抚顺烟煤锅炉改烧金竹山无烟煤的

1、 华中科技大学文华学院毕业设计（论文）华中科技大学文华学院毕业设计（论文）题目：抚顺烟煤锅炉改烧金竹山无烟煤的问题研究学 生 姓 名： 陈正 学号： 090204011101 学 部 （系）： 机械与电气工程学部 专 业 年 级： 09级热能与动力工程1班 指 导 教 师： 曹 娜 职称或学位： 硕士 2013 年 5月 15 日目 录摘 要III关键词IIIAbstractIVKey wordsIV1 绪论11.1 选题背景11.2 研究现状31.3 研究内容32 煤质变化对锅炉机组的影响42.1 煤质变化对制粉系统的影响42.2 煤质变化对锅炉运行的影响42.3 煤质变化对辅助设备的影响6

2、2.4 煤质变化对热经济性的影响63 两煤种对比热力分析计算63.1 锅炉规范63.2 工质流程73.2.1 蒸汽流程73.2.2 烟气流程83.3 煤质分析数据83.4 燃用抚顺烟煤的辅助热力计算93.4.1 锅炉的空气量平衡93.4.2 燃料燃烧计算103.4.3 锅炉热效率及燃料消耗量计算143.5 燃用金竹山无烟煤的辅助计算163.5.1 锅炉的空气量平衡163.5.2 燃料燃烧计算173.5.3 锅炉热效率及燃料消耗量计算213.6 炉膛的热力计算233.6.1 燃用抚顺烟煤的炉膛热力计算243.6.2 燃用金竹山无烟煤的炉膛热力计算294 计算结果汇总与分析344.1 计算结果汇总

3、344.2 结果分析35参考文献36附 录37致 谢39抚顺烟煤锅炉改烧金竹山无烟煤的问题研究摘 要在我国，煤炭是最重要的能源资源，同时它是除了运输之外的所有社会部门的源头。由于过去十年中国经济以超过10%的速度增长，所以我国对煤的需求增长迅速。而我国的大容量电站锅炉多燃用劣质煤，煤质多变且耗煤量大，污染严重，所以研究不同煤质的改烧已成必然趋势。本文首先简要的介绍了我国能源的使用情况、锅炉改烧的研究现状及措施。然后对抚顺烟煤锅炉在给定两种不同煤种的情况下，进行了热力计算，其中主要涉及炉膛的热力计算，指出了烟煤锅炉改烧无烟煤对锅炉热效率的影响，从而为锅炉改烧提供一些必要依据。此外，还绘制了炉膛结

4、构尺寸示意图，编写了锅炉炉膛出口过量空气系数的程序。关键词：锅炉热效率；热力计算；改烧The Study on the Combustion of Jinzhushan Anthracite Coalin Fushun Bituminous Coal-fired BoilerAbstractIn our courtry, coal is the most important energy resource and it is a resource for all sectors of society except transportation. China is the worlds larg

5、est producer and user of coal.Due to the greater than 10% economic growth in the past 10 years. But in China the large capacity boiler burning inferior coal, coal is various and consumption is huge, pollution is serious, so the study of different coal quality has become an inevitable trend to burn.T

6、his paper first briefly introduces the our country's energy use, boiler to burn the research status and the measures. Then of fushun coal boiler in a given two different lithotype situation, has carried on the thermodynamic calculation, which mainly involves the thermodynamic calculation furnace

7、, points out the bituminous coal boiler of boiler burning anthracite to the influence of thermal efficiency, so as to provide some necessary boiler burning basis. In addition, the stove chamber structure size schematic drawing, writing boiler hearth export excess air coefficient program.Key Words: b

8、oiler efficiency; thermal calculation; change coalIV 华中科技大学文华学院毕业设计（论文）1 绪论1.1 选题背景我国一次能源资源在世界占有重要地位。根据地质勘探工作的分析成果，我国常规能源（包括煤、油、气和水能，水能为可再生能源，按使用100年计算）探明（技术可开发）总资源量超过8230亿吨标准煤（热值为29300kJ/kg的煤称为标准煤），探明（经济可开发）剩余可采总储量1392亿吨标准煤，约占世界总量的10.1%。能源探明总储量的结构为：原煤87.4%，原油2.8%，天然气0.3%，水能9.5%。能源剩余可采总储量的结构为：原煤58.8

9、%，原油3.4%，天然气1.3%，水能35.5%（见表1-1）表1-1 国常规能源资源储量及结构1能源能源总量（折合标准煤）/t原煤/t原油/t天然气/t水能/t探明总储量（技术可开发）结构/%世界总量我国所占比例/%资源探明率/%资源保证年限/y8231.0100.0329697.52.520.3766.810077.087.4352749.62.919.91007.7160.02.825674.60.616.098.220606.00.326630075.20.15.474.319233.09.5117549.016.4-200年产量结构/%10.9100.010.067.21.621.4

10、277.33.42224.08.0剩余可采储量（经济可开发）结构/%世界总量我国所占比例/%资源保证年限/%1391.9100.013832.910.1129.71145.058.89842.111.6114.532.73.41402.82.320.113668.91.31493811.00.949.312600.036.573053.017.2-从能源资源总量来评价，可以说我国是能源资源丰富的国家之一。但从能源品种、地区分布及人口等因素分析，我国能源资源的勘探和开发利用存在着先天的矛盾和问题，需要采取有效战略及措施加以妥善解决。例如，人均能源资源占有量低，能源节约是长期的任务；能源资源地区分

11、布不均衡，要妥善解决能源长距离输送问题；能源资源结构以煤为主，应多途径优化能源消费结构。中国能源蓝皮书2明确指出，我国目前的能源现状可描述为：国内能源供应紧缺、人均能源消费偏低，能源利用效率不高、人均能源资源不足、环境约束日益显现、交通运输压力过大。我国是一个能源资源大国，更是一个人口大国。尽管我国能源资源总量位于世界前列（水能资源世界第一，煤炭资源可采储量居世界第三），但按人口平均的能源资源占有量来计算，我国2000年人均可采储量90t，人均石油剩余可采储量3t，人均天然气剩余可采储量1080m3，分别是世界平均水平（165t、23t和24988m3）的54.9%、11.0%和4.3%，是美

12、国（903t、13t和17025 m3）的9.7%、23.1%和6.3%；是OECD（经济合作与发展组织）国家能源资源贫国，要提倡节约能源，把节能是为煤、油、气和水能之后的“第五能源”，同时，要讲究能源利用效率和经济效益，坚持能与和经济社会可持续发展。我国的能源结构决定了我国电力建设的总方针：优化发展火电，大力开发水电，加快发展核电，适度发展天然气发电，积极发展新能源发电，重点是风力发电与太阳能发电以及生物质能发电，开发与节约并重，高度重视环保，提高能源利用效率。火力发电量在总发电量中的比重，在近十几年来一直保持在80%以上，其中煤电在总火电的比重保持在90%以上。“九五”期间，煤电在火电发电

13、中的比重更上升到95%以上，油电的比重则不到5%，气电的比重微乎其微2预计在今后相当长时期内。我国发电能源构成将继续保持以煤电为主的格局。表1-2给出了2002年-2006年的全国发电量情况。表1-2 2000年-2006年的全国发电量情况3。年份总发电量/亿kW.h水电火电核电发电量/亿kW.h占总量/%发电量/亿kW.h占总量/%发电量/亿kW.h占总量/%200216542.042745.6516.6013522.0481.74265.321.60200319052.082813.3014.7715789.6682.88438.542.30200421943.523309.9015.08

14、18103.8082.50504.692.30200524975.263963.9615.8720437.3081.83530.882004167.0014.7023573.0083.17543.001.92我国要在21世纪前20年进行全面小康建设，实现国民生产总值翻两番，电力发展要与这个总体目标相适应。21世纪前20年，电力建设和改造的规模将达到9亿千瓦左右，需要建设的输变电工程220kV及以上达40万千瓦左右，变电容量达16亿千伏安以上。到2020年相应需要的发电用煤炭在18亿吨以上，需天然气400亿立方米，为此机械制造行业要提供相应规模的发电、输变电设备。同时每

15、年向大气排放的二氧化碳达46亿吨；二氧化硫3000万吨，而要把这3000万吨降到1000万吨以内，电力建设所需要投入的资金约在9万亿左右。大容量电站锅炉多燃用劣质煤，煤质多变且耗煤量大，污染严重4。因而要求燃煤锅炉对煤种的适应性强。从而也推动了劣质煤燃烧技术的发展。低污染燃烧技术是近期锅炉发展的一大趋势。为了满足日益严格的环保要求，近二三十年人们在解决锅炉燃烧生成的硫氧化物和氮氧化物的污染问题上取得很大进展。 目前， 全世界已有 500 多台 CFB锅炉投入运行，单台最大容量已达 300MW。在建并将建立 200-300MW 级循环流化床锅炉的示范性电站；完成 15MW 增压流化床锅炉联合循环

16、 PFBC-CC 中试工程，建设 100MWPFBCCC 试验机组。人们正在继续寻求更为经济有效的低污染煤炭燃烧技术，如直接燃煤的燃气蒸汽联合循环、整体煤气化增湿燃气轮机等煤炭清洁燃烧新方案。现在世界上已经有多座容量超百万千瓦的联合循环电厂在运行。预计不久的将来，以燃气蒸汽循环相结合或超临界压力蒸汽循环的燃煤、高效、低污染的新一代火电机组将在电力工业中崭露头角。 1.2 研究现状 由于实际燃用煤种的变化，其着火条件、燃烧性能等与设计煤种相去甚远，导致现有燃烧器不能满足稳定燃烧的要求，因而需要对其进行改进。随着社会用电形势的变化，电网峰谷差增大，对燃煤机组的调峰能力的要求增强，这就要求改进燃烧，

17、使其满足低负荷下的稳燃能力。煤粉燃烧的稳定与强化在理论上是统一的，强化燃烧可以促进燃烧的稳定。而强化燃烧可以从加速燃烧初始阶段反应、增强高温烟气的传热和提高煤粉浓度等几个方面着手进行考虑。根据专家的试验研究表明，90%的煤粉燃烧只需炉内10%的时间，而剩余10%的煤粉的燃尽则需要90%的时间来完成。因此，强化煤粉进入燃烧室的初始阶段的燃烧尤显重要。而计算分析可知5，由于煤质发生变化，为达到改造后锅炉安全经济运行目的，并保证有较好的低负荷稳燃能力，不仅要采用稳燃性能很好的燃烧器，以强化着火和稳定燃烧，而且应对炉内安装切圆、火焰中心位置等方面进行调整和改造。然而，随着煤炭市场的变化，锅炉燃用非设计

18、煤种已经越来越普遍，许多电厂选择配煤掺烧来适应锅炉的特性和扩大燃用煤种范围，锅炉不需要进行设备的改进，只需进行燃烧的调整。锅炉改烧完全不同特性的煤种则往往需要对锅炉的相关设备进行改造，如烟煤锅炉改烧贫煤或无烟煤需要对燃烧器进行改造，贫煤锅炉改烧烟煤则需要对燃烧器、制粉系统进行相应改造，因此，电厂对锅炉改烧煤种相当谨慎。也有电厂直接以混煤作为设计煤种6。结果表明：仅通过加装冷风旁路管和运行调整，贫煤锅炉安全改烧中等挥发分、不易结渣烟煤，运行性能好于原燃用贫煤或混煤，具有投资省、见效快的优点和显著的节能减排效益。因此，改善锅炉的热经济性有许多的方案，可进行尝试和探索。1.3 研究内容本文主要研究抚

19、顺烟煤锅炉改烧金竹山无烟煤问题。文章首先简单介绍了我国能源的基本情况和锅炉发展及其改烧的必要性及煤质变化对锅炉机组的影响，其分别从煤质变化对制粉系统、锅炉运行、辅助设备、热经济性等几个方面的进行阐述，然后分别对抚顺烟煤和金竹山无烟煤进行了锅炉辅助计算和炉膛的热力计算，最后通过对其计算结果的汇总，从而分析出烟煤和无烟煤的燃烧对锅炉热效率、燃烧稳定性、燃烧损失等的影响因素，从而为不同的煤质锅炉改烧提供必要的数据依据。2 煤质变化对锅炉机组的影响2.1 煤质变化对制粉系统的影响煤质（发热量、可磨性系数、水份和粘度等）发生变化时，磨煤机出力、煤粉细度、磨煤功耗、磨煤机磨损件寿命、石子煤量等也将相应发生

20、变化，当发热量降低（可磨性系数不变）时，为保证锅炉出力不变，磨煤机出力就要增加，此时煤粉细度就会变粗；当可磨性系数降低时，如要磨煤机及煤粉细度不变，此时磨煤电耗将增加、磨煤机磨损件寿命将减少。从电力系统的运行实践看，大部分电厂煤质变化的范围对制粉系统的影响也就如此，但有一些特例，需引起注意。比如：某电厂原设计锅炉额定出力是，3台磨煤机运行，1台磨煤机备用，但由于燃用煤质的可磨性系数比设计煤质的可磨性系数降低较多，以至4台磨煤机运行时（设计煤粉细度）仍难以保证锅炉带额定出力；另一电厂，由于燃用煤质的可磨性系数、内在水份及全水份与设计时所取煤质分析结果相差较多，以致造成将采用钢球磨煤机中储制系统；

21、又有某电厂，设计燃用贫煤，采用钢球磨煤机中储制热风送粉系统，但来煤较杂，常常出现烧红一次风管和烧坏燃烧器喷嘴这一问题；再如某电厂，由于煤质粘结性变化，发生磨煤机入口严重堵煤并进而发生制粉系统爆炸事故。2.2 煤质变化对锅炉运行的影响煤质变化对燃烧稳定性的影响由于挥发分在较低温度下能够析出和燃烧，随着燃烧放热，焦碳粒的温度迅速提高，为其着火和燃烧提供了极其有利的条件，另外挥发分的析出又增加率焦碳内部空隙和外部反应面积，有利于提高焦碳的燃烧速度。因此，不同的煤质其挥发分含量愈大，煤中难燃的固定碳成分越少，煤粉越容易燃烬，挥发分析出的空隙多，增大反应表面积，使燃烧反应加快。挥发分含量降低时，煤粉气流

22、着火温度显著升高，着火热随之增大，着火困难；煤的含水量在一定的含量限度内与挥发分对燃煤的着火特性影响一致，根据煤质的不同其少量水分含量对着火有利，从燃烧动力学角度看，在高温火焰水蒸气对燃烧具有催化作用，可以加速煤粉焦炭的燃烧，可以提高火焰黑度，加强燃烧室炉壁的辐射换热。另外，水蒸气分解时产生的氢分子和氢氧根可以提高火焰的热传导率。但水分含量过大时，着火热也随之增大，同时由于一部分燃烧热用来加热水分并使汽化，降低了炉内烟气温度，从而使煤粉气流吸卷的烟气温度以及火焰对煤粉的辐射热都降低，这对着火不利7。煤质变化对锅炉出力的影响煤质变化对锅炉出力的影响主要表现如下：当煤质变化影响到磨煤机出力，由于燃

23、用煤质的可磨性系数比设计煤质的可磨性系数降低较多，以致4台磨煤机（设计3台磨煤机运行）运行时（设计煤粉细度），仍难以保证锅炉带额定出力；当煤质的灰熔点降低、锅炉出力未达到额定出力，就发生结渣或受热面粘污，使出力不能再增加或锅炉不能长时间连续运行；当煤质变化使燃烧过程推迟、锅炉出力未达到额定出力，过热器或再热器出现管壁超温，使出力不能再增加；当煤质的挥发份变化较多时，锅炉无油助燃最低稳燃负荷（出力）与最大出力比例将变化。因此，通常所说的锅炉最大连续出力及锅炉无油助燃最低稳定燃负荷都是有相对应条件的，条件变化时其值也相应变化。煤质变化对锅炉效率的影响锅炉效率与煤质运行条件有关，但主要取决于煤质。判

24、断煤质燃烧情况，不能仅以煤的常规分析，即工业分析和元素分析。煤质是设计电厂锅炉的基础，锅炉只有在燃用接近设计煤种时，才能取得较好效益，大范围改变煤种，其运行特性也将发生较大变化；再如：某电厂锅炉试验结束后，煤质化验结果表明：燃用煤质水份小于设计较多，供货商要求就水份变化对锅炉效率的影响进行修正，其原因是：水份降低直观上使排烟损失降低（不考虑其它因素），但水份降低使制粉系统用热风量减少，调温风掺入较多，相同炉膛出口过剩空气系数时，通过空气预热器风量减少，使排烟温度升高，其结果又使排烟损失增加，而后者影响大于前者。煤质变化对锅炉受热面结渣的影响结渣除与煤灰的熔点温度、粘污性等有关外，也与炉内空气动

25、力场、温度水平等有密切关系，因此设计锅炉时，将根据燃煤的灰特性，选择锅炉断面、容积以及燃烧器区域壁面热负荷。锅炉断面热负荷及燃烧器区域壁面热负荷选得大，有利于着火和燃尽，但容易结渣；选得小则反之。比如：某电厂670t/h锅炉投产初期由于结渣只能带到540t/h左右，后经对燃烧器等进行改造，锅炉即能达到满出力，而改造的主要措施之一便是降低燃烧器区域壁面热负荷，即加大燃烧器喷嘴间距；又如：某电厂“W”型锅炉设计燃用煤种的收到基挥发份约10%左右，但实际燃煤较杂，常常燃用收到基挥发份在16%-18%的煤种，因此造成炉拱严重结渣，并严重烧损烧坏燃烧器这一问题8。煤质变化对锅炉受热面磨损的影响锅炉受热面

26、的磨损与灰的特性、温度、烟气流速和灰量有关。当以低灰份且灰中坚硬含量较少的煤作为锅炉的设计基准时，烟气流速可以选得较高，也无需采用防磨措施，如将该锅炉该燃用高灰份且灰中坚硬物质含量较多的煤时，烟气通道中灰量增加，同时对于多灰的煤为了燃烧完全又须增大供风量，使烟速提高，将使受热面磨损加快，某电厂1025t/h锅炉燃用某一煤质（非设计煤）时，尾部受热面磨损很快，约30天就会出现爆管，通过采取防磨措施并更换煤种，就此问题解决9。2.3 煤质变化对辅助设备的影响煤质较差时，锅炉点火和运行调节困难，难以燃烧，容易灭火，严重影响了锅炉出口温度达标；煤质不好时，锅炉耗煤量相对增加，炉渣的含碳量也增大，输煤、

27、除渣系统运行负荷大大增加，输煤机、除渣机等设备故障增多，煤炭拉运和炉渣拉运成本加大；灰分大的煤燃烧后，不仅影响了除尘器的除尘效果，而且增加了除灰、排灰系统的运行负荷，容易现运行故障，对工作环境和外部环保都造成了不良影响；煤质含硫量大时，容易引起水冷壁高温腐蚀，锅炉尾部烟道、省煤器、空气预热器等处得低温腐蚀，造成锅炉爆管，影响锅炉安全运行。2.4 煤质变化对热经济性的影响煤的灰分在燃烧过程中不但不会发出热量，而且还要吸收热量，因此不同煤质中灰分含量越大，发热量越低，容易导致着火困难和着火延迟，同时炉膛温度降低，煤的燃烬程度降低，造成的飞灰可燃物高，灰分含量增大，碳粒可能被灰层包裹，碳粒表面燃烧速

28、度降低，火焰传播速度减小，造成燃烧不良。另外灰分浓度增高，使锅炉受热面特别是省煤器，空气预热器等处的磨损加剧，除尘量增加，锅炉飞灰和炉渣物理热损失增大，降低了锅炉的热效率10。3 两煤种对比热力分析计算3.1 锅炉规范1.锅炉额定蒸发量：2. 给水温度：3.过热蒸汽温度：4.过热蒸汽压力（表压）：5.制粉系统：中间储仓式（热空气做干燥剂、钢球筒式磨煤机，烟煤、褐煤为乏汽送粉；贫煤、无烟煤为热风送粉）6.燃烧方式：四角切圆燃烧7.排渣方式：固态8.环境温度：图3-1 国产220t/h高压锅炉示意图3.2 工质流程3.2.1 蒸汽流程图3-2 锅炉汽水系统和受热面布置示意图1.汽包 2.一次减温器

29、 3.二次减温器 4.顶棚 5.低温对流过热器 6.屏式过热器7.高温过热器冷端 8.高温过热器热端 9.高温省煤器 10.高温空气预热器 11.低温省煤器 12.低温空气预热器 一次喷水减温 蒸汽流程：汽包顶棚过热器低温过热器屏式过热器高温过热器冷段高温过热器热段汽轮机 二次喷水减温 3.2.2 烟气流程烟气流程：炉膛屏式过热器高温过热器低温过热器高温省煤器高温预热器低温省煤器低温空气预热器3.3 煤质分析数据表3-1 煤质分析数据煤种元素成分（%）收到基低位发热量干燥无灰基挥发分（%）空气干燥基水分（%）BTH法可磨性系数灰熔点水分灰分碳氢氧氮硫变形温度软化温度熔化温度DTSTFT抚顺烟煤

30、1314.856.94.49.11.20.622415463.51.411901500-金竹山无烟煤722.365.42.31.80.60.622210821.71500-3.4 燃用抚顺烟煤的辅助热力计算3.4.1 锅炉的空气量平衡制粉系统漏风系数：对于滚筒式钢球磨煤机，中间储仓式热风送粉制粉系统，制粉系统漏风系数查课本表1-4取值0.06。炉膛出口过量空气系数：固态排渣煤粉炉，烟煤查课本表1-2取值1.20。屏，凝渣管的漏风系数取值0，其它漏风系数取值见课本表1-5。由以上结果计算出口过剩空气系数和烟道平均过剩空气系数。炉膛，屏式过热器，凝渣管平均过剩空气系数直接取炉膛出口过剩空气系数，其

31、他受热面的平均过量空气系数则取该受热面的进，出口过量空气系数的算术平均值。计算结果及过程见表3-2表3-2 烟气漏风系数、过量空气系数和平均过量空气系数名称额定负荷时漏风系数入口过剩空气系数出口过量空气系数烟道平均过量空气系数符号计算公式结果计算公式结果制粉系统漏风系数0.06-炉膛0.05-（查课本表1-2褐煤）1.2-屏、凝渣管01.21.2高温级过热器0.0251.2251.2125低温级过热器0.0251.251.2375高温级省煤器0.021.271.26高温级空预器0.051.321.295低温级省煤器0.021.341.33低温级空预器0.051.391.3653.4.2 燃料燃

32、烧计算燃烧计算（结果如表3-3）表3-3 抚顺烟煤的燃烧计算表煤的特性%碳氢氧氮硫灰分水份挥发物56.94.49.11.20.614.81346低位发热值 kJ/kg22415名称符号单位计算公式及数据结果燃料完全燃烧所需理论空气量5.941容积1.066理论容积4.703理论容积0.745理论干烟气容积5.448飞灰份额查课本表2-4（固态排渣煤粉炉）0.95烟气特性参数的确定以炉膛、屏、凝渣管计算烟气特性表：（其它计算过程类似）干烟气容积：过剩空气量：水蒸气体积：烟气总容积：RO2容积比：H2O容积比：三原子气体容积比：质量飞灰浓度：容积飞灰浓度：烟气质量：将计算结果列表3-4表3-4 烟

33、气特性表名称及公式符号单位公式炉膛屏防渣管高温级过热器低温级过热器高温级省煤器高温级空预器低温级省煤器低温级空预器烟道出口处过剩空气系数计算过程见表2-11.21.2251.251.271.321.341.39烟道平均过剩空气系数计算过程见表2-11.21.21251.23751.261.2951.331.365干烟气容积6.6366.7106.8596.9937.2017.4097.616水蒸气体积0.7640.7650.7680.7700.7730.7770.780烟气总容积7.47.4757.6277.7637.9748.1868.396RO2容积比-0.1440.1430.1400.1

34、370.1340.1300.127H2O容积比-0.1030.1020.1010.0990.0970.0950.093三原子气体容积比-0.2470.2460.2410.2360.2310.2250.220质量飞灰浓度0.01460.01450.01420.01390.01360.01320.0129容积飞灰浓度1918.80918.43518.11217.63217.17616.746烟气质量10.16310.26010.45410.62810.90011.17111.443空气和烟气焓飞灰的焓数值：故需要计算飞灰的焓值可忽略不计锅炉各受热面一般工作的烟温区段8为：3-5 锅炉各受热面烟温区

35、段受热面炉膛火焰中心炉膛出口后屏、凝渣管高温过热器低温过热器高温省煤器高温空气预热器低温省煤器低温空气预热器温度区间（）1600-2100900-1200800-1200700-1000500-800400-700200-500200-400100-300以受热面炉膛为例。当温度时：a) 理论空气焓12 b) 理论烟气焓c) 实际烟气焓 表3-6 烟气焓温表烟气或空气温度理论烟气焓理论空气焓理论烟气焓增炉膛、屏、凝渣管高温过热器低温过热器高温省煤器=1.2=1.225=1.25=1.27100893 76791610018091582942300275123929684003719321945

36、889951224500471440655730581210221238125560057364929696870671047126812857006783581280918236835210691270129380078526708919493619529127012931088900894076181046410654110512891321100010045853911753119661123131011001116894751306311351324120012303104171438711511342130013454113731572911581350140014612123351

37、7079116913621500157811330118441117913741600169601427619815118913841700181491525321199119113871800193401623022586119113961900205391722223982120314012000217421821225385121414142100229561921226799续表3-6 烟气焓温表烟气或空气温度理论烟气焓理论空气焓理论烟气焓增高温空预器低温省煤器低温空预器=1.32=1.34=1.391008937671192916123420018091582231523472426

38、9421201121712583002751239235163564368496812331249400371932194749481399512665004714406560153.4.3 锅炉热效率及燃料消耗量计算排烟温度的选择：折算水分：由于折算水分在03%之间，且由给定的故先假定再校排烟焓：查焓温表插值得： 冷空气理论焓：机械未完全燃烧损失：由炉型，煤种取值1。化学未完全燃烧热损失：由炉型，煤种取值0。排烟热损失：煤的折算灰分：，故灰渣物理热损失可忽略不见。计算结果及过程列表列表3-7表3-7 锅炉热平衡及燃料消耗量计算名称符号单位算式或依据结果燃料带入热量22415排烟温度先假定，后

39、校核125排烟热焓查焓温表,插值计算1542.5冷空气温度由已知取用30冷空气理论焓查焓温表231.70机械未完全燃烧热损失%由炉型，煤种取值（课本表2-6）1化学未完全燃烧热损失%由炉型，煤种取值（课本表2-6）0排烟热损失%3.86散热热损失%取用（查课本图2-3）0.5灰渣损失%据课本公式2-120锅炉总热损失%5.36锅炉热效率%94.64过热蒸汽焓查蒸汽表查附录B-6，B-7高温过热器出口参数P=9.8MPa （查课本表1-6），t=5403477.14给水焓查蒸汽表查附录B-6，B-7低温省煤器入口参数P=11.57MPa（查课本表1-6），t=215923.78锅炉有效利用热量燃

40、料消耗量计算燃料消耗量保温系数0.9953.5 燃用金竹山无烟煤的辅助计算3.5.1 锅炉的空气量平衡炉膛出口过量空气系数：固态排渣煤粉炉，烟煤查课本表1-2取值1.20。屏，凝渣管的漏风系数取值0。其它漏风系数取值见课本表1-5由以上结果计算出口过剩空气系数和烟道平均过剩空气系数。炉膛，屏式过热器，凝渣管平均过剩空气系数直接取炉膛出口过剩空气系数，其他受热面的平均过量空气系数则取该受热面的进，出口过量空气系数的算术平均值。计算结果及过程见表3-8表3-8 烟气漏风系数、过量空气系数和平均过量空气系数名称额定负荷时漏风系数入口过剩空气系数出口过量空气系数烟道平均过量空气系数符号计算公式结果计算

41、公式结果制粉系统漏风系数0.06-炉膛0.05-（查课本表1-2褐煤）1.2-屏，凝渣管01.21.2高温级过热器0.0251.2251.2125低温级过热器0.0251.251.2375高温级省煤器0.021.271.26高温级空预器0.051.321.295低温级省煤器0.021.341.33低温级空预器0.051.391.3653.5.2 燃料燃烧计算燃烧计算（结果如表3-9）表3-9 金竹山无烟煤的燃烧计算表煤的特性%碳氢氧氮硫灰分水份挥发物65.42.31.80.60.622.378低位发热值 kJ/kg22210名称符号单位计算公式及数据结果燃料完全燃烧所需理论空气量6.384容积

42、1.225理论容积5.048理论容积0.449理论干烟气容积6.273飞灰份额查课本表2-4（固态排渣煤粉炉）0.95烟气特性参数的确定以炉膛、屏、凝渣管计算烟气特性表：（其它计算过程类似）干烟气容积：过剩空气量：水蒸气体积：烟气总容积：RO2容积比：H2O容积比：三原子气体容积比：质量飞灰浓度：容积飞灰浓度：烟气质量：将计算结果列表3-10表3-10 烟气特性表名称及公式符号单位公式炉膛屏防渣管高温级过热器低温级过热器高温级省煤器高温级空预器低温级省煤器低温级空预器烟道出口处过剩空气系数计算过程见表2-11.21.2251.251.271.321.341.39烟道平均过剩空气系数计算过程见表

43、2-11.21.21251.23751.261.2951.331.365干烟气容积7.5507.6307.7707.9338.1568.3808.603水蒸气体积0.4700.4710.4730.4760.4790.4830.487烟气总容积8.0208.1018.2438.3098.6358.8639.090RO2容积比-0.1530.1510.1490.1470.1420.1380.135H2O容积比-0.0590.0580.0570.0570.0550.0540.054三原子气体容积比-0.2120.2090.2060.2040.1970.1920.189质量飞灰浓度0.02030.02

44、010.01980.01960.01890.01840.0179.容积飞灰浓度26.41526.15125.70125.49624.53423.90323.306烟气质量10.78210.88611.09511.28211.57411.86612.158空气和烟气焓飞灰的焓数值：故需要计算飞灰的焓值可忽略不计。锅炉各受热面一般工作的烟温区段为：表3-11 锅炉各受热面烟温区段受热面炉膛火焰中心炉膛出口后屏、凝渣管高温过热器低温过热器高温省煤器高温空气预热器低温省煤器低温空气预热器温度区间（）1600-2100900-1200800-1200700-1000500-800400-700200-5

45、00200-400100-300烟气焓计算过程同上：表3-12 烟气焓温表烟气或空气温度理论烟气焓理论空气焓理论烟气焓增炉膛、屏、凝渣管高温过热器低温过热器高温省煤器=1.2=1.225=1.25=1.2710093084595720018871700101030028712571101440038853459481910411286500492643686018610510681300131960059945297731874241096133413527007090624684958652877611181335135880082087208965098301001013561136133

46、190093448186109811118611541352137710001049891761233312563117113721100116691018213705118313861200128521119415091120014051300140521222116496120514121400152571325517908121614241500164731429319332122614351600176991534020767123514451700189341639022212123714471800201711744023659124514581900214161850625117124814612000226641957126578125914742100239232064528052续表3-12 烟气焓温表烟气或空气温度理论烟气焓理论空气焓理论烟气焓增高温空预器低温省煤器低温空预器=1.32=1.34=1.3910093084512609571290200188717002431246525501010126312801324300287125713694374538741014129813164003885