电厂锅炉除灰系统设计计算书（静态版）

电厂锅炉除灰系统设计计算表,,,,,,,,,

序号,计算项目,符号表示,参数来源,计算公式,国际单位,计算结果,参数说明,规范依据,其他说明

一、基础参数,,,,,,,,,

1,锅炉容量,Q,设计值,600,MW,600,锅炉额定蒸发量,GB50660-2011,设计工况

2,设计煤种灰分,Aar,设计值,25,%,25,收到基灰分含量,设计任务书,烟煤

3,锅炉燃煤量,B,计算值,"B=Q/(η×Qnet,ar)",t/h,150,按热效率计算,DL/T5142-2012,η=92%

4,排灰量,G,计算值,G=B×Aar/100,t/h,37.5,锅炉排灰总量,DL/T5142-2012,未考虑飞灰再循环

5,系统出力裕量,K,选用值,1.5,-,1.5,设计裕量系数,DL/T5142-2012,满足150%出力要求

6,设计出力,Gd,计算值,Gd=G×K,t/h,56.25,系统设计出力,DL/T5142-2012,最大输送能力

7,输送距离,L,设计值,800,m,800,水平输送距离,设计任务书,含弯头当量长度

8,输送高度,H,设计值,30,m,30,垂直提升高度,设计任务书,灰库高度

9,环境温度,T,设计值,25,℃,25,现场环境温度,设计任务书,常温工况

10,大气压力,P0,查表值,101325,Pa,101325,标准大气压,物理手册,海平面压力

二、气力输送计算,,,,,,,,,

1,空气密度,ρa,计算值,ρa=P0/(R×T),kg/m³,1.18,理想气体状态方程,工程热力学,R=287J/(kg·K)

2,灰气比,μ,选用值,25,kg/kg,25,物料与空气质量比,DL/T5142-2012,正压稀相输送

3,空气质量流量,Ga,计算值,Ga=Gd/μ,kg/h,2.25,所需空气质量,气力输送设计手册,每小时空气质量

4,空气体积流量,Qa,计算值,Qa=Ga/(ρa×3600),m³/s,0.53,标准状态体积流量,气力输送设计手册,工况流量

5,输送风速,va,选用值,22,m/s,22,管内空气流速,DL/T5142-2012,防止物料沉积

6,管道内径,d,计算值,d=√(4×Qa/(π×va)),m,0.18,输送管道直径,流体力学,圆管截面公式

7,管道截面积,A,计算值,A=π×d²/4,m²,0.025,管道横截面积,几何公式,圆形截面

8,物料速度,vs,计算值,vs=va×(1-0.5/μ),m/s,21.56,物料实际速度,经验公式,滞后于气流速度

9,混合速度,vm,计算值,vm=(va+μ×vs)/(1+μ),m/s,21.58,气固混合速度,气固两相流理论,加权平均速度

三、仓泵尺寸设计计算,,,,,,,,,

1,单仓泵出力,Gp,计算值,Gp=Gd/6,t/h,9.38,每台仓泵出力,DL/T5142-2012,6台仓泵

2,仓泵装灰量,Ghp,计算值,Ghp=Gp×t/60,t/仓,0.78,单仓装灰质量,经验公式,t=5min输送时间

3,灰堆积密度,ρh,设计值,800,kg/m³,800,飞灰堆积密度,设计任务书,振实密度

4,仓泵有效容积,Vp,计算值,Vp=Ghp×1000/ρh,m³,0.98,仓泵有效体积,物料平衡,装灰体积

5,仓泵直径,Dp,计算值,Dp=√(4×Vp/(π×Hp)),m,1.2,仓泵筒体直径,几何公式,Hp=0.85m

6,仓泵高度,Hp,选用值,0.85,m,0.85,仓泵筒体高度,经验公式,直径1.2m时

7,仓泵总高,Hpt,计算值,Hpt=Hp+0.6,m,1.45,仓泵总高度,结构设计,含锥段高度

8,流化空气量,Qf,计算值,Qf=Qa×0.2,m³/s,0.11,流化用空气量,经验公式,总风量20%

9,流化风速,vf,计算值,vf=Qf/Ap,m/s,0.1,多孔板风速,流化理论,Ap=1.13m²

四、管道阻力计算,,,,,,,,,

1,沿程阻力系数,λ,选用值,0.025,-,0.025,摩擦阻力系数,经验公式,钢管粗糙度

2,沿程阻力损失,ΔPf,计算值,ΔPf=λ×(L/d)×(ρa×va²/2),Pa,27225,达西公式,流体力学,水平管道阻力

3,局部阻力系数,ζ,选用值,8,-,8,总局部阻力系数,经验数据,含弯头、阀门

4,局部阻力损失,ΔPj,计算值,ΔPj=ζ×(ρa×va²/2),Pa,2320,局部阻力公式,流体力学,配件阻力

5,提升阻力损失,ΔPh,计算值,ΔPh=(1+μ)×ρa×g×H,Pa,26460,重力提升阻力,气固两相流,垂直提升

6,加速阻力损失,ΔPa,计算值,ΔPa=μ×ρa×vs²/2,Pa,1856,物料加速阻力,动量方程,从静止到运动

7,总阻力损失,ΔPt,计算值,ΔPt=ΔPf+ΔPj+ΔPh+ΔPa,Pa,57061,系统总阻力,阻力叠加原理,需克服总阻力

8,系统工作压力,Pw,计算值,Pw=ΔPt/1000+0.2,MPa,0.59,系统设计压力,设计裕量,加0.2MPa裕量

9,空压机出力,Pc,计算值,Pc=Qa×Pw/0.7,kW,46.5,空压机轴功率,功率公式,η=0.7效率

五、控制系统设计计算,,,,,,,,,

1,控制周期,Tc,选用值,5,min,5,仓泵输送周期,控制设计,一个工作循环

2,进料时间,Tf,计算值,Tf=Ghp×60/Gp,min,5,仓泵进料时间,物料平衡,装满时间

3,流化时间,Ts,选用值,0.5,min,0.5,流化加压时间,经验数据,使物料流化

4,输送时间,Td,计算值,Td=Tc-Tf-Ts,min,0,理论输送时间,时间平衡,实际需验证

5,压力控制精度,ΔP,设计值,±0.02,MPa,±0.02,压力控制误差,控制要求,PID控制精度

6,流量控制精度,ΔQ,设计值,±5,%,±5,流量控制误差,控制要求,调节阀精度

7,料位控制精度,ΔL,设计值,±10,mm,±10,料位测量误差,仪表精度,超声波料位计

8,系统响应时间,Tr,设计值,2,s,2,控制系统响应,动态特性,阶跃响应时间

9,控制裕量,Km,选用值,1.2,-,1.2,控制裕量系数,安全设计,确保控制稳定

六、结果验证,,,,,,,,,

1,系统出力验证,Gd_ver,判断值,Gd≥1.5×G,-,满足,设计出力验证,DL/T5142-2012,56.25≥56.25

2,风速验证,va_ver,判断值,18≤va≤25,-,满足,输送风速验证,DL/T5142-2012,22在范围内

3,灰气比验证,μ_ver,判断值,20≤μ≤30,-,满足,灰气比验证,DL/T5142-2012,25在范围内

4,压力验证,Pw_ver,判断值,Pw≤