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第第页共93页电站煤粉锅炉结构设计1锅炉的整体布置采用成熟、先进的超临界技术,确保锅炉具有较高的可用率。本设计锅炉为超临界参数变压运行螺旋管圈直流锅炉,单炉膛、一次中间再热、四角切圆燃烧方式、全钢架悬吊结构、Π型布置、固态排渣。炉后尾部布置2台三分仓容克式空气预热器。锅炉燃烧系统为6台中速磨煤机的直吹式制粉系统,24只直流式燃烧器分6层布置于炉膛下部四角,煤粉和空气从四角送入,采用四角切圆方式燃烧。在主燃烧器和炉膛出口之间布置一组分离燃尽风喷嘴。2锅炉主要设计参数1.锅炉额定蒸发量Dsh''=1485t/h2.再热蒸汽流量Drh''=1230t/h3.给水温度tfw=282℃4.过热蒸汽压力p"sh=25.32MPa5.过热蒸汽温度t"sh=570℃6.给水压力pfw=29.3MPa7.再热蒸汽进入锅炉机组时温度p'rh=312℃8.再热蒸汽离开锅炉机组时温度t"rh=570℃9.再热蒸汽进入锅炉机组时压力p'rh=4.34MPa10.再热蒸汽离开锅炉机组时压力p"rh=4.15MPa11.周围环境温度tca=20℃12燃料种类:东胜烟煤1#3.设计计算3.1初始数据表3.1450MW机组锅炉设计计算原始参数序号名称符号单位计算公式或数据来源结果1额定蒸发量已知14852蒸汽(过热)压力已知,表压25.323蒸汽(过热)温度已知5704蒸汽(再热)流量已知12305蒸汽(再热)入口压力已知,表压4.346蒸汽(再热)入口温度已知3127蒸汽(再热)出口压力已知,表压4.158蒸汽(再热)出口温度已知5709供水压力已知,表压29.310供水的温度已知28211环境温度已知2012锅炉燃煤特性东胜烟煤1#(1)收到基(碳)质量分数已知56.82(2)收到基(氢)质量分数已知3.87(3)收到基(氧)质量分数已知8.72(4)收到基(氮)质量分数已知0.96(5)收到基(硫)质量分数已知0.73(6)收到基(灰分)质量分数已知16.36(7)收到基(水分)质量分数已知12.54(8)干燥无灰基(挥发分)质量分数已知37.22(Ꝯ)收到基(燃料)低位发热量已知220663.2燃料的数据校核和煤种判别表3.2燃料的数据校核和煤种判别序号名称符号单位计算公式或数据来源结果1元素之和—2元素之和是否正确?———正确3高位发热量(经验公式)232524低位发热量(经验公式)220685经验公式值和给定值之差16偏差判别——正确7煤的折算因子—0.1908折算灰分%3.119折算水分%2.3810折算硫分%0.1411煤的成分特性判断——低灰分煤——低水分煤——低疏分煤3.3燃料燃烧计算表3.3理论空气量和理论烟气量计算序号名称符号单位计算公式或数据来源结果1理论空气量5.8112理论氮气容积4.5983三原子气体RO2的容积1.0654理论水蒸汽容积0.111×+0.0124×+0.0161×0.6795烟气(理论)容积++6.342表3-4烟气特性表序号单位符号名称及公式前屏至省煤器空预器热段空预器冷段1—过量空气系数(烟道进口)
(查表3.3)1.201.201.242—过量空气系数(烟道出口)
(查表3.4)1.201.241.283—烟道中过量空气系数的平均值
1.201.221.264过剩空气量
1.1621.2781.5115水蒸汽容积
0.6970.6990.7036烟气总容积
7.5237.6417.8777—占烟气容积份额
0.14160.13940.13528—占烟气容积份额
0.09270.09150.08929—的容积份额
0.23430.23090.224510烟气质量
9.94310.09510.39811飞灰浓度,取0.95
0.01560.01540.0149表3.5烟气焓温表烟气焓温温度空气焓CO2N2O2H2O灰焓202630391001321691301321518120026635726026730416930040355939240746326440054277252755162636050068499666469979445960083012228048509675607009791461946100511476638001130170410931160133576790012811951124313191524874100014362202139414781725984110015952457154516371926109612001754271716951800213112061300191329761850196323441360140020763240200921272558157115002239350421642294277917581600240337672323246130011830170025664035248226293227206618002729430326422796345821841900289745712805296836882385200030644843296431393926251221003232511531273307416126402200339953873290348343992760平均比热容温度1001.50521.29581.70032001.52231.29961.78733001.54241.30671.86274001.56541.31631.92975001.58971.32761.98876001.61481.34022.04117001.64121.35362.08848001.66801.36702.13119001.69561.37952.169210001.72291.39172.203511001.75011.40342.234912001.77691.41432.263813001.80281.42522.289814001.82801.43482.313615001.85271.44402.335416001.87611.45282.355517001.89961.46122.374318001.92131.46872.391519001.94231.47592.407420001.96281.48252.42213.4锅炉热平衡计算表3.6锅炉热平衡及燃料消耗量序号名称符号单位计算公式或数据来源结果1燃料带入的热量220662温度(排烟)给定1283焓(排烟)调用函数1425.04温度(冷空气)给定205理论焓(冷空气)调用函数151.16不完全燃烧热损失(机械)取用0.607不完全燃烧热损失(化学)取用0.008热损失(排烟)(-)·(1-/100)/×1005.559热损失(散热)取用0.2010热损失(灰渣)取用0.0611热损失(总)++++6.4112锅炉热效率100-93.5913系数(保热)—1-/(+)0.997914蒸汽(过热)的焓调用函数,=24.23397.415焓(供水)调用函数,=19.351239.316蒸汽(过热)流量给定148517蒸汽(再热)焓(出口)调用函数,=4.163603.418蒸汽(再热)焓(进口)调用函数,=4.352985.419再热蒸汽(再热)流量给定123020热量(锅炉有效利用)(-)+(-)3.9647E+0921锅炉燃料消耗量(实际)/(/100)19197722锅炉燃料消耗量(计算)(1-/100)/360053.013.5炉膛设计和热力结算3.5.1炉膛水冷壁结构特征和热有效系数的计算图3.1炉膛的结构设计表3.7炉膛结构特征和水冷壁有效系数的计算序号名称符号单位计算公式或数据来源结果一、炉膛结构计算1面积(前墙)(44.000+7.271+9.834/2)×18.2181023.602面积(后墙)(6.355+39.132+7.271+9.834/2)*18.2181050.693面积(侧墙)(14.592-4.085+14.592)/2×4.868+39.132×14.592+(14.592+9.834)/2×11.912/2704.854侧墙面积之和1409.715炉墙削去四个切角的面积4×1.33×24.0×2255.366补四角面积4×1.88×24.0180.487燃烧器布置损失的面积-74.888面积(出口烟窗)(14.592-4.085)×18.218191.429总面积(包围炉膛)+++-3600.5310容积(方形炉膛)12840.6611损失容积(四个切角)1.332/2×4×2484.9112实际容积(炉膛)12755.7513辐射层有效厚度(炉膛)3.612.754二、水冷壁热有效系数的计算14热有效系数(水冷壁)—查表3-60.4515所占炉墙面积(燃烧器)估算50.0016热有效系数(炉膛出口烟窗平面)—=0.80.450.3617平均热有效系数(炉膛水冷壁)—[(--)×+×0+×]/0.44三、在BMCR工况下,假定下面5层燃烧运行,同时每层燃烧器给粉量相同18相对高度(燃烧器布置)—0.3619Ⅿ值—0.59-0.50.4120有效截面积(燃烧器区域炉膛)14.592×18.218-1.332/2×4262.3021当量半径9.1373.5.2炉膛的热力计算表3.8炉膛热力计算序号名称符号单位计算公式或数据来源结果1温度(热空气)假设后校核3262热空气理论焓调用函数2551.83总漏风系数(炉膛和制粉系统)+—查表3.40.064过量空气系数(空预器出口)—α"-(△αf+△αpcs)1.145空气带入锅炉内部热量βah"Iha0+(△αf+△αpcs)Icao2918.161ḳց燃料带入锅炉内部的有效热Qf(100-q3-q4-q6)/(100-q4)+Qa24971.07燃烧理论温度调用函数1969.08燃烧理论温度tth+2732242.09炉膛烟气温度在出口处假设后校核1365炉膛烟气温度在出口处θ"f+273163810炉膛烟气焓值在出口处调用函数16599.411烟气平均热容/()(-)/(-)13.86112波尔兹曼数—()()0.7313容积份额(水蒸汽)—烟气特性,查表3.40.0892三原子气体的容积份额—烟气特性,查表3.40.2245三原子气体辐射减弱系数调用函数0.039414平均直径(灰粒)中速磨煤机12浓度(烟气中的飞灰)烟气特性,查表3.40.0156灰粒辐射减弱系数调用函数0.062915最上排燃烧器布置高度结构计算23.860最下排燃烧器布置高度结构计算15.360高度差ht-hun8.500炉膛计算高度结构计算49.956焦炭颗粒浓度调用函数3.754916焦炭颗粒的平均粒径取用38焦碳粒子辐射减弱系数调用函数0.023917火焰吸收减弱系数kgrg+kashμash+kcokμcok0.1262锅炉内部辐射层光学密度—kaS1.61018锅炉内部火焰黑度—1-e-τ0.80火焰综合黑度(烟气)—调用函数0.60119炉膛黑度—式(3-28)[31]0.770炉膛火焰最高温的相对高度≈xB0.36020炉膛出口无量纲烟温—热有效系数法,式(3-26)[31]0.691温度(炉膛出口)1548.2温度(炉膛出口)1275.2偏差(计算结果)允许误差±100℃-89.821炉膛出口无量纲烟温—前苏73计算修正法,式(3-30)[31]0.702温度(炉膛出口)1573.6温度(炉膛出口)1300.6偏差(计算结果)允许误差±100℃-64.422锅炉内部传热量式(3-31)[31]8353.823第一悬吊管之前的锅炉内部容积估算,+++17856.14燃烧器区域炉膛容积热强度/,一般在75~100之间100.0024燃烧器区域炉膛断面热强度/,上限在4~4.6之间4.4025燃烧器区域炉墙面积754.6226富燃缺氧条件下主燃烧区燃尽份额—取0.70.727主燃烧区壁面热强度/,上限约1.3~2.01.553.6前屏过热器设计和热力计算3.6.1减温水假设表3.9减温水假设序号名称符号单位计算公式或数据来源结果1一级减温水量假设后校核56.02二级减温水量假设后校核64.03.6.2前屏的结构计算图3.2前屏过热器的结构设计表3.10前屏结构计算序号名称符号单位计算公式或数据来源结果1管径结构设计Φ36.3×6.02屏片数—结构设计63每片屏小屏数—结构设计64每片小屏管子数—结构设计125管子总数—n1×n2×n34326流通截面(工质)π/4×di2×∑n0.2917横间距结构设计2.6888纵间距结构设计0.0519系数—结构设计1.2310主与烟气接触传热面的角系数—查图3-50.8711屏片最外圈管子的外轮廓线所围成的平面面积(16+0.02065)×(3.607+0.0413)×2×6×21402.7612计算与烟气接触传热面积Fpxp1220.4013顶棚与烟气接触传热面积(0.591+3.607×2+0.85+0.794)×18.816172.1414前墙与烟气接触传热面积16×18.816291.4815侧墙与烟气接触传热面积(0.591+3.607×2+0.85+0.794)×16×2302.3716总与烟气接触传热面积+++1986.3817计算与烟气接触传热面积所占份额—0.614418炉顶与烟气接触传热面积所占份额—0.086719前墙与烟气接触传热面积所占份额—0.146720侧墙与烟气接触传热面积所占份额—0.152221与烟气接触传热面区总容积16×9.449×18.8162754.2022与烟气接触传热面区总包围面积2450.0023有效厚度(烟气辐射层)3.64.04724系数—16/2.6885.9525系数—8.064/2.6883.0026前屏穿透角系数—查附图A-20.1227面积(烟气流经)(18.816-0.0413×6)×16287.5228由炉膛到前屏区的烟气流份额—9.449/13.3560.66863.6.3前屏的热力计算表3.11前屏热力计算序号名称符号单位计算公式或数据来源结果一、烟气参数1烟气温度在入口处炉膛出口温度,查表4-713652烟气焓值在入口处炉膛出口烟焓,查表4-716599.43烟气温度在出口处假设后校核11124烟气焓值在出口处调用函数13209.85平均温度(烟气)0.51238.56平均温度(烟气)+2731511.57烟气放热量2261.4二、炉内直接辐射热8炉膛出口烟窗热有效系数—炉膛结构计算,查表4-60.369到屏区炉膛出口热流113.1610炉膛出口截面积炉膛设计,13.356×18.816191.4211炉膛直接通过热辐射传递的热408.612前屏区炉膛出口截面积结构设计,9.449×18.816172.1413落到前屏区炉膛直接通过热辐射传递的热367.5落到后屏区炉膛直接通过热辐射传递的热41.214前屏区直接辐射中透过前屏区落到后屏的通过热辐射传递的热44.115前屏区获得的炉膛直接通过热辐射传递的热323.416其中,主与烟气接触传热面所得198.7顶棚与烟气接触传热面所得28.0前墙与烟气接触传热面所得47.5两侧墙与烟气接触传热面所得49.2三、屏区空间(烟气)穿透辐射17有效厚度(烟气辐射层)结构计算,查表4-94.04718容积份额(水蒸汽)—烟气特性,查表4-30.0892总容积份额(三原子气体)—烟气特性,查表4-30.2245减弱系数(三原子气体)式(3-19),调用函数0.085919平均直径(灰粒)中速磨煤机12浓度(烟气中的飞灰)烟气特性,查表4.30.0156灰粒辐射减弱系数式(3-20),调用函数0.106220吸收减弱系数(烟气介质)0.192121光学密度(烟气介质)—0.77722黑度(烟气)—0.54043788723烟气的综合黑度(烟气)—0.47724热有效系数(屏空间)—选取0.3625黑度(屏空间)—0.71726下一级获取屏空间通过热辐射传递的热有效系数—选取0.33前屏空间向后屏的穿透通过热辐射传递的热流量(+273)449.3427与烟气接触传热面出口处的截面积,结构计算291.48前屏空间向后屏的穿透通过热辐射传递的热271.3四、前屏对流传热量的计算与校核28顶棚与烟气接触传热面以对流传热方式吸收的热量假设后校核175.0前墙和两侧墙与烟气接触传热面以对流传热方式吸收的热量假设后校核600.029附加与烟气接触传热面的以对流传热方式吸收的热量775.030前屏与烟气接触传热面的以对流传热方式吸收的热量--1215.131前屏与烟气接触传热面的总吸热量1413.832前屏过热器进口汽温假设后校核46533前屏过热器进口蒸汽焓调用函数,=26.92980.034前屏蒸汽(过热)流量136535前屏过热器出口蒸汽焓3177.636前屏过热器出口蒸汽温度调用函数,=26.5509.637前屏过热器平均蒸汽温度487.338工质质量流动速度/()1301.739与烟气接触传热面污染热阻/选取0.006840与烟气接触传热面灰污表面温度+273+1000/1177.941与烟气接触传热面黑度—选取0.842通过热辐射传递的热交换综合系数—0.42643烟气对与烟气接触传热面辐射换热热流79.5544烟气对与烟气接触传热面辐射换热热流76.3545二者偏差,说明和选取合适-4.046辐射放热系数(烟气)/()238.4547烟气容积烟气特性,查表3.47.523面积(烟气流经)结构计算,查表3.10287.52流动速度(烟气)5.13448运动黏度(烟气)调用函数2.1986E-0449导热系数(烟气)/()调用函数0.129250普朗特数(烟气)—调用函数0.55651雷诺数(烟气)—964.4752努塞尔数(烟气)—12.9253对流放热系数(烟气)/()40.4154修正系数—选取0.54放热系数(烟气侧)/()160.6755传热系数/()/(1+(1+/))70.7456端差(进口处)900.0端差(出口处)602.38传热温度差值式(3-65)[31]741.3前屏以热对流方式传递的热量1207.3偏差(计算结果)允许误差±2%-0.6五、附加受热面对流吸热量57蒸汽温度(分离器)假设后校核430顶棚与烟气接触面金属管中的蒸汽温度分离器出口温度与前屏进口工质温度的平均值448顶棚烟气接触面金属管与烟气的温度差值791.0顶棚烟气接触面金属管与烟气通过对流传热的热量Qcec,tr181.7顶棚计算与烟气接触传热面传热量的偏差δQce允许误差±10%(3.8)58前、侧墙烟气接触面水冷壁中蒸汽温度tfr+s稍低于分离器汽温435前、侧墙烟气接触面金属管与烟气的温度差值Δtfr+s803.5前侧墙烟气接触面金属管与烟气通过对流传热的热量Qfr+sc,tr636.8前侧墙计算与烟气接触传热面传热量的偏差δQfr+s允许误差±10%(6.1)59顶棚烟气接触面吸收热的总量Qcep1203.060前、侧墙烟气接触面吸收热的总量Qwwp1733.561后屏区烟气焓值在入口处Ip2'14333.162后屏区烟气温度在入口处ϑp2'调用函数1197.963透过前屏区到后屏区的总通过热辐射传递的热ΣQp1"315.43.7后屏过热器设计和热力计算3.7.1后屏结构计算表3.12后屏结构计算序号名称符号单位计算公式或数据来源结果1蒸汽温度(分离器)结构设计Φ39.45×6.252顶棚与烟气接触面金属管中的蒸汽温度—结构设计183顶棚烟气接触面金属管与烟气的温度差值—结构设计215顶棚烟气接触面金属管与烟气通过对流传热的热量—n1×n23786顶棚计算与烟气接触传热面传热量的偏差π/4×di2×∑n0.2848前、侧墙烟气接触面水冷壁中蒸汽温度结构设计0.8969前、侧墙烟气接触面金属管与烟气的温度差值结构设计0.05410前侧墙烟气接触面金属管与烟气通过对流传热的热量—0.054/0.044451.2111前侧墙计算与烟气接触传热面传热量的偏差—查图3-50.912顶棚烟气接触面吸收热的总量(16+0.022225)×(1.939+0.04445)×2×201271.1713前、侧墙烟气接触面吸收热的总量Fpxp1144.0514后屏区烟气焓值在入口处(0.794+2.217+0.396)×18.81657.0015后屏区烟气温度在入口处16×(0.794+2.217+0.396)×2100.1316透过前屏区到后屏区的总通过热辐射传递的热Hp+Fce+Fs1301.1817蒸汽温度(分离器)—Hp/∑H0.879218顶棚与烟气接触面金属管中的蒸汽温度—Fce/∑H0.043819顶棚烟气接触面金属管与烟气的温度差值—Fs/∑H0.077020顶棚烟气接触面金属管与烟气通过对流传热的热量16×3.407×18.8161011.4421顶棚计算与烟气接触传热面传热量的偏差Hp+2Fce+Fs+16×18.816×21941.1522前、侧墙烟气接触面水冷壁中蒸汽温度3.6Vp2/∑F1.87623前、侧墙烟气接触面金属管与烟气的温度差值—16/0.89617.8624前侧墙烟气接触面金属管与烟气通过对流传热的热量—2.217/0.8962.4725前侧墙计算与烟气接触传热面传热量的偏差—0.1426顶棚烟气接触面吸收热的总量—16/2.2177.2227前、侧墙烟气接触面吸收热的总量—0.896/2.2170.4028后屏区烟气焓值在入口处—0.1829后屏区烟气温度在入口处(18.816-0.04445×20)×(16-0.60/2)272.0630透过前屏区到后屏区的总通过热辐射传递的热—1-0.33143.7.2后屏热力计算表3.13后屏热力计算序号名称符号单位计算公式或数据来源结果一、烟气参数1烟气温度在入口处前屏热力计算,查表4-101197.92烟气焓值在入口处前屏热力计算,查表4-1014333.13烟气温度在出口处假设后校核10704烟气焓值在出口处调用函数12661.55平均温度(烟气)0.51134.06平均温度(烟气)+2731407.07放热量(烟气)1668.1二、炉内直接辐射热8由前屏区到后屏区的穿透辐射前屏热力计算,查表4-10315.49由炉膛到后屏区的直接辐射前屏热力计算,查表4-1041.210到后屏区的外来总通过热辐射传递的热356.611透过后屏区到高温再热器区域的通过热辐射传递的热Qp2,f"φvp,2+ΣQp1"φpp,262.512后屏区吸收的外来通过热辐射传递的热294.013其中,主与烟气接触传热面所得258.5顶棚与烟气接触传热面所得12.9两侧墙与烟气接触传热面所得22.6三、屏区空间(烟气)穿透辐射14有效厚度(烟气辐射层)结构计算,查表4-111.87615容积份额(水蒸汽)—烟气特性,查表4-30.0927总容积份额(三原子气体)—烟气特性,查表4-30.2343减弱系数(三原子气体)式(3-19),调用函数0.146116平均直径(灰粒)中速磨煤机12浓度(烟气中的飞灰)烟气特性,查表4-30.0156减弱系数(灰分颗粒)式(3-20),调用函数0.122817吸收减弱系数(烟气介质)0.268818光学密度(烟气介质)—0.50419黑度(烟气)—0.39606567820烟气的综合黑度(烟气)—0.37921热有效系数(屏空间)—选取0.3122黑度(屏空间)—/(+(1-))0.66323下一级与烟气接触传热面获取屏空间通过热辐射传递的热有效系数—选取0.3后屏区向高温再热器的屏空间穿透通过热辐射传递的热流量(+273)436.6824与烟气接触传热面出口处的截面积18.816×13.484,结构计算245.64后屏区向高温再热器的屏空间穿透辐射170.0四、后屏对流传热量的计算与校核25顶棚与烟气接触传热面以对流传热方式吸收的热量假设后校核190.0两侧墙与烟气接触传热面以对流传热方式吸收的热量假设后校核115.0附加与烟气接触传热面以对流传热方式吸收的热量305.0后屏与烟气接触传热面的以对流传热方式吸收的热量--1193.126后屏与烟气接触传热面的总吸热量1451.627前屏过热器汽温(出口处)前屏热力计算,查表4-1051028前屏过热器出口蒸汽焓前屏热力计算,查表4-103177.629减温水量查表4-85630温度(减温水)℃,初参28231焓值(减温水的)≈给水焓,初参1239.332流量(后屏过热器出口)142133焓(后屏过热器进口)(+)/3101.234蒸汽温度(后屏过热器进口)调用函数,p=26.5490.335焓(后屏过热器出口)+/(/3.6)3296.236汽温(后屏过热器出口处)调用函数,p=26.1541.337后屏过热器平均蒸汽温度515.838工质质量流动速度/()1388.039与烟气接触传热面污染热阻/选取0.004940计算与烟气接触传热面积结构计算,查表4-111144.0541与烟气接触传热面灰污表面温度+273+1000/1118.342与烟气接触传热面黑度—选取0.8通过热辐射传递的热交换综合系数—0.34643烟气对与烟气接触传热面辐射换热热流46.1844烟气对与烟气接触传热面辐射换热热流45.6645二者偏差,说明和选取合适-1.146辐射放热系数(烟气)/()1000160.0147烟气容积烟气特性,查表4-37.523面积(烟气流经)结构计算,查表4-11272.06流动速度(烟气)7.55448运动黏度(烟气)调用函数1.9581E-0449导热系数(烟气)/()调用函数0.120350普朗特数(烟气)—调用函数0.56751雷诺数(烟气)—1714.8380952努塞尔数(烟气)—18.3753对流放热系数(烟气)/()49.7154修正系数—选取0.85放热系数(烟气侧)/()196.7155传热系数/()/(1+(1+/))90.5456端差(进口处)707.6端差(出口处)528.724844传热温度差值式(3-65)[31]613.857以热对流方式传递的热量1199.5偏差(计算结果)允许误差±2%0.5五、附加受热面对流吸热量58顶棚与烟气接触面金属管中的蒸汽温度分离器出口温度与前屏进口工质温度的平均值448顶棚烟气接触面金属管与烟气的温度差值686.5顶棚烟气接触面金属管与烟气通过对流传热的热量201.8顶棚计算与烟气接触传热面传热量的偏差允许误差±10%6.259侧墙烟气接触面水冷壁中蒸汽温度稍低于分离器汽温425侧墙烟气接触面金属管与烟气的温度差值709.0侧墙烟气接触面金属管与烟气通过对流传热的热量121.2侧墙计算与烟气接触传热面传热量的偏差允许误差±10%5.460顶棚烟气接触面吸收热的总量202.961侧墙烟气接触面吸收热的总量137.662透过后屏到高温再热器的
通过热辐射传递的热232.53.8高位再热器设计和热力计算3.8.1高温再热器结构计算图3.3高温再热器表3.14高温再热器结构计算序号名称符号单位计算公式或数据来源结果1管径结构设计Φ58.5×3.252管屏片数—结构设计313每片管屏管子数—结构设计164管子总数—4965流通截面(工质)1.2226横间距结构设计0.5607纵间距结构设计0.0738系数—0.073/0.06351.159主与烟气接触传热面的角系数—查图3-50.9310屏片最外圈管子的外轮廓线所围成的平面面积(13.484+0.032)×(2.556+0.064)×2×332337.1911计算与烟气接触传热面积2173.5812顶棚与烟气接触传热面积4.84×18.81688.1713两侧墙与烟气接触传热面积(15.42+12.93)/2×4.84×2137.2114底部与烟气接触传热面积(4.982+0.025/)×18.81691.2915总与烟气接触传热面积2490.2616计算与烟气接触传热面积所占份额—0.872817顶棚与烟气接触传热面积所占份额—0.035418侧墙与烟气接触传热面积所占份额—0.055119底部与烟气接触传热面积所占份额—0.036720与烟气接触传热面区总包围面积+15.42×18.816+12.927×18.8163006.6721与烟气接触传热面区总容积/2×18.8161249.8522有效厚度(烟气辐射层)1.49623系数—13.484/2.5565.2824系数—0.56/2.5560.2225由高温再热器入口到高温再热器出口的穿透角系数—查附图A-10.1026与烟气接触传热面入口处面积(烟气流经)15.418×18.816-13.484×0.0635×33252.6227与烟气接触传热面出口处面积(烟气流经)13.942×18.816-13.484×0.0635×33225.7328平均面积(烟气流经)239.183.8.2高温再热器热力计算由于高温再热器的,故高温再热器的热力计算采用半辐射受热面(屏式受热面)的计算方法。表3.15高温再热器热力计算序号名称符号单位计算公式或数据来源结果一、烟气参数1烟气温度在入口处后屏出口烟温,查表3.1310702烟气焓值在入口处后屏出口烟焓,查表3.1312661.53烟气温度在出口处假设后校核9474烟气焓值在出口处调用函数11061.75平均温度(烟气)1008.56平均温度(烟气)1281.57放热量(烟气)1596.4二、外来直接辐射热8透过后屏到高温再热器的
通过热辐射传递的热,查表3.13232.59透过高再到第一悬吊管的辐
射热23.310高温再热器区吸收的外来通过热辐射传递的热209.311其中,主与烟气接触传热面所得182.7顶棚与烟气接触传热面所得7.4两侧墙与烟气接触传热面及折焰角上方所得11.5底部与烟气接触传热面所得7.7三、屏区空间(烟气)穿透辐射12有效厚度(烟气辐射层)结构计算,查表3.141.49613容积份额(水蒸汽)—烟气特性,查表3.40.0927总容积份额(三原子气体)—烟气特性,查表3.40.2343减弱系数(三原子气体)调用函数0.180814平均直径(灰粒)中速磨煤机12浓度(烟气中的飞灰)烟气特性,查表3.40.0156减弱系数(灰分颗粒)调用函数0.132115吸收减弱系数(烟气介质)0.312916光学密度(烟气介质)—0.46817黑度(烟气)—0.37393409518烟气的综合黑度(烟气)—0.36319热有效系数(屏空间)—选取0.3320黑度(屏空间)—/(+(1-))0.63321下一级获取屏空间辐射的热有效系数—选取0.3322高温再热器区空间烟气向第一悬吊管的穿透通过热辐射传递的热流量(+273)426.2323与烟气接触传热面出口处的截面积19.3212.95,结构计算235.50高温再热器区空间烟气向第一悬吊管的穿透通过热辐射传递的热116.5四、高温再热器对流吸热量的计算与校核24顶棚与烟气接触传热面以对流传热方式吸收的热量假设后校核60.0两侧墙与烟气接触传热面以对流传热方式吸收的热量假设后校核93.0底部与烟气接触传热面以对流传热方式吸收的热量假设后校核64.0附加与烟气接触传热面以对流传热方式吸收的热量217.0高温再热器与烟气接触传热面的以对流传热方式吸收的热量1262.825高温再热器烟气接触面吸收热的总量1445.526高温再热器出口蒸汽温度给定57027高温再热器出口汽焓调用函数,=4.163603.828高温再热器进口汽焓-/(/3.6)3379.529高温再热器进口汽温调用函数,'=4.26473.030高温再热器平均蒸汽温度521.531与烟气接触传热面污染热阻/选取0.005032比容(蒸汽)调用函数,=4.218.2376E-02工质质量流动速度/()279.7蒸汽流动速度23.0蒸汽侧对流放热系数/()查附录4,或调用函数1092.06计算与烟气接触传热面积㎡结构计算,查表3.142173.58与烟气接触传热面灰污表面温度(+273)+1000(+1/)/1003.033与烟气接触传热面的黑度—选取0.834通过热辐射传递的热交换综合系数—0.33235烟气对与烟气接触传热面辐射换热热流31.7636烟气对与烟气接触传热面辐射换热热流31.9337两者之间的偏差,说明和选取合适0.638辐射放热系数(烟气)/()114.0339烟气容积烟气特性,查表3.41.200面积(烟气流经)结构计算,查表3.14239.18流动速度(烟气)1.24840运动黏度(烟气)调用函数1.6879E-0441导热系数(烟气)/()调用函数0.109742普朗特数(烟气)—调用函数0.57943雷诺数(烟气)—469.666155844努塞尔数(烟气)—8.5245对流放热系数(烟气)/()14.7246修正系数—选取0.85放热系数(烟气侧)/()115.3047传热系数/()/(1+(1+/)(+1/))64.7548端差(进口处)597.0457526端差(出口处)377.0传热温度差值式(3-65)[31]478.649以热对流方式传递的热量1270.8偏差(计算结果)允许误差±2%0.6五、附加受热面对流吸热量50顶棚与烟气接触面金属管中的蒸汽温度分离器出口温度与前屏进口工质温度的平均值447.5顶棚烟气接触面金属管与烟气的温度差值561.0顶棚烟气接触面金属管与烟气通过对流传热的热量60.4顶棚计算与烟气接触传热面传热量的偏差允许误差±10%0.751侧墙和底部烟气接触面水冷壁中蒸汽温度稍低于分离器汽温425侧墙和底部烟气接触面金属管与烟气的温度差值583.5侧墙烟气接触面金属管与烟气通过对流传热的热量97.8侧墙计算与烟气接触传热面传热量的偏差允许误差±10%5.2底部烟气接触面金属管与烟气通过对流传热的热量65.1底部计算与烟气接触传热面传热量的偏差允许误差±10%1.752顶棚烟气接触面吸收热的总量67.453侧墙和底部烟气接触面吸收热的总量176.254高温再热器向第一悬吊管的通过热辐射传递的热139.83.9第一吊管热力计算3.9.1第一悬吊管结构计算表3.16第一悬吊管结构计算序号名称符号单位计算公式或数据来源结果1管径结构设计Φ34.9×6.042列数n1-结构设计63每列管子数-结构设计484所有管数-2885横间距结构设计0.3366纵间距结构设计0.0567管与烟气交换热量的面积408.198有效厚度(烟气辐射层)0.9((4/)•(/)-1)0.5869面积(烟气流经)(18.816-0.0349×56)×12.927210.233.9.2第一悬吊管热力计算根据第一悬吊管的结构,第一悬吊管的热力计算采用错列的对流受热面计算方法,计算传热系数时在错列的基础上打个折扣。表3.17第一悬吊管热力计算序号名称符号单位计算公式或数据来源结果1烟气温度在入口处高温再热器出口烟温,查表3.159472烟气焓值在入口处高温再热器出口烟焓,查表3.1511061.73烟气温度在出口处假设后校核922.54烟气焓值在出口处调用函数10744.45平均温度(烟气)934.86平均温度(烟气)1207.87放热量(烟气)316.78高再向第一悬吊管的通过热辐射传递的热,查表3.15139.89第一悬吊管烟气接触面吸收热的总量456.510有效厚度(烟气辐射层)结构计算,查表3.160.58611容积份额(水蒸汽)—烟气特性,查表3.40.0927总容积份额(三原子气体)—烟气特性,查表3.40.2343减弱系数(三原子气体)调用函数0.311612平均直径(灰粒)中速磨煤机12浓度(烟气中的飞灰)烟气特性,查表3.40.0156减弱系数(灰分颗粒)调用函数0.139713吸收减弱系数(烟气介质)0.451314光学密度(烟气介质)—0.26515黑度(烟气)—0.23316第一悬吊管汽温屏区水冷壁蒸汽温度43517与烟气接触传热面污染热阻/选取0.004818与烟气接触传热面灰污表面温度+273+1000/992.519与烟气接触传热面的黑度—选取0.920烟气对与烟气接触传热面辐射换热热流13.7321辐射放热系数(烟气)/63.8122烟气容积/烟气特性,查表3.47.523面积(烟气流经)结构计算,查表3.16210.23流动速度(烟气)8.39223运动黏度(烟气)调用函数1.5330E-0424导热系数(烟气)/调用函数0.103225普朗特数(烟气)—调用函数0.58026雷诺数(烟气)—1910.43073627努塞尔数(烟气)—24.4728对流放热系数(烟气)/72.3629利用系数—选取1.0放热系数(烟气侧)/136.1630传热系数/82.3431传热温度差值499.832以热对流方式传递的热量316.9偏差(计算结果)允许误差±2%0.13.10高温对流过热器设计和热力计算图3.4高温过热器3.10.1高温对流过热器结构计算表3.18高温对流过热器结构计算序号名称符号单位计算公式或数据来源结果1管径mm结构设计Φ35.1×6.662屏片数—结构设计773每片屏管子数—结构设计124管子总数—结构设计9245流通截面(工质)0.4106横间距结构设计0.2447纵间距结构设计0.0768系数—结构设计2.009主与烟气接触传热面的角系数—查图3-50.6210前半片管屏表面积(10.943+0.019)×(1.753+0.038)×2×823219.8011后半片管屏表面积(8.053+0.019)×(1.753+0.038)×2×822370.9412管屏总表面积F1+F25590.7413计算与烟气接触传热面积Fpxp3466.2614顶棚与烟气接触传热面积(0.994+1.753×2+0.936+0.673)×18.816111.2915侧墙与烟气接触传热面积(12.927+9.4)/2×6.108×2136.3716底部与烟气接触传热面积7.063×18.816128.6717总与烟气接触传热面积3842.5918计算与烟气接触传热面积所占份额—0.902119顶棚与烟气接触传热面积所占份额—0.029020侧墙与烟气接触传热面积所占份额—0.0421底部与烟气接触传热面积所占份额—0.033522与烟气接触传热面区总容积×18.8161242.1923与烟气接触传热面区总包围面积+12.927×18.816+9.4×18.8164249.3424有效厚度(烟气辐射层)1.05225前半屏入口面积(烟气流经)12.353×18.816-0.0381×82×10.943190.8526前半屏出口面积(烟气流经)m211.341×18.816-0.0381×82×10.943172.4227后半屏入口面积(烟气流经)m210.801×18.816-0.0381×82×8.053171.6128后半屏出口面积(烟气流经)m29.789×18.816-0.0381×82×8.053153.1729面积(烟气流经)m2172.013.10.2高温对流过热器热力计算由于高温对流过热器的,故高温对流过热器的热力计算采用半辐射受热面的计算方法。表3.19高温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结果1烟气温度在入口处一吊出口烟温,查表3.17922.52烟气焓值在入口处一吊出口烟焓,查表3.1710744.43烟气温度在出口处假设后校核7804烟气焓值在出口处调用函数8928.85平均温度(烟气)851.256平均温度(烟气)1124.257烟气放热量1811.78有效厚度(烟气辐射层)结构计算,查表3.181.0529容积份额(水蒸汽)—烟气特性,查表3.40.0927总容积份额(三原子气体)—烟气特性,查表3.40.2343减弱系数(三原子气体)调用函数0.242110平均直径(灰粒)筒式磨煤机12浓度(烟气中的飞灰)烟气特性,查表3.40.0156减弱系数(灰分颗粒)调用函数0.145611吸收减弱系数(烟气介质)0.387712光学密度(烟气介质)—0.40813黑度(烟气)—0.3350289314烟气的综合黑度(烟气)—0.33015热有效系数(屏空间)—选取0.2516黑度(屏空间)—/(+(1-))0.66317下一级获取屏空间通过热辐射传递的热有效系数—选取0.3418高温过热器向第二悬吊管的穿透通过热辐射传递的热流量15.7219与烟气接触传热面出口处的截面积结构计算18.816×9.4171.24高温过热器向第二悬吊管的穿透通过热辐射传递的热50.820顶棚与烟气接触传热面以对流传热方式吸收的热量假设后校核60两侧墙与烟气接触传热面以对流传热方式吸收的热量假设后校核75底部与烟气接触传热面以对流传热方式吸收的热量假设后校核70.0附加与烟气接触传热面以对流传热方式吸收的热量205.0高温过热器的以对流传热方式吸收的热量1555.921高温过热器汽温(出口处)初参57022高温过热器出口蒸汽焓调用函数,=25.4MPa3398.223高温过热器进口蒸汽焓/(/3.6)3198.324高温过热器进口蒸汽温度调用函数,p=26.1MPa513.525高温过热器平均蒸汽温度℃541.826工质质量流动速度/()1005.227与烟气接触传热面污染热阻/选取0.004328与烟气接触传热面灰污表面温度(+273)+1000/917.129与烟气接触传热面的黑度—选取0.830通过热辐射传递的热交换综合系数—0.30531烟气对与烟气接触传热面辐射换热热流15.3932烟气对与烟气接触传热面辐射换热热流15.0233两者之间的偏差,说明和选取合适-2.434辐射放热系数(烟气)/()74.2735烟气容积烟气特性,查表4-37.523面积(烟气流经)结构计算,查表4-17172.01流动速度(烟气)9.54736运动黏度(烟气)调用函数1.3625E-0437导热系数(烟气)/(调用函数0.095938普朗特数(烟气)—调用函数0.58539雷诺数(烟气)—2669.66545540努塞尔数(烟气)—24.2541对流放热系数(烟气)/(61.0442修正系数—选取0.75放热系数(烟气侧)/(113.8543传热系数/(76.4344端差(进口处)352.5端差(出口处)266.5传热温度差值式(3-65)[31]307.545以热对流方式传递的热量1536.9偏差(计算结果)允许误差±2%-1.2附加与烟气接触传热面以对流传热方式吸收的热量46顶棚和包覆与烟气接触面金属管中的蒸汽温度++分离器出口温度与前屏进口工质温度的平均值447.5顶棚和包覆烟气接触面金属管与烟气的温度差值++403.75顶棚烟气接触面金属管与烟气通过对流传热的热量0.001++64.8顶棚计算与烟气接触传热面传热量的偏差允许误差±10%8.0两侧包覆烟气接触面金属管与烟气通过对流传热的热量0.001++79.4两侧包覆计算与烟气接触传热面传热量的偏差允许误差±10%5.9底部包覆烟气接触面金属管与烟气通过对流传热的热量0.001++74.9底部包覆计算与烟气接触传热面传热量的偏差允许误差±10%7.047顶棚和包覆烟气接触面吸收热的总量++205.0第二级喷水量校核48减温水之前的蒸汽温度后屏出口汽温,查表4-11541.349减温水之前蒸汽焓后屏出口蒸汽焓,查表4-113296.250减温水之后的蒸汽温度高过进口汽温,查本表513.551减温水之后的蒸汽焓高过蒸汽进口焓,查本表3070.352减温水的焓值值≈给水焓,初参1239.353减温水量65.254第二级减温水量偏差允许误差±5%1.93.11第二悬吊管的热力计算3.11.1第二悬吊管的结构尺寸计算表3.20第二悬吊管结构计算序号名称符号单位计算公式或数据来源结果1管径结构设计Φ63.5×9.032管子总数—结构设计1003后烟井前墙管子节距结构设计0.168悬吊管二排管子4横向节距结构设计0.3365纵向节距结构设计0.1686系数—结构设计2.657两排管的角系数—查图3-50.748单根管长结构设计8.5009管与烟气交换热量的面积πdL∑n169.5710有效厚度(烟气辐射层)0.9d((4/π)•(s1s2/d2)-1)0.96211面积(烟气流经)(18.816-0.0635×113/2)×9.4137.523.11.2第二悬吊管的热力计算表3.21第二悬吊管热力计算序号名称符号单位计算公式或数据来源结果1烟气温度在入口处高过出口烟温,查表3.197802烟气焓值在入口处高过出口烟焓,查表3.198928.83烟气温度在出口处假设后校核771.24烟气焓值在出口处调用函数8818.55平均温度(烟气)775.66平均温度(烟气)1048.67烟气放热量110.18高过向第二悬吊管的通过热辐射传递的热,查表3.1950.8第二悬吊管吸收的外来通过热辐射传递的热37.69第二悬吊管烟气接触面吸收热的总量147.710有效厚度(烟气辐射层)Sm结构计算,查表3.200.96211容积份额(水蒸汽)rH2O—烟气特性,查表3.40.0927总容积份额(三原子气体)rg—烟气特性,查表3.40.2343减弱系数(三原子气体)调用函数0.266112平均直径(灰粒)中速磨煤机12浓度(烟气中的飞灰)烟气特性,查表3.40.0156减弱系数(灰分颗粒)调用函数0.152713吸收减弱系数(烟气介质)0.418914光学密度(烟气介质)—0.40315黑度(烟气)—0.33216第二悬吊管汽温分离器出口温度与前屏进口工质温度的平均值447.517与烟气接触传热面污染热阻/选取0.004518与烟气接触传热面灰污表面温度928.319与烟气接触传热面的黑度—选取0.920烟气对与烟气接触传热面辐射换热热流7.8921辐射放热系数(烟气)/()65.5922烟气容积烟气特性,查表4-37.523面积(烟气流经)结构计算,查表4-19137.52流动速度(烟气)11.13823运动黏度(烟气)调用函数1.7721E-0424导热系数(烟气)/(调用函数0.113125普朗特数(烟气)—调用函数0.57526雷诺数(烟气)—3991.2227努塞尔数(烟气)—41.2928对流放热系数(烟气)/()133.8529利用系数—选取1.0放热系数(烟气侧)/(199.4430传热系数/(105.1131传热温度差值328.132以热对流方式传递的热量0.001110.3偏差(计算结果)允许误差±2%0.233悬吊管向低再垂直段通过热辐射传递的热量13.23.12低温再热器垂直段设计和热力计算3.12.1低温再热器垂直段结构计算表3.22低再垂直段结构计算序号名称符号单位计算公式或数据来源结果1管径结构设计Φ60.3×4.22片数—结构设计963每片管子数—结构设计84管子总数—7685横间距结构设计0.3366纵间距结构设计0.1127流通截面(工质)1.6258系数—1.869主与烟气接触传热面的角系数—查图3-50.6510屏片最外圈管子的外轮廓线所围成的平面面积(0.784+0.0603)×9.4×2×55×21746.0111计算与烟气接触传热面积1134.9112顶棚与烟气接触传热面积3.689×18.81667.2013两侧与烟气接触传热面积3.689×9.4×269.3514底部与烟气接触传热面积67.2015省煤器悬吊管×0.0635×9.4×110206.2716总与烟气接触传热面积1544.9417与烟气接触传热面区总容积34.7×18.816632.1518与烟气接触传热面区总包围面积∑F+9.4×18.816×21887.4319有效厚度(烟气辐射层)1.20620面积(烟气流经)(18.816-0.0603×55)×9.4140.07流通烟气份额21前一半屏片—0.9122后一半屏片—0.7523低温再热器平均烟气份额—0.833.12.2低温再热器垂直段热力计算由于低温再热器的,故低温再热器的热力计算采用半辐射受热面(屏式受热面)的计算方法。表3.23低温再热器垂直段热力计算序号名称符号单位计算公式或数据来源结果1烟气温度在入口处第二悬吊管出口烟温,查表3.21771.22烟气焓值在入口处第二悬吊管出口烟焓,查表3.218818.53烟气温度在出口处假设后校核7084烟气焓值在出口处调用函数8025.95平均温度(烟气)739.66平均温度(烟气)1012.67烟气份额—结构计算,查表3.220.838烟气放热量656.49有效厚度(烟气辐射层)结构计算,查表3.221.20610容积份额(水蒸汽)—烟气特性,查表3.40.0927总容积份额(三原子气体)—烟气特性,查表3.40.2343减弱系数(三原子气体)调用函数0.241211平均直径(灰粒)中速磨煤机12浓度(烟气中的飞灰)烟气特性,查表3.40.0156减弱系数(灰分颗粒)调用函数0.155612吸收减弱系数(烟气介质)0.396913光学密度(烟气介质)—0.47914黑度(烟气)—0.38029252315烟气的综合黑度(烟气)—0.35816热有效系数(屏空间)—选取0.2417黑度(屏空间)—0.69918下一级获取屏空间通过热辐射传递的热有效系数—选取0.2319低温再热器垂直段向转向室的穿透通过热辐射传递的热流量8.4520与烟气接触传热面出口处的截面积19.329.4,结构计算171.24低温再热器垂直段向转向室的穿透通过热辐射传递的热27.321顶棚与烟气接触传热面以对流传热方式吸收的热量假设后校核28.0两侧墙与烟气接触传热面以对流传热方式吸收的热量假设后校核28.0省煤器悬吊管以对流传热方式吸收的热量假设后校核110.0底部与烟气接触传热面以对流传热方式吸收的热量假设后校核20.0附加与烟气接触传热面以对流传热方式吸收的热量186.0低温再热器垂直段与烟气接触传热面的对流热量443.122透过悬吊管直接落到低温再热器垂直段的通过热辐射传递的热Qrh1vr,查表3.2113.223低温再热器垂直段烟气接触面吸收热的总量ΣQrh1v456.324低温再热器垂直段汽温(出口处)t"rh1v高再入口汽温,查表3.15473.025蒸汽的焓值(低温再热器垂直段出口)i"rh1v高再入口蒸汽焓,查表3.153379.526蒸汽的焓值(低温再热器垂直段进口)i'rh1v-/(/3.6)3308.727蒸汽温度(低温再热器垂直段进口)t'rh1v调用函数,=4.3442.728平均蒸汽温度(低温再热器垂直段)tav457.829与烟气接触传热面污染热阻Rf/选取0.004230比容(蒸汽)υ调用函数,4.280.073631工质质量流动速度ρω/()253.9蒸汽流动速度ωm/s18.732工质侧对流换热系数α2/()查附录4,或调用函数965.8633高温再热器与烟气接触传热面灰污表面温度+273)+1000(+1/α2)/842.434与烟气接触传热面的黑度—选取0.835通过热辐射传递的热交换综合系数—1/(1/+1/-1)0.32936烟气对与烟气接触传热面辐射换热热流10.2137烟气对与烟气接触传热面辐射换热热流10.0138两者之间的偏差%,说明和选取合适2.0239辐射放热系数(烟气)/()60.0140烟气容积烟气特性,查表3.47.523面积(烟气流经)结构计算,查表3.22140.07流动速度(烟气)8.76541运动黏度(烟气)调用函数1.1452E-0442导热系数(烟气)/()调用函数0.086243普朗特数(烟气)—调用函数0.59644雷诺数(烟气)—4614.85963645努塞尔数(烟气)—33.9146对流放热系数(烟气)/()48.4747修正系数—选取1.0放热系数(烟气侧)/()123.0748传热系数/()/(1+(1+/)(+1/))73.9849端差(进口处)298.2端差(出口处)265.3传热温度差值式(3-65)[31]281.450以热对流方式传递的热量445.8偏差(计算结果)允许误差±2%0.651顶棚和两侧包覆与烟气接触面金属管中的蒸汽温度分离器出口温度与前屏进口工质温度的平均值447.5顶棚及两侧包覆烟气接触面金属管与烟气的温度差值292.1顶棚烟气接触面金属管与烟气通过对流传热的热量27.4顶棚计算与烟气接触传热面传热量的偏差允许误差±10%1.0两侧包覆烟气接触面金属管与烟气通过对流传热的热量28.3两侧包覆计算与烟气接触传热面传热量的偏差允许误差±10%1.052底部与烟气接触传热面蒸汽温度稍低于低再水平段出口蒸汽温度540底部烟气接触面金属管与烟气的温度差值199.6底部烟气接触面金属管与烟气通过对流传热的热量18.7底部计算与烟气接触传热面传热量的偏差允许误差±10%6.453省煤器悬吊管蒸汽温度稍高于省煤器出口蒸汽温度390省煤器悬吊管传热温度差值349.6省煤器悬吊管以热对流方式传递的热量100.6省煤器悬吊管偏差(计算结果)允许误差±10%-8.554顶棚与包覆烟气接触面吸收热的总量+56.055低温再热器垂直段向转向室辐射的热量27.356低温再热器垂直段向低再水平段辐射的热量20.03.13转向室热力计算3.13.1转向室结构计算表3.24转向室结构计算序号名称符号单位计算公式或数据来源结果1顶棚与烟气接触传热面积9.511×18.816173.272两侧包覆与烟气接触传热面积9.511×9.4×2178.813后包覆与烟气接触传热面积9.4×18.816171.244低温再热器水平段与烟气接触传热面积9.511×18.816173.275省煤器悬吊管×0.0635×9.4×55×4412.556总与烟气接触传热面积++++1109.137与烟气接触传热面区总容积×18.8161628.718与烟气接触传热面区总包围面积-+前墙包围面1280.389有效厚度(烟气辐射层)4.57910面积(烟气流经)(18.816-0.0603×55)×9.4140.0711转向室半球体当量半径13.94312烟气份额—结构计算,见图3.80.753.13.2转向室热力计算表3.25转向室热力计算序号名称符号单位计算公式或数据来源结果1烟气温度在入口处低再垂直段出口烟温,查表3.237082烟气焓值在入口处低再垂直段出口烟焓,查表3.238025.93烟气温度在出口处假设后校核681.94烟气焓值在出口处调用函数7705.05平均温度(烟气)694.956平均温度(烟气)967.957烟气份额—结构计算,查表3.240.758放热量(烟气)240.29以热辐射传热方式传递的热量,查表3.2327.310转向室烟气接触面吸收热的总量267.511四周包覆与烟气接触传热面吸热量假设后校核105.012省煤器悬吊管吸热量假设后校核109.013向低再水平段通过热辐射传递的热量53.514有效厚度(烟气辐射层)结构设计,查表3.244.57915容积份额(水蒸汽)—烟气特性,查表3.40.0927总容积份额(三原子气体)—烟气特性,查表3.40.2343减弱系数(三原子气体)调用函数0.119716平均直径(灰粒)中速磨煤机12浓度(烟气中的飞灰)烟气特性,查表3.40.0156减弱系数(灰分颗粒)调用函数0.138717吸收减弱系数(烟气介质)0.258518光学密度(烟气介质)—1.18419黑度(烟气)—0.69384264420转向室半球体当量半径结构结算,查表3.2413.943烟气的综合黑度(烟气)—0.42721与烟气接触传热面的黑度—选取0.822通过热辐射传递的热交换综合系数—0.38623四周包覆与烟气接触面金属管中的蒸汽温度分离器出口温度与前屏进口工质温度的平均值447.524省煤器悬吊管内蒸汽温度稍高于省煤器出口蒸汽温度39025转向室出口平面蒸汽平均温度低再水平段平均汽温363.526低温再热器水平段及周围与烟气接触传热面污染热阻/选取0.004327四周包覆与烟气接触传热面灰污壁温(+273)+1000=/()766.2省煤器悬吊管灰污壁温(+273)+1000/723.2转向室出口灰污壁温(+273)+1000/706.928向四周包覆与烟气接触传热面的通过热辐射传递的热流量11.66向省煤器悬吊管的通过热辐射传递的热流量qReco.h13.22向低再水平段的通过热辐射传递的热流量qRrh13.7429向四周包覆与烟气接触传热面的通过热辐射传递的热Qw115.1向省煤器悬吊管的通过热辐射传递的热Qeco.h102.9向低再水平段的通过热辐射传递的热Qrh44.930烟气接触面吸收热的总量ΣQchtr262.931与烟气接触传热面吸热量偏差(计算结果)δQch允许误差±2%1.73.14低温再热器水平段设计和热力计算3.14.1低温再热器水平段结构计算表3.26低再水平段结构计算序号名称符号单位计算公式或数据来源结果1管径结构设计Φ61.5×4.22管片数—结构设计903每片管子数—结构设计84管子总数—8805横间距结构设计0.1686纵间距结构设计0.1277长度(单根管)结构设计47.1038与烟气接触传热面积8269.049面积(前后包覆)9.72×18.816×2354.1510面积(侧墙包覆)9.72×13.2×2256.6111省煤器悬吊管与烟气接触传热面积×9.72×0.0635×55×6639.8912与烟气接触传热面区总与烟气接触传热面积+++++13.41419.32×210000.6213与烟气接触传热面区总容积9.84×19.32×13.4142337.3814有效厚度(烟气辐射层)0.84115流通截面(工质)2.098烟气流通截面积16面积(烟气流经)113.2×18.816-0.0635×110×10.903164.3117面积(烟气流经)213.2×18.816-0.0636×110×13.06149.1018面积(烟气流经)313.2×18.816-0.0636×110×9177.5119面积(烟气流经)413.2×18.816-0.0636×110×9177.5120面积(烟气流经)513.2×18.816-0.0635×110×10170.6221面积(烟气流经)(++++)/5167.813.14.2低温再热器水平段热力计算表3.27低温再热器水平段热力计算序号名称符号单位计算公式或数据来源结果1烟气份额(转向室出口处)—结构设计0.752烟气份额(转向室进口处)—结构设计0.163低再垂直段前屏片分流的烟气份额—结构设计0.094烟气焓值在入口处+gh2(I'ch+I"st2)/2+7919.95烟气温度在入口处调用函数699.56烟气温度在出口处假设后校核5487烟气焓值在出口处调用函数6089.38平均温度(烟气)623.89平均温度(烟气)896.810放热量(烟气)1826.711来自低再垂直段的以热辐射传热方式传递的热量查表3.2320.0来自转向室的以热辐射传热方式传递的热量查表3.2553.5以热辐射传热方式传递的热量73.512前后包覆与烟气接触传热面以对流传热方式吸收的热量假设后校核49.0两侧包覆与烟气接触传热面以对流传热方式吸收的热量假设后校核36.0省煤器悬吊管以对流传热方式吸收的热量假设后校核135.0附加与烟气接触传热面以对流传热方式吸收的热量220.0低温再热器水平段以对流传热方式吸收的热量1606.713总吸热量(低温再热器水平段)1680.214有效厚度(烟气辐射层)结构计算,查表3.260.84115容积份额(水蒸汽)—烟气特性,查表3.40.0927总容积份额(三原子气体)—烟气特性,查表3.40.2343减弱系数(三原子气体)调用函数0.311716平均直径(灰粒)μm中速磨煤机12浓度(烟气中的飞灰)烟气特性,查表3.40.0156减弱系数(灰分颗粒)调用函数0.169817吸收减弱系数(烟气介质)0.481518光学密度(烟气介质)—0.40519黑度(烟气)—0.33312662820低温再热器水平段进口汽温,给定31221低温再热器水平段进口蒸汽焓,查表3.62985.422低温再热器水平段出口蒸汽焓3246.123低温再热器水平段汽温(出口处)调用函数,=4.3415.124低温再热器水平段平均蒸汽温度363.525低温再热器水平段与烟气接触传热面污染热阻/选取0.004326比容(蒸汽)调用函数,=4.3350.0611工质质量流动速度/162.8蒸汽流动速度9.9工质侧对流换热系数/查附录4,或调用函数653.64与烟气接触传热面灰污表面温度+273+10rh/00(+1/)/699.327与烟气接触传热面的黑度—选取0.528烟气对与烟气接触传热面辐射换热热流3.8529辐射放热系数(烟气)/19.4930烟气容积烟气特性,查表3.47.523面积(烟气流经)结构计算,查表3.22167.81流动速度(烟气)7.80631运动黏度(烟气)调用函数9.3583E-0532导热系数(烟气)/调用函数0.076233普朗特数(烟气)—调用函数0.60834雷诺数
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