锅炉设计 最终 - 图文

锅炉课程设计

目录

1任务书 ........................................................................................................................... 3

1.1设计题目 ............................................................................................................ 3 1.2原始资料 ............................................................................................................ 3 1.3课程设计要完成的工作 .................................................................................... 3 2煤的元素分析数据校核及煤种判别 ........................................................................... 4

2.1煤的元素各成分之和为100%的校核 .............................................................. 4 2.2元素分析数据校核 ............................................................................................ 4 2.3煤种分析 ............................................................................................................ 5 3锅炉整体布置的确定 ................................................................................................... 5

3.1锅炉整体的外型—选?形布置 ........................................................................ 5

3.2受热面的布置 .................................................................................................... 5 3.3锅炉汽水系统 .................................................................................................... 6 4 燃烧产物和锅炉热平衡计算 .................................................................................... 6

4.1燃烧产物计算 .................................................................................................... 6 4.2 热平衡及燃料消耗量计算 ............................................................................... 9 5 炉膛设计和热力计算 .............................................................................................. 10

5.1 炉膛结构设计（带前屏过热器） ................................................................. 10 5.2 燃烧器的设置 ................................................................................................. 12 5.3 炉膛和前屏过热器结构尺寸计算 ................................................................. 13 5.4 炉膛热力计算 ................................................................................................. 14 6 后屏过热器热力计算 ................................................................................................ 17

6.1后屏过热器结构尺寸计算 .............................................................................. 17 6.2 后屏过热器热力计算 ................................................................................... 18 7对流过热器设计和热力计算 ..................................................................................... 20

7.1对流过热器结构设计 ...................................................................................... 20 8 高温再热器设计和热力计算 .................................................................................... 23

8.1 高温再热器结构设计 ..................................................................................... 23 8.2 高温再热器结构尺寸计算 ............................................................................. 24 8.3 高温再热器热力计算 ..................................................................................... 24 9 第一、二、三转向室及低温再热器引出管的热力计算 ........................................ 26

9.1 第一、二、三转向室及低温再热器引出管结构尺寸计算 ......................... 26 10 低温再热器热力计算 .............................................................................................. 32

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10.1低温再热器结构尺寸及热力计算 ................................................................ 32 11 旁路省煤器热力计算 .............................................................................................. 34

11.1旁路省煤器结构尺寸计算 ............................................................................ 34 11.2旁路省煤器热力计算 .................................................................................... 35 12 减温水量校核 .......................................................................................................... 37 13主省煤器设计和热力计算 ....................................................................................... 37

13.1 主省煤器结构设计 ....................................................................................... 37 13.2主省煤器结构尺寸计算 ................................................................................ 38 13.3主省煤器热力计算 ........................................................................................ 39 14 空气预热器热力计算 .............................................................................................. 40

14.1空气预热器结构尺寸 .................................................................................... 40 14.2 空气预热器热力计算 ................................................................................... 41 15 热力计算数据的修正和计算结果汇总 .................................................................. 42

15.1 热力计算数据的修正 ................................................................................... 42 15.2 排烟温度校核 ............................................................................................... 43 15.3热空气温度校核 ............................................................................................ 43 15.4热平衡计算误差校核 .................................................................................... 43 16锅炉设计说明书 ....................................................................................................... 44

16.1 设计参数及煤种 ........................................................................................... 44 16.2 锅炉总体概况 ............................................................................................... 44 16.3 水冷系统 ....................................................................................................... 45 16.4 燃烧器 ........................................................................................................... 46 16.5 过热器 ........................................................................................................... 46 16.6 再热器 ........................................................................................................... 46 16.7 省煤器 ........................................................................................................... 47 16.8 回转式空气预热器 ....................................................................................... 47 16.9 锅炉构架及平台布置 ................................................................................... 48 16.10 炉墙密封 ..................................................................................................... 48 16.11 运行工况与汽温调节 ................................................................................. 49 16.12再热器的旁路保护 ...................................................................................... 49 17参考文献 ................................................................................................................... 50

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1任务书

1.1设计题目

440t/h再热煤粉锅炉设计

1.2原始资料

1. 锅炉最大连续蒸发量D1 =440t/h 2. 再热蒸汽流量D2 =360t/h 3. 给水温度tgs =245℃

4. 给水压力 pgs =15.7MPa（表压） 5. 过热蒸汽温度t1 =540℃

6. 过热蒸汽压力p1=13.7MPa（表压）

?=315.8℃ 7. 再热蒸汽进入锅炉机组时温度t28. 再热蒸汽离开锅炉机组时的温度t2??=540℃

9. 再热蒸汽进入锅炉机组时的压力p2?=2.715MPa（表压） 10.再热蒸汽离开锅炉机组时压力p??2=2.575MPa（表压） 11.周围环境温度tlk=20℃ 12.燃料特性

（1）煤的收到基成分（%）：

Car=51.84 ；Har=3.10；Oar=3.85；Nar=1.06；Sar= 1.95；Aar=30.10；Mar=8.10 （2）煤的干燥无灰基挥发分（%）：Vdaf=12.67 （3）煤的低位发热量(KJ/Kg)：Qar,net= 20180 （4）灰熔点：t1、t2、t3>1500℃

13. 制粉系统：中间贮仓式，筒式钢球磨煤机 汽包工作压力：15.3MPa（表压）

1.3课程设计要完成的工作

1. 校核煤的元素分析数据和判别煤种；

2. 确定锅炉整体布置，并绘制锅炉结构简图和汽水系统流程图； 3. 锅炉炉膛及主要受热面的结构设计（包括各部件结构尺寸简图）； 4. 额定负荷下锅炉的热力计算；

5. 绘制锅炉总图（纵剖面图，在总图中必须示出锅炉的主要部分，包括水冷壁系统、过热器、再热器、省煤器、空气预热器、炉膛、燃烧装置、构架及平台扶梯、

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炉墙主要附件及管制件、锅炉各部件连接的管道等。图上必须注明各部件的主要尺寸，整个锅炉的主要尺寸，锅炉主要部件的相对位置尺寸）； 6. 编写课程设计说明书

2煤的元素分析数据校核及煤种判别

2.1煤的元素各成分之和为100%的校核

Car+Ha+Oar+Nar+Sar+Aar+Mar=51.84+3.10+3.85+1.06+1.95+30.10+8.10=100

2.2元素分析数据校核

1.干燥无灰基元素成分计算

干燥无灰基元素成分与应用基元素成分之间的换算因子为：

Kr=100/(100-Mar-Aar)=100/(100-30.1-8.1)=1.618

即干燥无灰基元素成分应为(%)

Cdaf=51.84×1.618=83.877 Hdaf=3.1×1.618=5.016 Odaf=3.85×1.618=6.229 Ndaf=1.06×1.618=1.715 Sdaf=1.95×1.618=3.155

2.干燥基灰分计算

Ad=100×Aar/(100-Mar)=100×30.1%/(100-8.1)=32.8% 3.干燥无灰基低位发热量(实验值)计算

Qdw=(Qar.net+25Mar)Kr=(20180+25×8.1) ×1.618=32981KJ/Kg

4.干燥无灰基低位发热量(们德雷也夫公式计算值)计算

Qdw’=339Cdaf+1030Hdaf-109(Odaf-Sdaf)

=339×83.877+1030×5.106-109×(6.229-3.155) =28434.3+5259.2-334,6 =33358.9 KJ/Kg

Qdw’- Qdw=33358.9-32981=377.9 KJ/Kg<800 KJ/Kg 故：元素分析是正确的。

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2.3煤种分析

1.煤种判别

由燃料特性得知Vdaf=12.67%，Qar.net=20180 KJ/Kg,所以属于贫煤。 2.折算成分计算

Aar.zs=100%×4187Aar/Qar.net=100%×4178×/20180=6.245% Mar.zs=100%×4187Mar/Qar.net=100%×4178×/20180=1.681% Sar.zs=100%×4187Sar/Qar.net=100%×4178×/20180=0.405%

有：Aar.zs=6.245%>4%, Sar.zs=0.405%>0.2%，属于高灰分，高硫粉，低水分贫煤。

3锅炉整体布置的确定

3.1锅炉整体的外型—选?形布置

选择?形布置的理由如下：

(1).锅炉排烟口在下方，送、引风机及除尘器等设备均可布置在地面，锅炉结构和.厂房较低，烟囱也可以建筑在地面上；

(2).在对流竖井中，烟气下行流动，便于清灰，具有自身除灰的能力； (3).各受热面易于布置成逆流方式，以加强对流换热； (4).机炉之间连接管道不长。

3.2受热面的布置

在炉膛内壁面，全部布置水冷壁受热面，其他受热面的布置主要受蒸汽参数、锅炉容量和燃料性质的影响。

本锅炉为亚临界参数，汽化吸热较小，加热吸热和过热吸热相应较大。为使炉膛出口烟温降低到要求的数值，保护水平烟道内的对流受热面，除在水平烟道内布置对流过热器外，还在炉内布置全辐射式的前屏过热器，炉膛出口布置半辐射式的后屏过热器。为使前屏、后屏过热器中的传热温差不致过大，在炉顶及水平烟道的两侧墙，竖井烟道的两侧墙和后墙均布置包覆壁过热器。

为了减小热偏差，节省金属用量，采用二级再热方式，其中高温再热器置于对流过热器后的烟温较高区域，低温再热器设置在尾部竖井烟道中。但是，为了再热汽温的调节，使负荷在100%~75%之间变化时，前后隔墙省煤器采用膜式水冷壁结构。在低温再热器及旁路省煤器的下面设置主省煤器。根据锅炉的参数，省煤器出口工质状态选用非沸腾式的。热风温度要求较高（trk=380?C），采用二级布置

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空气预热器，但在主省煤器后已布置不下二级空气预热器，加之回转式空气预热器结构紧凑、材料省、维修方便，因此采用单极回转式空气预热器，并移至炉外布置。在主省煤器的烟道转弯处，设置落灰斗，由于转弯处离心力的作用，颗粒较大的灰粒顺落灰斗下降，有利于防止回转式空气预热器的堵灰，减轻除尘设备的负担。

锅炉的整体布置如所附的一号图纸。

3.3锅炉汽水系统

按超高压大容量锅炉热力系统设计的要求，该锅炉汽水系统的流程设计如下： 1. 过热蒸汽系统的流程

汽包?顶棚过热器进口集箱?炉顶及尾部包覆过热器管束?尾部包覆过热器后

悬吊管过热器管束?悬吊管过热器出口集箱??尾部左右侧包覆过集箱尾部左右侧包覆过热器下后集箱?尾部左右侧包覆过热器管束（上升）热器上集箱?尾部左右侧包覆过热器管束（下降）?尾部左右侧包覆过热器下前集箱?水平烟道左右侧包覆过热器管束（上升）?水平烟道左右侧包覆过热器集

?后屏过热器??????对流过热器进口箱?前屏过热器?????集箱?对流过热器管束?对流过热器出口集箱?集汽集箱?汽轮机。 2. 水系统的流程 给水

?前隔墙省煤器管束?前隔墙省煤器进口集箱?隔墙省煤器出口集箱?旁路省煤器进口集箱后隔墙省煤器进口集箱?后隔墙省煤器管束?旁路省煤器及斜烟道包覆管束?旁路省煤器出口集箱?后墙引出管?汽包??一级喷水减温器二级喷水减温器主省煤器进口集箱

?主省煤器管束

?主省煤器出口集箱

左右侧墙水冷壁下降管?下联箱?前后墙水冷壁?上联箱?汽包。

3. 再热蒸汽系统的流程

?低温再热器进口集箱?低温再热器管束?低温再热器出口集汽轮机?????高温再热器进口集箱?高温再热器管束?高温再热器出口集箱?箱????再热器集汽集箱?汽轮机。

微量喷水事故喷水4 燃烧产物和锅炉热平衡计算

4.1燃烧产物计算

1. 理论空气量及理论烟气容积 (1). 理论空气量：

V0 =0.0899Car+0.265Har+0.0333Sar-0.0333Oar=5.419Nm3/kg

(2). 理论氮气容积：

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VN20=0.224×Nar/28+0.79 V0=4.290Nm3/kg

(3). 三原子气体Ro2的容积：

VRo2=0.224×(Car/12+Sar/32)=0.981Nm3/kg

(4). 理论水蒸气容积：

VH2O0=0.224×(Har/2.016+Mar/18)+0.0161V0 +1.24Gs=0.533Nm3/kg

(5). 理论烟气容积：

Vg0 = VH2O0 + Vg0 ,d = VH2O0 +VRo2+ VN20 =0.981+4.290+0.533=5.803Nm3/kg 2. 空气平衡表及烟气特性表

根据该锅炉的燃料属贫煤，可按表2-7选取炉膛出口过量空气系数al=1.2，又按表2-9选取各受热面烟道的漏风系数，然后列出空气平衡表，如下表。

\表4-1 空气平衡表 受热面名称 过量空 气系数 炉膛，后屏过热器 (l,hp) Cal=0.05 Cahp=0 1.20 对流过热器 (dlgr) 1.20 0.05 1.25 高温再热器 (gzr) 1.25 0.03 1.28 低温再热器，旁路省煤器 (dzr,psm) 1.28 0.03 1.31 主省煤器 空气预热 (sm) 1.31 0.03 1.34 器 (ky) 1.33 0.2 1.53 进口a’ 漏风Δa 出口a”

根据上述计算出的数据，又按表2-10选取炉渣份额后计算的飞灰份额afh=0.90，计算表4-2列出的各项，此表为烟气特性表。

表4-2 烟气特性表

序号123项目名称受热面出口过量空气系数（查表1-5）烟道平均过量空气系数干烟气容积 V0gy+(αpj-1)v0水蒸气容积V0H2O+0.0161(αpj-1)V0烟气总容积Vgy+VH2ORO2容积份额VRO2/VY水蒸气容积份额VH2O/Vy三原子气体和水蒸汽溶剂总份额 rRO2+rH20容积飞灰浓度 10Aarαfh/Vy烟气质量 1-Aar/100+1.306αpjV0质量飞灰浓度 αfhAar/(100my)符号 （标准状炉膛，屏凝渣管α\αpj__1.21.26.35392394对过1.2251.21256.421657低过1.251.23756.5571232高再1.281.2656.7061359低再 旁省1.311.2956.8686953主省煤器1.331.327.0041615空预器1.531.437.6002125Vgym3/kg4567VH2Om3/kgVym3/kgr RO2r H2O__0.5492282416.9031521810.1421067320.0795619490.55031876.97197580.14070390.0789330.55249977.10962290.13797980.07771150.55489897.26103480.13510260.07642150.55751617.42621140.13209760.07507410.55969717.56385850.12969360.07399620.56929358.1695060.12007880.0696852891011rμνmyμy_g/m3kg/kgkg/kg0.22166868139.242941919.1911020110.0294741590.219636938.8555579.27956140.02919320.215691338.1032879.45648020.0286470.21152437.3087329.65109090.02806940.207171636.4788979.86339340.02746520.203689935.81505410.0403120.02698120.18976433.159910.8187550.02503997 / 50

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3. 烟气焓温表

计算表4-3列出的各项，此表为烟气焓温表。

表4-3 烟气焓温表

烟气或空气温度Θ400500600700800900理论烟气焓理论空气焓hy°(kj/kg)hk°(kj/kg)3348.536762935.60574245.305153707.1667920.338225165.643374496.0673943.4810476109.124425301.1698963.624197072.748616118.3016979.1945688051.943186948.4381995.15408410009047.097267788.21991009.70593110010056.80328642.14431021.4803120011078.28359501.27061035.03071130012113.314210372.6431040.88799140013154.202211250.1931050.55762150014204.759812131.8071058.83438160015263.594213020.3561067.82144170016331.415613911.5071069.71846180017401.134114802.9821076.25964190018477.393715707.7341079.75591200019557.149616611.4011089.53608210020646.685717522.7631086.40937220021733.095118432.283烟气或空理论烟气焓hy理论空气焓°(kj/kg)hk°(kj/kg)气温度Θ3004005006007008002475.662573348.536764245.305155165.643376109.124427072.748612182.034562935.60566896.7683973707.16666920.33822044496.06733943.4810475301.16975963.62418976118.30157——8602.3240047434.416861167.907144——8785.8730516289.6602081144.7566537593.4519531192.4211——5172.096821117.5633886424.5422281168.9097理论烟气焓增（每100℃）△hy°——896.768397炉膛、屏、凝渣管α\hy3935.657894986.738491078.1183556064.856841104.5015327169.358371127.0505538296.408931145.2218819441.630811163.11043510604.74121180.49081311785.23211193.30556212978.53761209.30520614187.84281216.39793715404.24081226.88036116631.12111236.54429217867.66541246.05154519113.7171248.01358720361.73051257.20990321618.94041260.48943222879.42991271.80849524151.23841268.31331425419.5517——1.25△hy——1061.266964082.4381721089.658648高温过热器α\hy4009.048035079.4176531097.840876177.2585241124.629097301.8876161147.478858449.3664651165.97539615.3417611184.1049810799.446741201.8389212001.285661214.7837213216.069381231.0895214447.15891238.3366815685.495581248.920716934.416281258.7580318193.174321268.3303119461.504621270.3004820731.80511279.8286922011.633791283.0811223294.714911294.5925524589.307461291.0513125880.35876——1.28△hy——1083.87414170.5063411112.80555283.3118191141.2304高温再热器α\hy3086.6322491.2△hy——1051.0805981.225△hy——1070.36962——理论烟气焓增（每100℃）△hy°——872.8741849低温过热器α\hy3021.1712128 / 50

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烟气或空理论烟气焓理论空气焓hk°(kj/kg)气温hy°(kj/kg)度Θ100200300400500600802.63621627.422475.6633348.5374245.3055165.643717.59128981443.310549848.2425372182.034558872.8741852935.605657896.7683973707.166661920.338224496.067332——6711.0740685518.7344691192.339598——6649.345594356.0985111162.6359585468.670151180.675442——3223.5296151132.5688964317.286621151.383528理论烟气焓增（每100℃）△hy°——824.7838262120.6554951102.874123195.733981121.552648低温再热器 旁路省煤α\hy1046.9782291.31△hy——1073.6772662103.712521092.02146α\hy1039.44133主省煤器1.33△hy——1064.271181

空预器烟气或空理论烟气焓hy°理论空气焓理论烟气焓增（每气温度Θ(kj/kg)hk°(kj/kg)100℃）△hy°100200300400500600802.63620921627.4200352475.6625723348.5367574245.3051545165.643375717.59131443.311848.24253732182.035872.87418492935.606896.7683973707.167920.33822044496.067——7700.208886210.103481490.105396——4904.407761305.6957293632.140891272.266868——824.78382592392.374631239.766262α\1.53hy1182.95959△hy——1209.4150334.2 热平衡及燃料消耗量计算

锅炉热平衡及燃料消耗量计算，如表4-4所示

表4-4 锅炉热平衡及燃料消耗量

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5 炉膛设计和热力计算

5.1 炉膛结构设计（带前屏过热器）

炉膛结构设计（带前屏过热器）列表5-1

表5-1 炉膛

序号1相关数据23456名称锅炉蒸发量煤的低位发热量实际燃料量(表3-4)计算燃料消耗量(表3-4)减温水量(假定)烟气总容积(表3-2)符号D1QdwBBjVyy单位kg/hkJ/kgkg/hkg/hkg/hNm3/kg数值440000.00020180.00066128.00065136.00015400.0008.170Djw10 / 50

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123456789101112结炉膛容积热强度炉膛容积炉膛截面热强度炉膛截面积炉膛截面宽深比炉膛宽度炉膛深度冷灰斗倾角冷灰斗出口尺寸冷灰斗容积折焰角长度折焰角上倾角折焰角下倾角前屏管壁及壁厚前屏管内工质质量流速前屏管子内径前屏管子总流通面积前屏每根管子面积前屏总管子数前屏横向管距前屏片数前屏单片管子数前屏纵向节距前屏最小弯曲半径前屏深度前屏与前墙之间距离前后屏之间距离炉膛出口烟气流速炉膛出口烟气温度炉膛出口通流面积炉膛出口高度前屏高度水平烟道烟气流速水平烟道高度折焰角高度炉顶容积炉膛主体高度qvVlqFAla/babθVhdlzθ上θ下d×δρωdnAAlns1z1n1s2RbqpW/mm33143060.0002591.1104000000.00092.6711.10010.0969.18050.0001.100174.0003.06036.00027.00038×4900.0000.0300.1310.001185.0001290.000727.00042.00070.0002324.0001300.000720.0006.0001080.000122.10212.09410.00010.0007.2600.520581.17019.811W/m2m2mmmm3m炉膛13141516171819202122232425262728293031323334353637mmkg/(m2·s)mm22构设m根mm片根mmmmmmmmmmm/s℃㎡mmm/smmm3m计ωyθl＂AchhchhqpωsyhsyhzyVldhlt为了保证后墙水冷壁在折焰角处的刚度，便于后墙水冷壁的悬吊，其中有38

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根水冷壁管用分叉管，既有38根上升管在折焰角处呈三叉管结构，考虑到流动阻力的影响，在38根上升管上方装有?10的节流孔，使有足够的汽水混合物流过折焰角处的上升管，以免烧毁。

5.2 燃烧器的设置

本锅炉燃烧器是根据煤的Vr的大小，按表选用的四角布置的直流燃烧器。因为是劣质烟煤，所以配风方式选用分级配风，并采用双切圆（大小切圆直径选取Φ800和Φ200）燃烧方式。这样有利于加强炉内气流扰动，使燃料在炉内的停留时间增长。为了加强燃烧器对煤种的适用性及适应负荷的变化，燃烧器的喷口截面采用可调的，以调节气流量和火炬长度。此外，喷口还可摆动一角度，单个喷口的摆动为10，联动时能上下摆动20，这样可改变火焰中心的高度。燃烧器风口布置如图3所示，其中一次风喷口层数按表选取为3层。

燃烧器结构尺寸计算列于表5-2中。

表5-2 燃烧器结构尺寸计算

123456燃一次风速二次风速三次风速一次风率三次风率二次风率一次风温二次风温三次风温燃烧器数量一次风口面积（单只）二次风口面积（单只）三次风口面积（单只）燃烧器假想切圆直径燃烧器矩形对角线长度特征比值特征比值燃烧器喷口宽度一次风喷口高度二次风喷口高度三次风喷口高度w1w2w3r1r3r2t1t2t3zA1A2A3dj2ljhr/br2lj/brbrh1h2h3m/sm/sm/s%%%℃℃℃个m2m2mmmm2按表2-16选取按表2-16选取按表2-16选取按表2-15选取（）由制粉系统的设计计算确定的磨煤废气份额100-r1-r3由制粉系统的设计计算确定trk-10由制粉系统的设计计算确定四角布置2250502218602003157040.169880.190060.1330475013.6459729.347646536540928678910111213141516171819烧器 按表2－17选取≈√b+a初步选定由式（2－7）确定2lj/（2lj/br）＝325.结构设计时定为br＝420A1/brA2/brA3/br按A1、A2、A3的要求，画出燃烧器喷口结构22设计mmmmmmmm20燃烧器高度hrmm尺寸图（图3－4），得hr；核算hr/br=6.915,接近原选定值，不必重算按l＝（4～5）br选取35772122最下一排燃烧器的下边缘距冷灰斗上沿的距离条件火炬长度llhymm2.2上排燃烧器中心线到前屏下边缘高度为14.7m26.5>17﹥8m.所以炉膛高度设计合理

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5.3 炉膛和前屏过热器结构尺寸计算

根据炉膛和前屏过热器的结构尺寸，计算炉膛和前屏过热器结构尺寸数据，列于表5-3和表5-4中。

表5-3 炉膛结构尺寸计算

1侧墙面积A1A2A3炉膛和㎡㎡㎡㎡㎡㎡㎡㎡㎡㎡㎡43.414.2180.719.3257.6374.5292.511943.8325.417.610.970.9910.997265346.4823.569.981257.422600.8436234.72366.143623.52026.77428131.36084276.92834916396263710.240.243A4Ac2345678910111213141516171819202122232425262728前墙面积后墙面积炉膛出口烟窗面积炉顶包覆面积前屏面积燃烧器面积前后侧墙水冷壁角系数炉顶角系数前屏角系数炉膛出口烟窗处角系数整个炉膛的平均角系数前屏区的侧墙面积前屏区的炉顶面积前屏区的炉墙面积炉膛自由容积的水冷壁面积炉膛容积前屏占据容积炉膛的自由容积前屏区与炉膛的水平分割面积前屏区与炉膛的垂直分割面积自由容积的辐射层有效厚度前屏间容积的辐射层有效厚度炉膛的辐射层有效厚度燃烧器中心线的高度炉膛高度燃烧器相对高度火焰中心相对高度AqAhAchAldAqpArxxldxqpxchx-Apq,cApq,ldApqAzyVlVpVzyAf,shAf,chSzySpqShrHlhr/Hlxl前屏过热器结构㎡㎡㎡㎡m3m3m3㎡㎡mmmmmmm尺寸计算

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表5-4 前屏过热器尺寸计算

序号名称管子内径最大连续蒸汽流量减温水流量前屏角系数管径及壁厚单片管子根数前屏片数蒸汽流通截面积蒸汽质量流速前屏蒸汽平均比容蒸汽流速前屏辐射受热面积符号dnDDjwxqpd×δn1z1AρωνpjωAqp㎜根片㎡kg/(㎡·s)m/kgm/s㎡3单位㎜kg/hkg/h数值30440000154000.9938×42770.1302227905.713350.014312.951701314.13194相关数据前屏过热器结构尺寸计算123412345678

5.4 炉膛热力计算

炉膛的热力计算结果于5-5表中。

表5-5炉膛的热力计算

序号123456789101112131415名称炉内过量空气系数理论冷空气焓燃料带入热量化学不完全燃烧热损失机械不完全燃烧热损失灰渣物理热损失炉膛辐射层有效厚度灰粒平均直径飞灰无因次浓度炉膛压力自由容积的辐射层有效厚度前屏间容积的辐射层有效厚度蒸汽流通截面积前屏横向管距屏宽符号α″lHolkQrq3q4q6SdhμhPSzySpqAs1Apkmmmpaum单位数值1.2143.5201800.51.506.928130.01970.0986.7742813161.3608426750.1311.292.324

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1617181920212223242526272829303132333435363738394041123456789101112131415前后侧墙水冷壁角系数整个炉膛的平均角系数炉膛自由容积的水冷壁面积前屏区的炉墙面积前屏面积3-7炉顶角系数前屏角系数炉膛出口烟窗处角系数前墙面积后墙面积侧墙面积炉膛截面积炉膛出口烟窗面积炉顶包覆面积前屏区侧墙面积前屏区的炉顶面积燃烧器面积火焰中心相对高度计算燃料消耗量实际燃料消耗量煤的低位发热量炉膛容积最大连续蒸汽流量查表玻尔兹曼常数保热系数（表3-4）热空气温度理论热空气焓炉膛漏风系数制粉系统漏风系数冷空气温度理论冷空气焓空预器出口过量空气系数空气带入炉内热量1kg燃料带入炉内的热量理论燃烧温度炉膛出口烟温（假定）炉膛出口烟焓烟气的平均热容量水蒸气容积份额三原子气体容积份额xx-AzyApqAqpxldxqpxchAqAhAcAlAchAldApq,cApq,ldArxlBjBQdwVlDβσ0ψtrkH0rk△al△axftlkH0lkβ〞kyQkQlθ0T0θ〞lT〞lH〞lVcpjRh2orn℃kJ/kgy10.9971257.4269.98325.40.970.991374.5292.5257.692.6853411211943.846.4823.517.60.24253915365407.6215266403.67667201802600.8435594400000.965.67E-080.9953252581.40.050.0620143.5182581.092829.51300822907.07646200022731100137311785.212.357640510.0795619490.221668681℃kJ/kgkJ/kgkJ/kg℃K℃KkJ/kgkJ/(kg.℃)

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16171819202122232425262728293031323334353637383940414243444546474849505152535455565758596061三原子气体分压力pn与s的乘积三原子气体辐射减弱系数灰粒子辐射减弱系数焦碳粒子辐射减弱系数无因次量无因次量半发光火焰辐射减弱系数乘积炉膛火焰有效黑度乘积自由容积内三原子气体辐射减弱系数乘积自由容积的火焰有效黑度乘积屏间容积内三原子气体辐射减弱系数乘积屏间容积的火焰有效黑度屏宽A与Sxy比值屏宽A与屏节距之比屏的修正系数屏区的修正系数系数屏的辐射系数屏区的辐射系数屏的黑度屏区的黑度屏的暴光不均匀系数屏区水冷壁的暴光不均匀系数计及暴光不均匀的屏的面积计及暴光不均匀的屏区面积炉墙总面积前后侧墙水冷壁的沾污系数屏的沾污系数炉顶包覆管的沾污系数炉膛出口屏的沾污系数前后侧墙水冷壁的热有效系数炉顶包覆管的热有效系数屏的热有效系数炉膛出口处的屏的热有效系数平均有效系数炉膛黑度与炉内最高温度位置有关的系数炉膛出口烟温炉膛出口烟焓炉膛吸热量pnpnSKyKhK1x1①x2②KKpSahypnSzyKyKpSzyazypnSpqKyKpSpqaprA/SzyωcpcpqτaφpφpqapapqzpzpqA′qpA′pqAlqζζpζldζchφφldφpφchφpjαlMθ″lH″lQflMPam.MPa1/(m.MPa)1/(m.MPa)1/(m.MPa)1/(m.MPa)m.Mpa1/(m.MPa)m.Mpa1/(m.MPa)m2m2m2℃kj/kgkj/kg0.0217235310.1505082053.14654599481.84695904100.50.12.8098757941.907844450.8516000740.1471613093.1876890811.8654191310.8451686980.0295623087.7179049040.509872210.3994276790.3430622221.8015503880.950.860.90.130.090.5038060130.4648437360.5961011270.550001127193.389392738.373611611489.1830040.450.450.450.4320.450.43650.44550.4320.4095627080.9333839720.441143.811782.211066.26708

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626364656667686970717273747576777879808182838485炉膛容积热强度炉膛截面热强度炉内平均辐射热强度炉顶辐射吸热分布系数炉顶辐射热强度炉顶辐射受热面积炉顶吸热量前屏辐射吸热分布系数前屏辐射热强度前屏吸热量后屏辐射吸热分布系数后屏辐射热强度后屏吸热量附加过热器总吸热量一级减温水量二级减温水量附加过热器焓增量饱和蒸汽焓包覆出口蒸汽焓包覆出口蒸汽温度前屏焓增量前屏出口蒸汽焓前屏出口蒸汽温度炉膛出口烟温校核qvqFqlpjηldqldA′ldQldηqpqqpQqpηhpqhpQhp∑QfjDjw1Djw2∑⊿hfjhbqh″bft″bf⊿hqph″qpt″qp⊿θ″lW/ m3W/㎡W/㎡W/㎡㎡Wkj/kgW/㎡Wkj/kgW/㎡Wkj/kgkj/kgkg/hkg/hkj/kgkj/kgkj/kg℃kj/kgkj/kg℃℃143118.75754016055.766135014.03990.6587759.1259132.616026482862353.974157.54240970.84113411.793521932637.871207.1604880.82106283.052212647683.21696.1216216653.180007400100.60696562598.52699.106966352.7185.9573632885.0643293900.5＜100

6 后屏过热器热力计算

6.1后屏过热器结构尺寸计算

计算后屏过热器结构尺寸数据，列于表6-1

图6-1后屏过热器结构尺寸

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序号名称符号单位计算公式或数据来源1管径及壁厚D×δMm选用382屏片数z1片146-1 3单片管子数n1根124屏深度CM据图2.73后屏5屏平均高度hpjM据图3-79.156横向节距s1Mm680过热7比值s1/ds1/d17.898纵向平均节距spj2Mm据图3-7，2730/45（屏60.7器结的深度方向有45个管间距构尺9比值spj2/dspj2/d1.610屏的角系数х寸计

hp查附录三图Ι（a）之50.8511屏区接受炉膛辐射面积Afpqm2Afpq=Ach11912屏的对流受热面积算 Apm2据图3-719.77,2*14[10*0.85+1/2(+8.3)*(2.73-0.85)]13屏的计算对流受热面积AjsA6.2 后pm2pxhp61214屏区炉顶受热面积Aldm2据图3-7,10.1*2.7ld3*x26.75屏过15屏区两侧水冷壁受热面积Acqm2据图3-51.47,2*10*0.85+2(10+8热器*0.5*(2.73-0.85)16屏区附加受热面积Apfjm2Ald+Acq78.15热力17屏接受炉膛热辐射面积Afpm2Af*Ajsjspqp/(Ap+Apf)j105.5218炉顶附加受热面辐射面积Afldpfjm2Af/(Ajspq*Aldp+Apf)j4.61计算

19水冷壁附加受热面辐射面积Afslb2pfjmAfjspq*Acq/(Ap+Apf)j8.8620烟气进屏流通截面积Aˊpm2据图3-5和图3-111.77,(10+1.75)(10.1-后屏过14*0.038-0.06)21烟气出屏流通截面积A\3-78.9热器热pm2据图3-5和图7,8.3*(10.1-14*0.030.06)力计算22烟气平均流通截面积Apjm292.4823蒸汽流通截面积A的结果m20.10324蒸汽质量流速ΡwKg/( 2m.S)1167列于表

25烟气辐射层有效厚度Sm0.92518 / 50

表

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6-2中

表6-2 后屏过热器热力计算

123456789101112131415161718192021222324252627282930313233343536烟气进屏温度烟气进屏焓烟气出屏温度烟气出屏焓烟气平均温度屏区附加受热面对流吸热量屏的对流吸热量屏入口吸收的炉膛辐射热量三原子气体辐射减弱系数乘积灰粒的辐射减弱系数飞灰浓度乘积烟气流的辐射减弱系数乘积屏区的烟气黑度屏进口对出口的角系数修正系数屏出口面积炉膛及屏间烟气对屏后受热面的辐射热量屏区吸收炉膛辐射热量屏区炉顶附加受热面吸收的炉膛辐射热量屏区水冷壁附加受热面吸收的炉膛辐射热量屏所吸收的炉膛辐射热屏所吸收的总热量蒸汽进屏焓蒸汽进屏温度蒸汽出屏焓蒸汽出屏温度屏内蒸汽平均温度屏内蒸汽平均比容屏内蒸汽平均流速（表3-9，76，表3-10，23）管壁对蒸汽的放热系数屏间烟气平均流速烟气侧对流放热系数灰污系数θpHpθ\PH\PθpjQ dpfjQ dpfQ pkyky rnKhμhKhμhKKpSaφpξrAp\Qfp\Q fpqQfldpfjQfslbpfjQ fpQphpt p hp\t p\t Pjνpjwa2wadεf℃kJ/kg℃kJ/kg℃kJ/kgkJ/kgkJ/kg1/(mMPa)1/(mMPa)1/(mMPa)kg/kg1/(mMPa)1/(mMPa)查烟气特性表3-2先估后校Q假定查焓温表3-31143.811782.2320698910476.7990910661391160696.12162169.712.1583.20.029193192.434.580.4150.340.123按煤种选取，据参考文献等于对流过热器进口面积，据图3-80.582.82200.1077196496.01390219.2169433436.93321432439.86374441599.8637442851.35625查蒸汽特性表，P=14.41MPa14MPa查蒸汽特性表，P=14.21MPa，t=404℃374.73093.250107432.64040.017119.6查附录三图Ⅸ查附录三图Ⅺ查附录二表Ⅶ38506.651864783450.008m2kJ/kgkJ/kgkJ/kgkJ/kgkJ/kgkJ/kgkJ/kg℃kJ/kg℃℃m/kgm/sW/(m℃)m/sW/(m2℃)m℃/w223

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3738394041424344454647管壁灰污层温度辐射放热系数利用系数烟气对管壁的放热系数对流传热系数较大温差较小温差平均温差屏对流传热量(表3-10，13，表3-4，23)误差屏区两侧水冷壁水温thbafξa1k△tD△tX△tQ crp℃W/(m2℃)查附录三图XV得a0*af=a*a0查附录三图XⅣ796131.920.8114955.23890047769.1556.46631234-6.38345W/(m℃)W/(m2℃)℃℃℃kJ/kg%℃2ΔQtbs查蒸汽特性表，P=15.3MPa下的饱和温度4849505152535455565758平均传热温差屏区两侧水冷壁对流吸热量误差屏区炉顶进口汽焓屏区炉顶进口汽温屏区炉顶蒸汽焓增量屏区炉顶出口汽焓屏区炉顶出口汽温平均传热温差屏区炉顶对流吸热量误差△tQdpc△Qh pldtpld△h pldh\ pldt\ pld△tQpld△Q℃kJ/kg%kJ/kg℃kJ/kgkJ/kg℃℃kJ/kg%查蒸汽特性表，P=15.3MPa查蒸汽特性表，P=15.3MPa721112.6724022.02262234510.8263334572158.62.33

7对流过热器设计和热力计算

7.1对流过热器结构设计

对流过热器的结构设计列表7-1。

表7-1 对流过热器结构设计

123456789蒸汽进口焓蒸汽进口温度蒸汽出口温度蒸汽出口焓工质总吸热量炉顶过热器附加吸热量两侧水冷壁附加吸热量对流传热量理论冷空气焓h' kJ/kg305943954034352529521382328.8923143.5

t't''h''QgxQldfj℃℃kJ/kgkJ/kgkJ/kgkJ/kgkJ/kgkJ/kgQslbfjdQgr0Hlk

?20 / 50

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1011121314151617181920212223242526272829303132序号12345678910111213烟气进口温度烟气进口焓烟气出口焓烟气出口温度较小温差较大温差平均温差传热系数计算对流受热面积蒸汽质量流速蒸汽流通截面积管径及壁厚每根管子截面积管子总根数横向节距管排数每排管子根数每根管子长度管子弯曲半径纵向平均节距每根管子平均长度布置的对流受热面积误差名称管径及壁厚横向节距纵向平均节距每排管子根数管子排数，布置蒸汽流通面积烟气进口流通面积烟气出口流通面积烟气平均流通面积辐射层有效厚度计算对流受热面积炉顶附加受热面积水冷壁附加受热面积?'H'℃kJ/kgkJ/kg98910476.79979527552155503577815205110.23938x5.50.000572341795104430.53707228.91439-5.63H''?''?tx?tD?tk?wAjsAgr℃℃℃℃W/(m2?0C)m2kg/m2/sd??mmm2m2nA1s1z1n1lRpjs2mm根排根mmmmmmm2%lpjbzAgr?A符号d??s1s2pjn1z1Ammmmmm单位数值38x5.595724.00961541040.23953.448.8551.10.172143921.270658.86根排m2m2m2m2m2m2m2A'A''ApjSjsAgrmAldfjAsldfj

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序号1392403414425名称烟气进口温度较小温差烟气进口焓较大温差蒸汽进口焓符号?'H'?tXh't'平均温差蒸汽进口温度对流传热量蒸汽出口温度?t?tD单位20数值 W℃/m.C989213kJ/kg℃10476.799kJ/kg℃3059550??4364474584691047481149125013511452155316541755181920212223242526272829303132333435363738误差h''?Q蒸汽出口焓Qgr?tbz两侧水冷壁工质温度过热器吸热量Qfj?t平均传热温差炉顶附加受热面吸热量slbd两侧水冷壁对流吸热量QfjQslb水冷壁附加受热面吸热量炉膛及后屏、对过热器辐射误差Q?pfQ'''h热量炉顶过热器进口汽焓gr(ld)fldQfjt'炉顶吸收辐射热量炉顶过热器进口汽温gr(ld)fslbQfj?h水冷壁吸收辐射热量gr(ld)炉顶过热器蒸汽焓增量fQ''过热器吸收辐射热量grhgr炉顶过热器出口汽焓(ld)dQ过热器对流吸热量gr''t炉顶过热器出口汽温''gr(ld)H烟气出口焓ldt''crQgr℃℃kJ/kg℃%kJ/kgkJ/kg℃439356540230934351.282529345kJ/kg℃52526kJ/kgkJ/kg138140kJ/kg 0.10772-1.45kJ/kgkJ/kg℃kJ/kgkJ/kgkJ/kgkJ/kgkJ/kg℃kJ/kg?t平均温差''烟气出口温度?d炉顶过热器对流吸热量?Qld烟气平均温度pj?Q误差t蒸汽平均温度烟气流速烟气侧对流放热系数蒸汽平均比容蒸汽平均流速灰污系数蒸汽侧放热系数管壁灰污层温度乘积pj℃℃kJ/kg℃%℃26332.83457.758.01189.5577226412339347794252575350.38713.3489.510.4900.022wyadm/sW/?m2.0C? w?vpjm3/kgm/sW/?m2.0C?m2.0C/W℃m.MPaa2thbpnSKy11.30.00442850641.200740.003702221.397424.7922.697.390.120.1133211220.781.89三原子气体的辐射减弱系数乘积灰粒的辐射减弱系数乘积气体辐射减弱系数乘积烟气黑度烟气侧辐射放热系数利用系数烟气侧放热系数热有效系数传热系数KyrnKhKh?h1/m.MPa1/m.MPa1/m.MPa1/m.MPa1/m.MPaKaKpSW/?m2.0C?W/?m2.0C?af?a1?k? / t50 22

W/?m2.0C? 锅炉课程设计

8 高温再热器设计和热力计算

8.1 高温再热器结构设计

高温再热器结构设计列表8-1中。

表8-1 高温再热器结构设计

11421531641751861972082192210231124122513262728蒸汽出口压力炉顶及包覆过热器附加对流吸热量蒸汽出口温度出口烟焓蒸汽流量出口烟温蒸汽出口焓较大温差蒸汽焓增量较小温差蒸汽进口焓平均温差蒸汽进口温度传热系数后墙引出管对流吸热计算对流受热面积对流过热器出口烟焓蒸汽质量流速进口烟焓管子总截面积进口烟温管径高温再热器对流传热量壁厚省煤器附加对流吸热量每根管子截面积管子总根数横向节距p\Qfj(ld+bf)t\H\Dzrθ\h\△tD△h△tXh'△tt'kQhyAgzrHgr\ρωH’Aθ’dQgzrdδQsmfjA1ns12.6751095406882.94360000639.4733555255.79215999.47263396165.74717541.871279.4279522507909.920.4726.79242875.1275.5420.0007553190110517.7806218.991377.427.112930313233343536管子排数每排管子根数每根管子长度管子弯曲半径纵向平均节距每根管子平均长度布置的对流受热面积误差z1n1lRszpjlpjAgzrbz△A

器结构尺寸

图8-1 高温再热

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8.2 高温再热器结构尺寸计算

根据高温再热器结构尺寸图，计算高温再热器结构尺寸数据，列于表8-2中。

表8-2 高温再热器结构尺寸数据

1234567891011121314管径壁厚横向节距纵向平均节距每排管子根数管子排数、布置蒸汽流通截面积烟气进口流通面积烟气出口流通面积烟气平均流通面积辐射层有效厚度计算对流受热面积炉顶及包覆过热器附加受热面积斜烟道省煤器附加受热面积dδs1szpjn1z1AA'A\ApjSAgzrjzAfj(ld+bf)Afjsm425.5906251100.4142.646.844.60.114521377.4275.131.4

8.3 高温再热器热力计算

高温再热器的热力计算结果列于表8-3中。

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表8-3 高温再热器热力计算

123456789101112131415后墙引出管对流吸热量对流过热器出口烟焓烟气进口焓烟气进口温度烟气出口温度烟气出口焓省煤器附加对流吸热量炉顶及包覆过热器附加对流吸热量高温再热器对流吸热量蒸汽焓增量出口汽温出口汽焓进口汽焓进口汽温蒸汽平均温度QhydHgr\H'θ’θ\H\QfjsmQfj(ld+bf)Qgzrd△hgzrt\h\h't'tpj41.8779527909.92726.79265070094290768.7139.754035553415.3482511

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1617181920212223242526272829303132333435363738394041424344454647蒸汽平均比容蒸汽流速蒸汽侧对流放热系数灰污系数灰污管壁温度烟气平均温度烟气流速烟气侧对流放热系数乘积三原子气体的辐射减弱系数乘积灰粒子的辐射减弱系数乘积气流辐射减弱系数乘积烟气黑度烟气侧辐射放热系数利用系数烟气侧放热系数热有效系数传热系数较大温差较小温差平均温差对流传热量误差省煤器工质平均温度省煤器附加对流吸热量误差炉顶及包覆过热器工质平均温度炉顶及包覆过热器附加对流吸热量误差νpjωα2εthbθpjωyαdpnSKyKyrnKhKhμkKKpSααfξα1φk△TD△tX△tQgzrcr△QtpjsmQfjsmd△Qtpj(ld+bf)Qfjd(ld+bf)△Q0.132233.059980.0045566.8688.39610.42750.0023737.097.85103.7962.9110.760.1210.11420.52195.520.6758.41244.792110168.77472.82295294.7539.745.38348.682.048.84

9 第一、二、三转向室及低温再热器引出管的热力计算

9.1 第一、二、三转向室及低温再热器引出管结构尺寸计算

根据转向室及低温再热器引出管结构尺寸图9-1，计算第一、二、三转向室及低温再热器引出管结构尺寸数据，列于表9-1中。

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图9-1 转向室及低温再热器引出管结构尺寸

表9-1第一、二、三转向室及低温再热器引出管结构尺寸计算

序号123456名 称(一)第一转向室转向室容积隔墙省煤器悬吊管角系数包覆过热器角系数隔墙省煤器悬吊管受热面积包覆过热器受热面积包覆面积符 号VxsmxbfAdAbfAbmmm222单 位m3计算公式及数据来源根据图10计算，根据s1/d=2.37,查附录三I（a）5根据s1/d=1.1,查附录三I（a）4根据图10计算根据图10计算根据图10计算数值161.60.50.97133.350.6234

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7辐射层有效厚度 (二)第二转向室转向室容积包覆面积辐射层有效厚度悬吊管过热器角系数包覆过热器角系数悬吊管过热器受热面积包覆过热器受热面积隔墙省煤器悬吊管受热面积 (三)低温再热器引出管横向节距纵向平均节距引出管直径引出管排数每排管子根数每根引出管长度计算对流受热面烟气流通面积辐射层有效厚度蒸汽流通截面积 (四)第三转向室转向室容积包覆面积包覆过热器受热面积辐射层有效厚度Sm3.6×V/Ab12345678VAbSxdxbfAgrdAbfAsmdm3m2m根据图10计算，根据图10计算，3.6×V/Ab根据s1/d=4.3,查附录三I（a）5根据s1/d=1.1,查附录三I（a）4根据图10计算，根据图10计算，根据图10计算，m2mm2212345678910s1s2pjd×壁厚δz1n1lAjzycAySAmm排根mm2m2mm2由低温再热器结构设计知由低温再热器结构设计知由低温再热器结构设计知由图10知Л.d.n1.z1.l根据图10计算，0.9d(4.S1.S2/Л.d2-1)根据图10计算，0.785.dn.dn.z1.n1根据图10计算，根据图10计算，根据图10计算，3.6×V/Ab1234VAbAbfSm3m2m2m表19 第一,二,三转向室及低温再热器引出管热力计算（一）第一转向室序号名 称符 号1进口烟温θ’′2进口烟焓Hl345678910111213141516171819单 位℃kj/kgkj/kgkj/kgkj/kg计算公式及数据来源由高温再热器热力计算知由高温再热器热力计算知假定假定Hl′-(Qbffj+Qsmfj)/ψ查焓温表30.5*（tgs+tbs）602.89079132953550.0043348.85438.401278626.44539570.0505540267.781.61108.50915242.984.591.12包覆过热器附加吸热量省煤器吸热量出口烟焓出口烟温省煤器内工质平均温度省煤器污染管壁温度包覆过热器灰污系数包覆过热器内工质平均温度包覆过热器污染管壁温度平均烟温乘积三原子气体辐射减弱系数乘积灰粒子辐射减弱系数乘积气流辐射减弱系数乘积smtpjsmtkbQbffjQsmfjHl〞℃℃℃m2℃/W℃℃℃mMPa1/(mMPa)1/(mMPa)1/(mMPa)1/(mMPa)1/(mMPa)tpjsm+△t（经验值）查附录三图Ⅷ0.5*（tbs+tbf）tpjbf+ξ*Bj*Qbffj/3.6/AbfP*rn*SξtpjbfbftkbpnSkykyrnkhKKpS

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20212223242526烟气黑度省煤器辐射放热系数包覆过热器辐射放热系数省煤器吸热量误差包覆过热器吸热量误差smafafbfQfjsmdW/(㎡℃)W/(㎡℃)kj/kg%kj/kg%0.67486.95107.84173.162.16949152556.482.620689655⊿QQfjbfd⊿Q二，第二转向室序号1234567891011121314151617181920212223242526272829名 称进口烟温进口烟焓隔墙省煤器吸热量包覆过热器吸热量出口烟焓出口烟温平均烟温灰污系数隔墙省煤器平均工质温度包覆过热器内工质平均温度烟气旁通量份额隔墙省煤器灰污管壁温度包覆过热器灰污管壁温度乘积三原子气体辐射减弱系数乘积灰粒辐射减弱系数乘积气体辐射减弱系数乘积烟气黑度隔墙省煤器辐射放热系数包覆过热器辐射放热系数隔墙省煤器吸热量误差包覆过热器吸热量误差隔墙省煤器实际吸热量包覆过热器吸热量符 号θ’H2′QfjsmbfQfjH2′’θ’’θpjεsmtpjtpjbfδthbsmbfthbpnSKyKy rnKhKh μhKKpsααfsmbf单 位℃kj/kgkj/kgkj/kgkj/kg℃℃m．℃/W℃℃2计算公式及数据来源由第一转向室热力计算由第一转向室热力计算假定假定查含温表查附录三图Ⅷ取用0.5*（tgs+tbs）选取数值602.89079136772.816186532616457.238296578.7111179590.80095460.0042295348.850.72355418.3265840.0420268418.771.8111.47405173.064.860.9860.62768.9787.7852.11.698113208238.87543228.47684589838.16187.92226.08℃℃m．Mpa1/(m．Mpa)1/(m．Mpa)1/(m．Mpa)1/(m．Mpa)1/(m．Mpa)W/(m.℃)W/(m.℃)kJ/kg%kJ/kg%kJ/kgkJ/kg22αfQfjsmdΔQQfjbfdΔQsjQsmQbfsj12345678910111213141516171819(三)低温再热器引出管进口烟温进口烟焓对流吸热量烟气旁通量份额焓增量出口蒸汽焓出口蒸汽温度蒸汽进口焓蒸汽进口温度平均汽温蒸汽平均比容蒸汽流速蒸汽侧对流放热系数出口烟焓出口烟温平均烟温烟气流速烟气侧对流放热系数灰污系数θ’’HycQdδΔhht’’h’’ttpjvpjwα2Hycθ’’θpjwyαdε’’’’℃kJ/kgkJ/kgkJ/kgkJ/kg℃kJ/kg℃℃m/kgm/sW/(m.℃)kJ/kg℃℃m/sW/(m2.℃)W/(m.℃)223578.71111796457.238296假定选取查第八节高再进口汽焓h'(F80)查蒸汽特性表，P=2.7MPA查蒸汽特性表，P=2.815MPA查表，P=2.7575MPA，t=478.5查附录三图ⅠⅩ查焓温表3－36600.111.991397283415.34773403.308603470473.50.122924.5777887055793.921713523.0796029550.89536040.9300.0043查附录三图ⅩⅠ查附录三图ⅩⅠⅠ

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2021222324252627282930313233343536373839灰污管壁温度乘积三原子气体辐射减弱系数乘积灰粒子辐射减弱系数乘积气流辐射减弱系数乘积烟气黑度烟气侧辐射放热系数利用系数烟气侧放热系数热有效系数传热系数较大温差较小温差平均温差对流传热量误差实际吸热量(四)第三转向室进口烟温进口烟焓包覆过热器吸热量烟气旁通量份额出口烟焓出口烟温平均烟温平均气温灰污系数灰污管壁温度乘积三原子气体减弱系数乘积灰粒子辐射减弱系数乘积气流辐射减弱系数乘积烟气黑度烟气侧辐射放热系数传热量误差实际吸热量thbPnSKyKyrnKhKhμhKKpSaafξalψkΔtDΔtXΔtQcΔQQsdj℃m·MPa1/(m·MPa)1/(m·MPa)1/(m·MPa)1/(m·MPa)1/(m·MPa)KhμhKyrn+ KhμhKpS1-e-KpS查附录三图X V，得ao+af=aao查附录三图XⅣPrns10(Kyrn486.73725330.00242715939.478.17706501115.045123.15973637911.336801390.1328184450.124151450.7531.725101.711117953.0796028877.39536039700.0678927-6.07089284166W/(m2·oC)W/(m2·oC)W/(m2·oC)oCoCoCKJ/Kg%KJ/Kg查附录二表Ⅷθ′-t″θ″-t′∵ΔtD/ΔtX=1.33<1.73.6kΔtAycjs/(δBj)(Qd- Qc)/ Qd*100δQd12345678910111213141516171819202122 θ’′ H3 Qb ff jKJ/KgKJ/Kg由低温再热器引出管热力计算知由低温再热器引出管热力计算知假定等于通过低温再热器引出管的烟气量份额查焓温表3-3523.07960295793.9217132450.15547.690558502.4285102512.7540565348.850.0044370.46804510.01641942815.053.117933327118.7385711 δ H3θθpjtpjεpnSKyKyrnKhKhμhKKpS aaf2″″KJ/Kg℃℃℃m?℃/W ℃ m?MPa1/（m?MPa）1/（m?MPa1/（m?1/（m?MPa1/（m?MPaW/（m2?℃）KJ/Kg%KJ/Kg查附录三图ⅩⅢKhμhKyrn- KhμhKpS1-e查附录三图XV，得a0，af=a a0-KpS3.2611777266.3791110520.505577650.435.6252.5890648-3.0975774724.5⊿Q

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10 低温再热器热力计算

10.1低温再热器结构尺寸及热力计算

根据低温再热器结构尺寸图10-1，计算低温再热器结构尺寸数据，列于表10-1中。

图10-1低温再热器结构尺寸

表10-1低温再热器结构尺寸及热力计算

12345678管径壁厚横向节距纵向平均节距管子排数布置管子根数蒸汽流通截面积烟气流通面积dδS1Spj2Z1n1AAymmmmmmmm排根m2m2423.5906910450.529.33

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910111213141512345678910111213141516171819202122232425262728293031323334353637383940414243对流受热面积防摩面积计算对流受热面积辐射层有效厚度后墙包覆过热器管子根数左右侧墙包覆过热器管子根数包覆过热器，悬吊管过热器受热面积二三转向室出口烟气混合后焓二三转向室出口烟气混合后温度出口汽焓出口汽温进口汽焓进口汽温焓增量对流吸热量包覆过热器，悬吊管过热器附加吸热量出口烟焓出口烟温平均烟温平均汽温蒸汽平均比容蒸汽流速蒸汽侧对流放热系数烟气流速烟气侧对流系数乘积三原子气体辐射减弱系数乘积灰粒子辐射减弱系数乘积气流辐射减弱系数乘积烟气黑度灰污系数灰污管壁温度烟气辐射放热系数利用系数烟气侧放热系数热有效系数传热系数较大温差较小温差平均温差对流传热量误差实际吸热量包覆过热器，悬吊管过热器工质平均温度包覆过热器，悬吊管过热器吸热量误差实际附加吸热量AdlAFmAdljsSnhbNcbAbffjH'δ’h\t\h't'△hQdzrdQfjbfH\δ”δpjtpjυpjωα2ωyαdPnsKyKyrnKhKhμhKKpSαεthbαfξα1ψk△tD△tx△tQdzrc△QQdzrsjtpjbfQfjbfc△QQfjbfsjm2m2m2m根根m2kj/kg℃kj/kg℃kj/kg℃kj/kgkj/kgkj/kgkj/kg℃℃℃m/kgm/sw/m*℃M*MPaW/(m2*℃) M*MPa1/ M*MPa1/ M*MPa1/ M*MPa1/ M*MPa4899.871004799.870.146211244233.77353.900877653.91306393403.3086034703036.4315.4366.90860272524.31264694.59426.6210285540.2670462392.70.110922.27109.87690.00335.637.38116.053.1910.570.1510.140.0043505.313.86182.860.6548.23183.9130639111.2210285144.72560.69-1.4422145.655348.85127.1472602-0.91052394690.72m℃/w℃w/m2℃w/m2℃w/m2℃℃℃℃kj/kg%kj/kg℃kj/kg%kj/kg??

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11 旁路省煤器热力计算

11.1旁路省煤器结构尺寸计算

根据旁路省煤器结构尺寸图11-1，计算旁路省煤器的 结构尺寸数据，列于表11-1

表11-1 旁路省煤器结构尺寸计算

序号12345678910名称管径和壁厚横向节距纵向平均节距管子排数布置每排管子根数工质流通面积烟气流通面积计算受热面积辐射层有效厚度旁路省煤器附加受热面积（隔墙省煤器）符号d×σS1Spl2Z1n?AAy单位mmmmmm排根m2m2m2mm2计算公式或数据来源选取38×4按sl>d略大于2倍据图3—12计算逆流，顺流0.785d2nn1z1据图3—12计算10.1×2.0-0.038×101×1.87-104×0.785×0.038AJSPSMsAsmfl2数值38909510120.14271311.8440584据图3—12计算x×0.038(2×101×19.31+0.5×202529.2939744×5.3)0.9d(4s1s2/xd2-1)0.223761783据图3—12计算58.2 图11-1 旁路省煤器结构尺寸

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11.2旁路省煤器热力计算

旁路省煤器热力计算结果列于表11-2中。

11-2 旁路省煤器热力计算 123456789101112131415进口烟温进口烟焓炉膛吸热量附加过热器对流吸热量后屏对流吸热量对流过热器吸热量附加水冷壁，省煤器吸热量上述热量总和旁路省煤器出口水焓旁路省煤器出口水温旁路省煤器焓增量旁路省煤器进口水焓旁路省煤器进口水温烟气旁通量份额旁路省煤器对流吸热量旁路省煤器附加受热面吸热量旁路省煤器出口烟焓θ’H’QtQfjgrf℃kal/kgkj/kgkj/kgkj/kgkj/kgkj/kgkj/kgkj/kg℃’hp等于第一转向出口烟温等于第一转向出口烟焓有炉膛热力计算知Qfj +Qfjdlgr602.89079136772.81618611066.26708dzr +Qfj +Qfj+Qfj +QfjIII III653.111602339392.515610.867081324.659605QhpdQdlgrdQfjs/b.sm由后屏过热器计算知由对流过热器计算知slbslbsmdQhp?Qdlgrj?QRzr?QKygrdslb?smQlf?Qfj?Qdlgr?Qfj∑Qhpsm”tsm”?查水性质表''hpm297311293.6596052910.21106.366187△hhpsmtpsm’δQpsmdkj/kgkj/kg℃?假定??h查水性质表??减去进入第二转向室的烟气量kj/kg?D?Dtw1?Dtw2??h?BjQpsmfjH”kj/kgkj/kg?假定dfjQpsm?Qpsm16172105454.940535H'?181920旁路省煤器出口烟温工质平均温度平均烟温θ”tpjθpj℃℃℃?'psm???Hlh497.0220909294549.9564411?查焓温表3-312?t'?t'psm?12??'psm??''psm?21222324252627烟气流速烟气侧对流放热系数乘积三原子气体辐射减弱系数乘积灰粒子辐射减弱系数乘积wvadpnsKyKyrnKhKhμhm/sW/(m2.℃　　)m.Mpa?BVlv??pl?273?/?3600?273Ap??查附录三图知6.106798392480.00460821522.437514.839770907prns21/(?0.78?0.16rho??T?10??0.1??1?0.37pj????m.Mpa)1000?10pns??1/(m.Mpa)Kyrn1/(m.Mpa)1/(m.Mpa)Kh?h55900/322Tpjdh115.13260752.141466499

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锅炉课程设计

Kh?h28气流辐射减弱系数K1/(m.Mpa)Kyrn6.981237406+0.149147156?查附录30.00433540.13911.676159.6760.6538.7894305.8907913206.0220909?tD??tx?tD2.3log?txKh?h293031323334353637383940乘积灰污系数灰污管壁温度烟气黑度烟气侧辐射放热系数利用系数烟气侧放热系数热有效系数传热系数较大温差较小温差平均温差KpSεthbaafξacrk△td△ts△tW/(m.℃　　)W/(m2.℃　　)W/(m.℃　　)℃℃℃22Kpsm2. ℃/w℃tpl??t1?e?Kps?查附录3?查附录3???d??f??查附录3??l?'?t''???''?t'?t?255.9564411414243对流传热量误差附加省煤器内工质平均温差附加省煤器吸热量Q△QTfjsmkj/kg0/0℃js3.6k?tAdl/?0.72Bj?1104.1280660.202294826290?Qddzrcd?Qdzr?100?/Qdzr12''?tbs?tbf?smfj44Qpsm△Qfjkj/kg3.6k??pjzm?tpj?A207.860572?Bj454647误差旁路省煤器实际吸热量旁路省煤器附加实际吸热量0/0kj/kgkj/kg?Qbffjbf?Qbfcfj?/Qfj?100d?Qpzm1.018775238221.273237542QpsmsjQpsmsjcfl?Qpzm

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12 减温水量校核

减温水量校核结果列于表12-1中

表12-1

序号123123456789101112 名称计算燃料消耗量（表3-4 序号23）最大连续蒸发量减温水量过热器出口蒸汽焓过热器进口蒸汽焓给水焓炉膛内炉顶过热器辐射吸热量前屏辐射吸热量后屏及对流过热器吸收的炉膛辐射热后屏对流吸热量对流过热器对流吸热量附加过热器吸热量上述热量之和减温水量误差符号BjDDjw1+Djw2h\grhbqhgsfQldQfqpQfhpdhpdQdlgrgrQfj单位数值65407.6215244000015400kJ/kgkJ/kgkJ/kgkJ/kgkJ/kgkJ/kgkJ/kgkJ/kgkJ/kgkJ/kgkg/h%查蒸汽特性表查蒸汽特性表查水特征表由炉膛热力计算由炉膛热力计算由炉膛热力计算由后屏热力计算由对流过热器热力计算由旁路省煤器热力计算3435.930591062.3157.54240971207.160488696.121621612342309653.16256.92451915777.04434-2.448339845Q∑Q∑Djjw△D［Bj∑Q-D(h\bd)］/(hbg-hgs)(Djw1+Djw2-∑Djjw)/(Djw1+Djw2)

13主省煤器设计和热力计算

13.1 主省煤器结构设计

主省煤器结构设计列于表13-1中。

表13-1 主省煤器结构设计 1234567891011进口水焓焓增量出口水焓进口水温对流吸热量出口水温烟气进口焓烟气进口温度烟气出口焓烟气出口温度较大温差h’△hH”t’Qsmt”H’θjkH”θck△tkj/kgkj/kgkj/kg℃kj/kg℃kj/kg℃kj/kg℃℃1062.3151077.324597.37397343248.13363.6623123583268.669022316100

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1213141516171819202122232425262728293031较小温差平均温差传热系数计算对流传热面积工质质量流速工质流通面积管径及壁厚管子截面积总管子数横向节距管子排数管子弯曲半径每排管子根数单根管长平均节距每根管子平均长度实际布置的对流受热面积防摩罩面积计算对流受热面积误差△t△tKAtmpwAd×σAtNS1Z1RNsLS2LAAfmAsm△A℃℃w/(m℃)m2.mmm2..MM2.根mm排mm根Mmmmmm227185.5501596.60818710720.110022803320.000452162448711750267.9051742774681598.83776511547.83776-3.15087462m2%

13.2主省煤器结构尺寸计算

根据主省煤器结构尺计算主省煤器结构尺寸数据，列于表13-2中。

表13-2主省煤器结构尺寸计算 11234567891011管径壁厚横向节距纵向平均节距管子根数布置每排管子数工质流通面积烟气流通面积对流受热面积防磨罩面积计算对流受热面积辐射层有效面积dσS1S2Z1N1AAyAtmAfmAsmSmmmmmmmm排根㎡㎡㎡㎡㎡m?由结构设计知??由结构设计知??由结构设计知?逆流、顺列??由结构设计知?0.785d2nn1z1?按图3-13计算?dlpjn1z1dAsm?AFm324867411720.1058054441.541598.83776511547.837760.199209554?4s1s2?0.9d??1?2?x?d?38 / 50

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13.3主省煤器热力计算

主省煤器热力计算结果列于表13-3中。

表13-3 主省煤器热力计算

1234567891011121314151617181920212223242526272829303132333435进口水温进口水焓进口烟焓进口烟温前后隔墙省煤器吸热量前后隔墙省煤器水焓增量出口水焓出口水温水焓增量对流吸热量出口烟焓出口烟温平均烟温平均水温烟气流速烟气侧对流放热系数乘积三原子气体辐射减弱系数乘积灰粒子辐射减弱系数乘积气流辐射减弱系数乘积烟气黑度灰污管壁温度烟气侧辐射放热系数利用系数烟气侧放热系数热有效系数传热系数较大温差较小温差平均温差对流传热量误差k△t△t△tQtm△Qw/( m2℃)℃℃℃kj/kgˉhbafgasw/( m2℃)?查附录2℃w/( m2℃)?查附录3?查附录3KKbKrt’h’H’T’Qfj’△Hfjh”t”△hQsmH”T”TpjtpjWpaj℃kj/kgkj/kg℃kj/kgkj/kgkj/kg℃kj/kgkj/kgkj/kg℃℃℃m/sw/( m2℃)m.MPa?已知?查水特性表?查焓温表3-3?由一、二转向室和旁路省煤器热力计算知dQzmBj/Dj?Djw1?Djw22351016.44763418274.8538.506012291111.4255.3395??'hpsm??hsmfj?查水特性表h''???h'?D?DH'?tw1?Dtw2??hBjdQsm678.09540514085.636925356.3387.15245.165#REF!???Hl'???查焓温表3-31??'??''?21?t'?t''?2?查附录3得知660.0041329211/ m.MPa1/ m.MPa1/ m.MPa1/ m.MPa1/ m.MPa?0.78?0.16rh2o??T?10??0.1??1?0.37pj????1000?10pns??32.879844616.960663105133.3586392.440463094??9.4011261980.1835338280.16767628305.1658.551490289174.551490290.6548.45846869162.67121.3141.985672.377043?Qddzrcd?Qdzr?1000.843297578?/Qdzr

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14 空气预热器热力计算

14.1空气预热器结构尺寸

空气预热器结构尺寸如图14-1，计算空气预热器结构尺寸数据由设备制造厂提供，列于表14-1中。

图14-1 空气预热器结构尺寸

表14-1 空气预热器结构尺寸

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