350MW亚临界混煤锅炉的本体设计

1、 - 1 - 论文题目:350MW 亚临界混煤锅炉的本体设计 - 2 -摘摘 要要现代电站锅炉就是利用燃料燃烧释放的热量或其他热能加热给水，从而得到规定参数和品质的蒸汽的设备。对于一个供暖系统，锅炉是主要核心。随着现代技术和经济的发展，锅炉设备已广泛应用于现代工业的各个部门，成为发展国民经济的重要热工设备之一。根据目前我国燃料的使用程度，煤的使用仍然占大部分，燃油燃气锅炉虽然发展很快，但由于其建设的经济条件、设计经验相对来说比较不成熟，再者其所用燃料的输送问题很难解决及成本价格太高，故燃煤锅炉仍是将来的主流趋势。燃煤锅炉房初投资小，经济实用性强，做燃煤锅炉房的设计有现实意义。锅炉是火力发电厂的

2、三大主要设备之一，它的作用是将水变成高温高压的蒸汽。电厂锅炉主要是燃用煤，本锅炉为 1165t/h，亚临界参数，一次中间再热，自然循环锅炉，单炉膛，平衡通风，摆动燃烧器四角切圆燃烧，固态排渣，露天布置，全钢构架。为了确保锅炉运行的各项性能指标的稳定，现代锅炉对给水和蒸汽品质都有较高的要求。运行中出现的一些问题及有关锅炉存在的高温腐蚀等问题仍需各方给予高度重视。关键词关键词：锅炉 无烟煤 贫煤 性能 蒸汽 烟气 - 3 -AbstractModern power boiler is a steam equipment which uses then heat and other energies

3、 produced by burning fuel to supply water in order to obtain the parameters and quality. For a heating system, boiler is the major core. With the development of modern technology and economy, boiler equipment is widely used in every department of modern industry, which becomes one of the important e

4、quipment on national economy. According to the extent of the use of fuel in China, coal still plays an extent part. Although oil and gas-fired boilers develop rapidly, coal-fired boilers are still the mainstream trend, because of the economic conditions of construction, the relative immaturity of de

5、sign experience and the delivery problems of fuel and high cost. The initial investment of coal-fired boiler is low, the economic practicality is strong, therefore the design of it has practical significance. Boiler is one of the three main equipment of thermal power plant, and its function is to tu

6、rn water into steam under high temperature and high pressure. Power boiler is mainly the burning of coal. This boiler is 1165t/h, a reheat, natural circulation boiler, single chamber, balanced ventilation, swinging burners in a tangentially fired combustion, solid state slag, open layout, all steel

7、framework. To achieve the indicators of boiler operation, modern boiler have high requirements for water supply and steam quality. The problems occurred during operation and the high temperature corrosion of boiler need more attention.Keywords: boiler; anthracite; lean coal; performance; steam; smok

8、e - 4 -目目 录录第一章 绪论.1第二章 煤的元素分析数据校核和煤种判别.12.1 原始资料.12.2 燃料燃烧计算.2第三章 燃烧产物及锅炉平衡的计算.33.1 燃烧产物的计算.53.2 热平衡及燃料消耗量计算.9第四章 炉膛设计和热力计算.124.1 炉膛结构设计.124.2 燃烧器的设计.144.3 炉膛热力计算.16第五章 后屏过热器热力计算.215.1 后屏过热器结构尺寸计算.215.2 后屏过热器热力计算.23第六章 对流再热器设计和热力计算.266.1 对流再热器结构设计.266.2 对流再热器结构尺寸算.286.3 对流再热器热力计算.29第七章 高温再热器热力计算.32

9、7.1 高温再热器结构尺寸计算.327.2 高温再热器热力计算.337.3 转向室热力计算第八章 低温过热器设计和热力计算.368.1 低温过热器结构设计.368.2 低温过热器结构尺寸计算.388.3 低温过热器热力计算.38第九章 低温再热器热力计算.519.1 低温再热器结构尺寸计算.51 - 5 -9.2 低温再热器热力计算.52第十章 减温水量校核.55第十一章 主省煤器设计和热力计算.5611.1 主省煤器结构设计.5611.2 主省煤器结构尺寸计算.5711.3 主省煤器热力计算.58第十二章 空气预热器热力计算.6012.1 空气预热器结构尺寸.6012.2 空气预热器热力计算

10、.61第十三章 热力计算数据的修正和计算结果汇总.6413.1 热力计算数据的修正.6413.2 排烟温度校核.6414.3 热空气温度校核.6413.4 热平衡计算误差校核.6513.5 热力计算结果汇总.65第十四章 设计总结.6715.1 设计参数及煤种.6715.2 锅炉总体概况.67谢 辞.73参考文献.74 - 1 -第第 1 章章 绪绪论论我国主要的电能是由火力发厂来生产的，锅炉是火力发电厂的三大主要设备之一，起着举足轻重的作用，锅炉是利用燃料燃烧释放的热能将工质进行加热到一定参数的设备。根据我国的燃料政策，锅炉的主要燃料是煤。将煤磨制成煤粉，然后送入锅炉炉膛中燃烧，这种锅炉便是

11、煤粉炉。现代电站锅炉对给水和蒸汽的品质都有较高的要求。因此运行时也必须严格监视炉水和蒸汽的品质。要保证锅炉本体连续可靠地运行，还必须有连接的烟、风管道及各种辅助系统和附属设备，组成统一的锅炉机组才行。锅炉的容量：额定出口蒸汽参数和进口给水温以及在保证效率的条件下，连续运行时所必须保证的蒸发量。锅炉出口蒸汽压力：指锅炉主汽阀出口处的过热蒸汽压力。锅炉出口蒸汽温度：指锅炉主汽阀出口处的过热蒸汽温度。锅炉本体布置采用的炉型，要根据燃料的种类、燃烧方式、锅炉容量等来选取。要确保锅炉工作的安全可靠、材料消耗量少、方便检修工作。第二章第二章 煤的元素分析数据校核和煤种判别煤的元素分析数据校核和煤种判别2.

12、12.1 原始资料原始资料表格 2.1 锅炉的主要技术数据名称单位数据过热蒸汽流量t/h1165过热器出口蒸汽压力MPa17.45过热器出口蒸汽温度541再热蒸汽流量t/h970.3再热器进口蒸汽压力MPa3.867再热器进口蒸汽温度326.3再热器出口蒸汽压力MPa3.687再热器出口蒸汽温度541省煤器进口给水温度280.2环境温度20给水压力MPa19.212.2 燃料燃烧计算燃料燃烧计算阳阳泉泉无无烟烟煤煤 +晋晋中中贫贫煤煤， 1:1 混混合合表格 2.2 煤的成分煤的应用基成分CyHyOyNySyWyAy单位%数据58.682.903.641.181.086.8125.71 - 2

13、 -2.2.1 煤的元素各成分之和为 100%的校核Cy + Hy + Oar + Ny + Sy + Wy + Ay=58.68%+2.90%+3.64%+1.18%+1.08%+6.81%+25.71%=100%2.2.2 可燃基元素成分的计算可燃基元素各成分与应用基元素成分之间的换算因子：482. 171.2581. 6100100100100yAWKy则可燃基元素成分为：=KrCy=1.482 58.68=86.96rC=KrHy=1.482 2.90=4.30rH=KrOy =1.482 3.64=5.39rO=KrNy =1.482 1.18=1.75rN= KrSy =1.482

14、 1.08=1.60rS2.2.3 干燥基灰分计算：%59.27%71.2581. 6100100100100yydAWA2.2.4 可燃基低位发热量（试验值）的计算：kgkJAWWQQyyyydwrdw/50.3349971.2581. 6100100)81. 62522434(100100)25(2.2.5 可燃基低位发热量（门得雷也夫公式）的计算：kgkJSOHCQrrrrr/33.334951091030339dwkgkJQQrr/17. 450.3349933.33495dwdw所以元素成份是正确的2.2.6 煤种的判别由燃料特征得：所以该煤种为烟煤。%20%71.25rV2.2.7

15、 折算成份的计算：%8(%)27. 141872243481. 6%4187zsydwyyQWW%4(%)80. 441872243471.254187yzsydwyQAA%2 . 0(%)22. 041872243408. 14187zsydwyyQSS所以该煤种为高灰份高硫份烟煤。 - 3 -第三章第三章 燃烧产物及锅炉平衡的计算燃烧产物及锅炉平衡的计算3.13.1 燃烧产物的计算燃烧产物的计算表格 1.1 受热面烟道漏风系数及出口过量空气系数3.1.1 燃料产物体积及焓得计算：理论空气量（标况下）：kgNmOHSCVyy3yy0960. 50333. 0265. 0375. 00889.

16、 0）（的理论体积：2ROkgNmSCVararRO301025. 11007 . 0100866. 12的理论体积：OH2kgNmVWHVararOH3005023. 00161. 010024. 11001 .112的理论体积：2NkgNmVNVarN3007178. 479. 01008 . 02理论烟气量（标况下）：kgNmVVVVOHNROy33226. 65023. 07178. 41025. 1222表格表格 3.3 烟气焓温表烟气焓温表烟气的焓（）yHgkJ k炉膛，后屏过热器2 . 1a, hpl对流过热器25. 1alg rd高温再热器28. 1a gzr低温再热器，旁路省

17、煤器31. 1a, psmdzr主省煤器34. 1a sm顺序烟气温度)( C理论烟气的焓0yHgkJ k理论空气的焓0kHgkJ k飞灰的焓fhHgkJ kyIyIyIyIyI受热面名称炉膛及后屏对流过热器高温再热器低温过热器低温再热器省煤器空气预热器漏风系数炉膛0.05后屏 00.0250.030.0250.030.030.20出口过量空气系数 1.201.251.251.281.311.341.53yHyHyHyHyH - 4 -1100876.59786.7218.521052.441091.781358.21138.981162.5822001774.521585.3038.8721

18、30.462209.732257.292304.852352.411404.6333002698.22401.8860.163338.783358.873430.933502.983575.041232.881257.7344003651.853230.3282.614390.524542.044638.94735.864832.771237.011262.401287.7955004627.834070.64106,675549.835753.665875.965998.266120.561241.631267.731293.841319.9466005630.404946.80128.19

19、6747.956995.297143.697292.107440.501233.171277.271303.741330.1977006661.475828.88153.877981.128272.568447.438622.298797.161253.921298.921325.9188007711.106728.84178.179235.049571.489773.349975.2110177.081259.091304.6999008778.107640.72187.8910494.1310876.1711105.3911334.6111563.831311.491010009862.5

20、58552.60232.5511805.62312233.2512489.7812756.3613002.931318.9711110010961.169512.16261.011312413600.2113885.571329.271357.0812120012032.5010447.88291.781445314976.2515289.6914170.9414456.30 - 5 6211407.44329.9615813.0716383.4416725.6614140014334.4412372.96366.2917175.3217793.9718165.161

21、5603.1215916.5615150015476.7013344,44411.1818556.7718271.0619624.3220024.6620424.9916160016632.1714321.88452.8319949.3220265.4121095.0921524.7221954.3817170017790.6315299.32510.4521360.9422125.9122584.8923043.8723502.8518180018960.1916282.72558.1122774.8423588.9824077.4624565.9425054.42191900420125.

22、0317278.04607.4024188.0125051.9425570.2826088.6226606.9620200021300.8218273.36658.7725614.2626527.9327076.1327624.3328172.5321210022487.6419274.6422220023667.1420275.923.23.2 热平衡及燃料消耗量计算热平衡及燃料消耗量计算表格 3.5 锅炉热平衡及燃料耗量计算序号名称符号单位计算公式或数据来源数值1锅炉输入热量rQkJ kg给定22434 - 6 -2冷空气温度lkt给定203理论冷空气焓0lkHkJ kg00) t(VcH

23、klk157.344排烟温度py预选1355排烟焓pyHkJ kg查焓温表用插值法求1781.616机械不完全燃烧热损失4q%取用2.07化学不完全燃烧热损失3q%取用08散热损失5q%查文献1手册图 2-280.29飞灰系数fh查文献1手册表 2-710.910灰渣物理热损失6q%忽略,419yydwQA 011排烟热损失2q%100100140qQIIrlkpypy7.1612锅炉总热损失62iiq%65432qqqqq9.3613锅炉热效率%62100iiq90.6414保温系数%10015q0.99815过热蒸汽焓grhkJ kg查水蒸气性质表按CtMPap541,45.1711342

24、916过热蒸汽流量grDhkg已知116500017再热蒸汽流量zrDhkg已知97000018再热蒸汽入口焓zrhkJ kg查水蒸气性质表按CtMPap3 .326,867. 3223104.28 - 7 -19再热蒸汽出口焓 hzrkJ kg查水蒸气性质表按CtMPap541,687. 3223589.4620再热蒸汽焓增量zrhgkJ kzrzrhh 485.121给水温度gst给定280.222给水焓gshkJ kg查水蒸气表按CtMPapgsgs2 .280,21.191316.423锅炉有效利用热量glQhkJ / grzrzrzrgsgrhhDhhD29320000024燃料消耗

25、量BhkgrglQQ)100(14261725计算燃料消耗量jBhkg100q14B139765第四章第四章 炉膛设计和热力计算炉膛设计和热力计算图表 4.1 炉膛结构尺寸4.1 炉膛结构设计炉膛结构设计炉膛结构设计（带前屏过热器）表格 4.1 - 8 -表格 4.1 锅炉结构设计（带前屏过热器）序号名称符号单位计算公式或数据来源数值（一）炉膛尺寸的确定1cA2m据图计算51.062cA2m据图计算33.993cA2m据图计算320.76侧墙面积4cA2m据图计算43.101侧墙总面积cA2m4321cccccAAAAA448.911qA2m20145. 70686. 57066.141qA1

26、26.122qA2m222762. 08519. 021826.13337.28qA438.333qA2m143. 121826.13350. 13qA20.88前墙面积4qA2m143. 121826.1350.154qA239.762前墙总面积qA2m4321qqqqqAAAAA825.091hA2m20145. 70686. 57066.141hA126.122hA2m222762. 08519. 021826.13337.28hA438.33后墙面积3hA2m30cos3383. 27066.143hA39.713后墙总面积hA2m321hhhhAAAA604.164炉顶包覆面积ldA

27、2m据图计算82.725炉膛出口烟窗面积chA2m据图计算310.946炉墙总面积lA2mchhqclAAAAA 22767.137大屏壁面积pA2m82989. 250.15pA741.278炉膛空容积内炉墙面积lkA2m3213213212hhhqqqccclkAAAAAAAAAA1930.439屏区炉墙面积pbA2mchdqcpbAAAAA442836.7010炉膛总体积lV3m337.2850.1535. 1337.28218519. 01826.137066.147066.1482.447lV7900.4011炉膛容积lV3m50.155 . 08519. 01826.137066.

28、147066.1435.10740.7900lV6137.5012屏区空间体积pV3mLKpVVV11762.9013全炉膛有效辐射层厚度2mllkpblkPPpblklVVAAAAAAVS16 . 39.79 - 9 -14空容积区有效辐射层厚度3mklkAVS6 . 310.6015屏区空间有效辐射层厚度pS50.15143. 121826.1327066.1450.1526 . 3padppAAAVS3.8416前后侧墙水冷壁角系数x按模式水冷壁选取1.017炉顶角系数ldx查附录三图0.9718前屏角系数qpx0.9919炉膛出口烟窗处角系数chx1.020整个炉膛的角系数x0.982

29、1燃烧器中心线的高度rhm10.48222炉膛高度lHm35.9123燃烧器相对高度lrHh0.3124火焰中心相对高度lx0,xHhxlrl0.31（二）水冷壁1前后墙水冷壁回路个数1z个（按每个48. 65 . 22 .16回路加热宽度2.5m 选取）62左右侧墙水冷壁回路个数2z个（按每08. 65 . 221.15个回路加热宽度2.5m选取）63管径及壁厚dmm按文献 1 表 6-1 选取6064管子节距smm按选取1.31.35s d 805前后墙管子根数1n根按选取35. 13 . 1ds1766左右侧墙管子根数2n根按选取3 .1551sb155为了保证后墙水冷壁在折焰角处的刚度

30、，便于后墙水冷壁的悬吊，其中有根水38冷壁用分叉管，即有根上升管在折焰角处呈三叉管结构，考虑到流动阻力的影响，38 - 10 -在根上升叉管上方装有 的节孔，使有足够的汽水混合物流过折焰角处的上升管，3810以免烧坏。如图 1 所示。4.24.2 燃烧器的设计燃烧器的设计根据煤的大小，选用的四角布置的直流燃烧器。因为是无烟煤和贫煤 1：1 混合，rV所以配风方式选用分级配风，双切圆燃烧方式。这样有利于加强炉内气流扰动，使燃料在炉内充分燃烧。选定特性比值和燃烧器喷口中心到假象圆切点的距离，从而确定燃烧器的宽度。此外，喷口还可摆动一角度，单个喷口的摆动为，联动时能上下10摆动，这样可改变火焰中心的

31、高度。燃烧器风口布置一次风喷口层数按文献（4）20表 2-18 选取为 6 层。燃烧器结构尺寸计算列于表 4.2。表格 4.2 燃烧器结构尺寸计算序号名称符号单位计算公式或数据来源数值1一次风速1wsm按文献1表 7-111 选取252二次风速2wsm按文献1表 7-111 选取503三次风速3wsm按文献1表 7-111 选取504一次风率1r%按文献1表 7-111 选取245三次风率3r%由制粉系统的设计计算确定磨煤废气份额206二次风率2r%311rr 567一次风温1t由制粉系统的设计计算确定2008二次风温2t10rkt3109三次风温3t由制粉系统的设计计算确定7010燃烧器数量

32、z个四角布置411一次风口面积(单只)1A2m27327336003100111twzBVrjol0.19812二次风口面积(单只)2A2m27327336004100222twzBVrjol0.28613三次风口面积(单只)3A2m2732733600100333twzBVrjol0.18314燃烧器假象切圆直径jdmm按文献4表 2-17 选取80015燃烧器矩形 对角线长度jd2mm22ab 22910 - 11 -16特性比值rrbh初步选定617特性比值rjbl 2由确定583. 0438. 9rrbh32.718燃烧器喷口宽度rbmm结构设计时定为 rjjbll22=420rb74

33、019一次喷口宽度1hmmrbA /1296二次喷口宽度2hmm/2Arb427三次喷口宽度3hmm/3Arb27320燃烧器高度rhmm按的要求 .画出燃烧器喷 口1A2A3A的结构尺寸图 (图3).得.核算rh= 13.6 ,按近原选定值 ,不必重rrbh算.632021最下一排燃烧器的下边缘距冷灰斗上沿的距离lm按选取)54(lrb34.3 炉膛热力计算炉膛热力计算炉膛的热力计算（带前屏过热器）结果列于表 4.3 中。表格 4.3 炉膛的热力计算（带前屏过热器）序号名称符号单位计算公式或数据来源数值1炉膛出口烟温 1假定11002炉膛出口烟气焓 1HkJ kg查焓温表按C1100, 2

34、. 1 1 115103.423空气预热器出口风量比 zf1 1 1.054热空气温度rkt预选3205理论热空气焓rkHkJ kg查焓温表按Ctrk 3202495 - 12 -6空气带入炉膛的热量kQkJ kglkzfrkkII1 Q2643.37燃料在炉内有效放热量lQkJ kgkrlQqqqqQ4643100100Q25077.68理论燃烧温度a查焓温表22099燃烧产物的平均比热容pjycVCkgkJ 1 11yCVapjI10.410燃烧器的中心线高度rhm据图计算10.4811燃烧器布置相对标高1x11hhxr0.3112修正量x正常运行时燃烧器下摆100.3113火焰最高温度区

35、相对高度maxxxxxrmax0.6214参数Mmax5 . 059. 0 xM0.4215烟气中水蒸气容积份额OHr2查烟气特性表0.079916烟气中三原子气体容积份额nr查烟气特性表0.254217三原子气体分压qpMPaprpROq20.024918三原子气体辐射减弱系数yk）（Mpam1100037. 01116. 3168 . 7 12TSprkqOHy2.2819灰粒辐射减弱系数hk）（Mpam1 322 155900hhdTk 7720焦炭粒的辐射减弱系数jk）（Mpam1选取1021无量纲量1x选取0.522无量纲量2x选取0.123火焰黑度hyaSkhypea10.96 -

36、 13 -24自由容积内三原子气体辐射减弱系数yk）（Mpam1100037. 01116. 3168 . 7 12TSprkkqOHyk2.2825屏间容积内三原子辐射减弱系数ypk）（Mpam1100037.1116. 3168 . 7 12TSprkppOHyp6.32726介质总吸收力pppSkpjhhqyppppSxxkkrkpSk210.53927屏区火焰黑度prapppSke1pr0.43328屏宽与屏长之比LS12.27929屏宽与比值A/Szy0.3130修正系数pc查焓熵表1113, 2 .2743SS0.8531参数A查参考文献0.8632屏区的辐射系数p查参考文献0.1

37、633屏受热面处辐射层有效黑度pahykpphyppacaa0.58034屏的曝光不均匀系数pzhykcppaaz 0.6035屏区水冷壁的曝光不均匀系数qpzhykcpcpaaz0.5145屏区前墙受热面的辐射系数qp图查焓熵表中和根据pbASB10.02546修正系数qpc图查焓熵表中pbc0.7947屏区的黑度qpahykqpqphypqpacaa0.49848计及曝光不均匀的屏的面积qpAm2391.2349计及曝光不均匀的屏区面积pqAm264.8950炉墙总面积lpAm2pqqpzyAAA2860.12 - 14 -51炉壁前后侧墙水冷壁角系数sx膜式水冷壁1.059炉壁前后侧墙水

38、冷壁污染系数s查1表 10-30.4560屏的污染系数p查1表 10-2,0.45-0.10.3561顶棚受热面角系数dx膜式顶棚1.062顶棚受热面污染系数d查1表 10-30.4563出口烟窗角系数chx选取1.064出口烟窗污染系数ch查1表 10-15，0.45 0.960.44165炉膛强后侧墙水冷壁热有效系数0 . 145. 0sssx0.4566屏受热面有效系数pldxldp0.34067顶棚受热面热有效系数d0 . 145. 0dddx0.4568出口烟窗热有效系数ch0 . 1441. 0chchchx0.44169炉膛平均热有效系数pj1liipjAA0.4170炉膛黑度1

39、apjhyhypyaaaa110.98371炉膛出口烟温 1C17311067. 56 . 0311 1pjyjallpjacVBTaAMT110072炉膛出口烟焓 lHkJ/kg查烟气焓温表15103.4273炉膛辐射吸收量fQkJ kg 11IQQf9847.14 - 15 -74炉膛截面热强度fq3mWlydwfABQq6 . 3340000075炉膛容积负荷Vq3mWlydwfVBQq6 . 31200076炉内平均辐射热强度pjlq3mWlqflJAQB6 . 313300077炉顶辐射吸热分布系数ld查附录三图0.6578炉顶吸热量ldQW41980079前屏辐射吸热分布系数qp查

40、附录三图0.8480前屏辐射热强度3mWqppjlq11172081前屏吸热量qpQWqpqpqA4370800082后屏吸热量hpqkJ/kg10142683一级减温水量1jwDKg/h先假定后校核2000084二级减温水量2jwDKg/h先假定后校核2000085附加过热器焓增量fjhkJ/kg17586包覆出口蒸汽焓 bqhkJ/kgfjbqhh2731.587包覆出口蒸汽温度 bftC查蒸汽特性表，7 .14p37688前屏焓增量qphkJ/kg21jwjwjqpDDDBQ224.1689前屏出口蒸汽焓 qphkJ/kg bqqphh2955.06 - 16 -90前屏出口蒸汽温度 q

41、ptC查蒸汽特性表。P=17.6Mpa396.47100炉膛出口烟温校核 lC（假定值）假定值 ll-7.5第五章第五章 后屏过热器热力计算后屏过热器热力计算锅炉中心线图表 5.1 后屏过热器结构尺寸(a) 主视图；(b) 侧视图 S1=684 S2pj=635 . 651d 根141n片201z5.15.1 后屏过热器结构尺寸计算后屏过热器结构尺寸计算根据后屏过热器结构尺寸图 5.1，计算后屏过热器结构尺寸数据，列于表 5.1。表格 5.1 后屏过热器的结构尺寸计算序号名称符号单位计算公式或数据来源数值1管径及壁厚dmm选用424.52屏片数1z片选取183单片管子根数1n根选取16 - 1

42、7 -4屏的深度cm选取3.95屏的平均高度pjhm据图计算156横向节距1smm选取6307比值ds /1ds /1158纵向平均节距pjs2mm65.579比值dspj/2dspj/21.5610屏角系数hp查文献1图 10-140.7811屏区接受炉膛辐射面积fpqA2mchfpqAA310.9412屏的对流受热面积pA2m据图计算216813屏的计算对流受热面积jspA2mhppA1647.714屏区炉顶受热面积ldA2m据图计算51.8215屏区两侧水冷壁受热面积cqA2m据图计算12816屏区附加受热面积pfjA2mcqldAA179.8217屏接受炉膛热辐射面积fpA2mfjsj

43、spqpppfjA AAA293.4518炉顶附加受热面辐射面积fldpfjA2mfjspqldppfjA AAA7.1219水冷壁附加受热面辐射面积fsldpfjA2mfjspqcqppfjA AAA19.320烟气进屏流截面积pA2m据图计算286.9621烟气出屏流通截面积pA2m据图计算214.7722烟气平均流通截面积pjA2m)/(2ppppAAAA252.3423蒸气流通截面积A2m1124zndn0.29624蒸气质量流速w2kgms )3600/()(2ADDjw98425烟气辐射层有效厚度Sm)111/(8 . 11cshpj0.9765.25.2 后屏过热器热力计算后屏过

44、热器热力计算后屏过热器热力计算的结果列于表 5.2 中。 - 18 -表格 5.2 后屏过热器热力计算序号名称符号单位计算公式或数据来源数值1烟气进屏温度plp11002烟气进屏焓PHkJ kglPHH15103.423烟气出屏温度p假定9904烟气出屏焓PHkJ kg查焓温表12701.45烟气平均温度pj2/ )(p1125.26屏区附加受热面对流吸热量dpfjQkJ kg先估后校1977屏区对流吸热量dPQkJ kgdpfjPpQHH)(1978.68屏入口吸收的炉膛辐射热量fpQkJ kghpfPQQ8129三原子气体辐射减弱系数yK1/()m MPa20.78 1.6100.11 0

45、.37100010H opjnrTp S8.910乘积nyrK1/()m MPanyrK2.2611灰粒的辐射减弱系数hK1/()m MPa322/55900hpjdT79.0412飞灰浓度hkg kg查烟气特性表 20.032313乘积hhK1/()m MPahhK2.55314烟气流的辐射减弱系数K1/()m MPay nhhK rK4.81315乘积KpsKps0.4516屏区的烟气黑度akpse10.357817屏进口对出口的角系数p1211scscp0.081418修正系数r按1第 2 章10p0.519炉膛及屏间烟气对屏后受热面的辐射热量fpQkJ kg11.(1)5.67 10.

46、/3600ffppPpjrjQaaA TB264.320屏区吸收炉膛辐射热量fpqQkJ kgfpfpQQ547.7 - 19 -21屏区炉顶附加受热面吸收炉膛辐射热量fldpfjQkJ kgfpfslbpfjfldpfjfldpfjfpqAAAAQ13.1522屏区水冷壁附加受热面吸收炉膛的辐射热量fslbpfjQkJ kgfpfslbpfjfldpfjfslbpfjfpqAAAAQ35.4323屏所吸收的炉膛辐射热fpQkJ kgfslbpfjflbpfjfpqQQQ463.1324屏所吸收的总热量pQkJ kgfpdpQQ 2817.7125蒸汽进屏焓ph1121)(jwjsjwqpjw

47、jwDDhDhDDD2955.6626蒸汽进屏温度pt查蒸汽特性表，P=18.77MPa41227蒸汽出屏焓phkJ kg2jwjppDDBQh330428蒸汽出屏温度pt查蒸汽特性表，P=17.87MPa496.729屏内蒸汽平均温度pjt2/ )(pptt 45330屏内蒸汽平均比容pjkgm /3查蒸汽特性表，P=18.4MPa0.017831屏内蒸汽平均流速wsm /ADDpjjw3600/)(13.732管壁对蒸汽的放热系数22/(.)oWmC查文献1图 10-36400033屏间烟气平均流速ywsm /)273/()273(pjpjyjAVB6.1234烟气侧对流放热系数d2/(.

48、)oWmC查文献1图 10-344.335灰污系数查文献1表 10-30.00736管壁灰污层温度hbt6 . 3)1(2jsppjpjAQBt872.337辐射放热系数f2/(.)oWmC查文献1图 10-49 得f18538利用系数查文献1图 10-30.8539烟气对管壁的放热系数12/(.)oWmC)2(2fhpdxsd201 - 20 -40对流传热系数k2/(.)oWmC121111/dpfPQQ7341较大温差Dtppt83642较小温差xtppt55843平均温差t/=1.231.7, 0.5(DtXtDt+)DtXt69444屏对流传热量crpQkJ kgjjspBtAk/6

49、 . 3238445误差Q()/100dcrdpppQQQ1.246屏区两侧水冷壁水温bst查蒸汽特性表，P=19.5Mpa 下的饱和温度39147平均传热温差tbspjt78548屏区两侧水冷壁对流吸热量dpcQkJ kg3.6/cqjk tAB15749误差Q100/ )(slbpfjdpcslbpfjQQQ1.2750屏区炉顶进口汽焓pldhkJ kg21jwjwjldbqDDDBQh294451屏区炉顶进口汽温pldt查蒸汽特性表，P=15.3MPa37552屏区炉顶蒸汽焓增量pldhkJ kg)/()(21jwjwldpfjfldpfjjDDDQQB9.2553屏区炉顶出口汽焓pld

50、hkJ kg)()(ldpldphh2553.1554屏区炉顶出口汽温)(ldpt查蒸汽特性表，P=19.5MPa35755平均传热温差t)()(21ldpldppjtt77356屏区炉顶对流吸热量)(ldpQkJ kgjldBtkA/)(5257误差Q100/ )()(ldpfjdldpldpfjQQQ1.99 - 21 -第第 6 章章 对流过热器设计和热力计算对流过热器设计和热力计算 从炉膛出来的烟气便进入锅炉的各对流受热面。首先对一种介质的焓和终温进行估计，根据计算该终温受热面的吸热量。 对流过热器的设计 lkaHHHQrp要考虑一些条件，一般要有较好的温度特性，对气温调节反应要快，易

51、于调节，更要节省材料。一般布置在折焰角上方或水平烟道中，计算高温对热过热器时应考虑炉内直接辐射的热量，其值为穿过屏于高温对流过热器一般在烟温较高的区域，为防止管壁超温，降低传热温差，工质与烟气呈顺流布置。锅炉中心线图表 6.1 屏式再热器结构尺寸（a）主视图；(b) 侧视图 S1=160 S2pj=73463d Z1=8014n 根6.16.1 对流过热器结构设计对流过热器结构设计对流过热器结构设计列于表 6.1 中。表格 6.1 屏式再热器结构设计计算序号名称符号单位计算公式或数据来源数据1蒸汽进口焓hkJ/kgDhDhDDgsjwhpjw22 )(32012蒸汽进口温度 t查蒸汽特性表 P

52、=18.1479.053蒸汽出口焓 hkgkJ查蒸汽特性表34304蒸汽出口温度t已知5405进口烟焓HkgkJdhygrQH 12701.46进口烟温查焓温表 3990 - 22 -7对流传热量dgrQkgkJ fpgrQQ1190.48出口烟焓 HkgkJlkbfldfjsmfjdgzrHQQQH97419出口烟温查焓温表91010较大温差Dtt50711较小温差xt t37012平均温差t/=1.471.7, 0.5(DtXtDt+)DtXt46313传热系数kCmW2选取7014计算对流受热面积jsgzrA2mtkBQjdgzr184415蒸汽质量流速wsmkg2按文献1表 2-21

53、选取65016蒸汽流通截面积A2m3600zrDw0.49817管径及壁厚dmm选取54518每根管截面积1A2m2785. 0nd0.0009619管子总根数n根按 A/A =518.75 选取151820横向节距1smm按左右选取12.5sd10021管子排数1z排按选取3 .16221sa16222每排管子根数1n根按选取8.31zn323每根管子长度lmdnzjsgzr11A27.4824管子弯曲半径Rmm按选取1.5 2.5Rd8225纵向平均节距pjs2mm据图计算7526每根管子平均长度pjlm据图布置计算的长度29.327布置的对流受热面积bzgrA2m11pjdlnz1920

54、35误差A10AAAbzgzrjsgzrbzgzr-1.54 - 23 -6.26.2 对流过热器结构尺寸算对流过热器结构尺寸算根据对流过热器结构尺寸图 6.1，计计算对流过热器结构尺寸数据，列于表 6.2 中。表格 6.2 对流过热器结构尺寸数据序号名称符号单位计算公式或数据来源数据1管径及壁厚dmm由结构设计知4252横向节距1smm由结构设计知1003纵向平均节距pjs2mm由结构设计知784每排管子根数1n根由结构设计知35管子排数、布置1z排顺流、顺列1616蒸汽流通截面积A2m112785. 0zndn0.46857烟气进口流通面积A2m据图计算1398烟气出口流通面积 A2m按图

55、计算1279烟气平均流通面积pjA2m2AA A A13510辐射层有效厚度Sm149 . 0221dssd0.1311计算对流受热面积jsgzrA2m11zndlpj191712炉顶及包覆过热器附加受热面积bfldfjA2m据图计算45.8313水冷壁附加受热面积smfjA2m据图计算1426.3 对流过热器热力计算对流过热器热力计算对流过热器的热力计算结果列于表 6.3 中。表格 6.3 对流过热器热力计算序号名称符号单位计算公式或数据来源数值 - 24 -1烟气进口焓HkJ kgdhygrQH12701.42烟气进口温度C查焓温表 39903烟气出口温度C假定9104烟气出口焓HkJ k

56、g查焓温表970.35对流过热器对流吸热量grQkJ kgjBhhD) ( 17946出口汽温tC已知5407出口汽焓hkJ kg查蒸汽特性表。P=17.2MPa3398.668进口汽焓hkJ kg-h gzrh32019进口汽温tC查蒸汽特性表。P=17.6MPa48310蒸汽平均温度pjtC2tt511.511蒸汽平均比容pjkgm3查蒸汽特性表。P=17.1Mpa。 t=503.5C0.016212蒸汽流速wsmAVDpjzr360010.5813蒸汽侧对流放热系数2a2()WmC查文献1295014灰污系数2mC W查文献2附录三图0.004315灰污管温壁度hbtC213.6djgz

57、rpjjsgzrB QtaA69016烟气平均温度pjC)(21 95017烟气流速ywsm)273()273(pjpjyjAVB918烟气侧对流放热系数da2()WmC查文献47419乘积np Sm MPanpr S0.0030 - 25 -20三原子气体的辐射减弱系数yK1 ()m MPa20.78 1.6100.11 0.37100010H OpjnrTp S37.421乘积nyrK1 ()m MPanyrK9.3322灰粒子的辐射减弱系数hK1 ()m MPa22355900pjhT d77.4823乘积hhK1 ()m MPahhK2.8124气流辐射减弱系数K1 ()m MPa+n

58、yrKhhK12.1425乘积KpSKpS0.1726烟气黑度aKpSe10.1627烟气侧辐射放热系数fa2()WmC查文献4附录三图3828利用系数查文献1图 10-391.029烟气侧放热系数1a2()WmC)(fdaa 112.430热有效系数查文献40.631传热系数k2()WmC1 212a aaa71.9432较大温差DtC-t37033较小温差xtC- t50734平均温差tC/=1.331.7, 0.5(DtXtDt+)DtXt46335对流传热量crgzrQkJ kgjjsgzrBtAk6 . 3141236误差Q%100dgzrjsgzrdgzrQQQ1.9637两侧水冷

59、壁对流吸热量dQslbkgJk14338误差Q%100smfjsmdfjsmfjQQQ1.07 - 26 -39平均温差tC2bsbftt60840炉顶过热器附加对流吸热量ddQlkJ kg3.6()/ld bfld bffjpjpjjkAtB4941误差Q%100bfldfjbfldfjbfldfjQQQ2.3第第 7 章章 高温再热器热高温再热器热a.如果负荷发生变化时，再热器出口汽温必须保持原先的温度；b.再热器进口汽压需要大于再热器的流动阻力的一半；c.为了避免管壁温度过高，影响再热器的安全运行，应减小再热器的热偏差；d.为防止再热器再开启时温度过高烧坏，后面各加装一个快速减温减压装置

60、；e.为保证再热器安全，在再热器的进口管道上一般装有事故喷水减温器。锅炉中心线图表 7.1 高温再热器结构尺寸7.1 高温再热器结构尺寸计算高温再热器结构尺寸计算根据高温再热器结构尺寸图，计算高温再热器结构尺寸数据，列于表 7.1 中。表格 7.1 高温再热器结构尺寸计算序号名称符号单位计算公式或来源数值1管径及半径dmm选取4252横向节距1smm按2.5 左右选取ds11053纵向平均节距pjs2mm据图 8 计算82 - 27 -4管子排数布置1z排逆流、顺列1505每排管子根数1n根66对流受热面积bzAgzr2m11zndlpj2814.177计算对流受热面积jsdlA2mdlfmA