器出口温度236.704烟气出口温度先假定,再校核236.704温差较大端的温差=122.242温差较小端的温差=64.8432温压90.6319烟气进口流量m3/s47.1788烟气出口流量m3/s41.3701流通截面Fm2省煤器结构8.076烟气流速wm/s5.482续表3.7名称符号单位计算公式结果烟气进口导热系数烟气的物理特性100.042烟气出口导热系数烟气的物理特性100.0364导热系数(+)/20.039烟气进口粘性系数m2/s烟气的物理特性104.84E-05烟气出口粘性系数m2/s烟气的物理特性103.73E-05粘性系数m2/s(+)/24.28E-05管径dm省煤器结构0.032鳍片高度HPmm设计值0.029鳍片厚度DPmm设计值0.004总传热系数K43.59省煤器计算传热量213.43相对误差%0.028受热区进口烟温高温省煤器出口烟温321受热区进口烟焓查表2.3814受热区漏风系数取值0.03环境空气焓查表2.353.80漏风带入焓1.61省煤器出口烟焓605省煤器出口烟温查表2.32373.5 空气预热器热力计算1314该空气预热器为管式空气预热器，空气在管内，烟气在管外，采用顺排布置，管径401.5。迎烟气冲刷第一排管子采用423.5的厚壁管，以防止磨损。预热器管箱分三段，最上一只管箱为二次风预热器，横向节距均为63mm，纵向节距为60mm；下两只管箱为一次风管箱，横向节距均为68mm，纵向节距均为60mm。图3.6 空气预热器结构图3.5.1 高温空气预热器热力计算1314表3.8 高温空气预热器热力计算名称符号单位计算公式结果空气进口温度设计给定30空气进口焓kcal/kg查表2.354空气进口流量Nm3/kg低温空预器出口流量2.77空气出口流量Nm3/kg设计给定2.61对流放热量kcal/kg先假设,再校核97.66传热带来空气焓增kcal/kg199空气出口焓kcal/kg+254空气出口温度查表2.3146烟气进口温度低温过热器出口烟温237进口烟焓Iykcal/kg查表2.3605烟气出口温度热平衡计算197温差较大端的温差=167温差较小端的温差=91续表3.8名称符号单位计算公式结果温压122烟气进口流量m3/s41烟气出口流量m3/s38.99流通截面Fkgm2空气预热器结构4.56烟气流速wm/s8.8烟气进口导热系数烟气的物理特性100.036烟气出口导热系数烟气的物理特性100.034导热系数0.035烟气进口粘性系数m2/s烟气的物理特性103.73E-05烟气出口粘性系数m2/s烟气的物理特性103.24E-05粘性系数m2/s3.48E-05管子直径m空预器结构0.04烟气侧对流传热系数17.67空气进口流量m3/s低温空预器出口流量8.916空气出口流量m