锅炉课程设计说明书-模板

1、锅炉课程设计说明书 绪 论一、锅炉课程设计的目的锅炉课程设计锅炉原理课程的重要教学实践环节。通过课程设计来达到以下目的：对锅炉原理课程的知识得以巩固、充实和提高；掌握锅炉机组的热力计算方法，学会使用热力计算标准方法,并具有综合考虑锅炉机组设计与布置的初步能力；培养对工程技术问题的严肃认真和负责的态度。二、锅炉校核计算主要内容1、锅炉辅助设计：这部分计算的目的是为后面受热面的热力计算提供必要的基本计算数据或图表。2、受热面热力计算：其中包含为热力计算提供结构数据的各受热面的结构计算。3、计算数据的分析：这部分内容往往是鉴定设计质量等的主要数据。三、整体校核热力计算过程顺序1、列出热力计算的主要原

2、始数据，包括锅炉的主要参数和燃料特性参数。2、根据燃料、燃烧方式及锅炉结构布置特点，进行锅炉通道空气量平衡计算。3、理论工况下（a1）的燃烧计算。4、计算锅炉通道内烟气的特性参数。5、绘制烟气温焓表。6、锅炉热平衡计算和燃料消耗量的估算。7、锅炉炉膛热力计算。8、按烟气流向对各个受热面依次进行热力计算。9、锅炉整体计算误差的校验。10、编制主要计算误差的校验。11、设计分析及结论。四、热力校核计算基本资参数 1) 锅炉额定蒸汽量De=220t/h 2) 给水温度：tGS=215 3）过热蒸汽温度：tGR =540 4）过热蒸汽压力（表压）PGR=9.8MPa 5)制粉系统：中间储仓式（热空气作

3、干燥剂、钢球筒式磨煤机） 6）燃烧方式：四角切圆燃烧 7）排渣方式：固态 8）环境温度：20 9）蒸汽流程： 一次喷水减温 二次喷水减温 汽包顶棚管低温对流过热器屏式过热器高温对流过热器冷段高温对流过热器热段汽轮机10）烟气流程：炉膛屏式过热器高温对流过热器低温对流过热器高温省煤器高温空预器低温省煤器低温空预器五、燃料特性：（1）燃料名称： （2）煤的收到基成分水分灰分碳氢氧氮硫收到基低位发热量干燥无灰基挥发分空气干燥基水分可磨性系数变形温度软化温度融化温度漏风系数和过量空气系数序号名称漏风系数符号出口过量空气系数符号结果1制粉系统012炉膛0053屏、凝渣管04高温过热器000255低温过热

4、器00256高温省煤器0027高温空气预热器0058低温省煤器002 9 低温预热器05 （3）确定锅炉的基本结构采用单锅筒型布置，上升烟道为燃烧室及凝渣管。水平烟道布置两级悬挂对流过热器。布置两级省煤器及两级管式空气预热器。整个炉膛全部布满水冷壁，炉膛出口凝渣管簇由锅炉后墙水冷壁延伸而成，在炉膛出口处采用由后墙水冷壁延伸构成的折焰角，以使烟气更好的充满炉膛。采用光管水冷壁。对流过热器分两级布置，由悬挂式蛇形管束组成，在两级之间有锅炉自制冷凝水 喷水减温装置，由进入锅炉的给水来冷却饱和蒸汽制成凝结水，回收凝结放热量后再进入省煤器。省煤器和空气预热器采用两级配合布置，以节省受热面，减少钢材消耗量

5、。锅炉采用四根集中下降管，分别供水给12组水冷壁系统。燃烧方式采用四角布置的直流燃烧器。根据煤的特性选用中间储仓式（热空气作干燥剂、钢球筒式磨煤机）图1.1 锅炉本体结构简图第一章、辅助计算1、1锅炉的空气量计算在负压下工作的锅炉机组，炉外的冷空气不断漏入炉膛和烟道内，致使炉膛和烟道各处的空气量、烟气量、温度和焓值相应的发生变化。对于炉膛和烟道各处实际空气量的计算称为锅炉的空气平衡量、在锅炉热力计算中，常用过量空气系数来说明炉膛和烟道的实际空气量。锅炉空气量平衡见表11、2燃料燃烧计算1） 燃烧计算：需计算出理论空气量、理论氮容积、RO2容积、理论干烟气容积、理论水蒸汽容积等。计算结果见表表1

6、-1燃烧计算表序号项目名称符号数值单位 （标准状况下）计算公式及数据结果1理论空气量V06.0346m3/kg0.0889(Car+0.375Sar)+0.265Har-0.0333Oar2理论氮容积V0N24.7746m3/kg0.8*Nar/100+0.79V03R02容积VRO21.0895m3/kg1.866*Car/100+0.7*Sar/1004理论干烟气容积V0gy5.8641m3/kgV0N2+VRO25理论水蒸气容积V0H2O0.5955m3/kg11.1*Har/100+1.24*Mar/100+1.61dkV06飞灰份额fh查表2-42） 烟气特性计算：需要计算出各受热面

7、的烟道平均过量空气系数。干烟气容积、水蒸汽容积，烟气总容积、RO2容积份额、三原子气体和水蒸汽容积总份额、容积飞灰浓度、烟气质量、质量飞灰浓度等。具体计算见表1-2烟气特性表序号项目名称符号单位 （标准状况下）炉膛，屏凝渣管高过低过高温省煤器高温空预器低温省煤器低温空预器1受热面出口过量空气系数（查表1-5）_2烟道平均过量空气系数pj_3干烟气容积 V0gy+(pj-1)v0Vgym3/kg4水蒸气容积V0H2O+0.0161(pj-1)V0VH2Om3/kg5烟气总容积 Vgy+VH2OVym3/kg6RO2容积份额 VRO2/VYr RO2_7水蒸气容积份额 VH2O/Vyr H2O_8

8、三原子气体和水蒸汽溶剂总份额 rRO2+r H20r_9容积飞灰浓度 10Aarfh/Vyg/m310烟气质量 1-Aar/100+1.306pjV0mykg/kg11质量飞灰浓度 fhAar/(100my)ykg/kg3） 烟气焓、空气焓、蒸汽焓的计算：炉膛、屏式过热器、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、低温空气预热器等所在烟气区域的烟气在不同温度下的焓，并列成表格作为温焓表。具体见表1-3、1-4、1-5、1-6对在锅炉受热面的各个部位的蒸汽或者空气的焓值进行计算，列成表格，作为温焓表。具体见下表1-3烟气焓温表用于炉膛、屏、高过的计算烟气或空气温度（）理论烟

9、气焓（kj/kg）理论空气焓（kj/kg）理论烟气焓增(kj/kg)炉膛、屏，凝渣管高温过热器=1.20=1.225hyhy40050060070080090010001100120013001400150016001700180019002000210022001-4烟气焓温表用于低温过热器、高温省煤器的计算烟气或空气温度（）理论烟气焓（kj/kg）理论空气焓()理论烟气焓增(kj/kg)低温过热器高温省煤器=1.25=1.273004005006007008001-5烟气焓温表用于高温空预器、低温省煤器的计算烟气或空气温度（）理论烟气焓（kj/kg）理论空气焓()理论烟气焓增(kj/kg)

10、高温空预器低温省煤器=1.32=1.341002003004005006001-6烟气焓温表用于低温空预器的计算烟气或空气温度（）理论烟气焓（kj/kg）理论空气焓()理论烟气焓增(kj/kg)低温空预器=1.39100200300400500600(3）锅炉热平衡及燃料消耗量见表1-71-7热平衡及燃料消耗量计算序号名称符号单位公式结果1锅炉输入热量QrkJ/kg式（2-8）QrQ2排烟温度py先估后算3排烟焓hpykJ/kg查焓温表用插值法求4冷空气温度tlk取用5理论冷空气焓h0lkkJ/kgh0lk=(ct)kV06化学未完全燃烧损失q3%取用7机械未完全燃烧损失q4%取用8排烟处过量

11、空气系数py查表2-9即低温空预器出口过量空气过量系数9排烟损失q2%（100-q4)(hpy-pyh0lk)/Qr10散热损失q5%取用11灰渣损失q6%式（2-13）12锅炉总损失q%q2+q3+q4+q5+q613锅炉热效率%100-q14保热系数1-q5/(+q5)15过热蒸汽焓hggkJ/kg查附录B-6、B-7， 高温过热器出口参数 p=9.9Mpa(查表1-6），t=54016给水温度tgs给定17给水焓hgskJ/kg查附录B-6、B-7， 低温省煤器入口参数 p=10.78Mpa(查表1-6），t=21518锅炉有效利用热QkJ/hDgr(hgg-hgs)19实际燃料消耗量B

12、kg/h100*Q/(Qr)20计算燃料消耗量Bjkg/hB(1-q4/100)第二章、炉膛校核热力计算2、1 校核热力计算步骤： 1、计算炉膛结构尺寸及烟气有效辐射层。 2、选取热风温度、并依据有关条件计算随每kg燃料进入炉膛的有效热量。3、根据燃料种类、燃烧设备的形式和布置方式，计算火焰中心位置的系数M。4、估计炉膛出口烟温，计算炉膛烟气平均热容量。5、计算炉膛受热面辐射换热特性参数。6、根据燃料和燃烧方式计算火焰黑度和炉膛黑度。7、计算炉膛出口烟温。8、核对炉膛出口烟温误差。9、计算炉膛热力参数。10、炉膛内其他辐射受热面的换热计算。具体见表3-9 表3-1炉膛的结构数据序号名称符号单位

13、结果1前墙总面积Aqm219.622侧墙总面积2Acm218.483后墙总面积Ahm157.744喷燃气及门孔面积Aycm65炉顶面积Aldm32.116炉膛与屏交界面积A2m65.617炉墙总面积A1m693.568炉膛截面面积AAm51.4799水冷壁管外径dmm6010水冷壁管节距Smm6411管子至墙中心距emm012水冷壁角系数Xsl0.9813炉顶角系数Xld0.9814出口烟囱角系数Xyc115炉膛容积V1m1052.616冷灰二等分平面到出口烟囱中心线的距离H1m19.84617冷灰二等分平面到炉的距离H0m23.93818冷灰二等分平面到燃烧器中心线距离Hrm4.96219炉

14、膛总有效辐射受热面Alzm675.1220炉膛水冷程度X0.9721炉膛有效辐射层厚度SM5.446炉膛热力校核计算序号名称符号单位公式结果1炉膛出口过量空气系数1查表1-5漏风系数和过量空气系数2炉膛漏风系数1查表1-5漏风系数和过量空气系数3制粉系统漏风系数zf查表1-5漏风系数和过量空气系数4热风温度trk先估后算5理论热风焓h0rkkJ/kg查温焓表6理论冷风焓h0lkkJ/kg查表2-14锅炉热平衡及燃料消耗量计算7空气带入炉膛热量QkkJ/kg(1-1-zf)h0rh+(1+zf)*h0lk8对应于每千克燃料送入炉膛的热量QlkJ/kgQr*(1-(q3+q6)/(100-q4)+

15、Qk9理论燃烧温度0查温焓表10理论燃烧绝对温度T0K 0+27311火焰中心相对高度系数Xhr/Hl+x(其中hr=4962,hl=22176-4092+1762,x=0)12系数MMA-BX 注：A，B取值查表3-5，表3-613炉膛出口烟气温度1先估后算 注：T1=1+273炉膛出口烟气绝对温度T1kJ/kg14炉膛出口烟气焓hglkJ/(kg)查温焓表15烟气平均热容量VckJ/(kg)（Q1-hgl)/(0-1)16水冷壁污染系数sl查表3-4水冷壁灰污系数17水冷壁角系数Xsl查表3-1炉膛结构数据18水冷壁热有效系数slsl*Xsl19屏、炉交界面的污染系数ycsl（取0.98）

16、20屏、炉交界面的角系数Xyc取用21屏、炉交界面的热有效系数ycyc*Xyc22燃烧器及门孔的热有效系数r未敷设水冷壁23平均热有效系数pj（sl*A+yc*A2+r*Ayc)/A1 其中A=Aq+2*Ac+Ah+Ald-Ayc24炉膛有效辐射层厚度sm查表3-1炉膛结构数据25炉膛内压力pMpa26水蒸气容积份额rH20查表2-9烟气特征表27三原子气体和水蒸气容积总份额r查表2-9烟气特征表28三原子气体辐射减弱系数kq1/(mMpa)10.2*（0.78+1.6*rH20）/sqrt(10.2*ps)-0.1)*(1-0.37*T1/1000)29烟气质量飞灰浓度ykg/m查表2-9烟

17、气特征表30灰粒平均直径dhm查附录B-1筒式钢球磨球机（通常取13m)31灰粒辐射减弱系数kh1/(mMpa)55900/POUWER(T1*dh,1/3) 注：dh单位为m32燃料种类修正系数x1对低反应的燃料（无烟煤、半无烟煤、贫煤等）x1=1;对高反应的燃料（烟煤、褐煤、泥煤、页岩、木柴等）x1=0.533燃烧方法修正系数x2对室燃炉x2=0.1 对层燃炉x2=0.0334煤粉火焰辐射减弱系数k1/(mMpa)kq*r+kh*y+10*x1*x235火焰黑度h1-e-kps36炉膛黑度lh/(h+(1-h)*sl)37炉膛出口烟气温度(计算值)1TO/(M*(3600*01pj*A1*

18、T30/*Bj*Vc)0.6+1)-273注：0=5.67*10-11W/(m2k4)Bj单位为kg/h38计算误差1-1（估）（允许误差100）39炉膛出口烟气焓hy1kJ/kg查焓温表，1按计算值40炉膛有效热辐射放热量QflkJ/kg（Q1-hyl)41辐射受热面平均热负荷qsW/mBj*Qfl/(3.6*ALZ)42炉膛截面热强度qAW/mBj*Qr/(3.6*AA)43炉膛容积热强度qVW/mBj*Qr/(3.6*V1)2、2炉膛顶棚辐射受热面吸热量及工质焓增的计算炉膛顶棚辐射受热面吸热量及工质焓增的计算序号名称符号单位公式结果1顶棚管径d382节距S47.53排数n1584顶棚管角

19、系数x查标准线算图1（即附录A-1)0.985顶棚面积Ald32.116蒸汽流通面积Alt1580*(3.14*0.032)/40.1127炉膛顶棚热负荷分配不均系数h查标准线算图11（即附录A-6)(对本炉型：x=h/H0=H0/H0=23938/23938)8炉膛顶棚总辐射吸热量Qldkj/h3.6*h*qs*Ald9减温水总量Djwkg/h先估后校10炉膛顶棚蒸汽流量Dldkg/hD-Djw11炉膛顶棚蒸汽焓增hldkj/kgQld/Dld12炉膛顶棚进口蒸汽焓hldkj/kg查附录B-6、B-7注：蒸汽参数汽包压力对应的干饱和蒸汽13炉膛顶棚出口蒸汽焓hldkj/kghld+hld14

20、炉膛顶棚出口蒸汽温度tld查附录B-6、B-7第三章、对流受热面的热力计算3、1 对流受热面计算步骤：1、假设受热面出口烟气温度，查取相应焓值。2、根据出口烟焓，通过Qd=(I-I+aIoLF)计算对流传热量。3、依据烟气侧放热量等于工质侧吸热量原理，求取工质出口焓和相应温度。4、计算平均对流传热温差。5、计算烟气侧对流放热系数及管壁污染系数。6、计算工质侧对流放热系数。7、计算管壁污染层温度。8、计算烟气黑度，及确定烟气侧辐射放热系数。9、计算对流放热系数K。10、计算对流传热量。与计算结果相比较，其差值应在允许范围之内。否则重新假设受热面出口烟温，重复上述计算。3、2屏式过热器热力计算：屏

21、式过热器在热力计算方面具有以下特点：在换热方式上，既受烟气冲刷，又吸收炉膛及屏间高温烟气的热辐射；屏式过热器属于中间过热器，其进出口处的工质参数在进行屏的计算时往往是未知数；屏与屏之间横向节距大，烟气流速低，且冲刷不完善。所以某些交换参数不同于一般对流受热面。屏的具体热力计算见下表屏的结构数据计算表序号名称符号单位结果1管子外径dmm42*52屏的片数Z123每片屏的管子排数n404屏的深度Lm2.0765屏的平均高度hm7.46一片屏的平面面积Apm13.57屏的横向节距S1mm5918比值114.19屏的纵向节距S2mm4610比值21.0911屏的角系数X10.9812屏的计算受热面积A

22、pjm31713屏区顶棚面积Adpm15.614屏区两侧水冷壁面积Aslm30.115屏区附加受热面面积Apfjm45.716烟气进屏流通面积Apm58.817烟气出屏流通面积Apm5018烟气平均流通面积Aym5419蒸汽流通面积Ahm0.09720烟气有效辐射层厚度sm0.77921屏区进口烟窗面积Achm65.6122屏区出口烟窗面积Achm49.34屏的热力计算序号名称符号单位公式结果1烟气进屏温度p查表3-9炉膛校核热力计算即炉膛出口烟气温度12烟气进屏焓hypkJ/kg查表3-9炉膛校核热力计算即炉膛出口烟气焓hy13烟气出屏温度p先估后算4烟气出屏焓 hypkJ/kg查焓温表5烟

23、气平均温度pj(p+p)/26屏区附加受热面对流吸热量QdpfjkJ/kg先估后算7屏的对流吸热量QdpkJ/kg*（hyp-hyp+*h0lk)-Qdpfj8炉膛与屏相互换热系数查附录A-159炉膛出口烟囱的沿高度热负荷分配系数yc查标准线算图11（即附录A-6）（x=h/H0=H1/H0=19845/23938)10炉膛出口烟囱射入屏区的炉膛辐射热量QfpkJ/kg*yc*(Q1-hyp)*Ach/Slz11屏间烟气有效辐射层厚度sm查表4-5屏的结构数据表12屏间烟气压力pMpa13水蒸气容积份额H2O查表2-9烟气特性表14三原子气体辐射减弱系数kq1/(mMpa)10.2*（(（0.

24、78+1.6*H2O）/sqrt(10.2*p*s)-0.1)*(1-0.37*Tpj/1000)15三原子气体和水蒸气容积总份额rkg/m查表2-9烟气特性表16灰粒的辐射减弱系数kh1/(mMpa)55900/power(pj+273)2*dh2,1/3)注：dh单位为m17烟气质量飞灰浓度ykg/m查表2-9烟气特性表18烟气的辐射减弱系数k1/(mMpa)kq*r+kh*y19屏区烟气黑度1-e-kps20屏进口对出口的角系数xsqrt(L/s1)2+1)-L/s1注：s1单位为m21燃料种类修正系数取用22屏出口烟囱面积Apm查表4-5屏的结构数据计算23炉膛及屏间烟气向屏后受热面的

25、辐射热量QfpkJ/kg(Qfp*(1-)*x)/+(0*Ach*T4pj*r)/(Bj/3600)注：0=5.67*10-11W/(MK4)24屏区吸收的炉膛辐射热QfpqkJ/kgQfp-Qfp25屏区附加受热面吸收额辐射热量 QfpfjkJ/kgQfpq*(Apfj/(Apj+Apfj)26屏区水冷壁吸收的辐射热量QfpslkJ/kgQfpq*(Asl/(Apj+Apfj)27屏区顶棚吸收的辐射热量QfpldkJ/kgQfpq*(Adp/(Apj+Apfj)28屏吸收的辐射热量QfpkJ/kgQfpq-Qfpfj29屏吸收的总热量QpkJ/kgQdp+Qfp第一级减温水喷水焓hjwkJ/

26、kg查焓温表130摄氏度30第一级减温水喷水量Djw1kg/h取用31第二级减温水喷水量Djw2kg/h取用32屏中蒸汽流量Dpkg/hD-Djw233蒸汽进屏温度tp先估后算34蒸汽进屏焓hpkJ/kg查附录B-6、B-7,按计算负荷下进屏p=10.49 Mpa35蒸汽出屏焓hpkJ/kghp+Bj*Qp/Dp36蒸汽出屏温度tp查附录B-6、B-7,按计算负荷下出屏p=10.20 Mpa37屏内蒸汽平均温度tpj(tp+tp)/238平均传热温差t1pj-tpj39屏内蒸汽平均比体积m/kg查附录B-6、B-7,按计算负荷下进出口压力平均值ppj=10.345 Mpa(查表1-6）及tpj

27、40屏内蒸汽流速qm/s(Dp*)/(3600*Alt)41管壁对蒸汽的放热系数2W/(m)2=Cd0查标准线算图15（附录A-10）42烟气流速ym/s(Bj*Vj/(3600*Ay)*(1+pj/273)(其中Vy见表2-9）43烟气侧对流放热系数dW/(m)d=0CzCsCw查标准线算图12（附录A-7）44灰污系数(m)/W查附录A-14曲线2（吹灰）45管壁灰污层温度tbbtpj+(（+1/2）*Bj*Qp)/(3.6*Apj)46辐射放热系数fW/(m)f=a0查标准线算图19（附录A-11）47利用系数查附录A-14曲线2（吹灰）48烟气侧放热系数1W/(m)*（d*d/2*s2

28、*x+f) x-屏的角系数查标准线算图1（附录A-1)49对流传热系数kW/(m)1/(1+(1+Qfpq/Qdp)*(+1/2)*1)50屏的对流传热量QdpkJ/kg3.6*Apj*t1*k/Bj51计算误差%(Qdp(估）-Qdp)/Qdp52屏区水冷壁的水温ts查计算负荷下汽包p= 10.45 Mpa的饱和温度53平均传热温差t2pj-ts54屏区水冷壁对流吸热量QdpslkJ/kg3.6*k*t2*Asl/Bj55屏区顶棚进口蒸汽温度tpld查表3-10炉膛顶棚辐射受热面吸热量及工质焓增的计算表56屏区顶棚进口蒸汽焓hpldkJ/kg查表3-10炉膛顶棚辐射受热面吸热量及工质焓增的计

29、算表57屏区顶棚蒸汽焓增hpldkJ/kg先估后算58屏区顶棚出口蒸汽焓hpldkJ/kghpld+hpld59屏区顶棚出口蒸汽温度tpld查附录B-6、B-7按汽包压力p= 10.45 Mpa(查表1-6）60屏区顶棚平均气温tpldpj（tpld+tpld）/261平均传热温差t3pj-tpldpj62屏区顶棚对流吸热量QdpldkJ/kg3.6*k*t3*Apfj/Bj63屏区顶棚总吸热量QpldkJ/kgQdpld+Qfpld64屏区顶棚蒸汽流量Dpldkg/h等于表3-10中Dld65屏区顶棚焓增hpldkJ/kgQpld*Bj/Dpld66计算误差检查%(hpld(估）-hpld)

30、/hpld允许误差2%67屏区附加受热面对流吸热量QdpfjkJ/kgQdpsl+Qdpld68计算误差%(Qdpfj(估）-Qdpfj)/Qdpfj允许误差10%69屏区受热面总对流吸热量QdpqkJ/kgQdpfj+Qdp第四章、凝渣管的热力计算：4、1 凝渣管结构及其计算主要特点：1、和后屏过热器类似，也直接吸收炉膛辐射热。当管少于5排时，将有部分炉膛辐射热落在其后受热面上。2、凝渣管区域都布置其它附加受热面。3、凝渣管内为汽水混合物，在沸腾状态下进行换热，工质温度始终为饱和温度。4、2凝渣管结构及计算：凝渣管总吸热量包含对流吸热量和辐射吸热量。具体见下表凝渣管结构及计算序号名称符号单位

31、公式结果1管子尺寸dmm133*102管子排列方式及根数n根横排一排103管子节距S1mm7680/（10+1）7004受热面积Hnzmdlpjn=3.14*0.133*6.424*1026.85烟道流通截面积Aym6.424*(7.68-10*0.133)48.46烟道容积Vm7.68*6.424*0.5527.27烟道表面积Am2*(7.68*6.424+6.424*0.55+7.68*0.55)114.18烟气辐射层厚度sm3.6*V/A0.8659烟气进凝渣管温度nz等于屏出口烟气温度10烟气进凝渣管焓hynzkJ/kg等于屏出口烟气焓11烟气出凝渣管温度nznz-512烟气出凝渣管焓

32、hynzkJ/kg查焓温表13凝渣管对流吸热量QdnzkJ/kg*（hynz-hynz)14凝渣管角系数Xnz查标准线算图1（附录A-1）(a)曲线515来自炉膛及屏的辐射热QfnzkJ/kg查表4-6屏的热力计算第20项，即等于Qfp16凝渣管吸收的辐射热QfnzkJ/kgQfnz*xnz17凝渣管总吸收热量QnzkJ/kgQdnz+Qfnz18通过凝渣管的辐射热QfnzkJ/kgQfnz*(1-xnz)第五章、高温过热器的热力计算：5.1高温过热器结构及传热计算：高温过热器分冷段和热段两部分。蒸汽从屏出来后，先进入高温对流过热器冷段，经过二次喷水减温后进入高温对流过热器热段。冷段在烟道两侧

33、为逆流，热段在中间为顺流。根据高温过热器结构尺寸对高温过热器进行热力计算，具体见下表高温过热器的结构尺寸序号名称符号单位结果1管子尺寸dmm42*52冷端横向节距及布置n1403热端横向节距及布置nr394横向节距S1mm955横向节距比12.6266纵向节距S2mm877纵向节距比22.078管子纵向排管n289冷端蒸汽流通面积Alitm0.064210热端蒸汽流通面积Arltm0.062811平均流通截面积Apjm0.063412烟气流通面积Aym23.313冷段受热面积Alm23714热段受热面积Arm23115顶棚受热面积Aldm10.0616管束前烟室深度lysm0.717管束深度l

34、gsm0.6118有效辐射层厚度sm0.188高温过热器的热力计算名称符号单位公式结果进口烟气温度gg查表4-7凝渣管结构及计算第11项进口烟气焓hyggkJ/kg查表4-7凝渣管结构及计算第12项进冷段蒸汽温度tggl即屏出口蒸汽温度，查表4-6屏的热力计算进冷段蒸汽焓hgglkJ/kg即屏出口蒸汽焓，表4-6屏的热力计算总辐射吸热量QfggkJ/kg等于Qfnz冷段辐射吸热量QfgglkJ/kgQfggAl/(Al+Ar+Fld)热段辐射吸热量QfggrkJ/kgQfggAr/(Al+Ar+Fld)顶棚辐射吸热量QfggldkJ/kgQfggFld/(Al+Ar+Fld)出热段蒸汽温度tg

35、gr建议取额定值540出热段蒸汽焓hggrkJ/kg查附录B-6、B-7，按计算负荷下高温过热段出口压力p= 9.9 MPa(查表1-6)出冷段蒸汽温度tggl先估后校出冷段蒸汽焓hgglkJ/kg查附录B-6、B-7，按计算负荷下高温过冷段出口压力p=10.09 MPa(查表1-6)第二次减温水量Djw2kg/h取用减温水焓hjwkJ/kg就是给水焓，按p=10.98MPa 减温水温130进热段蒸汽焓hggrkJ/kg(hggl(D-Djw2)+hjwDjw2)/D进热段蒸汽温度tggr查附录B-6、B-7，按计算负荷下高温过冷段出口压力p= 10.09 MPa(查表1-6)冷段吸热量Qgg

36、ldlkJ/kg(D-Djw2)(hggl-hggl)/Bj热段吸热量QggrdlkJ/kgD(hggr-hggr)/Bj高温过热器吸热量QggkJ/kgQggldl+Qggrdl高温过热器对流吸热量QdggkJ/kgQgg-Qfgg顶棚对流吸热量QgglddlkJ/kg先估后校高温过热器出口烟焓hyggkJ/kghygg-Qdgg/+h0lk高过出口烟气温度gg查焓温表烟气平均温度pj(gg+gg)/2烟气流速ym/s(BjVy(pj+273)/(3600Ay273)烟气侧放热系数dW/(m2)0CzCsC查标准线算图12（即附录A-7）冷段蒸汽平均温度tgglpj（tggl+tggl）/2

37、冷段蒸汽平均比体积gglm3/kg查附录B-6、B-7，按冷段进出口压力平均值ppj=10.09 MPa(查表1-6)冷段蒸汽平均流速gglpjm/s(（D-Djw2）ggl)/(3600Alit)冷段蒸汽放热系数gglW/(m2)0Cd查标准线算图15（即附录A-10）热段蒸汽平均温度tggrpj(tggr+tggr)/2热段蒸汽平均比体积ggrm3/kg查附录B-6、B-7，按热段进出口压力平均值ppj= 10.1 MPa(查表1-6)热段蒸汽平均流速ggrpjm/sDggr/(3600Arlt)热段蒸汽放热系数ggrW/(m2)0Cd查标准线算图15（即附录A-10）高过烟气有效辐射厚度

38、sm查表4-5高温对流过热器结构尺寸烟气压力pMpa水蒸气容积份额rH2O查表2-9烟气特性表三原子气体和蒸汽容积总份额r查表2-9烟气特性表三原子气体辐射减弱系数kq1/(mMPa)10.2*（(（0.78+1.6*H2O）/sqrt(10.2*p*s)-0.1)*(1-0.37*Tpj/1000)灰粒的辐射减弱系数kh1/(mMPa)55900/power(pj+273)2*dh2,1/3)注：dh单位为m烟气质量飞灰浓度ykg/m3查表2-9烟气特性表烟气的辐射减弱系数k1/(mMPa)kq*r+kh*y烟气黑度a1-e-kps冷段管壁灰污层温度tbbggltgglpj+BjQgg(+1

39、/ggl)/(3.6Al)其中：=0.0043热段管壁灰污层温度tbbggrtggrpj+BjQgg(+1/ggr)/(3.6Ar)其中：=0.0043冷段辐射放热系数fgglW/(m2)0查标准线算图19（附录A-11）热段辐射放热系数fggrW/(m2)0查标准线算图19（附录A-12）修正后冷段辐射放热系数flgglW/(m2)fggl*(1+0.4*(tgglpj+273)/1000)0.25*(lys/lgs)0.07)修正后热段辐射放热系数flggrW/(m2)fggr*(1+0.4*(tggrpj+273)/1000)0.25*(lys/lgs)0.07)冷段传热系数KgglW/

40、(m2)1ggl/(l+ggl) (其中-热有效系数，查附录B-4，l=d+flggl)热段传热系数KggrW/(m2)1ggr/(l+ggr);(l=d+flggr)冷段平均温差tggl(td-tx)/ln(td/tx)(其中td=gg-tggl,tx=gg-tggl)热段平均温度tggr(td-tx)/ln(td/tx)(其中td=gg-tggr,tx=gg-tggr)冷段对流吸热量Qggld2kJ/kg3.6KggltgglAl/Bj计算误差(Qggldl-Qfggl)-Qggld2/Qggld2,允许误差2%热段对流吸热量Qggrd2kJ/kg3.6KggrtggrAr/Bj计算误差(

41、Qggrdl-Qfggr)-Qggrd2/Qggrd2,允许误差2%顶棚入口汽温tggld即屏顶棚出口汽温顶棚入口汽焓hggldkJ/kg即屏顶棚出口汽焓顶棚出口汽焓hggldkJ/kghggld+Qgglddl顶棚出口汽温tggld查附录B-6、B-7，p=10.00MPa顶棚对流吸热量 Qggldd2kJ/kg3.6KtAld/Bj（其中K=(Kggl+Kggr)/2,t=pj-tggld）计算误差允许误差10%高温过热器区域总对流吸热量QdggkJ/kgQggld2+Qggrd2+Qggldd25、2低温过热器的结构及热力计算：低温过热器的顶棚管在其上面，与低温过热器平行受热，与低温过热

42、器相比面积很小，所以把顶棚管和低温过热器的面积相加，当作低温过热器的受热面积。此时，低温过热器的蒸汽进口是顶棚管的入口。具体热力计算见下表低温过热器的结构符号单位公式结果顺流、逆流、双管圈dmm384n179n220S1mm951S1/d2.5S2mm80.72S2/d2.12Aym2h(a-n1d)=4(7.68-790.038)18.7Altm22n1d2n/4=2793.140.032/40.112Adgm2n1n2dlpj+xdbaldb（包括凝渣管后各项顶棚管，xdb为顶棚管角系数，xdb=0.95；ldb位顶棚管长度，ldb=3.744mm，lpj=3.93m，a=7.68m，d单

43、位为m）768Lqsm0.9Lgsm1.533sm0.9d(412/-1)(注：d单位为m)0.198低温过热器的热力计算符号单位公式结果dg即高温过热器出口烟气温度hydgkJ/kg即高温过热器出口烟气焓tdg即高温过热器顶棚出口蒸汽温度hdgkJ/kg即高温过热器顶棚出口蒸汽焓tdg先估后校hdgkJ/kg查附录B-6、B-7，按计算负荷下低温过热器出口压力p=10.49 Mpa（查表1-6）QdgdlkJ/kg（D-Djw）(hdg-hdg)/BjhydgkJ/kghydg-Qdgdl/+h0lkdg查焓温表pj（dg+dg）/2ym/sBjVy(pj+273)/（3600Ay273）(

44、其中Vy见表2-9)ddgW/(m2)0CzCsCw查标准线算图12（附录A-7）tpj（tdg+tdg）/2vpjm3/kg查附录B-6、B-7，按计算负荷下低温过热器进出口压力平均值ppj=10.49 Mpa（查表1-6）qm/s（D-Djw）vpj/(3600Alt)2W/(m2)0Cd查标准线算图15（即附录A-10）sm查表4-10低温过热器的尺寸pMparH2O查表2-9烟气特性表r查表2-9烟气特性表kql/(mMPa)10.2*（(（0.78+1.6*H2O）/sqrt(10.2*p*s)-0.1)*(1-0.37*Tpj/1000)khl/(mMPa)55900/power(

45、pj+273)2*dh2,1/3)注：dh单位为mykg/m3查表2-9烟气特性表kl/(mMPa)kqr+khyay1-e-kpsthbdgtpj+(Bj*Qdgdl*(+(1/2)/(3.6*Adg)其中：=0.0043fdgW/(m2)0a（含灰气流，其中a为烟气黑度）查标准线算图19（即附录A-11）fldgW/(m2)fdg*(1+0.4*(pj+273)/1000)0.25*(lqs/lgs)0.07)lW/(m2)*(f1dg+ddg )其中=1KdgW/(m2)*1*2/(1+2)（为热有效系数，查附录B-4）tdg(td-tx)/ln(td/tx)（其中td=dg-tdg,t

46、g=dg-tdg）Qdgd2kJ/kg3.6*Kdg*tdg*Adg/Bj允许误差2%Djwlkg/h原来假定数据hpljkJ/kgDjw1hjw+(D-Djw)hdg/(D-Djw2)tplj查附录表B-6、B-7，按低温过热器出口压力p= 10.49 Mpa(查表1-6)t 允许误差1第六章、省煤器和空气预热器6.1 高温省煤器结构及传热计算双级布置的省煤器应该分级计算对于管式空气预热器，按级单独进行热力计算。双级布置时，高温空气预热器的出口风温可采用炉膛计算时的热风温度值，然后按一般对流受热面的计算步骤进行计算。低温空气预热器在进行热力计算时，其入口的烟气温度和风温均为已知数，可用逐步逼

47、近法确定排烟温度及其出口处风温。具体热力计算见表6-13，6-15，6-17，6-19。高温省煤器结构尺寸计算序号名称符号单位公式结果1布置见图4-6错列，逆流，双面进水2管子尺寸dmm32*43横向节距S1ssmm864纵向节距S2ssmm605横向节距比1S1ss/d2.686纵向节距比2S2ss/d1.877横向排数n1ss1098纵向排数n2ss249高温省煤器受热面积Assm2 2*n1ss/2*d*n2ss*l (注：l为有效长度，取3.84m；d单位为m） 101110烟气流通面积Aym27.68*4.724-55*0.032*7.8423.211水流通面积Asm22*n1ss*

48、3.14*(0.032-2*0.004)2/40.09912有效辐射层厚度sm0.9d(412/-1)（注：d单位为m)0.15613 管束前气室深度Lqm3.214管束深度Lgm1.32表6-13 高温省煤器热力计算序号名称符号单位公式结果1进口烟气温度ss即低温过热器出口烟气温度2进口烟气焓hysskJ/kg即低温过热器出口烟气焓3出口烟气温度ss先估后校4出口烟气焓hysskJ/kg查焓温表14通用，518低温省煤器未计算时采用5高温省煤器吸热量Qssd1kJ/kg*（hyss-hyss+a*holk)(其中a为漏风系数，h0lk*（hyss-hyss+a*holk)(其中a为漏风系数，

49、h0lk为冷空气焓6减温水量Djwkg/hDjw1+Djw27高温省煤器水流量Dsskg/hD-Djw8炉膛有效辐射放热量QflkJ/kg见表3-99屏区受热面总对流吸热量QdpqkJ/kg见表4-610凝渣管对流吸热量QdnzkJ/kg见表4-711高温过热器区域总对流吸热量QdggkJ/kg见表4-912低温过热器对流吸热量QdgdlkJ/kg见表4-1113省煤器后工质总吸热量QkJ/kgQfl+Qdpq+Qdnz+Qdgg+Qdgdl14锅炉出口蒸汽焓hggrkJ/kg查表4-9，第10项15高温省煤器出口水焓hsskJ/kg(D/Dss)*(hggr-Bj(D/Dss)*(hggr-

50、Bj*Q/Dss)16高温省煤器出口水温度tss 查附录B-6、B-7，按高温省煤器 出口压力p= 11.08 Mpa（查表1-6）17高温省煤器进口水焓hsskJ/kghss-Qssdl*Bj/Dss18高温省煤器进口水温度tss 查附录B-6、B-7，按高温省煤器 进口压力p=11.28 Mpa（查表1-6）1922计算完低温省煤器后（低温省煤器器的出口水温-高温省煤器入口水焓100C），校核计算时采用19高温省煤器进口水温度tss即低温省煤器出口水温度，查表4-1720高温省煤器进口水焓hsskJ/kg即低温省煤器出口水焓，查表4-1721高温省煤器出口水焓hsskJ/kghss+Qss

51、dl*Bj/Dss22高温省煤器出口水温度tss 查附录B-6,B-7,按高温省煤器 出口压力p= 11.08Mpa（查表1-6）2344通用23平均水温tpj（tss+tss)/224平均烟气温度pj(ss+ss)/225高省烟气有效辐射层厚度sm查表4-12高温省煤器的结构尺寸26烟气压力pMpa27水蒸气容积份额rH2O查表2-9烟气特性表28三原子气体和水蒸气容积总份额r查表2-9烟气特性表29三原子气体辐射减弱系数kq1/(m.Mpa)10.2*(0.78+1.6*rH2O)/(10.2*r*p*s)1/2-0.1)*(1-0.37*Tpj/1000)30灰粒的辐射减弱系数kh1/(

52、m.Mpa)55900/(pj+273)2*dh2)1/331烟气质量飞灰浓度ykg/m3查表2-9烟气特性表32烟气的辐射减弱系数k1/(m.Mpa)kq*r+kh*y33烟气黑度y1-e-(k*p*s)34管壁灰污层温度thbtpj+6035烟气侧辐射放热系数fssW/(m2.)0y0y查标准线算图19（附录A-11)36修正后辐射放热系数flssW/(m2.)fss*(1+0.4*(pj+273)/1000)0.25*(lq/lg)0.07)37烟气流速wym/sBj/3600*Vy*(pj+273)/(273*Ay)38烟气侧对流放热系数dW/(m2.)0*Cz*Cw*Cl标注线算图1

53、3（即附录A-8)39污染系数0*Csf*Cd+（其中Csf为修正系数，对烟煤取1；0、Cd查附录A-13(a)、(b),查附录B-2）40烟气侧放热系数1W/(m2.)*（d+f1ss)(为利用系数，取1）41传热系数KssW/(m2.)1/(1+*1)42平均传热温差tss(td-tx)/ln(td/tx) (其中td=ss-tss,tx=ss-tss)43高温省煤器对流吸热量Qssd2kJ/kg3.6*Kss*tss*Ass/Bj44计算误差允许误差2%6.2 高温空气预热器结构及传热计算高温空气预热器的结构尺寸序号名称符号单位公式结果1布置错列、交叉流动、双面进风2管子尺寸dmm40*

54、1.53横向节距S1mm704横向节距比1S1/d1.755纵向节距S2mm426纵向节距比2S2/d1.057纵向排数n448受热面积Askm24dlN(其中l=2.564m,N=(28+27)/2*44*2*4=9680)30009烟气流通面积Aym2Ndn2/4(注：dn单位为m)10.410空气流通面积Akm22*4*2.564*（1.98-（4*28*0.04）15.611行程数nxc112烟气有效辐射层厚度sm0.9*d*(412)/-1)(注：d单位为m)0.0333 表6-15 高温空气预热器热力计算序号名称符号单位公式1进口烟气温度sk即高温省煤器出口烟气温度2进口烟气焓hy

55、skkJ/kg即高温省煤器出口烟气焓12通用，312低温空气预热器未计算时采用3出口空气温度tsk查表3-9炉膛热力计算4出口理论空气焓hskkJ/kg查焓温表5进口空气温度tsk先估后校6进口理论空气焓hskkJ/kg查焓温表7空气侧出口处过量空气系数sksk=1-1-zf8高温空气预热器对流吸热量QskdlkJ/kg(sk+sk/2)*(hsk-hsk)9空气平均温度tpj(tsk+tsk)/210漏风的理论空气焓h0skkJ/kg查焓温表11出口烟气焓hyskkJ/kghysk-Qskdl/+hsk012出口烟气温度sk查焓温表1319计算完低温空气预热器后（低温空气预热器的出口空气温度

56、-高温空气预热器的入口空气温度10），校核计算时采用13进口空气温度tsk即低温空气预热器出口空气温度，查表4-1914进口理论空气焓hskkJ/kg即低温空气预热器出口空气焓，查表4-1915假设出口烟气温度sk先估后校16出口烟气焓hyskkJ/kg查焓温表17高温空气预热器对流吸热量QskdlkJ/kg*（hysk-hysk+hlk0）18出口空气焓hskkJ/kg（Qskdl/(sk+sk/2)）+hsk19出口空气温度tsk查焓温表2042通用20烟气平均温度pj(sk+sk)/2 算术平均值21烟气流速wym/sBj*Vy*（pj+273）/(3600*Ay*273)22烟气侧对流

57、放热系数skdW/(m2*)0ClCw标准线算图14（即附录A-9）23高空烟气有效辐射层厚度sm查表4-14高温空气预热器的结构尺寸24烟气压力pMpa25水蒸汽容积份额rH2O查表2-9烟气特性表26三原子气体和水蒸汽容积总份额r查表2-9烟气特性表27三原子气体辐射减弱系数kq1/(m*MPa)10.2*(0.78+1.6*rH2O)/(10.2*r*p*s)0.5)-0.1)*(1-0.37*Tpj/1000)28灰粒的辐射减弱系数kh1/(m*MPa)55900/(pj+273)2*dh2)1/3)29烟气的质量飞灰浓度ykg/m3查表2-9烟气特性表30烟气的辐射减弱系数k1/(m

58、*MPa)kq*r+kh*y31烟气黑度ask1-e-k*p*s32管壁灰污层温度thbsk(tpj+pj)/233烟气侧辐射放热系数skfW/(m2*)0*sk查标准线算图19（即附录A-11）34烟气侧放热系数1W/(m2*)*（skf+skd）(其中为利用系数，查附录B-5)35空气流速wkm/s（sk+sk/2）*(Bj*Vo/3600*Ak)*(tpj+273)/273)36空气侧放热系数2W/(m2*)0*Cz*Cs*Cw查标准线算图31（即附录A-12）线137传热系数KskW/(m2*)*2*1/(2+1)(=0.8)38参数PM/(sk-tsk)(M见本表末注释)39参数R/

59、M(、M见本表末注释)40转换系数查标准线算图31（即附录A-12）线141逆流温差tn(td-tx)/In(td/tx)(其中td=sk-tsk,tx=sk-tsk)42平均传热温差tsktn43高温空气预热器对流吸热量Qskd2kJ/kg3.6*Ksk*tsk*Ask/Bj44计算误差%允许误差2%6.3 低温省煤器结构及传热计算低温省煤器结构尺寸序号名称符号单位公式结果1布置2管子尺寸dmm错列 逆流 双面进水 双层管圈32*43横向节距S1mm904横向节距比1S1/d2.85纵向节距S2mm486纵向节距比2S2/d1.37横向排数n1628纵向排数n2329受热面积Axsm2n1n

60、2pjdl=32*(15+16)/2*3.14*0.032*7.68*276610烟气流通面积Aym22*（1.44*7.68-16*0.032*7.48）14.511水流通面积Asm22*（15+16）*3.14*0.0242/4*2*20.11212烟气有效辐射层厚度sm0.9d(412/-1)（注：d单位为m)0.12713 管束前及管束 间气室深度Lqsm1.414管束深度Lgsm1.44表6-17 低温省煤器热力计算序号名称符号单位公式结果1进口烟气温度xs即高温空气预热器出口烟气温度2进口烟气焓hyxskJ/kg即高温空气预热器出口烟气焓3出口烟气温度xs先估后校4出口烟气焓hyx