工业锅炉设计-三类烟煤

1、序号12345678910111213名称符号单位公式及数据来源计算结果燃料支配热QrkJ/kgQY22440燃料消耗量Bkg/sidw据热平衡计算0.263计算燃料消耗量Bjkg/s据热平衡计算0.234保温系数申据热平衡计算0.969炉膛出口过量空气系杳表3-61A数ayl1.45炉膛漏风系数Aal查表2-40.1冷空气理论焓i10ikkJ/kg据热平衡计算155.1热空气温度trkc选定120热空气理论焓10kJ/kg据t查0-I表932.96rkrk空气带入炉内热量QkJ/kg(ayAa)Io+AaIo(1.45-0.1)x932.96+0.1x155.11275.01kllrkiik

2、炉膛有效放热量QkJ/kgQ(100-q-q-q)/(10。-q)+Q22440(890.60.33)/(89)+1275.0123465.4ir3454k理论燃烧温度9c查e-i表1575.4炉膛出口烟温1ll9yic先假定后校核950序号名称符号单位公式及数据来源计算结果10 1415炉膛出口焓烟气平均热容量IylVCpjkJ/kgkJ/kgC查1表(QIw)/(9_9y)lllll13387.916水蒸气容积份额查烟气容积特性计算17三院子气体容积份额查烟气容积特性计算18三原子气体总分压力19有效辐射层厚度MPa20三原子气体辐射减弱系数1/m-MPa21灰粒平均直径22烟气中飞灰浓度

3、kg/kg23烟气重度kg/Nm324灰粒减弱系数1/m-MPa(23465.413387.9)/(1575.4950)焦炭粒子减弱系数1/m-MPa16.10.09710.2151查炉膛容积特性计算7.8+16r9w+273(峥_1)(1_0.37-3.16PS1000q取定查烟气特性计算55900/9Tw皿2、ik0.1x0.2151(7.8+16x0.0971_1)(1_037950+273)(3.160.02151x1.27.100055900/*(950+273)2x2020.021511.279.258200.0033266.34序号名称符号单位公式及数据来源计算结果13406.0

4、5 26系数27系数0.0328总辐射减弱系数1/m-MPakr+k卩+kxxqkkf129.258x0.2151+66.34x0.00332+10 x1x0.032.51029烟气辐射总厚度kpskps2.510 x0.1x1.270.31830火焰黑度aky10kps1彳0.3180.272313233炉膛平均热有效系数燃烧面与炉膛面积之比炉膛黑度34参数35炉膛出口烟温炉膛出口烟焓C查炉膛结构特性计算查炉膛结构特性计算a+(1a)pkyky1(1a)(1V)(1P)kylB-C(Zmax+AZ)Tw4“Q屮FaT3、“M(0lltit)0.6+1PBVC273fpj据aw=1.45查9I

5、表i0.2270.272+(10.272)x0.1741(10.272)(10.227)(10.174)0.590.5x(0.14+0)1848.4。口5.67x10-1109227守35丁45x184843)0.6+12730.969x0.234x16.80.1740.7450.52951.17序号名称符号单位公式及数据来源计算结果37炉膛辐射放热量kJ/kg申(Ql-Ilw)38炉膛容积热负荷kW/m2BQr/VL0.969(23465.4-13406.05)0.263x22440/24.169747.51244.2839炉排面积热负荷qRkW/m2BQ/Rr40辐射受热面热负荷kW/m2

6、BQ/H0.263x22440/10.140.234x9747.51/28.23582.0280.80六、锅炉管束热力计算1结构特性计算序号名称符号单位公式及数据来源计算结果1管子直径dmm取用512管子横向排数Z1排设计163管子纵向排数Z2排设计164管子横向节距S1mm设计1305管子纵向节距S2mm设计1056横向相对节距C1s/d1130/512.557纵向相对节距a2s/d1105/512.068管束总对流受热面积Hgsm2ZZ兀dl1216x16x兀x0.051x1.97881.089区段1受热面积H1m2n兀dl150 x兀x0.051x1.97815.8410区段2受热面积H

7、2m2n兀dl260 x兀x0.051x1.9781.9011区段3受热面积H3m2n兀dl380 x兀x0.051x1.97825.34序号名称符号单位公式及数据来源计算结果12区段4受热面积H4m2n兀dl430 x兀x0.051x1.9789.513区段5受热面积H5m2n兀dl536x兀x0.051x1.97811.414区段6受热面积F1m2(s一d)l(卅一1)11(0.13-0.051)x1.978x50.7815区段2流通断面积F1m2(s一d)l(nr一1)22(0.105-0.051)x1.978x90.9616区段3流通断面积F2m2（s一d）i（卅一1）33(0.13-

8、0.051)x1.978x50.7817区段4流通断面积F3m2(s一d)l(n一1)44(0.105-0.051)x1.978x50.5318区段5流通断面积F4m2(s一d)l(n-1)55(0.13-0.015)x1.978x60.9419烟气平均流通断面积F5m2H+H+H+H+H12345HHHHH1+2+3+4+5FFFFF1234515.84+19+25.34+9.5+11.415.841925.349.511.4+0.780.960.780.530.940.7920管间有效辐射层厚度sm4ss0.9d(-2-1)兀d20.9x0.051(4%0.1330.105-1)兀x0.0

9、5120.2612锅炉管束热力计算序号名称符号单位公式及计算来源计算结果1进口烟温9，C由炉膛热力计算9,=9,l951序号名称符号单位公式及计算来源计算结果2进口烟焓I，kJ/kg由炉膛热力计算13406.053出口烟温9c先假定后校核4364出口烟焓IkJ/kg据a”=1.6查1表62945烟气侧放热量QykJ/kg申(I-厂+AaI0)ik0.969(13406.056294+0.15x155.1)6914.16管内工质温度tcP=1.37MPa的饱和温度1947大稳压Atdc9t951-1947578小温压AtxC9t436-1942429平均温压AtCAtAt757242451.6d

10、&X,AtlnAtX,757ln24210平均烟温9pfCt+At194+451.6645.611烟气流速wym/sBV(9+273)jypj0.234x9.738(645.6+273)9.71F-273y0.79x27312水蒸气容积份额rH20查烟气计算特性0.09313三原子气体容积份额rq查烟气计算特性0.2063序号名称符号单位公式及计算来源计算结果14基准对流放热系数a0W/m2C查图牛3366.215节距修正系数Cs据cc查图4-3312116管牌修正系数Cz据Z10排查图4-332117烟气物性修正系数Cw查图牛330.96318对流放热系数adW/m2CCcCaszw01x1

11、x0.96x6663.7519管子灰壁温度thbCt+60194+6025420基准辐射放热系数a0W/m2C查图牛368221修正系数Cy查图牛360.95522三原子气体总分压力pq1/m-MPaprq0.1x0.1750.0206323三原子气体辐射减弱系数kq1/m-MPa7.8+16r9+273(-1)-(1-0.37)3.16FPs1000Pq(7.8+16x0.093、(1、3.16J0.02063x0.261(10.37645.6+273)100025.8024烟气的辐射总厚度kpsk-r-p-sqq25.80 x0.2063x0.1x0.2610.139序号名称符号单位公式及

12、计算来源计算结果25烟气黑度ay1-kps10.1390.129826管间辐射放热系数afW/m2CaCayy00.1298x0.955x8210.1627管束前烟室深度lysm设计0.428区段1管束深度lysm设计0.94529管束前烟室温度C即炉膛出口烟温*95130区段1辐射放热系数awfW/m2C,la1+A(一亠)0.25(亠)0.07f1000lgs9510410.161+0.4()0.25(-)0.0710000.94513.931管束总放热系数aiW/m2CaH+a，(HH)f1fpp113.9x15.84+9.45x65.2410.16Hgg81.0832利用系数g取用0.

13、9533烟气侧放热系数aiW/m2Cg(a+a)df0.95(63.75+10.16)70.234热有效系数屮查表4-70.6535传热系数KW/m2C屮a10.6x69.645.6336传热量QcrkJ/kgKAtH/Bx103ggi45.63x451.6x81.08十0.234十1037140.137相对误差AQ%(QQ)/Qrpcrrp(6914.1-7140.1)一6914.1-3.2638允许误差AQ%规定土2序号名称符号单位公式及计算来源计算结果*因相对误差大于2%,校核出口烟温*39出口烟温9C先假定后校核43240出口烟焓IkJ/kg据a=1.6查9-1表623341烟气侧放热

14、量QrpkJ/kg申(I-1+AaI0)ik0.969(13406.05-6233+0.15x155.1)6972.742大温压AtdC9-1951-19475743小温压AtxC9-1432-19423844平均温压AtCAtAt4iAtlnd-Atx7572381757ln238448.545传热系数KW/m2C45.6346传热量QcrkJ/kgKAtHgg45.63x448.5x81.087091.1Bx103f0.234x10347相对误差AQ%QQrp匕X100Qrp7091.16972.7“八x1006972.71.748允许误差AQ%规定士2*在炉膛出口尚有后墙水冷壁的单排延伸

15、管4根，因吸热甚少，烟温下降忽略未计;*因两次假设的出口烟温50C,故传热系数需要重新计算。七、铸铁式省煤器热力计算1、结构特性计算（参见图4-50）序号名称符号单位公式及数据来源计算结果1管壁x壁厚dx5mm取用066x82管子长度l取用1.2序号名称符号单位公式及数据来源计算结果3管子横向排数Z1排设计104管子纵向排数Z2排设计55烟气流通截面Fym210 x0.0520.526对流受热面积Hsmm2ZZ1.091210 x5x1.0954.57工质流通面积Fgm2兀d24n1X兀x0.05240.0022省煤器热力计算序号名称符号单位公式及计算来源计算结果1进口烟温9，C即对流管束出口

16、烟温4322进口烟焓I，kJ/kg查锅炉管束热力计算6750.73出口烟温9C先假定后校核288.84出口烟焓I，kJ/kg据Q”=1.75查创表4433.15省煤器吸热量QsmkJ/kg申(I，-1，+AaI0)ik0.969(6750.7-4433.1+0.5x155.1)2320.96进口水温t,C即给水温度tgs207进口水焓fikJ/kg查热平衡计算84.7序号名称符号单位公式及计算来源计算结果8出口水焓ikJ/kgQBi+rm_jD+xDpr“r2359.225x0.23484.7+1.667+0.05x1.667395.09出口水温t”c查表4-14(p二1.37MPa)94.0

17、510平均烟温tpjc1)212(432+288.8)360.411烟气流速wym/sBV+273)/Fx273iypjy0.234x10.634(360.4+273)0.52x27311.1012基准传热系数K0W/m2C查图4-3133.513烟温修正系数Ci查图4-310.97314传热系数KW/m2CCK000.93x32.5632.6015大温压AtdCW-W432-95.2337.9516小温压AtsCWt288.8-20268.817平均温压AtCAt+Atdn2(337.5+268.8)/2303.37518传热量QcrkJ/kgKAtH32.3x303.375x54.5230

18、3.5rmBx103j0.234x103序号名称符号单位公式及计算来源计算结果19相对误差AQ%Qm_QarX1OOQam2320.9-2303.5“门X1002320.9+0.7520允许误差AQ%规定2八、空气预热器热力计算1、结构特性计算序号名称符号单位公式及计算来源计算结果1管径X厚度dx5mm取用40 x1.5序号名称符号单位公式及计算来源计算结果2管子横向节距s1mm设计803管子纵向节距s2mm设计404管子长度lm设计1.85管子根数n根设计16x16+16x134646受热面积Hkym2n兀dlpf512x兀x0.035x1.891.8357空气流通面积fm2-(A-Zd)2

19、li8(1.33-16x0.4)20.628烟气流通面积Fym2nx丄兀d24n512x-x0.037240.4999横向相对节距c1S1/d80/402.010纵向相对节距c2S2/d40/401.02.预热器热力计算序号名称符号单位公式及计算来源计算结果1冷空气进口温度tikC选定202冷空气理论焓10lkkj/kg查热平衡计算155.13热空气出口温度C选定9序号名称符号单位公式及计算来源计算结果4热空气理论焓10rkkj/kg查&I表932.965出口过量系数0kkya-Aaii1.450.11.356空气预热器吸热量Qkykj/kgcAa(0+)(101)ky2rkIk(1.35+0

20、21)(932.96155.1)1089.07入口烟温9，C即省煤器出口烟温288.88出口烟温9C即排烟温度1809烟气平均温度9pjC1-(9+9)21-(268+180)2234.410烟气流速wym/sBV(9+273)/(Fx273)fypjy0.234x11.38x(234.4+273)-0.55-2739.9211烟气侧基准放热系数a0W/m2C查图4-3432.912管长修正系数Ci据1-1.8-48.6查图d0.037m1.0113水蒸气容积份额rH2查烟气特性表0.082214烟气物性修正系数Cm查图4-341.12815烟气侧放热系数a1W/m2CCCalm0101x11

21、28x30737.2216空气平均温度tpjC5(k+)0.5*(120+20)70序号名称符号单位公式及计算来源计算结果17空气速度wkm/scAa(B(卩y+)Vo(t+273)/(fx273)fdy2Pj0.234*1.4*5.875*343-0.62-2733.918空气侧基准放热系数a0W/m2C查图4-324919节距修正系数Cs据b=2.0b=1查图121.2020管排修正系数C0查图4-321.021空气修正系数Cw同上1.0422空气侧放热系数a2W/m2CCCCas0w21.20 x1.0 x1.04x4961.15223利用系数g查表4-8,无烟煤，有块中间隔板0.7524传热系数KW/m2C匕aag12a+a1235.97x61.1520.75x35.97+61.15217.3525大温压AtdCtik288.8-120168.826小温压AtxC9，trk180-2