PAGEPAGE11《電廠鍋爐》課程設計指導書課程設計的目的與要求系統的總結、鞏固并加深《電廠鍋爐原理》課程中已學的理論知識，掌握鍋爐機組熱力計算的原則、方法和步驟。通過設計對整個鍋爐的結構作進一步了解。通過熱力計算對爐內傳熱有進一步的了解。要求：嚴肅認真，計算準確，書寫規范，分析合理，結論正確。設計題目國產1000t/h電廠鍋爐熱平衡及爐膛熱力計算原始資料鍋爐主要技術數據名稱符號單位數值額定蒸發量過熱蒸汽壓力(絕對)過熱蒸汽溫度再熱蒸汽流量再熱蒸汽溫度，進口/出口再熱蒸汽壓力，進口/出口（絕對）給水溫度給水壓力D1pgrtgrDzrtgr’/tgr”pgr’/pgr”tgspgst/hMPa°Ct/h°CMPa°CMPa100016.76555854335/5553.61/3.3826019.6鍋爐結構簡介該鍋爐為亞臨界壓力中間再熱自然循環汽包鍋爐，爐膛出口的前墻和兩側墻布置有壁式再熱器，爐膛上部設有大屏和后屏過熱器。沿著煙氣的流向依次布置中溫再熱器、高溫再熱器、高溫過熱器、低溫過熱器和省煤器，尾部并列布置兩臺回轉式空氣預熱器，制粉系統采用鋼球磨煤機中間儲倉式乏氣送粉形式。直流擺動式燃燒器四角布置，可上、下擺動25°，正常運行下擺10°。冷空氣溫度為20°C，排煙溫度159℃。課程設計任務鍋爐熱力計算時，爐膛傳熱計算是在燃料燃燒計算和鍋爐機組熱平衡計算之后進行的。通常都采用校核計算方法，即根據已知的爐膛結構來計算爐膛出口煙氣溫度。計算得出的爐膛出口煙氣溫度值應能保證爐膛出口受熱面的安全運行，即出口煙溫不能超過防止爐膛出口受熱面結渣的要求，同時也應兼顧鍋爐受熱面的輻射和對流傳熱最佳比值的要求。如果計算所得出口煙溫值超出防止結渣允的范圍，則應修改爐膛結構及其受熱面布置，重新進行計算，直至爐膛出口煙溫計算值符合要求為止。但此次課程設計的目的是校核幾種煤種是否適合本鍋爐，通過此次設計對爐膛結構和爐內傳熱有一個準確的理解。爐膛傳熱校核計算步驟爐膛傳熱較核計算的步驟如下：根據已知的爐膛結構圖，確定爐膛有效容積的邊界，計算爐膛各面墻的面積，爐膛總面積、爐膛容積。根據水冷壁的結構特性，計算爐膛有效輻射受熱面積、爐膛平均熱有效系數及爐內有效輻射層厚度s；確定燃燒器的相對布置高度及考慮爐內火焰最高溫度區相對位置的參數M；根據熱空氣溫度、冷空氣溫度、過量空氣系數和漏風系數、等計算空氣帶入爐內的熱量。再由、預熱空氣的外部熱量煙氣再循環的參數和鍋爐的各項熱損失計算燃料在爐內的有效放熱量,據此由溫焓表查取理論燃燒溫度；假定一個爐膛出口煙氣溫度值（），由溫焓表查出相出相應的焓值（），據此計算煙氣的平均熱容注意，帶括號的、均為假定值。據燃料種類和煙氣的平均特性，計算火焰黑度和爐膛黑度；根據爐膛傳熱公式計算爐膛出口煙氣溫度（單位為）比較爐膛出口煙溫的計算值和假定值（）。首先應滿足，否則應重新假定一個爐膛出口煙溫，重復上述的計算，直至合乎要求為止。其次，值應滿足爐膛出口受熱面不結渣的要求。最后以計算值作為下一個受熱面熱力計算的入口煙溫。計算爐膛輻射受熱面平均熱強度、爐膛容積熱強度及爐膛斷面熱強度等，一般這些數值不應超過計算標準和已有的經驗推薦值。鍋爐輔助熱力計算表格爐膛煙氣特性選擇煤種表一：數據整理元素成分（%）轉換前數值（即已知數據）水分灰分碳氫氧氮硫K值轉換成收到基（）水分灰分碳氫氧氮硫校核燃料組成：++++++=100%理論空氣量和理論煙氣量計算:、、、受熱面煙道漏風系數和出口過量空氣系數表表二：受熱面煙道漏風系數和出口過量空氣系數受熱面數據名稱爐膛、后屏過熱器中溫再熱器高溫再熱器至轉向室低溫過熱器省煤器空氣預熱器漏風系數爐膛0.05；后屏0.000.020.020.020.020.12出口過量系數1.20各受熱面煙道中煙氣平均特性表表三：各受熱面煙道中煙氣平均特性計算級值名稱單位爐膛及后屏中溫再熱器高溫再熱至轉向室低溫過熱器省煤器空氣預熱器出口過量空氣系數—1.20平均過量空氣系數—（-1）m3/kg=+0.0161（-1）m3/kg=+++（-1）m3/kg=—=—kJ/kg（其中）kJ/kg煙氣溫焓表:見附表一 鍋爐熱平衡表表四：鍋爐熱平衡鍋爐效率及燃料消耗量計算項目名稱符號單位計算公式及數據結果燃料低位發熱量kJ/kg給定冷空氣溫度給定20理論冷空氣焓kJ/kg按查溫焓表爐膛出口過量空氣系數給定1.2爐膛漏風系數給定0.05制粉系統漏風系數“計算標準”推薦0.1空氣預熱器漏風系數制造廠保證值0.12空氣預熱器進口風量比=輸入熱量kJ/kg排煙溫度預選排煙焓kJ/kg按，查溫焓表機械不完全燃燒熱損失%制造廠保證值2.0化學不完全燃燒熱損失%制造廠保證值0散熱損失%“計算標準”推薦0.2飛灰系數“計算標準”推薦0.9灰渣系數1-=排渣焓kJ/kg按查溫焓表559.8灰渣物理熱損失%=排煙熱損失%鍋爐總的熱損失%鍋爐熱效率%保熱系數%過熱蒸汽出口焓kJ/kg按=16.76Mpa,查水蒸氣性質表過熱蒸汽流量kg/s再熱蒸汽流量kg/s再熱蒸汽入口焓kJ/kg查水蒸汽性質表再熱蒸汽出口焓kJ/kg查水蒸汽表給水溫度給定給水焓kJ/kg查水蒸氣性質表鍋爐有效利用熱量kW燃料消耗量Bkg/s計算燃料消耗量Bjkg/s爐膛熱力計算表格（1）爐膛結構計算表格表五：爐膛結構計算數值名稱符號單位計算公式及依據結果側墻側墻總面積前墻面積前墻總面積后墻面積后墻總面積爐頂面積出口煙窗面積爐墻總面積大屏壁面積爐膛空容積內爐墻面積屏區爐墻面積爐膛總容積爐膛空容積屏區空間容積全爐膛有效輻射層厚度空容積區有效輻射層厚度屏區空間有效輻射層厚度（2）爐膛傳熱計算表格表六：爐膛傳熱計算帶有屏的爐膛校核熱力計算數值名稱符號單位計算公式及依據結果爐膛出口煙氣溫度（）假設爐膛出口煙氣焓（）kJ/kg空氣預熱器出口風量比熱空氣溫度理論熱空氣焓kJ/kg空氣帶入爐膛熱量kJ/kg燃料在爐內有效放熱量kJ/kg理論燃燒溫度燃燒產物的平均熱容kJ/(kg·K)燃燒器布置高度m燃燒器布置相對標高修正量火焰最高溫度區相對標高參數M煙氣中水蒸氣容積份額煙氣中三原子氣體容積份額三原子氣體分壓力MPa三原子氣體輻射力m·MPa三原子氣體輻射減弱系數1/(m·MPa)灰粒的輻射減弱系數1/(m·MPa)飛灰濃度kg/kg爐內介質總吸收力Kps火焰黑度空容積區介質輻射特性三原子氣體輻射力m·MPa三原子氣體輻射減弱系數1/(m·MPa)介質總吸收力空容積火焰黑度屏區空間介質輻射特性三原子氣體輻射力m·MPa三原子氣體輻射減弱系數1/(m·MPa)介質總吸收力屏區火焰黑度屏寬與空容積輻射層有效厚度比值B/屏寬與屏長度之比修正系數參數屏的輻射系數屏受熱面處輻射層有效黑度屏的曝光不均勻系數屏區兩側墻受熱面處輻射層有效黑度屏區兩側墻受熱面曝光不均勻系數屏區前墻受熱面的輻射系數修正系數屏區前墻受熱面處輻射層有效黑度屏區前墻受熱面曝光不均勻系數屏區出口煙窗曝光不均勻系數屏區頂棚受熱面的輻射系數修正系數屏區頂棚受熱面處輻射層有效黑度屏區頂棚受熱面曝光不均勻系數考慮曝光不均勻后屏本身計算面積考慮曝光不均勻后屏區側墻計算面積考慮曝光不均勻后屏區前墻計算面積考慮曝光不均勻后屏區出口煙窗計算面積考慮曝光不均勻后屏區頂棚計算面積考慮曝光不均勻后爐膛總壁面積爐膛前、后、側墻水冷壁角系數爐膛前、后、側墻水冷壁污染系數屏的角系數屏的污染系數頂棚受熱面角系數頂棚受熱面污染系數出口煙窗角系數出口煙窗污染系數爐膛前、后、側墻水冷壁熱有效系數屏受熱面熱有效系數頂棚受熱面熱有效系數出口煙窗熱有效系數爐膛平均熱有效系數爐膛黑度爐膛出口煙氣溫度驗算爐膛出口煙氣焓kJ/kg爐膛輻射吸熱量kJ/kg爐膛輻射受熱面熱強度kW/m2爐膛容積熱強度kW/m2爐膛斷面熱強度kW/m2討論內容通過計算結果討論燃料性質對爐膛出口煙溫的影響，重點分析水分、灰分、揮發分、固定碳等工業分析成分對爐膛出口煙溫的影響，根據爐膛出口煙溫是否低于灰熔點ST，以及爐膛容積熱負荷、爐膛斷面熱負荷、燃燒器區域壁面熱負荷等值是否在推薦范圍內，來判斷并判斷本組所選煤種是否適用這臺鍋爐（800~1000字左右）。圖1某1000t/h鍋爐爐膛結構尺寸圖圖2某1000t/h鍋爐屏式過熱器結構尺寸附表一:序號煤種元素成份（%）應用基低位發熱量（kJ/kg）可燃基揮發分（%）分析基水分（%）BTИ法可磨性系數灰熔點水分灰份碳氫氧氮硫變形溫度軟化溫度熔化溫度()()()1京西無煙煤5.024.094.02.42.70.60.3230406.00.81.11260137014302開灤洗中煤8.038.081.55.410.21.31.61718035.00.91.2>15003陽泉無煙煤5.020.090.83.83.11.31.0.264009.01.51.014001500>15004西山貧煤6.021.091.03.62.41.21.82472015.01.01.61190134014505撫順煙煤13.017.078.86.112.61.70.82241546.03.51.41190134014506龍鳳洗中煤15.035.077.66.213.61.70.91676047.02.013801400>14007阜新煙煤15.027.077.95.313.91.31.61864541.03.11.61230128013408元寶山褐煤24.028.072.04.920.41.01.71458044.010.01.31150130013609豐廣褐煤22.033.067.56.224.02.00.31341055.08.51.211301380142010褐崗洗中煤11.039.082.05.610.81.20.41739037.01.61.312901430148011淄博貧煤4.323.788.74.22.21.43.51328013.00.81.514101430144012新汶煙煤6.020.081.25.59.01.82.52514040.02.01.41200>150013徐州煙煤10.015.082.35.48.81.91.62472037.02.01.611001380145014淮南煙煤6.021.081.95.410.31.50.92430038.02.31.31500>150015萍鄉無煙煤7.027.089.04.83.71.51.02262510.01.0>150016義馬煙煤17.020.074.84.817.41.02.01969041.010.01.412301250130017焦作無煙煤7.022.092.23.12.81.40.5228807.01.01.213101370142018平頂山煙煤5.227.986.25.56.11.40.82262524.61.41.51260>150019金竹山煙煤7.024.092.53.22.60.80.9222108.02.01.71420>150020芙蓉貧煤6.524.487.63.42.21.45.42309013.30.712201300139021煤種18.024.081.52.410.20.65.31990639.460.95HGI=6013501400145022煤種25.038.088.05.42.71.32.62004635.570.96HGI=5513001350140023煤種38.020.086.53.967.21.31.042336812.801.37HGI=6314001450150024煤種415.035.091.03.82.41.31.51695811.351.66HGI=5913501400145025煤種55.021.090.83.63.11.21.3252549.012301280134026煤種613.035.078.86.212.61.70.71621415.011301380142027煤種715.017.077.66.113.61.71.02085546.011901340145028煤種815.028.077.94.913.91.02.31683535.012301280134029煤種924.027.072.05.320.41.31.01299932.011501300136030煤種105.033.072.04.920.61.01.51684916.012401410152031煤種1111.023.782.04.210.81.21.8200636.012301280134032煤種124.339.088.75.62.21.22.3202219.014101430144033煤種1312.015.081.25.411.51.40.5229828.011001380145034煤種145.020.082.35.510.31.50.42424217.012301250130035煤種156.027.081.94.811.31.50.52097936.012401350142036煤種167.021.089.05.43.71.50.42529713.011301380142037煤種1717.022.077.83.1