1、0 目目 錄錄 目目 錄錄.1 第一章第一章 設計任務書設計任務書.3 1.1 設計任務.3 1.2 燃料特性.3 第二章第二章 確定鍋爐的基本結構確定鍋爐的基本結構.5 第三章第三章 輔助計算輔助計算.6 3.1 燃燒產物燃燒計算.6 3.1.2 空氣平衡計算.6 3.1.3 不同空氣過量系數下燃燒產物的焓溫表.8 3.1.4 爐熱平衡及其燃料消耗量計算見下表.10 3.2 燃燒室設計及傳熱算.12 3.2.1 燃燒室尺寸的決定.12 3.2.2 煤粉燃燒器的型式及布置.15 3.2.3 燃燒室水冷壁的布置.18 3.2.4 室的傳熱計算.19 3.2.5 燒室輻射吸熱量分配.22 3.3

2、凝渣管的計算.23 3.3.1 凝渣管結構的特性計算.23 3.3.2 凝渣管的傳熱計算.24 3.4 過熱器的傳熱計算.27 3.4.1 第二級(高溫)過熱器結構.27 3.4.2 第二級（高溫）過熱器傳熱計算.30 3.4.3 第一級（低溫）過熱器結構.35 3.4.4 第一級（低溫）過熱器傳熱計算.36 3.5 爐膛傳熱量的分配.39 1 3.6 省煤器和空氣預熱器傳熱計算.40 3.6.1 上級（高溫）省煤器結構.40 3.6.2 上級（高溫）省煤器傳熱計算.42 3.6.3 下級（低溫）省煤器結構.44 3.6.4 下級（低溫）省煤器傳熱計算.46 3.6.5 上級（高溫）空氣預熱器

3、的結構.48 3.6.6 上級（高溫）空氣預熱器傳熱計算.50 3.6.7 下級（低溫）空氣預熱器結構.40 3.6.8 下級（低溫）空氣預熱器傳熱計算.53 3.7 計算結果匯總.56 第四章第四章 附附 表表.58 第五章 附 圖 .80 2 設計任務書設計任務書 1.1 設計任務設計任務 1.鍋爐額定蒸汽量：36.1 （130 ） 。kgsht 2.蒸汽參數： 額定蒸汽壓力：3.82mpa 額定蒸汽溫度：450 。 oc 3.給水溫度：150 oc 4.排煙溫度： =130。 py 5.熱空氣溫度： =360。 rk t 6.冷空氣溫度： =30。 lk t 1.2 燃料特性燃料特性 1

4、.燃料名稱：京西無煙煤 2.煤的收到基成分： （1） 碳：=53% ar c （2） 氫：=1.2% ar h （3） 氧：=3.3% ar o （4） 氮：=1.35% ar n （5） 硫：=1.5% ar s （6） 灰分：=32.15% ar a （7） 水分：=7.5% ar m 3.煤的干燥無灰基揮發分=5.5。 adf v 3 4.灰熔點特性： dt=1260 st= 1370oc ft=1430 oc 5.煤的收到基低位發熱量: =18840 kj/kg .ar net p q 4 第二章第二章 確定鍋爐的基本結構確定鍋爐的基本結構 采用單鍋筒型布置，上升煙道為燃燒室和凝渣管，

5、水平煙道為兩級懸掛對 流過熱器，垂直下降煙道布置為兩級省煤器和兩級管式空氣預熱器。 整個爐膛四周全部布滿水冷壁，爐膛出口凝渣管簇由鍋爐后墻水冷壁延伸而 成，在爐膛出口處采用由后墻水冷壁延伸構成的折焰角，以使煙氣更好的充滿 爐膛。 采用光管水冷壁。對流過熱器分兩級布置，有懸掛式蛇形管組成，在兩級遇 熱器之間有鍋爐自制冷凝水噴水減溫裝置，由進入鍋爐的給水來冷卻飽和蒸汽 制成的凝結水，回收凝結放熱量后再進入省煤器，省煤器和空氣預熱器采用兩 級配合布置，以節省受熱面，減少鋼材耗費量。鍋爐采用 4 根集中下降管，分 別供水給 12 組水冷壁系統。 燃燒方式采用四角布置的直線燃燒器。根據煤的特性選擇中速磨

6、煤機中間儲 倉式負壓直吹制粉系統，熱風做干燥劑，鋼球筒式磨煤機。鍋爐本體結構見如 下圖 1 .1 5 圖 1.1 鍋爐本體結構簡圖 6 第三章第三章 輔助計算輔助計算 3.1 燃燒產物燃燒計算燃燒產物燃燒計算 3.1.13.1.1 煤完全燃燒（煤完全燃燒（a=1a=1）時理論空氣量及燃燒產物容積計算）時理論空氣量及燃燒產物容積計算 3.1.23.1.2 制粉系統和各受熱面漏風系數和進出口過量空氣系數制粉系統和各受熱面漏風系數和進出口過量空氣系數 漏風系數燃燒產物過量空氣系數空氣的過量空氣系數 入口 出口 進口 出口 制粉系統 0.1 爐膛 0.071.131.2 凝渣管 01.21.2 低溫過

7、熱器 0.031.21.23 高溫過熱器 0.031.231.26 二級省煤器 0.021.261.28 二級空氣預熱器 0.031.281.311.061.03 一級省煤器 0.021.311.33 一級空氣預熱器 0.031.331.361.091.06 序 號 名稱符號單位公式及計算結果 1 理論空氣容積 o k v 3 mkg 0.0889(+0.375)+0.2650.0333 ar c ar s ar h ar o 4.970 2 三原子氣體容積 2 ro v 3 mkg 0.01866（car+0.375sar） 0.999 3 理論氮氣容積 2 n v 3 mkg 0.79+0

8、.8 /100 o k v ar n 3.937 4 理論水蒸氣容積 2 o h o v 3 mkg 0.111+0.124+0.0161 ar h ar m o k v 0.306 7 3.1.33.1.3 煙氣容積及有關特性計算煙氣容積及有關特性計算 表表 1-31-3 煙氣焓溫表煙氣焓溫表 名稱爐膛和凝渣 管 低溫過熱 器 高溫過熱 器 二級省煤 器 二級空預 器 一級省煤器一級空預 器 平均過量空氣系 數 1.2000 1.2150 1.2450 1.27001.2950 1.3200 1.3450 實際水蒸氣容積 0.3222 0.3234 0.3258 0.3278 0.3298

9、0.3318 0.3338 煙氣容積 6.2526 6.3284 6.4799 6.6061 6.7323 6.8586 6.9848 ro2容積份額 0.1598 0.1579 0.1542 0.1513 0.1485 0.1457 0.1431 h2o容積份額 0.0515 0.0511 0.0503 0.0496 0.0490 0.0484 0.0478 三原子氣體容積 份額 0.2114 0.2090 0.2045 0.2009 0.1974 0.1941 0.1909 煙氣質量 8.4672 8.5646 8.7593 8.9215 9.0838 9.2461 9.4083 煙氣灰粒

10、濃度 0.0342 0.0338 0.0330 0.0324 0.0319 0.0313 0.0308 8 3.1.4 爐熱平衡及其燃料消耗量計算見下表爐熱平衡及其燃料消耗量計算見下表 表表 1 14 4 序號名稱符號單位公式及計算結果 1 固體未完全燃燒 熱損失 gt q 00 查附表 8- 39 4 2 氣體未完全燃燒 熱損失 qt q 00 查附表 8-39 0 3 外部冷卻損失 lq q00 由圖 1-1 得，d=36.11有尾skg 部受熱面 0.64 4 灰渣物理熱損失 hz q 00 ，不 ar q pnetar 8 .22 88.44 420 18840 420 , 計算 0

11、5 排煙過量空氣系 數 py 查表 12 1.36 6 排煙溫度 py 由任務書得 130 7 排煙焓 py i kj/kg 查表 13 1281.85 8 冷空氣溫度 lk t 見任務書 30 9 冷空氣焓 lk h kj/kg 查表 13， 197.445 10 排煙熱損失 py q 00 , 100 gt pypy lk ar net p q q ii 5.16 11 鍋爐效率 gl 00 100 lqhz qq py qtgt qqq 89.749 9 12 鍋爐蒸發量 dt/h 見任務書 36.11 13 過熱蒸汽出口焓 gr h kj/kg p=3.92mp，t=450 查水蒸氣表

12、 3331.8 14 給水溫度 gs t 見任務書 150 15 給水焓 gs i kj/kg p=4.9mp,t=170 查水蒸氣表 634.7 16 鍋爐總吸熱量 gl q kw grgs d ii pwgs bh pd ii 97392 17 燃料消耗量b kg/s , 100 gl ar net p q glq 5.731 18 計算燃料消耗量 j b kg/s 1 100 gt b q 5.502 19 制粉系統漏風系數 f 查附表 4-5 0.1 20 空氣預熱器出口空 氣溫度 rk t 見任務書 360 23 空氣預熱器 出口空氣焓 rk h kj/kg 表 13 2415.99

13、 25 空氣預熱器吸熱量 與燃料熱量的百分 比 ky q00 , 100 ky ar net p q q 14.003 26 保熱系數 gl gllq q 0.9927 10 3.2 燃燒室設計及傳熱算燃燒室設計及傳熱算 3.2.13.2.1 燃燒室尺寸的決定燃燒室尺寸的決定 （1）爐膛寬度及深度 因采用角置直流式燃燒器，爐膛采用正方形截面。查附表 8-39 取爐膛界面 熱負荷=2560 ，爐膛截面 f=39.51 寬 a=6.272 膛深 b =6.272 置 f q 603 的水冷壁管，管間距 s=64mm,側面墻的管數為 100 根，前后墻的管數為 98 （2）燃燒室爐墻面積的決定 表

14、15 爐膛結構尺寸 序號名稱符號單位公式及計算結果 1 爐膛截面熱負荷 f q 2 /kw m 附錄表 8-39 2560 2 爐膛截面積 f 2 m 2 , f ar net p j q q ba 39.51 3 爐膛寬度am 取整，64 的倍數f6.272 4 第一根凝渣管高m設定 4.21 11 續表 15 5 頂棚寬度m a-cos zy l x l x y 3.728 6 折焰角前到第一排凝 渣管斜段高度 x l m設定 0.732 7 折焰角寬度 zy l m設定 1.91 8 折焰角上傾角度 s y 設定45 9 折焰角下傾角度 x y 設定30 10 頂棚傾角 d y 設定8

15、11 凝渣管與爐墻距離 nz l m a- tlp h 2.544 12 頂棚高度 tlp h m +tan nl h tlp h d y 4.734 13 折焰角高度 zy h m tan zy l x y 1.103 14 n zy h m tan nz l x y 1.469 15 冷灰斗底口寬度 hd l m 設定 1.065 16 冷灰斗傾角 hd y 設定 55 17 冷灰斗中部寬度 dt l m 2 hd la 3.669 12 續表 15 18 冷灰斗高度 hd h m2 tan)( bdhd yla 3.718 19 冷灰斗斜邊長度的一 半 hx l m hd hd y h

16、sin2 2.269 20 爐膛容積熱負荷 v q 3 /k m j 選定 169 21 爐膛容積 l v 3 m bj v pnetar q q , 598.19 5 22 側墻面積 c f 2 m a vl 95.423 23 爐膛中部高度 lz h m a hla hallhhf hddz zydpdpdpnlc 4 )( 2 )( 2 )( , , 10.325 24 出口窗中心到灰斗中 心距離 ck h m 22 sin hd lzzy xxnl h hh ylh 15.575 25 前墻面積 q f 2 m (+)a dp h n zy h lz h hx l 2 dz l 129

17、.4 26 后墻面積 h f 2 m ()a 2cos dz hxlz x zy l lh y l 104.32 8 27 出口窗面積 ch f 2 m ()a x zynz nl y ll h cos 30.997 28 頂棚面積 d f 2 m d dp y al cos 23.612 13 續表 15 29 爐膛總面積 l f 2 m 2+ c f q f h f ch f d f 479.183 30 爐膛高度 l h m + dp h n zy h lz h 2 hd h 18.387 3.2.23.2.2 煤粉燃燒器的型式及布置煤粉燃燒器的型式及布置 采用角置直流煤粉燃燒器，分布于

18、爐膛四角。燃燒器的中心距冷灰斗上沿 為 1.73m，每組燃燒器有兩個一次風口、兩個二次風口和兩個廢氣燃燒器，燃 燒器的結構計算見表 。 表 16 燃燒器結構 序號名稱符號單位公式及計算結果 1 計算燃料消耗量 bjkg/s 表 14 4.39 2 燃料收到基低位發 熱量 pnetar q , kj/kg 見任務書 23040 3 燃料干燥無灰基揮 發分 daf v % 見任務書 6.0 4 理論空氣量 0 v n/kg 3 m 表 11 6.4269 5 爐膛出口過量空氣 系數 , , 1 a 表 12 1.23 6 爐膛漏風系數 1 a 表 12 0.1 7 空氣預熱器出口風 溫 , , k

19、y t c 見任務書 390 8 一次風率 1 r 參考表 8-4 選取 0.25 9 磨煤廢氣（三次風 率） r3 - 由制粉系統得 0.22 14 10 磨煤廢氣及煤粉溫 度 t f 由制粉系統得 150 11 二次風及送粉熱風 溫度 2 t c 10 ky t 380 12 一次風中煤粉濃度 kg/kg 101 11 11 1.2931.293vvraa 0.391 13 熱風比熱 2k c kj/kg.c 查下的空氣比熱表 2 t 1.036 14 一次風溫 1 t c 先假設，后校核 350.01 15 一次風溫下的空氣 比熱 1k c kj/kg.c 查下空氣比熱 1 t 1.03

20、3 16 燃燒器前的一次風 溫 1 t c b()( 100 100 mf )(t - mf mf cc 100 水干煤 1 t)=r f1 迭)( 11220 1 tctcbv kkj 代求 1 t 342.126 17 爐膛漏風率 f r1 / 1 a , , 1 a 0.081 18 二次風率 2 r 13 1 lf rr r 0.45 19 二次風量 2 v /s 3 m 10 2 2 1 273 j vba t r 37.354 20 一次風量 1 v /s 3 m 10 1 1 1 273 j vba t r 19.799 21 磨煤廢氣量 f v s m3 ) 273 1 ( 0

21、 1 3 f j t bvr11.83 15 22 一次風速 1 w m/s 查附表 8-27 21 23 二次風速 2 w m/s 查附表 8-27 47.5 24 磨煤廢氣（三次風） 風速 3 m/s 查附表 8-27 50 25 燃燒器數量 z 四角切圓燃燒方式 4 26 每個燃燒器的標準 煤出力 r b t/h 3600 29300*1000 , z qb pnetarj 3.11 27 一次風口面積 1 f 2 m /z 1 v 1 w 0.471 28 二次風口面積 2 f 2 m /z 2 v 2 w 0.3932 29 廢氣（三次風）噴 口面積 3 f 2 m 3 3 z v

22、0.1183 30 爐膛寬度 am 查表 1-5 6.272 31 爐膛深度 bm 查表 1-5 6.272 32 燃燒器間距離 b m 6.272 33 爐膛高度 1 h m 查表 1-5 18.387 34 下二次風口下沿到 冷灰斗轉角的距離 hm 選定 0.60 35 燃燒器假想切圓直 徑 j d m 參考選定 8 j b d 0.784 36 燃燒器矩形對角線 長度 j l 2 m 參考選定 22 2 j lab 8.87 b a b a 1.00 b a b a 1.00 37 特性比值 r r b h 初步選定 8.00 16 2 r j b l 附錄圖 8-84 31.75 38

23、 燃燒器噴口寬度 r b m2 2 j j r l l b 0.28 39 燃燒器噴口高度 r h m按、要求畫圖所得 1 f 2 f r h 2.26 40 燃燒器面積 r f 2 m 1.41420.030.034 rr bh 4.0406 3.2.33.2.3 燃燒室水冷壁的布置燃燒室水冷壁的布置 水冷壁采用單排光管水冷壁，光管直徑 d 為 60mm，管節距 s=64mm,管子懸 掛爐墻，管子中心和爐墻距 e=0。每面墻寬 6272 mm，側墻布置 100,前后布置 98 根水冷壁管子在折角處有叉管，直叉管垂直向上連接聯箱，可以承受后墻管 子和爐墻的重量，斜叉管組成凝渣管和折焰角。凝渣管

24、有根管子，72324 折焰角上有 22 根管子，另有 4 根與聯箱相連。 側墻水冷壁向上延伸在折焰角區域和凝渣管區域形成附加受熱面。 燃燒室結構特性計算見表7 表 17 爐膛受熱面 結 果 序號名稱符號單位公式及計算 前,后,側頂棚出口窗 1 水冷壁管規 格 dmm603603603 2 管節距 smm6484.5 3 相對值 s/d1.0671.408 17 4 管中心與爐 墻距離 emm030 5 相對值 e/d00.5 6 角系數 附錄圖 11-10 0.990.941 7 爐墻面積 1 f 2 m424.57423.61230.997 8 水冷壁有效 輻射面積 s h 2 m 除去燃燒

25、器占有 面積 416.41921.31530.997 9 總冷壁有效 輻射面積 h 2 m s h 468.731 10 灰污系數 附錄表 11-2 0.45 11 水冷壁受熱 面平均熱有 效性系數 pj 1 f h 0.44 12 煙氣輻射層 有效厚度 sm 3.6 1 1 f v 4.496 13 燃燒器中心 高度 r h m 0.5+0.5 r h h hd h 3.589 14 燃燒器相對 高度 r 1 h hr 0.1952 15 火焰中心相 對高度修正 x 附錄表 11-3 0 16 火焰中心相 對高度 h + r x 0.2047 18 3.2.43.2.4 室的傳熱計算室的傳熱

26、計算 燃燒室的傳熱計算如下表 18 表 18 爐膛傳熱計算 序號名 稱符號單位公 式 及 計 算結果 1 熱空氣溫度 rk t c 0 見表 14 390 2 熱空氣焓 rk i kj/kg 見表 14 3386.8 3 冷空氣溫度 lk t c 0 見表 14 30 4 冷空氣焓 lk i kj/kg 見表 14 254.4 5 爐膛漏風系數 1 a - 查表 1-2 0.1 6 煤粉系數漏入風 系數 f a - 查表 1-4 0.1 7 空氣預熱器熱空 氣份額 ky 見表 14 1.03 8 空氣進入爐膛的 熱量 k q kj/kg +(+) ky rk i 1 a f a lk i 35

27、39.284 9 燃料有效放熱量 a q kj/kg qt gtqt pnetar q qq q 100 100 ,24785.8 a c 0 查表 13(）23 . 1 1800.1 10 理論燃燒溫度 a t k +273 a 2073.1 1 c 0 先假定，在校核 1060 11 爐膛出口煙溫 1 t k +273 1 13655.6 12 爐膛出口煙焓 1 i kj/kg查表 13(）23 . 1 13652.74 13 煙氣平均熱容量 c v kj/(kg. )c 0 1 1 a a iq 15.043 19 14 容積份額 水蒸汽 三原子氣體 r r oh2 查表 12(）23

28、. 1 0.23 15 煙氣密度 y p kg/n 3 m y y v g 1.3525 16 飛灰濃度 fh kg kg 查表 12(）23 . 1 0.0195 17 飛灰顆粒平均直 徑 fh dm 查附表 11-4 用鋼球滾筒磨煤 機 13 18 三原子氣體分壓p mpa 0.1013 r pr 0.0203 19 三原子氣體輻射 減弱系數 q k r )(1 a mpm 2 0.5 0.78 1.6 10.20.1 (10.2) h o r p s 1 0.37 1 1000 t 0.8143 20 灰粒輻射減弱系 數 fhfh k)(1 a mpm 3 2 1 )( 43850 fh

29、 fhy dt p 1.727 1 x 無煙煤 1 2 x 懸浮燃燒 0.1 j k 經驗數據 10.2 21 焦炭輻射減弱系 數 jt k1 a mpm 12j k x x 1.02 22 火焰輻射減弱系 數 k )(1mpam qfhfhjt k rkk 3.561 23 火焰輻射吸收率kps kps 1.6 24 火焰黑度 h a 1 kps e0.798 20 25 爐膛黑度 t a (1) h hhpj a aa 0.90 26 火焰中心高度系 數 查附表 12 得0.590.5 h mx 0.4577 1 t k 0.6 3 1 111 5.67 101 a pja jc t fa

30、t m b v 1333.2 27 爐膛出口煙溫 1 1 273t 1060.2 28 爐膛出口煙焓 1 i kj kg 查表 13(）23 . 1 13655.61 29 爐內輻射熱量 1 q kj kg 1 () a q11048。94 30 輻射受熱面熱負 荷 f q 2 kw m 1 j q b h 10348 3.2.53.2.5 燒室輻射吸熱量分配燒室輻射吸熱量分配 燃燒室輻射吸熱量中有部分由凝渣管和高溫過熱器吸收凝渣管直接吸收 燃燒室的輻射熱量 輻射受熱面是燃燒室的出口窗，凝渣管吸收的熱量與凝渣管束的角系數有 關。由/ d=4.267，x=0.32.現凝渣管有三排，總的角系數:=

31、1- 1 s nz x =1-=0.6856 3 x)-(1 3 )32 . 0 1 ( 凝渣管輻射受熱面為： ck nznz hxf)(252.21997.306856 . 0 2 m 由于出口窗位于燃燒室上部，熱負荷比較小，需要計算沿高度的熱負荷不均勻 系數。出口窗中心的高度為，從冷灰斗中心到爐頂的高度為，根據 ck h 1 h ,和燃燒器中心相對高度（查圖 15-4 的 2 線） ， 1 h hck 847 . 0 387.18 575.15 2 . 0 r x 查得 =0.7 ； rh h 凝渣管吸收的輻射熱量為： 21 0.7103.4821.252=1539.41 nzf f rh

32、 nz qhhqkj kg 高溫過熱器直接吸收燃燒室的輻射熱量： 0.7103.489.745705.89)252.21997.30( frh f gr qhqkj kg 3水冷壁的平均輻射受熱面熱負荷： )(78.105 734.437 1 )89.70541.1539(390 . 4 94.11048 315.21419.416 1 )( 2 1 mkw qqbqq f gr f nzjs 3.33.3 凝渣管的傳熱計算凝渣管的傳熱計算 凝渣管是錯列布置，由后墻水冷壁延伸而成，沒四根相鄰的管子組成第一、 二、三排和折焰角，所以凝渣管的橫向節距為 4 64 mm 3.3.13.3.1 凝渣管

33、結構的特性計算凝渣管結構的特性計算 表 19 凝渣管結構 序號名 稱符號單位公式及計算結果 1 管子規格 d mm 360 橫向管子節距 1 s 263 2 縱向管子節距 2 s mm 257 橫向相對節距 1 1 s d 4.38 3 縱向相對節距 2 2 s d 4.28 4 每排管子數目 n 根設定 24 5 第一排凝渣管高度 1 h m 查表 1.5 4 22 6 第三排凝渣管與折焰 角距離 3 s m 2 2 nzzy lls 0.124 7 前兩排凝渣管間低斜 邊長 1 m m 2 cos x s 0.3037 8 第三排凝渣管低斜邊 長 3 m m 3 cos x s 0.297

34、 9 第二排凝渣管高度 2 h m 12 tantan xd hs 4.1092 10 第三排凝渣管高度 3 h m 21 2hh 4.2184 11 凝渣管出口高度 c h m 1 ()tan0.18 nzzyx hll 4.540 第一排 1 l 5.32 第二排 1 l 4.98 12 每根 管算 長： 第三排 3 l m 4.63 13 凝渣管受熱面面積 h 2 m 123 ()n llld 67.528 14 側墻水冷壁附加受熱 面面積 fj h 2 m 12 642 nzzy ll hh d 7.844 15 計算受熱面面積 j h 2 mfj h+h 75.372 16 煙氣輻射

35、層有效厚度 s m 12 0.941d 1.168 17 煙氣流通截面 y f 2 m 2213 0.18tan d hsmm and 23.05 23 3.3.23.3.2 凝渣管的傳熱計算凝渣管的傳熱計算 表 110 凝渣管的傳熱計算 序號名稱符號單位公式及計算結果 1 入口煙溫 查表 18 1060.2 2 入口煙焓 i kj kg 查表 18 13655.6 3 出口煙溫 先假定，后校核 995.4 4 出口煙焓 i kj kg 查表 13(）1.2012737.7 5 煙氣熱平衡放熱量 y q kj kg ()ii 915.73 6 平均煙溫 2 1027.8 7 煙氣容積 y v

36、3 nm kg 查表 12(）1.208.2042 8 水蒸汽容積份額 2 h o r 查表 12(）1.20 0.0461 9 三原子氣體容積份額r查表 12(）1.20 0.2007 10 煙氣重度 y 3 kg nm y y g v 1.352 11 飛灰濃度 fh kg kg 查表 12(）1.200.0195 12 飛灰顆粒平均直徑 fh dm 查表 18 13 13 煙氣流速 y w m s 273 273 jy y b v f 7.32 14 煙氣對流放熱系數 d 2 w mc 0s wz c c c 49.43 24 15 三原子氣體輻射減弱 系數 q k r 1 m mpa

37、2 0.5 0.78 1.6 10.20.1 (10.2) h o r p s 1 0.37 1 1000 t r 0.826 16 飛灰輻射減弱系數 q k r 1 m mpa 2 3 43850 yfh fh td 1.755 17 煙氣輻射吸引力kps qfhfh k rkps 0.301 18 煙氣黑度a1 kps e0.26 19 管內工質溫度 t 飽和溫度（p=11.02mp） 254.7 20 管壁灰污層溫度 b t 80t 334.7 b y t t 273 273 b t 0.467 21 煙氣輻射放熱系數 f )( 2 cmw o 式（12-47） 65.45 22 煙氣總

38、放熱 系數 f 2 w mc df 114.88 23 熱有效性 系數 1 2 w mc 附錄表 12 0.6 24 傳熱系數 1 68.96 25 平均溫壓 k 2 w mc t 773.1 25 26 傳熱量 c q 1000 j j h k t b 915.33 27 誤差e % 100 yc y qq q 0.044 3.43.4 過熱器的傳熱計算過熱器的傳熱計算 從鍋筒出來的飽和蒸汽先到凝渣管上方的蒸汽聯箱，經過頂棚管到第一級 對流過熱器的入口聯箱，蒸汽通過懸掛的蛇形管逆流至出口聯箱，最后兩圈管 束是順流布置，這樣可以避免出口管和頂棚管的交叉，并使過熱蒸汽出口在煙 氣溫度較低處，以避

39、免蒸汽管壁溫過高而燒壞。 從第一級過熱器出口聯箱出來的蒸汽進入噴水減溫器，該噴水由鍋筒引出 的飽和蒸汽冷凝而得，冷卻水采用進入省煤器前的給水。蒸汽經過減溫后進入 第二級過熱器的入口聯箱，蒸汽在第二級過熱器中先逆流后順流，此處第一圈 管束是逆流，其余均順流，同樣可以使過熱器出口的高溫蒸汽處在較低溫的煙 氣流中。 第二級過熱器的第一、二排管組成四排錯列管，使節距增大，防止堵灰， 其余均為順列布置。由于一組受熱面內有錯列、順列布置，而計算時的平均溫 壓是按整組受熱面計算的，因此傳熱系數也要按整組受熱面的平均值，此時采 用加權平均法橫向節距、縱向節距、煙氣流通截面、對流放熱系數、灰污系數、 ，最后算出

40、傳熱系數。 第二級過熱器的結構特性計算見表 111，傳熱計算見表 112. 第一級過熱器的結構特性計算見表 113，傳熱計算見表 114. 計算中假定減溫水量為 1.25kg/s，可使減溫幅度，相應減溫幅ct 0 8 . 27 度。kgkji/06.70 26 3.4.13.4.1 第二級第二級( (高溫高溫) )過熱器結構過熱器結構 表 111 第二級(高溫)過熱器結構計算 序號名 稱符號單位公 式 及 計 算結果 1 管子規格d mm 5 . 342 2 折焰角前端距頂棚高 度 cq h m 等于凝渣管出口高 4.540 橫向節距 1c s mm 1 2 s s 222 3 縱向節距 2c

41、 s mm 設定 150 橫向相對節 距 1c 1c s d 5.268 4 縱向相對節 距 2c 2c s d 3.571 5 橫向管排數 1c z排 按取值，邊 1 21 2 c a s 邊距 距115 28 6 縱向管排數 2c z排 44 7 錯列管 束 前排管距折 焰角前端距 離 cq l mm 自選 580 8 前排管截面 高度 cqj l mmcqcqs hl tg 3960 9 前排管高度 r h mm 222 16010.5 cqjccs lzss 大 tan s 3270 10 后排管高 c h mm 2 60 cos s h 3100.3 11 平均管長 c l mm 2

42、 rc hh 3185.2 27 12 受熱面 c h 2 m 12cc c dz z l 47.05 13 橫向節距 1s s設定 111 設定 160 設定 6014 縱向節距 2s s mm 平均 110 15 橫向相對節 距 1s 1s s d 2.643 16 縱向相對節 距 2s 2s s d 2.619 17 橫向管排數 1s z排 56 18 縱向管排數 2s z排 6 19 懸掛吊管寬 度 sh l mm2222 (1) zycqccss llzsz s 均110 20 管 束 順 列 每排管高度 sh h m 22 22 1601 2 ss cqcc z s lzs 均 t

43、an s 3.02 21 傾斜管段長 qx l m 平均值，包括錯列區 0.9428 22 每根管平均 長度 sh l mshqx hl 3.9628 23 受熱面 sh h 2 m 12ss sh dz z l 175.60 24 錯列，順列受熱面 h 2 m csh hh 222.65 25 加權平均橫向節距 1 s mm 11ccssh csh s hs h hh 134.46 28 26 加權平均縱向節距 2 s mm 22ccshs csh s hsh hh 均 118.453 27 橫向相對節距 1 1 s d 3.201 28 縱向相對節距 2 2 s d 2.820 29 輻射

44、層有效厚度 sm 12 4 0.91 0.397 30 蒸汽流通截面f 2 m 2 1 4 n d n 0.108 31 錯列區煙氣流通截面 c f 2 m 22 1 2(1)tan 2 cqjccs alzs 1 1 () 2 crc z d hh 19.680 32 順列區煙氣流通截面 sh f 2 m 222 (1)2 cqjccs a lzss 大2s小 1. 5s 1 tan sssh z dl 10.123 33 平均煙氣流通截面 y f 2 m csh csh csh hh hh ff 11.31 34 兩側水冷壁附加受熱 面 1 h 2 m 1 1 (0.5) 64 zyzys

45、c ld hl tg 凝渣 20.932 35 折焰角傾斜長度 zy l m 設定 1.787 36 折焰角處水管根數 zy n 根134 0.064 a n 凝渣 21 37 折焰角附加受熱面 2 h 2 m 1 1 2 zy zy d n l 3.203 38 頂棚管附加受熱面 3 h 2 m 1 1 2 grdp zy dn l 7.213 39 輻射空間 kj l m 凝渣管 3cq sl 0.704 40 管簇深度 gz l m 2222 1 ccss zsz s 均 1.11 29 41 最后排高度 m 2.897 42 懸吊管處高度 m 2.847 3.4.23.4.2 第二級（

46、高溫）過熱器傳熱計算第二級（高溫）過熱器傳熱計算 表 112 第二級（高溫）過熱器傳熱計算 序號名 稱符號單位公 式 及 計 算結果 1 凝渣管的橫向相對節距 1 d s 查表 19 4.38 2 單排管的角系數x 查附圖 3 得 0.32 3 凝渣管總角系數 nz x 3 11x0.686 4 出口窗面積 ck f 2 m 查表 15 29.607 5 凝渣管輻射受熱面 nz h 2 mnz x ck f 20.31 6 出口窗中心高度 ck h m查表 15 15.9685 7 冷灰斗中心到爐頂距離 l hm查表 15 18.6895 8 出口窗相對高度 ck h h ck l h h 0

47、.8544 9 燃燒器中心相對距離 r x 查表 17 0.205 10 爐膛高度熱負荷不均勻 系數 h r 查附圖 2 0.7 11 輻射受熱面熱負荷 f q 查表 18 104.04 12 直接吸收爐膛輻射熱 f gr q kj kg h cknz rf j f h q b 177.3 13 入口煙溫 查表 110 995.4 14 入口煙焓 i kj kg 查表 110 12737.3 15 蒸汽出口溫度 t 任務書 450 30 16 蒸汽出口焓 i kj kg 見表 14 3332.4 17 蒸汽入口溫度 t 假定 338 18 蒸汽入口焓 i kj kg p=10.3mpa ,查蒸

48、汽表 3062.19 19 蒸汽吸熱量 q q kj kg j ii d b 2221.02 20 附加受熱面吸熱量 1 3 q kj kg 假定，其中頂棚為 100，水冷 壁為 340 405 21 煙氣放熱量 y q kj kg 1 3 f qgr qqq 2448.72 22 煙氣出口焓 i kj kg 1 3 y q i 10285.5 23 煙氣出口溫度 查表 13（）1.23 812.1 24 平均溫度 2 903.75 25 煙氣容積 y v 3 nm kg 查表 12（）1.23 8.253 26 水蒸氣容積份額 2 h o r 查表 12（）1.23 0.0461 27 三原

49、子氣體容積份額r 查表 12（）1.23 0.1995 28 煙氣密度 y kg kg y y g v 1.352 29 飛灰濃度 fh kg kg 查表 12（）1.23 0.0194 30 飛灰顆粒平均直徑 fh d m 查表 18 13 31 煙氣流速 y w m s 273 273 jy y b v f 13.81 32 錯列區對流放熱系數 dc 2 () w m c 查附圖 4 83.418 31 33 順列區對流放熱系數 dfh 2 () w m c 查附圖 6 75.867 34 煙氣平均對流放熱系數 d 2 () w m c dccdshsh hh h 77.463 35 蒸汽

50、平均溫度t 2 tt 394 36 蒸汽比容 3 m kg 查水蒸汽表 0.0726 37 蒸汽流速 q w m s dv f 24.321 38 蒸汽放熱系數 2 2 () w m c 查附圖 11 1296 39 三原子三氣體輻射減弱 系數 q k r1 m mpa 2 0.5 0.78 1.6 10.20.1 (10.2) h o r p s 1 0.37 1 1000 t r 3.314 40 飛灰輻射減弱系數 fhfh k 1 m mpa 2 3 1 43850 () yfh fh t d 1.866 41 煙氣輻射吸收力kps qfhfh k rkps 0.2056 42 煙氣黑度

51、 a 1 kps e0.1858 c 2 ()m c w 查附圖 0.00711 43 灰 污 系 數 sh 2 ()m c w 選 用 0.0043 44 平均灰污系數 2 ()m c w csh csh h hh 0.0047 45 管壁灰污層溫度 b t 2 1 1000() jq b q t h 633.612 32 46 輻射放熱系數 f 2 () w m c 查附錄圖 10 42.176 47 修正后輻射放熱系數 f 2 () w m c 0.07 0.25 10.4 1000 kj gz f l t l 59.568 48 煙氣總放熱系數 f 2 () w m c df 137.

52、031 49 熱有效系數 查附錄表 9 0.6 50 傳熱系數 k 2 () w m c 12 12 75.242 純逆流溫差 1n t ln dx d x tt t t 529.684 修正系數 t 查附圖 7 0.98 51 平均溫差 t 1nt t 519.09 52 傳熱量 q kj kg 12 () 1000 j k t hh b 1980.892 冷壁附加受熱面 12 h h 2 m 12 hh 24.135 平均溫壓 t 1 t 871.06 傳熱系數 k 2 () w m c 取主受熱面的 k 75.242 53 傳熱量 1 q kj kg 21 () 1000 j k t h

53、h b 360.324 頂棚附加受熱面 3 h 2 m 查表 110 7.213 平均溫壓t 3 t 808.3554 傳熱系數 k 2 () w m c 取主受熱面的 k 75.242 33 傳熱量 3 q kj kg 3 1000 j k th b 99.934 55 總傳熱量q 2 () w m c 13 qqq 2441.15 56 誤 差e % 100 y y qq q 0.309 57 主過熱器熱量誤差e % 13 1 100 y y qqqq qqq 0.381 58 汽包出口蒸汽焓i kj kg 查水蒸氣表 2798.9 59 減溫水量d kg s 先假設,后校核 1.25 6

54、0 頂棚受熱面出口蒸汽焓 d i kj kg 3j q b i dd 2811.49 61 頂棚受熱面出口蒸汽溫 度 d t 查水蒸氣表 258.3 3.4.33.4.3 第一級（低溫）過熱器結構第一級（低溫）過熱器結構 表 113 第一級（低溫）過熱器結構 序號名 稱符號單位公 式 及 計 算結果 1 管子規格dmm 5 . 338 2 橫向管子節距 1 smm設定 90.5 3 縱向管子節距 2 smm設定 78 4 橫向相對節距 1 1 s d 2.3816 5 縱向相對節距 2 2 s d 2.0526 6 橫向管排數 1 z排 1 2 1,90.5, a mm s 邊距 邊距取整 6

55、7 34 7 縱向管排數 2 z排設定 24 8 管排至懸吊管 距離 q l mm設定 690 9 煙道寬度 h m設定 2.600 10 每排管高度 g h mh上下總空隙此處設定為0. 4 2.2 11 每根管子平均 長度 lm 222 0.4 21 g z hsz 28.994 12 頂棚管子長度 d lm 22 1 q zsl 2.4840 13 受熱面 h 2 m 11 2 d zdlzdl 483.68 14 輻射層有效厚 度 s m 12 4 0.91d 0.1787 15 蒸汽流通截面f 2 m 2 1 2 4 n z d 0.1011 16 煙氣流通截面 y f 2 m 1

56、2 g ahhd dz 10.679 17 輻射空間 kj l m shq ll 0.9 18 管簇深度 gz l m 22 1zs 1.794 19 下底寬度 d lm gzq ll 2.484 3.4.43.4.4 第一級（低溫）過熱器傳熱計算第一級（低溫）過熱器傳熱計算 表 114 第一級（低溫）過熱器傳熱計算 序號名 稱符號單位公 式 及 計 算結果 1 入口煙溫 c 查表 112 812.1 2 入口煙焓 i kj kg見表 112 10285.5 3 蒸汽入口溫度 tc 見表 112 258.3 35 4 蒸汽入口焓 i kj kg見表 112 2811.49 5 減溫水量 d k

57、g s見表 112 1.25 36 續表 114 6 減溫水焓 bh ikj kg查表 14 1108.5 7 高溫過熱器入口 蒸汽焓 ikj kg查表 112 3062.4 8 低溫過熱器出口 蒸汽焓 i kj kg dd didi bh c 3132.45 9 低溫過熱器出口 蒸汽溫度 tc 由 p=4.1mpa 查蒸汽表 365.8 10 蒸汽吸收量 q qkj kg ()() j dd ii b 2548.7 11 煙氣出口焓 i kj kg q lk q ii 7733.46 12 煙氣出口溫度 c 查表 13（）26 . 1 619.16 13 平均煙溫c 2 715.63 14

58、煙氣容積 y v 3 nm kg 查表 12（）26 . 1 8.351 15 水蒸氣容積份額 2 h o r 查表 12（）26 . 1 0.0455 16 三原子氣體容積 份額 r 查表 12（）26 . 1 0.1973 17 煙氣密度 y 3 kg nm y y v g 1.351 18 飛灰濃度 fh kg kg 查表 12（）26 . 1 0.0192 19 煙氣流速 y m s 273 273 jy y b v f 12.628 20 煙氣對流放熱系 數 d a 2 (.)wmc 查附圖 12-6 82.23 37 21 蒸汽平均溫度tc 2 tt 312.05 22 蒸汽比容

59、3 m kg由 p=4.2mpa 查蒸汽表 0.05744 23 蒸汽流速 q w 3 ms f dv 20.51 24 蒸汽放熱系數 2 a 3 (.)wmc 查附圖 12-6 1440 25 三原子氣體輻射 減弱系數 q k r 1( . )mmpa 2 0.5 0.78 1.6 0.1 (10.2) h o r p s 10.2(1 0.37) 1000 t r 5.473 26 飛灰輻射減弱系 數 fhfh k 1( . )mmpa 2 3 43850 () yfh fh td 2.073 27 煙氣輻射吸收力kps () qfhfh k rkps 0.135 28 煙氣黑度a 1 k

60、ps e0.126 29 灰污系數 0.0043 30 管壁灰污層溫度 h t c 2 1 () 1000 jq b q a t h 428.03 31 輻射放熱系數 f a 2 ()wmc 查圖 12-15 15.81 32 修正后輻射放熱 系數 f a 2 ()wmc 0.07 0.25 10.4 1000 kj gz f l t l 22.73 33 煙氣總放熱系數 1 a 2 ()wmc df aa 110.31 34 有熱效性系數 查附表 12-5 0.6 35 傳熱系數k 2 ()wmc 12 12 a a aa 57.86 36 平均溫壓計算tc ln dx d x tt t t