35t锅炉课程设计指导 附设计程序及CAD总图

成绩：

专业： 姓名： 学号：

DHL35-5.29/485-AII

锅炉课程设计指导书

（热力计算书）

目 录

编写说明................................................................................................................................................... I 第一章 概 述 ....................................................................................................................................... 1

第一节 课程设计的目的和内容 ................................................................................................... 1

1.1.1 课程设计的目的 ............................................................................................................. 1 1.1.2 课程设计的选题 ............................................................................................................. 1 1.1.3 课程设计的主要内容 ..................................................................................................... 1 1.1.4 课程设计的步骤 ............................................................................................................. 1 第二节 热力计算方法 ................................................................................................................... 2

1.2.1 热力计算的一般原则 ..................................................................................................... 2 1.2.2 热力计算的方法 ............................................................................................................. 2 1.2.3 热力计算的允许计算误差 ............................................................................................. 3

第二章 链条炉几何特性尺寸的设计和计算 ....................................................................................... 5

第一节 链条炉结构特性参数 ....................................................................................................... 5

2.1.1 链条炉设计计算的主要特性参数 ................................................................................. 5 2.1.2 链条炉炉拱结构及其设计参数 ..................................................................................... 5 2.1.3 炉膛结构特性几何尺寸 ................................................................................................. 6 2.1.4 凝渣管结构特性几何尺寸 ............................................................................................. 7 2.1.5 过热器结构特性几何尺寸 ............................................................................................. 7 2.1.6 省煤器结构特性几何尺寸 ............................................................................................. 8 2.1.7 空气预热器结构特性几何尺寸 ..................................................................................... 8 第二节 链条炉结构特性几何尺寸的计算 ................................................................................... 8

2.2.1 炉膛结构特性几何尺寸的计算 ..................................................................................... 8 2.2.2 凝渣管结构特性几何尺寸的计算 ............................................................................... 11 2.2.3 过热器结构特性几何尺寸的计算 ............................................................................... 12 2.2.4 省煤器结构特性几何尺寸的计算 ............................................................................... 13 2.2.5 空气预热器结构特性几何尺寸的计算 ....................................................................... 14

第三章 DHL35-5.29/485-AII链条炉的热力计算 ............................................................................... 15

第一节 燃料燃烧计算 ................................................................................................................... 15

3.1.1 锅炉规范 ....................................................................................................................... 15 3.1.2 燃料特性 ....................................................................................................................... 15 3.1.3 锅炉各受热面的漏风系数和过量空气系数 ............................................................... 15 3.1.4 理论空气量及烟气容量计算 ....................................................................................... 16

1

3.1.5 各受热面烟道气特征表 ............................................................................................... 16 3.1.6 烟气温焓表 ................................................................................................................... 17 第二节 锅炉热平衡及燃料消耗量 ............................................................................................... 19 第三节 炉膛热力计算 ................................................................................................................... 20 第四节 凝渣管的热力计算 ........................................................................................................... 22 第五节 高温段过热器热力计算 ................................................................................................... 25 第六节 顶棚附加受热面热力计算 ............................................................................................... 28 第七节 低温段过热器热力计算 ................................................................................................... 29 第八节 省煤器的热力计算 ........................................................................................................... 32 第九节 空气预热器热力计算 ....................................................................................................... 35 第十节 热平衡校核计算 ............................................................................................................... 37 第十一节 锅炉热力计算汇总表 ................................................................................................... 38 附图——DHL35-5.29/485-AII锅炉总图 ............................................................................................. 39 思考题 .................................................................................................................................................... 40 参考文献................................................................................................................................................. 41

2

编写说明

锅炉课程设计是热能与动力工程专业《锅炉原理》课程的主要实践环节之一。通过典型的DHL35-5.4/480-AII型锅炉的热力计算，使学生进一步巩固学生所学的锅炉基础理论知识，了解锅炉本体结构及其布置原则，熟悉锅炉本体结构设计中几何特性尺寸的计算方法和步骤，从而系统地掌握锅炉机组热力计算标准方法，培养和提高学生的运算能力和工程设计能力。

锅炉课程设计包括课程设计指导书和热力计算书两部分，是根据《锅炉机组热力计算标准方法》编制的。热力计算指导书和计算书中所有符号和角标均根据我国现行教材标定的，所有图和表均可在指定的教材和参考手册中查阅，本计算书就不一一在计算公式和数据中标明了。

由于时间仓促，锅炉热力计算书中难免存在不足和漏误之处，恳请批评指正。

编者

2010年9月

I

第一章 概 述

第一节 课程设计的目的和内容

1.1.1 课程设计的目的

课程设计是重要的实践性教学环节，通过锅炉课程设计应达到如下目的： 1）掌握锅炉设计计算的基本原理和方法，提高工程设计和计算能力。 2）巩固锅炉设计计算的基本理论，深化锅炉基础理论知识的理解和掌握。

3）为后续的热力设备运行、热力发电厂等专业课程的学习提供理论和工程实践基础。 4）进一步强化学生的设计能力和工程实践技能，为培养学生的创新能力奠定基础。

1.1.2 课程设计的选题

锅炉课程设计选题于锅炉热力计算，一般是校核整台锅炉各处热工参数和运行指标。重点在检查学生对锅炉热力计算原理和热力计算方法掌握的程度，培养学生实际计算能力、读图能力和工程设计能力。同时，要求学生锅炉设计计算之后能进行必要的理论分析，并提出锅炉优化设计和运行的措施。

1.1.3 课程设计的主要内容

锅炉课程设计主要包括以下四部分内容，即完成3项计算任务和1项绘图任务。

1）锅炉辅助设计计算：根据任务书给定的蒸发量D、蒸汽参数（p，t）、给水温度tgs和煤质资料，选定炉排可见热强度qR、炉膛容积热强度qV和链条炉炉拱结构，确定DHL35-5.29/485-AII型锅炉的几何特性结构尺寸。

2）燃烧和热平衡计算：根据煤质资料，开展DHL35-5.29/485-AII型锅炉的燃烧计算，制定空气和烟气温焓表，完成锅炉热平衡计算。

3）锅炉受热面换热计算：开展锅炉各受热面的换热计算，并对计算结果进行汇总和分析。 4）绘制锅炉总图：利用AUTO CAD绘制锅炉总图1张，并用3#图纸打印。

1.1.4 课程设计的步骤

锅炉热力计算按以下程序进行：

1）根据任务书给定的蒸发量D、蒸汽参数（p，t）、给水温度tgs、煤质资料，列出锅炉热力计算的主要原始数据，包括锅炉主要参数和燃料特性参数。

2）根据燃料、燃料方式及锅炉结构布置特点，进行燃烧计算，制定燃烧空气和烟气温焓表。 3）锅炉热平衡计算和燃料消耗量的估算。 4）锅炉炉膛的热力计算。

5）按烟气流程对各对流受热面（凝渣管束、过热器、省煤器、空气预热器）的热力计算。 6）锅炉整体热力计算的误差校验。 7）编制主要计算数据汇总表。

8）用AUTO CAD绘制锅炉总图（3#图）。

1.1.5 课程设计的时间安排

1）在锅炉原理课程课堂教学结束后，集中安排1周（在18周左右）开展锅炉课程设计； 2）锅炉课程设计中设计的部分计算工作可与锅炉原理课堂教学相结合；

3）集中设计期间主要完成：锅炉课程设计的任务要求（0.5天）、了解和掌握锅炉总图布置（0.5天）、锅炉热力计算（2天）、绘制35t/h锅炉总图（2-3天）；

4）完成锅炉课程设计任务书和答辩工作。

1

第二节 热力计算方法

1.2.1 热力计算的一般原则

锅炉热力计算采用渐次逼近法（试算法），计算过程较为繁琐。在计算中，不仅烟气和工质在锅炉流程中的参数是未知数，而且排烟温度?py、热风温度trk等终端参数也是未知的。往往在一个具体的计算式中同时出现几个未知量，这就需要先假定，后通过计算校验。

由于所求参数与假定参数值之间的相互关系和影响，往往一个参数需要多次假定才能最后确

\\\定。如：炉膛出口烟温?y、高温过热器出口烟温?gg、低温过热器出口烟温?dg、低温过热器出\,口汽温tdg、高温过热器进口汽温tgg、排烟温度?py、热风温度trk等。

1.2.2 热力计算的方法

（1）炉膛辐射热量

对布置在炉膛出口烟窗后的对流受热面，其接收来自炉膛辐射热量Q'f可按式（1-1）计算：

Q'f??ch?qf?Fch??gsBj

kJ/kg （1-1）

式中：?ch——炉膛出口烟窗部位的热流密度分布不均匀系数；① 炉膛出口烟窗布置在整片炉墙上部时，?ch?0.6；② 炉膛出口烟窗布置在炉墙一侧，并沿整片炉墙高度上时，?ch?0.8；

qf——炉膛高度上的辐射传热热负荷，kW/m2；

Fch——烟窗面积，m2； ?gs——管束有效辐射角系数。

（2）对流蒸发受热面（锅炉管束）

当受热面同时吸收来自炉膛辐射热量Q'f和烟气对流热量Qd时，如对流蒸发受热面（锅炉管束），因为?2较大（?2???1），即

K?1?1?2?0，其传热系数K按（1-2）计算：

??1Q'fQd

； 或 K??1?Q'f1??1??Qd?????1??

?1???W/(m2·℃

（1-2）

式中：?——热有效系数。热有效系数与积灰管壁积灰和受热面冲刷情况有关，通常情况下可按不同受热面分别选用：① 对燃煤炉蒸汽过热器?= 0.60~0.70；② 对锅炉管束及钢管省煤器?= 0.55~0.65；② 对管式空气预热器?= 0.75~0.80。对积灰少、冲刷条件好的受热面取上限，对带有中间管板的管式空气预热器取下限。对燃用重油或气体燃料锅炉的对流受热面，当温度

?≤400℃时，?= 0.90；当温度?≥℃时，?= 0.85

?——灰污系数，m2·℃/W。灰污系数与烟气流速、受热面节距、锅炉运行工况等因素有关，

只能用大量的实验予以确定，参考《锅炉原理与设备》p.226-227。

℃)； ?1——烟气对受热面的放热系数，kW/(m2·

℃)； ?2——管壁对管内受热面的放热系数，kW/(m2·（3）附加受热面传热计算：

1）附加受热面积小于主受热面积5%时，不单独计算，以串联方式计入主受热面中计算； 2）附加受热面积大于主受热面积5%时，按主受热面传热系数K计算： ① 按烟气流向与主受热面并联时：

?t??pj?tpj

2

℃ （1-3）

② 若是布置在主受热面之后时： 则：

?t??\?tpj

℃

kJ/kg

（1-4） （1-5）

Qfj?K?Hfj??tBj3）Qfj计算后加入主受热面传热量之中，其计算误差：?Qfj??10%为合格。

1.2.3 热力计算的允许计算误差

\锅炉热力计算在确定一些主要参数时，如：过热器出口汽温tg排烟温度?py和热风温度trkr、

等，应保证有足够的准确性。但作为计算基础的某些数值，特别是对流传热系数K，在确定时由于有较大的误差，一般用渐次逼近法去达到更高的准确度的想法是毫无意义的。表1-1给出了锅炉热力计算允许计算误差。

表1-1 锅炉热力计算允许计算误差

受热面 炉 膛 凝渣管 过热器 省煤器 空 气 预热器 附加受热面 转向室 计算项 出口烟温 对流吸热量 对流吸热量 对流吸热量 对流吸热量 排烟温度 热风温度 单位 误差计算式 允许误差值 ℃ % % % % ℃ ℃ % % % ?l\??l\? Qrp?QcrQrp?100 ??py??py ??100 ??5 ??2 ??2 ??2 ??10 ??40 ??10 ??50 ?trk?trk 对流吸热量 对流吸热量 总换热量 ?Qd?Qd?100 Qd锅 炉 q??BQnet,ar???Q?1?4??100??100 BQnet,ar??0.5 注：?为假定值。 应用渐次逼近法进行对流受热面的热力计算。若计算误差超过表1-1中允许值时，需要重新估算烟温值。当热平衡吸热量Qph?Qch（传热吸热量）值时，第二次估算烟温应使该级受热面进出口处烟温差大于第一次计算时的烟温差。反之，则小于第一次计算时的温差值。

第二次估算烟温值，与第一次计算时的数值之差最好不超过50℃。此时对流传热系数K可直接取用第一次计算值，而不必重算。重算的仅是传热温差?t、辐射吸热量，以及重新解热平衡方程式和传热方程式。

两次应用渐次逼近法后，如果计算误差仍超过允许误差时，则可用线性内插法直接确定烟温值，不必再次用估算法去求解。

3

线性内插法有图解法和解析法两种。图解内插法如图1-1所示。解析内插法可用下式确定烟气终温?\值：

\\?\??2???2??1\??Qph?Qch?1??Qph?Qch?2?Qph?Qch?1 ℃ （1-6）

式中：下注角标1、2表示渐次逼近计算的序号。

4

第二章 链条炉几何特性尺寸的设计和计算

第一节 链条炉结构特性参数

根据任务书给定的蒸发量D、蒸汽参数p(t)、给水温度tgs、煤质资料选定炉排可见热强度qR、炉膛容积热强度qV和链条炉炉拱结构确定DHL35-5.29/485-AII型锅炉的几何特性结构尺寸。

2.1.1 链条炉设计计算的主要特性参数

链条炉的主要特性参数如表2-1所示。

表2-1链条炉的主要特性参数

名 称 炉排面积热强度 炉膛容积热强度 炉膛出口过量空气系数 气体不完全燃烧热损失 固体不完全燃烧热损失 飞灰份额

符号 qR qV αl” q3 q4 afh 单位 kW/m2 kW/m3 - % % - 8~12 褐煤 烟 煤 Ⅰ Ⅱ Ⅲ 贫煤 无 烟 煤 Ⅰ Ⅱ Ⅲ 580~800 230~350 1.3~1.5 0.5~1.0 8~12 0.1~0.2 10~15 580~800 230~350 1.3~1.5 0.5~2.0 10~15 700~1050 230~350 1.3~1.5 2.1.2 链条炉炉拱结构及其设计参数

常见的链条炉炉拱结构如图2-1所示。

图2-1 链条炉炉拱结构图

链条炉炉拱结构基本特性参数如表2-2所示。

表2-2 链条炉炉拱结构基本特性参数

5

2.1.3 炉膛结构特性几何尺寸

链条炉炉膛结构特性几何尺寸如图2-2所示。

图2-2 炉膛结构特性几何尺寸

6

(a) (b)

2.1.4 凝渣管结构特性几何尺寸

后墙水冷壁在炉膛出口拉稀成3排，形成凝渣管，其结构特性几何尺寸如图2-3所示。

(a)

(b)

图 2-3 凝渣管结构特性几何尺寸图

2.1.5 过热器结构特性几何尺寸

该链条炉过热系统包含高温过热器和低温过热器，其结构特性尺寸如图2-4所示。

图2-4 过热器构特性几何尺寸

7

2.1.6 省煤器结构特性几何尺寸

省煤器结构特性几何尺寸如图2-5所示。

(a)

(b)

图2-5 省煤器结构特性几何尺寸图

2.1.7 空气预热器结构特性几何尺寸

空气预热器结构特性几何尺寸如图2-6所示。

图2-6 空气预热器结构特性几何尺寸图

第二节 链条炉结构特性几何尺寸的计算

2.2.1 炉膛结构特性几何尺寸的计算

2.2.1.1 炉膛包覆面积计算 1. 侧墙面积计算：

A??2.97?0.281??0.5?1.553?2.52m2

B?2.97?1.069?3.17m2

C??3.5?2.97??0.5?1.631?5.28m2

8

D?3.5?3.667?12.83m2

E??2.51?3.5??0.5?1.414?4.25m2F?2.51?0.338?2.51?tg12o?0.4?3.19m2 G?1.65?1.65?tg35o?0.5?0.95m2

??

H?1.65?0.793?1.31m2 J?2.51?0.4?1m2

Fcq?A?B?C?D?E?F?G?H?J?35.17m2

2. 炉顶及前墙面积计算：

Fqq??0.281?3.105?7.105?2.014?0.793??4.56?60.64m2

3. 后墙面积计算：

Fhq??0.834?3.667?1.726?0.338?2.566?0.4??4.56?43.46m2

4. 炉膛出口烟窗面积计算：

Fyc??1.553?1.069?0.881??4.56?15.97m2

5. 炉壁总面积计算：

Fbz?2Fcq?Fqq?Fhq?Fyc?190.41m2

6. 炉排有效面积计算：

R?7.17?4.52?32.4m2

7. 炉膛包覆面积计算：

Fl?Fbz?R?222.81m2

2.2.1.2 炉膛容积计算：

Vl?Fcq?b?35.17?4.56?160.38m3

2.2.1.3 炉膛有效辐射受热面面积计算： 1. 炉顶及前墙：

（1）曝光管长度：l1?0.281?3.105?7.105?10.491m （2）覆盖耐火涂料层的管子长度：l2?2.014m

（3）比值：s/d?0.11/0.06?1.83；e/d?0.05/0.06?0.83

（4）由《锅炉原理与设备》p218图9-6或《锅炉原理与计算》p263图7-10(a)的线算图查得：

① 曝光管有效辐射角系数：x1?0.88

② 覆盖耐火涂料层管子的有效辐射角系数：x2?1 （5）前墙管子根数：n?39根 （6）曝光管有效辐射受热面面积：

12Hqf??n?1??s?l1?x1??39?1??0.11?10.491?0.88?38.59m

（7）覆盖耐火涂料层部分管子的有效辐射受热面面积：

22Hqf??n?1??s?l2?x2??39?1??0.11?2.41?1?8.42m

（8）由《锅炉原理与计算》p271表7?1查得：

① 曝光管灰污系数：?1?0.6

9

② 覆盖耐火涂料层部分管子的沾污系数：?2?0.2 （9）曝光管实际有效辐射受热面面积：

12?1?Hqf?0.6?38.59?23.154m

（10）覆盖耐火涂料层部分管子的实际有效辐射受热面面积：

22?2?Hqf?0.2?8.42?1.684m

（11）前墙有效辐射受热面面积：

q1q22Hqf?Hf?Hf?38.59?8.42?47.01m

（12）前墙实际有效辐射受热面面积：

q1q22?q?Hqf??1?Hf??2?Hf?23.154?1.684?24.838m

2. 后墙：

（1）曝光管长度：l1?0.834?3.667?1.726?6.227m

（2）覆盖耐火涂料层的管子长度：l2?0.338?2.566?2.904m （3）比值：s/d?0.08/0.06?1.33；e/d?0.05/0.06?0.83.

（4）由《锅炉原理与设备》p218图9-6或《锅炉原理与计算》p263图7-10(a)的线算图查得：

①暴光管有效辐射角系数：x1?0.97

②覆盖耐火涂料层管子的有效辐射角系数：x2?1 （5）由《锅炉原理与计算》p271表7?1查得：

①暴光管沾污系数：?1?0.6

②覆盖耐火涂料层部分管子的沾污系数：?2?0.2 （6）后墙管子根数：n?54根 （7）曝光管有效辐射受热面面积：

12Hhf??n?1??s?l1?x1??54?1??0.08?6.227?0.97?25.61m

（8）覆盖耐火涂料层管子的有效辐射受热面面积：

22Hhf??n?1??s?l2?x2??54?1??0.08?2.904?1?12.31m

（9）后墙有效辐射受热面面积：

h1h22Hhf?Hf?Hf?25.61?12.31?37.92m

（10）暴光管实际有效辐射受热面面积：

12?1?Hhf?0.6?25.61?15.366m

（11）覆盖耐火涂料层管子的实际有效辐射受热面面积：

22?2?Hhf?0.2?12.31?2.463m

（12）后墙实际有效辐射受热面面积：

h1h22?h?Hhf??1?Hf??2?Hf?15.366?2.463?17.83m

3. 凝渣管:

（1）曝光管长度：l?1.553?1.069?0.881?3.503m （2）管子横向节距：s?0.24m

（3）由《锅炉原理与计算》p263图7?10?d?线算图查得：x?1 （4）管子根数：n?54/3?18根

（5）由《锅炉原理与计算》p271表7?1查得：?yc?0.6

10

（6）凝渣管有效辐射受热面面积：

1?1???Hfyc??n???s?l?x??18???0.24?3.503?1?14.85m2

3?3???（7）凝渣管实际有效辐射受热面面积：?yc?Hfyc?0.6?14.85?8.91m2 4. 侧墙：

（1）比值：s/d?0.14/0.06?2.33；e/d?0.05/0.06?0.83. （2）由《锅炉原理与计算》p263图7?10?a?线算图查得：x?0.8 （3）由《锅炉原理与计算》p271表7?1查得：?c?0.6

2（4）侧墙有效辐射受热面面积：Hcf??Fcq?Fbk??x??35.17?2.67??0.8?26m 2（5）侧墙实际有效辐射受热面面积：?c?Hcf?0.6?26?15.6m

5. 炉膛总有效辐射受热面面积：

qhyc2?Hf?2Hcf?Hf?Hf?Hf?2?26?47.01?37.92?14.85?151.78m

6. 炉膛总实际有效辐射受热面面积：

qhyc2???Hf?2?c?Hcf??q?Hf??h?Hf??yc?Hf?2?15.6?24.838?17.83?8.91?82.778m

2.2.1.4 炉膛平均热有效系数：

?l????HfFbz?82.778?0.435 190.41

2.2.1.5 炉膛平均有效辐射层厚度：

S?3.6Vl160.38?3.6??2.59m Fl222.81

2.2.1.6 炉排燃烧面积与炉墙面积比：

R32.4??0.17 Fbz190.41??

2.2.2 凝渣管结构特性几何尺寸的计算

1. 管束横向节距：s1?0.24m 2. 管束纵向节距：s2?0.22m

3. 相对横向节距：s1/d?0.24/0.06?4 4. 相对纵向节距：s2/d?0.22/0.06?3.67 5. 沿烟气流向管子排数：z2?3排 6. 每排管子根数：z1?18根

7. 不考虑炉墙辐射时每排管子的辐射角系数：x?0.34

8. 凝渣管束有效辐射角系数：xnz?1??1?x?3?1??1?0.34?3?0.713 9. 凝渣管束的管子平均长度：

lpj?2.622?0.881?0.645?3.395?0.586?0.737?3.652?0.291?4.27m

310. 凝渣管受热面积：

11

Hnz?z1?z2???d?lpj?18?3?3.14?0.06?4.27?43.46m2

11. 凝渣管区两侧水冷壁受热面积：

1Hsb?2??4.92?3?3.14?0.06?2.78m2

2212. 凝渣管辐射受热面积：Hnzf?Hyc?xnz?14.85?0.713?10.59m

13. 凝渣管计算受热面积：

2H?Hnz?Hsb?Hnzf?43.46?2.78?10.59?35.65m

14. 有效辐射层厚度：

?4s?s??4?0.24?0.22?S?0.9d??122?1??0.9?0.06???1??0.955m 2??d3.14?0.06????15. 烟气流通截面积：

F1?3.46?4.66?3.46?0.06?18?12.39m2 F2?4.37?4.66?4.37?0.06?18?15.64m2

Fpj?2F1?F22?12.39?15.64??13.8m2

F1?F212.39?15.64

2.2.3 过热器结构特性几何尺寸的计算

2.2.3.1 高温段过热器结构特性

1. 管子规格：d1??1??42?4；d2??2??38?4.5. 2. 管子材料：12Cr1MoV； 20g. 3. 管子横向排数：z1?45排 4. 管子纵向排数：z2?8排 5. 管子横向节距：s1?0.1m 6. 管束深度：l?0.71m 7. 管子平均纵向节距：spj?l0.71??0.101m z2?18?18. 烟气空间深度： lys?0.6m 9. 管子长度：

l1?2?3.625?3.26?3.355?0.56?0.44?4?0.27?3.006?22.141m l2?0.118?2.785?2?0.238?2.782?3.02?0.56?8.621m

10. 受热面积：

H1?z1???d1?l1?45?3.14?0.042?22.141?131.40m2 H2?z1???d2?l2?45?3.14?0.038?8.621?46.31m2 H3?0.5z1??d2?l3?0.5?45?3.14?0.038?0.255?0.68m2

11. 总受热面积：

H?H1?H2?H3?131.40?46.31?0.68?178.39m2

12. 顶棚附加受热面积：

Hdp?0.5zdp???d2?ldp?0.5?46?3.14?0.038?1.725?4.734m2

13. 烟气流通截面积：

12

F1?4.66?3.822?45?0.042?3.536?11.13m2

F2?4.66?2.976?45?0.038?2.979?8.77m2

Fpj?2F1?F22?11.13?8.77??9.81m2

F1?F211.13?8.772??dn14. 蒸汽流通截面积：

f?z143.14?0.0322?45??0.036m2

415. 顺流部分受热面积：

Hsl?z1???d1?lsl?45?3.14?0.042?10.86?64.48m2

2.2.3.2 低温段过热器结构特性：

1. 管子规格：d????38?4.5 2. 管子材料：20g

3. 管子横向节距：s1?0.1m 4. 管子横向排数：z1?46 排 5. 管子纵向排数：z2?26排 6. 管束深度：l?2.04m 7. 管子平均纵向节距：spj?8. 横向相对节距：9. 纵向相对节距：

l2.04??0.082m z2?126?1s10.1??2.63 d0.038spjd?0.082?2.15 0.03810. 管子长度：l1?42.92m

11. 管束受热面积：H1?z1???d?l1?46?3.14?0.038?42.92?235.6m2 12. 顶棚附加受热面积：Hdp?11z1???d?ldp??46?3.14?0.038?2.46?6.76m2 2213. 总受热面积：H?H1?Hdp?235.6?6.76?242.36m2 14. 烟气空间深度：lys?0.47m 15. 烟气流通截面积：

F1?4.66?2.172?46?0.038?1.844?6.9m2 F2?4.66?1.7?46?0.038?1.664?5.01m2

Fpj?2F1?F22?6.9?5.01??5.81m2

F1?F26.9?5.012??dn16. 蒸汽流通截面积：

f?z143.14?0.0292?46?0.0304m2

4

2.2.4 省煤器结构特性几何尺寸的计算

1. 管子规格：d????32?3 2. 管子横向节距：s1?0.08m

13

3 管子纵向节距：s2?0.06m 4. 管子横向排数：z1?18 排 5. 管子纵向排数：z2?68 排 6. 横向相对节距： 7. 纵向相对节距：

s10.08??2.5 d0.032s20.06??1.875 d0.0328. 尾部烟道宽度：a?4.66m 9. 尾部烟道宽度：b?1.49m

10. 烟气流通截面积：F?4.66?1.49?18?0.032?4.56?4.32m 11. 蒸汽流通截面积：f?n2??dn43.14?0.0262?36??0.019m

412. 烟气辐射层厚度：S?0.9d?13. 烟气空间深度：lys?2m

?4s1?s2??4?2.5?1.875??1?0.9?0.032??1??0.143m ??23.14?????d?14. 管束深度：l1?1.38m;l2?1.38m;l3?1.38m.

15. 受热面积：H??4.44?36?3.14?34?0.06?0.11?4?0.5?0.72??36?3.14?0.032?604.5m2

2.2.5 空气预热器结构特性几何尺寸的计算

1. 管子规格：d????40?1.5 2. 管子平均直径：dpj?0.0385m 3. 管子当量直径：ddl?dn?0.037m 4. 管子横向相对节距：5. 管子纵向相对节距：

s10.07??1.75 d0.04s20.04??1 d0.046. 横向管子排数：z1?0.5??22?21??21.5 排 7. 纵向管子排数：z2?21?20?41 根

8. 管子根数：n?2???22?21?21?20??4??1756 9. 管箱高度：l?1.5m

10. 受热面积：H?2n???dpj?l?2?1756?3.14?0.0385?1.5?637.2m2 11. 烟气流通截面积：F?n2??dn43.14?0.0372?1756??1.89m2

412. 空气流通截面积：f?2?a?z1?b??2??1.56?21.5?0.04??2.1m2 13. 比值：2l1.5?2??81 ddl0.03714. 回程次数：N?2

14

第三章 DHL35-5.29/485-AII链条炉的热力计算

第一节 燃料燃烧计算

3.1.1 锅炉规范

序号 1 2 3 4 5 6 7 8

名称 蒸发量 过热器出口压力 过热器出口温度 锅筒工作压力 给水压力 给水温度 冷风温度 锅炉排污率 符号 D pgr Tgr pk pgs tgs tlk p 单位 t/h MPa ℃ MPa MPa ℃ ℃ % 数值 35 5.29 485 6.0 6.5 150 30 2 3.1.2 燃料特性

收到基成分/% 挥发份/% 低位发热量（kJ/kg）

Car 50.19 Vdaf Qnet, ar Har 3.14 Oar 6.35 Sar 2.12 31.14 19109 Nar 0.69 Aar 27.51 Mar 10 3.1.3 锅炉各受热面的漏风系数和过量空气系数

进口过量空气系数 序号 1 2 3 4 5 6 15

漏风系数 Δα 0.1 0 0.025 0.025 0.06 0.05 出口过量空气系数 α\ 1.4 1.4 1.425 1.45 1.51 1.56 锅炉受热面名称 α' 炉 膛 凝渣管 高温段过热器 低温段过热器 省煤器 空气预热器 1.3 1.4 1.4 1.425 1.45 1.51

3.1.4 理论空气量及烟气容量计算

名称 理论空气量 三原子气体容积 理论氮气容积 理论水蒸气容积

符号 Vk0 单位 Nm3/kg Nm3/kg Nm3/kg Nm3/kg 计算公式 0.0889(Car+0.375Sar)+0.265Har-0.0333Oar= 0.01866(Car+0.375Sar)= 0.79Vk0?0.008Ny? 0.111Har?0.0124Mar?0.0163Vk0? 数值 5.153 0.951 4.077 0.557 VRO2 0VN 20VH 2O3.1.5 各受热面烟道气特征表

名称 进口过量空气系数 出口过量空气系数 平均过量空气系数 实际水蒸汽容积 实际烟气总容积 三原子气体容积份额 水蒸汽容积份额 三原子气体容积份额 符号 单位 计算公式 过热器 炉 膛 省煤凝渣管 高温段 低温段 器 1.4 1.4 1.4 0.590 7.679 0.124 0.077 0.201 1.4 1.425 1.425 1.45 1.45 1.51 1.48 空气预热器 1.51 1.56 1.535 ?' ?'' - - - — — 1(?????) 2?pj VH2O Vy 1.4125 1.4375 00Nm3/kg VH2O?0.0161(apj?1)Vk 0.591 0.593 0.596 0.601 7.743 7.872 8.091 8.375 0.123 0.121 0.118 0.114 0.076 0.075 0.074 0.072 0.199 0.196 0.191 0.185 00Nm3/kg VRO2?VN2?VH2O?(apj?1)Vk rRO2 rH2O rq - - - VRO2/Vy VH2O/Vy rRO2?rH2O 16

3.1.6 烟气温焓表

VRO2? Nm3/kg 0VN? Nm3/kg 20VH? Nm3/kg 2OAar? 27.51 (c?)fh afh? ?/ ?C0.951 (c?)CO2 (c?)CO2?VRO24.077 (c?)N2 kJ/Nm3 4 130 260 392 527 664 804 948 1094 1242 1392 1544 1697 1853 2009 2166 2325 2484 2644 2804 2965 0(c?)N2?VRO20.557 (c?)H2O0.2 Ayafh(c?)fh1000Iy? 0(c?)H2O?VH2O ??7?9 kJ/kg 10 780 1578 2402 3251 4120 5013 5931 6866 7818 8784 9764 10756 11766 12783 13806 14838 15877 16919 17967 19019 3?5kJ/Nm3 1 100 200 300 400 500 600 700 800 900 1000 1100 1200 1300 1400 1500 1600 1700 1800 1900 2000 2 170 357 559 772 994 1225 1462 1705 1952 2204 2458 2717 2977 3239 3503 3769 4036 4305 4574 4844 arkJ/kg 3 162 340 532 734 946 1165 1391 1622 1857 2097 2338 2585 2832 3082 3333 3586 3840 4096 4352 4608 kJ/kg 5 530 1060 1598 2148 2707 3278 3865 4460 5063 5675 6294 6918 7554 8190 8830 9478 10126 10778 11431 12087 kJ/Nm3 6 151 304 463 626 795 969 1149 1334 1526 1723 1925 2132 2344 2559 2779 3002 3229 3458 3690 3926 kJ/kg 7 84 169 258 348 442 539 639 742 849 959 1071 1187 1305 1424 1547 1671 1797 1925 2054 2185 kJ/Nm3 8 81 169 264 360 458 560 662 767 875 984 1097 1206 1361 1583 1758 1876 2064 2186 2386 2512 kJ/kg 9 4.5 9.3 14.5 19.8 25.2 30.8 36.4 42.2 48.1 54.1 60.4 66.4 74.9 87.1 96.7 103.2 113.6 120.3 131.3 138.2 注：☆若 Azs?afh?6时，则该项可忽略不计，否则该项必须计算之。

17

烟气温焓表（续表）

Vk0? Nm3/kg 00Iy?Iy?(??1)Ik 空气预热器 α=1.56 I 17 1161 ΔI ?/ ?C5.153 (c?)k kJ/Nm3 (c?)k?Vk0kJ/kg 炉膛凝渣管 I 13 α=1.4 ΔI 高温过热器 α=1.425 I 14 1069 ΔI 低温过热器 α=1.45 I ΔI 15 1086 省煤器 α=1.51 I 16 1127 ΔI 1 100 200 300 400 500 600 700 800 900 11 132 266 403 542 684 830 978 1129 1282 12 680 1052 1371 2126 1074 2161 1091 2195 1109 2277 1150 2346 1185 2077 3233 1106 3285 1124 3337 1142 3461 1184 3565 1219 2793 4368 1135 4438 1153 4508 1171 4675 1214 4815 1250 3525 5530 1162 5618 1180 5706 1198 5918 1242 6094 1279 4277 6724 1194 6831 1213 6938 1232 7194 1277 7408 1314 5040 7947 1223 8073 1242 8199 1261 8502 1307 8754 1345 5818 9194 1246 9339 1266 9485 1285 9834 1332 10125 1371 6606 10460 1266 10625 1286 10790 1306 11187 1353 11517 1393 7405 11747 1286 11932 1306 12117 1326 12561 1374 12931 1414 8219 13052 1306 13258 1326 13463 1346 13956 1395 14367 1436 9034 14369 1317 14595 1337 14821 1358 15363 1407 15815 1447 9863 15711 1342 15957 1362 16204 1383 16796 1433 17289 1474 10698 17062 1351 17329 1372 17597 1393 18239 1443 18774 1485 11538 18421 1359 18710 1380 18998 1401 19690 1452 20267 1494 12383 19791 1370 20101 1391 20410 1412 21153 1463 21772 1505 13228 21168 1377 21499 1398 21829 1419 22623 1470 23284 1512 14073 22548 1380 22900 1402 23252 1423 24096 1473 24800 1516 14939 23943 1395 24316 1416 24690 1438 25586 1490 26333 1533 15800 25339 1396 25734 1417 26129 1439 27077 1490 27867 1533 1000 1437 1100 1595 1200 1753 1300 1914 1400 2076 1500 2239 1600 2403 1700 2567 1800 2731 1900 2899 2000 3066

18

第二节 锅炉热平衡及燃料消耗量

序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 名称 燃料低位发热量 排烟温度 排烟热焓 冷空气温度 冷空气理论焓 固体不完全燃烧热损失 气体不完全燃烧热损失 符号 Qnet,ar 单位 kJ∕kg ℃ kJ∕kg ℃ kJ∕kg ％ ％ ％ ％ - kJ∕kg ％ ％ ％ kJ∕kg kJ∕kg ℃ kJ∕kg % kJ∕kg kg∕h kg∕h - 给定 计算公式及依据 数值 19109 162 1896 30 204.07 9 0.50 0.80 (1?q4)?100 100?py Ipy 先假定，后校核 根据apy及?py查温焓表 给定 Vk0?(ct)lk tlk 0Ilk q4 q3 q5 q2 ahz?lm (C?)hz q6 ?q 选用 选用 查表选用 0Ipy??py?Ilk散热损失 排烟热损失 灰渣及漏煤比 灰渣热焓 灰渣物理热损失 锅炉总的热损失 锅炉热效率 过热蒸汽焓 给水焓 饱和水温度 饱和水焓 锅炉排污率 锅炉有效利用热量 燃料消耗量 计算燃料消耗量 保热系数 Qnet,ar7.51 0.80 560.00 0.64 18.46 81.54 3395.00 635.90 276.6 1213.30 2.00 9.697E+07 6223.26 5663.17 0.990 取用（ahz?lm?afh?1） 根据?hz?600℃查取 ahz?lm?(c?)hz?Aar Qnet,arq2?q3?q4?q5?q6 100??gl igq igs ?q 按p=5.4MPa查表 p=6.5MPa，tgs=150℃查表 按p=6.1MPa查表 按p=6.1MPa查表 给定 D(igq?igs)?103?D?p(ips?igs)?103 tbh ips p Qgl B Bj QglQnet,ar??gl? B?(1?1?q4) 100? q5? ??q5 19

第三节 炉膛热力计算

序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 名称 炉排面积 炉膛包复面积 炉墙总面积 炉膛容积 总有效辐射受热面 炉膛平均热有效系数 炉膛有效辐射层厚度 燃烧面与炉膛面积比 燃料低位发热量 燃料消耗量 计算燃料消耗量 保热系数 炉膛出口过量空气系数 炉膛漏风系数 冷空气焓 热空气温度 热空气焓 空气带入炉内的热量 炉膛有效放热量 理论燃烧温度 理论燃烧绝对温度 炉膛出口烟温 炉膛出口烟焓 炉膛出口绝对烟温 符号 R Fl Fbz V1 Hf 单位 m2 m2 m2 m3 m2 - m - kJ∕kg kg∕s kg∕s - - - kJ∕kg kJ∕kg kJ∕kg kJ∕kg kJ∕kg ℃ K ℃ kJ∕kg K 20

计算公式及依据 几何尺寸 几何尺寸 几何尺寸 几何尺寸 几何尺寸 几何尺寸 3.6VlFl数值 32.40 190.41 222.81 160.38 151.78 0.435 2.59 0.17 19109 1.729 1.573 0.990 1.40 0.10 204.07 150 1025.5 1353.6 20222.1 1631.3 1904.3 970.0 11617.9 1263.0 ?l S ? Qnet,ar R Fbz燃料特性 热平衡计算B/3600= 热平衡计算Bj/3600= 热平衡计算 取用值 取用值 查温焓表，tlk?30℃ 先假定，后核算 查烟气温表 00(?l'???l)Irk???lIlk B' B'j ? ?1'' ??1 0Ilk trk Irk Qk Q1 Qnet,ar(100?q3?q4?q6)100?q4?Qk ?ll T11 查烟气温焓表 ?ll?273 先假定，后校核 查烟气温焓表 ?l''?273 ?''l Il'' Tl''

25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 烟气平均热容量 烟气中水蒸汽容积份额 三原子气体的容积份额 三原子气体总分压力 三原子气体辐射力 三原子气体辐射减弱系数 烟气密度 烟气灰粒平均直径 每公斤燃料的烟气重量 烟气中的飞灰浓度 灰粒的减弱系数 焦炭粒子的减弱系数 无因次数 无因次数 气体介质吸收力 火焰黑度 炉膛黑度 系数 炉膛出口烟气温度 炉膛出口烟气温度 炉膛辐射放热量 燃烧面热强度 燃烧室热强度 辐射受热面热强度 VyCpj rH2O rq kJ/kgC ?Ql?Il'' Tll?Tl''13.42 0.077 0.201 0.020 0.052 1.338 1.304 20 10.147 0.0054 65.131 10.0 0.50 0.03 0.477 0.379 ? - - MPa m·MPa 1/(m·MPa) 10((kJ/Nm3) 烟气特性表 rRO2?rH2O? Pq PqS Kqrq rq?P?rq?0.1? Pq?S? 0.78?1.6rH2O10PqS0.37Tl''?0.1)(1?)rq 1000?y dh Gy 取定值 取定值 Ay''1??1.306?l?Vk0 100Ay?afh? 100Gy43000?y3μm kg/kg kg /kg 1/(m·MPa) 1/(m·MPa) - - - - - - ℃ kJ∕kg kJ∕kg kW/m kW/m3 kW/m2 21

2?h Kh Kj (Tldh)''2? 取用值 取用值 取用值 (Kqrq?Kh?fh?KjX1X2)PS? X1 X2 KPS ahy 1?e?KPS? ahy?(1?ahy)?1?(1?ahy)(1??1)(1??)al 0.684 0.52 931.1 10860.0 9271.2 927.8 187.4 96.1 M ?''l Il'' 0.59?0.5X?（X=0.14） Tll5.67?10?11?lFbzalTll0.6M()?1?B'jVCpj3?273 查烟气温焓表 Qf qR ?(Ql?Il'')? B'jQnet,arRBQnet,ar'j? qV Vl? qf B'jQfHf?

第四节 凝渣管的热力计算

序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 名称 管径 横向节距 纵向节距 相对横向节距 相对纵向节距 沿气流方向排数 烟窗面积 计算受热面积 烟气流通截面积 进口烟温 进口烟焓 出口烟温 出口烟焓 烟气侧对流放热量 平均烟温 管内工质温度 最大温差 最小温差 平均温差 烟气流速 符号 d S1 S2 σ1 σ2 Z2 Hyc H F 单位 mm mm mm - - 排 m2 m2 m2 ℃ kJ∕kg ℃ kJ∕kg kJ∕kg ℃ ℃ ℃ ℃ ℃ m∕s 22

计算公式及依据 几何尺寸 几何尺寸 几何尺寸 几何尺寸S1/d 几何尺寸S2/d 几何尺寸 几何尺寸 几何尺寸 几何尺寸 炉膛出口烟温 查烟气温焓表 先假定，后校核 查烟气温焓表 ?(I'?I'')? 1'(???'')? 2数值 60 240 220 4.00 3.67 3 14.85 35.65 13.80 931.1 10860.0 905.0 10524.5 332.3 918.0 276.7 654.4 628.3 641.3 ?' I' ?'' I'' Qrp ?pj t ?td ?tx ?tpj P=6.1MPa查水蒸汽性质表 ?'?t? ?''?t? ?td??tx? 2?y B'jVy(?pj?273)273F? 3.8

序号 21 名称 烟气中水蒸汽 容积份额 符号 rH2O rq 单位 - - kW/(m2℃) - - - kW/(m2℃) ℃ kW/(m2℃) - m MPa MPa?m 10(计算公式及依据 烟气特性表 烟气特性表 查图 查图 查图 查图 数值 0.077 0.201 0.038 0.88 0.94 0.96 0.0302 356.7 0.180 0.970 0.955 0.020 0.019 22 三原子气体容积份额 23 24 25 26 27 条件对流放热系数 纵向管排修正系数 管节距修正系数 介质物理特性 修正系数 对流放热系数 ?0 Cz Cs Cw ?d tb a0 Cy ?0?Cz?Cs?Cw? t??twall?t+80 28 管壁积灰层表面温度 29 30 31 条件辐射放热系数 不含灰气流辐射修正系数 有效辐射层厚度 查图 查图 几何尺寸 rq?P? PqS S Pq PqS 32 三原子气体总分压力 33 三原子气体辐射力 0.78?1.6rH2O10PqS100034 三原子气体辐射减弱系数 ?0.1)?Kq 1/(m·MPa) (1?0.37(?pj?273) )rq2.203 35 36 37 38 39 40 气体介质吸引力 烟气黑度 辐射放热系数 冲刷系数 烟气对管壁的放热系数 烟窗处炉膛辐射热负荷分布系数 KPS a - - kW/(m2℃) - kW/(m2℃) - KqPS 0.210 0.190 0.033 0.90 0.057 0.60 1?e?kps? a0aCy? ?f ? 横向冲刷 ?1 ?(?f??d)? 取用值 ?ch 23

序号 41 42 43 名称 有效辐射角系数 凝渣管吸收炉膛辐射热量 有效系数 符号 xnz Qf 单位 计算公式及依据 取用值（几何尺寸） ?ch?qf?Hyc?xnzB'j? 数值 0.713 388.0 0.60 - kJ／kg - ?' 取用值 ?'??1244 传热系数 K kW/(m℃) 1?QfQrp? (1??')0.023 45 46

传热量 误差 Qcr kJ∕kg ％ K?H?tpjB'jQrp?QcrQrp 338.6 1.9 △ ?100? 24

第五节 高温段过热器热力计算

序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 名称 平均管径 管子纵向排数 管子横向节距 平均纵向节距 相对横向节距 相对纵向节距 受热面积 顶棚管附加受热面积 烟气流通截面积 蒸汽流通截面积 顺流部分受热面积 烟气出口窗面积 进口烟温 进口烟焓 出口烟温 出口烟焓 烟气放热量 符号 dpj 单位 mm 排 mm mm - - m2 m2 m2 m2 m2 m2 计算公式及依据 几何尺寸 几何尺寸 几何尺寸 几何尺寸 几何尺寸 几何尺寸 几何尺寸 几何尺寸 几何尺寸 几何尺寸 几何尺寸 几何尺寸 凝渣管出口烟温 凝渣管出口烟焓，查温焓表 先假定，后校核 查烟气温焓表 0?(I'?I''???Ilk)? 数值 40 8 100 101 2.500 2.525 178.39 4.734 9.81 0.036 64.48 15.970 905.0 10524.5 790.0 9212.5 1304.3 0.70 ? Z2 S1 S2pj S1/d S2/d H Hdp F f Hsl Fbch ?' I' ℃ kJ∕kg ℃ kJ∕kg kJ∕kg - kJ∕kg ℃ kJ∕kg ?'' I'' Qrp 18 辐射吸热不均匀系数 ?ch 19 20 21 吸收来自炉膛的辐射热 过热蒸汽出口温度 过热蒸汽出口焓 Qf ''tgq 取定值 ?ch?qf?Fbch?(1?xnz)B'j196.0 485.0 3395.5 给定 5.29MPa，485℃查水蒸汽性质表 ''igq 25

序号 22 23 24 25 26 27 28 29 30 名称 过热蒸汽进口焓 过热蒸汽进口温度 过热蒸汽平均温度 过热蒸汽进口比容 过热蒸汽出口比容 过热蒸汽平均比容 过热蒸汽流速 蒸汽侧条件对流放热系数 管径修正系数 符号 i t' tpj '单位 kJ∕kg ℃ ℃ m3/kg m3/kg m/kg 3计算公式及依据 i''gq数值 3152.8 383.0 434.0 0.0556 0.0666 0.061 16.5 1.120 0.910 1.019 0.076 0.199 847.5 4.300 0.253 503.9 0.020 0.005 ?(Qrp?Qf)B'j(D/3600)? 查水蒸汽性质表 ''(t'?tgq)2? ?' 查水蒸汽性质表 查水蒸汽性质表 (?'??'')? 2D??pj? 3600f?'' ?pj ? ?0 Cd m/s kW/m2??C 查图 查图 Cd??0? - kW/m2??C 31 蒸汽侧对流放热系数 32 33 34 35 36 37 烟气中水蒸气容积份额 三原子气体容积份额 平均烟温 积灰系数 辐射层厚度 灰污壁面温度 ?2 rH2O rq - - ℃ m2??C/kW 烟气特性表 烟气特性表 1'(???'')? 2?pj ? S tb Pq PqS 取用值 4SS0.9d(?122?1)? ?dB'j(Qrp?Qf)1tpj?(??)? H?2rq?P? Pq?S? m ℃ MPa MPa·m 38 三原子气体总分压力 39 三原子气体辐射力 40 三原子气体辐射减弱系数 10(Kq 0.78?1.6rH2O10PqS1000?0.1)?1/(m·MPa) (1?0.37(?pj?273) )rq4.566 41 42 43 气体介质吸收力 烟气黑度 条件辐射放热系数 KPS a ?0 - - kW/m2??C 26

KqPqS? 0.116 0.109 0.158 1?e?kps? 查图

第八节 省煤器的热力计算

序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 名称 管径 横向节距 纵向节距 横向相对节距 纵向相对节距 受热面面积 烟气流通截面积 水流通截面积 进口烟温 进口烟焓 出口烟温 出口烟焓 平均烟温 烟气侧放热量 进口水温 进口水焓 出口水焓 出口水温 平均水温 水蒸汽容积份额 三原子气体容积份额 三原子气体分压力 符号 d S1 S2 S1/d S2/d 单位 mm mm mm - - m2 m2 m2 计算公式及依据 几何尺寸 几何尺寸 几何尺寸 几何尺寸 几何尺寸 几何尺寸 几何尺寸 几何尺寸 低温过热器出口烟温 查烟气温表 先假定，后校核 查烟气温表 1'(???'')? 20?(I'?I''???Ilk)? 数值 32 80 60 2.5 1.875 604.5 4.320 0.019 590.0 6814.7 260.0 2987.6 425.0 3802.1 150.0 669.0 1272.1 280.0 H F f ?' I' ℃ kJ∕kg ℃ kJ∕kg ℃ kJ∕kg ℃ kJ∕kg kJ∕kg ℃ ℃ - - MPa 32 ?'' I'' ?pj Qrp t' i' i ''给定 查水蒸汽性质表 i?'QrpB'jD?D?p? t'' 查表 (t'?t'')2? tpj rH2O rq 215.0 0.074 0.191 0.019 烟气特性 烟气特性 rq?P? Pq

序号 23 24 名称 辐射层厚度 三原子气体辐射力 符号 S PqS 单位 m MPa·m 10(计算公式及依据 4SS0.9d(?122?1)? ?dPq?S? 数值 0.143 0.00274 0.78?1.6rH2O10PqS100025 三原子气体辐射减弱系数 ?0.1)?Kq 1/(m·MPa) (1?0.37(?pj?273) )rq?7.559 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 气体介质吸引力 烟气黑度 实验室条件下的灰污系数 管径修正系数 颗粒分散修正系数 附加修正系数 灰污系数 灰污壁温 条件辐射放热系数 辐射修正系数 辐射放热系数 烟气流速 利用系数 烟气侧条件对流放热系数 纵向管排修正系数 管节距修正系数 介质物理特性 修正系数 对流放热系数 烟气侧放热系数 KPS a - - m2??C/kW KqPqS? 0.108 0.103 4.30 0.750 1.0 2.60 5.825 240.0 0.205 0.920 0.0193 ? 1?e?kps? 查图 查图 查图 查图 CdCkf?0???? ?0 Cd Ckf- - - m2??C/kW ?? ? tb ℃ kW/m2??C 查图 查图 a??0?Cy? B'jVy(?pj?273)273F?0 Cy - kW/m2??C ?f ?y m∕s - kW/m2??C 7.53 0.900 0.068 0.940 1.000 0.960 0.061 0.073 ? a0 Cz Cs Cw 横向冲刷 查图 查图 查图 查图 a0?Cz?Cs?Cw? - - - kW/m2??C kW/m2??C 33

?d ?1 ?(?f??d)?

序号 45 46 47 48 49 50 51

名称 传热系数 水流速度 最大温差 最小温差 平均温差 传热量 误差 符号 K 单位 kW/m2??C 计算公式及依据 数值 0.0510 0.522 310.0 110.0 193.0 3785.7 0.4 ?1? 1???1D?pD? 3600f?1000? ?td ?tx m∕s ℃ ℃ ℃ kJ∕kg ％ ?'?t''? ??t'? ?td??tx? ?tdln?txK?H??t? B'jQrp?QcrQrp?100?（要求<2%） ''△t Qcr △ 34

第九节 空气预热器热力计算

序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 名称 管子直径 管子当量直径 横向相对节距 纵向相对节距 纵向管子排数 管子长度 受热面面积 烟气流通截面积 空气流通截面积 进口烟温 进口烟焓 出口烟温 出口烟焓 平均烟温 空气量比值 符号 d ddl S1/d S2/d Zc 单位 mm mm - - 排 m m2 m2 m2 计算公式及依据 几何尺寸 几何尺寸 几何尺寸 几何尺寸 几何尺寸 几何尺寸 几何尺寸 几何尺寸 几何尺寸 省煤器出口烟温 查烟气温焓表 先假定，后校核 烟气焓温表 1'(???'')? 2数值 40 37 1.750 1.000 41 1.50 637.20 1.89 2.10 260.0 2987.6 162.0 1895.5 211.0 l H F f ?' I' ℃ kJ∕kg ℃ kJ∕kg ℃ - ?'' I'' ?pj β 16 热空气出口焓 0Irk kJ∕kg 2???ky0I'?I''?(?)Ilk?2? ???ky??2?l''???l???ky? 1.325 1043.5 17 18 19 20 21 出口热空气温度 烟气放热量 烟气流速 水蒸汽容积份额 三原子气体容积份额 trk Qrp ℃ kJ∕kg m∕s - - 35

'查烟气温焓表 00Irk?Ilk?(I?I???ky)? 2B'jVy(?pj?273)? 273F''152.6 1112.3 12.4 0.072 0.185 ?y rH2O rq 查烟气特性表 查烟气特性表

序号 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 名称 烟气纵向冲刷放热系数 修正系数 修正系数 烟气侧放热系数 空气平均温度 空气流速 空气横向冲刷错列管束放热系数 纵向管排修正系数 管节距修正系数 介质物理特性 修正系数 空气侧放热系数 利用系数 传热系数 最大温差 最小温差 逆流平均温差 参数 参数 参数 平均温差 传热量 误差 符号 单位 kW/m2??C 计算公式及依据 查图 查图 查图 数值 0.038 1.020 1.161 0.0450 91.3 ?0 Cd - - kW/m2??C Cw ?1 tpj ?0?Cd?Cw? (trk?tlk)? 2℃ m∕s kW/m2??C ?k B'jVk0??(tpj?273)273f? 6.8 0.069 1.000 1.140 1.040 0.0818 0.800 0.0232 132.0 107.4 119.7 0.43 1.25 1.01 120.9 1126.0 1.2 ?0' Cz Cs Cw 查图 查图 查图 查图 '?0?Cz?Cs?Cw? - - - kW/m2??C ?2 ? - kW/m2??C 取用值 K ?td ?tx ?tnl ?(?1?2)? ?1??2℃ ℃ ℃ - - ℃ kJ∕kg ％ Qrp?QcrQrp?''?tlk? ?'?trk? ?td??tx? 2P R ?t ?'??''?'? '??tlk??tlk?1trk?tlk?? ?2?'??''?查图 △t Qcr ?t??tnl? K?H??t? B'j?100?（要求<2%） △ 36

第十节 热平衡校核计算

序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14

名称 排烟温度 排烟焓 排烟热损失 锅炉总热损失 锅炉热效率 燃料消耗量 计算燃料消耗量 热空气温度 热空气焓 空气带入炉内的热量 炉膛有效放热量 炉膛辐射吸热量 热平衡计算误差 相对误差 符号 ?py Ipy 单位 ℃ kJ∕kg ％ ％ ％ kg∕h kg∕h ℃ kg∕kg kJ∕kg kJ∕kg kJ∕kg kJ∕kg ％ 计算公式及依据 空气预热器计算值 空气预热器计算值 0Ipy??py?Ilk数值 162.0 1895.5 7.51 18.46 81.54 6223.3 5663.2 152.6 1043.5 1377.0 20245.6 9294.4 -93.0 0.49 q2 ?q Qydw(1?q4)?100 100q2?q3?q4?q5?q6 100??gl ?q ? B Bj QglQnet,ar??gltrk Irk Qk Q1 q4) 100空气预热器计算值（要求与假定值相差<10℃） B?(1?空气预热器计算值 00(al''??a1??azf)Irk?(?al??azf)Ilk? Qnet,ar(100?q3?q4?q6)100?q4?Qk Qf ?(Ql?Il'')? ?gl?Qnet,ar??QQnet,ar△Q △ ?Q(100?q4)? 100?100?（小于0.5%） 37

第十一节 锅炉热力计算汇总表

过热量 序号 名称 符号 单位 炉膛 凝渣管 高温段 1 2 3 4 5 6 7 8 9

38

省煤器 低温段 242.360 590.0 276.7 400.0 7.52 11.81 290.0 0.0522 2333.2 604.500 260.0 150.0 280.0 7.53 0.52 193.0 0.0510 3785.7 空气预热器 受热面积 烟气出口温度 被加热介质进口温度 被加热介质出口温度 烟气平均流速 被加热介质平均流速 平均温压 传热系数 传热量 H ?'' t' t'' m2 ℃ ℃ ℃ m∕s m∕s ℃ kW/(m2??C) 151.780 931.1 280.0 276.7 / / / / 9271.2 35.650 905.0 276.7 276.7 3.82 / 641.3 0.0233 338.6 178.390 790.0 383.0 485.0 5.10 16.50 376.3 0.0302 1287.0 637.200 162.0 30.0 152.6 12.36 6.83 120.9 0.0232 1126.0 ?ypj ?pj ?t K Q kJ∕h

附图——DHL35-5.29/485-AII锅炉总图

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思考题

[1] 简述锅炉课程设计的目的和内容。

[2] 简述锅炉的主要作用，锅炉本体由哪些主要部件组成？ [3] 按照燃烧方式，锅炉可分为哪几类？并简述其工作特点。

[4] 锅炉汽水系统中各部件中哪个部件压力最高？那个部件压力最低？部件最低的压力应是

多少？

[5] 锅炉用煤是如何分类的？不同类型的燃煤有何特点，并简述其对锅炉运行的影响。 [6] 什么是烟气温焓表？简述其作用。

[7] 表征炉子工作强度指标有哪些？简述其定义和选取的原则。 [8] 锅炉热平衡包括哪些内容？什么是锅炉正反平衡？

[9] 燃料消耗量与计算燃料消耗量有何区别？为什么要引入计算燃料消耗量？

[10] 什么叫锅炉的受热面、辐射受热面、对流受热面?电站锅炉本体受热面由哪几部分组成？ [11] 什么是凝渣管？布置在锅炉的什么位置？有何作用？

[12] 简述水冷壁、过热器、锅炉管束、省煤器、空气预热器的作用。 [13] 论述锅炉蒸汽参数对锅炉整体（各受热面）布置的影响。 [14] 简述锅炉受热面热力计算的目的和任务。 [15] 锅炉几何特性尺寸包括哪些？是如何确定的？

[16] 简述角系数、沾污系数和热有效系数的意义，三种之间有何联系？ [17] 简述炉膛出口烟温确定的基本原则。 [18] 什么是理论燃烧温度，如何使用？

[19] 简述锅炉各受热面对流传热系数计算的特点和方法。 [20] 简述灰污系数、热有效系数和利用系数的意义。 [21] 什么是传热温压，简述其计算方法和特点。 [22] 说明热力计算中各部件的允许误差，并简述其理由。 [23] 简述炉膛热力计算和对流受热面热力计算的计算要点和步骤。

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参考文献

[1] 徐生荣等编著，锅炉原理与设备. 北京：中国水电出版社，2009.10 [2] 冯俊凯等编著，锅炉原理与计算（第二版）. 北京：科学出版社，1998.5

[3] 奚士光等编著，锅炉及锅炉房设备（第三版）. 北京：中国建筑工业出版社，2000.6 [4] 哈尔滨锅炉厂标准化室编. 锅炉机组热力计算标准，1985.5

[5] 工业锅炉设计标准编委会，工业锅炉设计标准. 北京：中国标准出版社，2003.8

附:

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