130吨煤粉炉炉热力计算例题

6附录2 130t/h煤粉炉热力计算例题

Ⅱ.1 锅炉基本结构

锅炉采用单锅筒П型布置。上升烟道为炉膛及凝渣管，水平烟道布置两级悬挂对流过热器，垂直下行烟道布置两级省煤器及两级立式管式空气预热器。

炉膛布满光管水冷壁，炉膛出口凝渣管束由锅炉后墙水冷壁延伸而成，在炉膛出口处采用由后墙水冷壁延伸构成的折焰角，以使烟气更好地充满炉膛。对流过热器分两级布置在水平烟道中，由悬挂式蛇形管束组成，在两级之间有锅炉自制冷凝水喷水减温装置，由进入锅炉的给水来冷却饱和蒸汽制成凝结水，回收凝结放热量后再进入省煤器。省煤器和空气预热采用双级布置。

燃烧方式为四角布置的直流燃烧器，根据煤的特性选用中速磨煤机的负压直吹系统吹风。 锅炉本体结构见图Ⅱ.1。

（a）主视图 （b）侧视图

图Ⅱ.1 锅炉本体结构图

Ⅱ.2 锅炉热力计算

Ⅱ.2.1设计任务

锅炉的设计任务见表Ⅱ.1。

表Ⅱ.1 锅炉设计任务

序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 名称 锅炉额定蒸发量 过热蒸汽出口压力 汽包内蒸汽压力 过热蒸汽出口温度 给水温度 给水压力 排污率 排烟温度 热空气温度 冷空气温度 空气中湿含量 符号 D kg/s Pgr Pg d MPa MPa ℃ ℃ MPa % ℃ ℃ ℃ g/kg 给定 给定 给定 给定 给定 给定 选取 选取 选取 选取 选取 36.1 3.9 4.3 450 170 4.9 2 370 30 10 单位 t/h 计算公式或数据来源 给定 数值 130 Ⅱ.2.2燃料特性

锅炉的燃料特性见表Ⅱ.2。

表Ⅱ.2 燃料特性

序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 名称 燃料名称 燃料收到基碳 燃料收到基氢 燃料收到基氧 燃料收到基氮 燃料收到基硫 燃料收到基水分 燃料收到基灰分 干燥无灰基挥发分 燃料收到基低位发热值 变形温度 符号 单位 计算公式或数据来源 给定 给定 给定 给定 给定 给定 给定 给定 给定 给定 给定 数值 阳泉无烟煤 69.01 2.89 2.36 0.99 0.76 5.0 18.99 9 26400 1400 － Car Har Oar Nar Sar Mar Aar Vdaf Qnet,ar DT － % % % % % % % % kJ/kg ℃

序号 12 13 14 名称 软化温度 流动温度 煤的可磨度 符号 ST FT Kkm 单位 ℃ ℃ ℃ 计算公式或数据来源 给定 给定 给定 数值 1500 > 1500 1 Ⅱ.2.3辅助计算

1、燃烧产物体积计算

煤完全燃烧（α=1）时理论空气量及燃烧产物体积计算见表Ⅱ.3（以1kg燃料为准）。

表Ⅱ.3 煤完全燃烧（α=1）时理论空气量及燃烧产物体积

序号 1 2 3 4 5 6 7 8 名称 理论空气体积 三原子气体体积 理论氮气体积 理论水蒸汽体积 理论烟气体积 飞灰份额 烟气中飞灰质量浓度 煤的折算灰分 符号 单位 m3/kg m3/kg m3/kg m3/kg m3/kg － kg/kg g/MJ 公式及计算 0.0889（Car 0.375Sar) 0.265Har 0.0333Oar 0.01866(Car 0.375Sar) 结果 6.8476 1.2930 5.4175 0.4930 7.2036 0.95 0.1804 7.1932 αfh Gfh Azh 对煤粉炉，其值为0.9-0.95 2、空气平衡及烟气特性计算

烟道各处过量空气系数、各受热面的漏风系数及不同过量空气系数下燃烧产物的体积列于表Ⅱ.4中。

表Ⅱ.4 烟气特性表

序号 1 2 3 4 5 名称及公式 漏风系数 入口处过量空气系数 出口处过量空气系数 符号 上级空下级空炉膛及第二级第一级上级省下级省煤单位 气预热气预热凝渣管 过热器 过热器 煤器 器 器 器 － － － － 0.1 1.15 1.25 1.25 0.015 1.25 1.265 0.015 1.265 1.28 0.02 1.28 1.3 1.29 0.03 1.3 1.33 1.315 0.02 1.33 1.35 1.34 0.03 1.35 1.38 1.365 6 7 平均过量空气系数 αpj （ ） 水蒸汽体积 VH2O 烟气总体积 Vy 水蒸汽体积份额 1.2575 1.2725 m3/kg 0.5206 0.5214 0.5231 0.5250 0.5278 0.5305 0.5333 m3/kg 8.9431 8.9952 9.0996 9.2214 9.3953 9.5693 9.7432 － 0.0582 0.0580 0.0575 0.0569 0.0562 0.0554 0.0547

序号 名称及公式 RO2气体体积份额 三原子气体体积份额 烟气质量 10 飞灰浓度 符号 上级空下级空炉膛及第二级第一级上级省下级省煤单位 气预热气预热凝渣管 过热器 过热器 煤器 器 器 器 － － 0.1446 0.1437 0.1421 0.1402 0.1376 0.1351 0.1327 0.2028 0.2017 0.1996 0.1972 0.1938 0.1906 0.1874 8 9 kg/kg 11.9887 12.0558 12.1899 12.3464 12.576 12.7936 13.0171 11 μfh kg/kg 0.0151 0.0150 0.0148 0.0146 0.0144 0.0141 0.0139 3、焓温表

不同过量空气系数下燃烧产物的焓温表见表Ⅱ.5。

表Ⅱ.5 烟气焓温表

=1.293 /( /kg) =1.293 = 0.548/(m3/kg) /( /kg) 烟气 温度θ = = θ θ /℃ θ θ /(kJ/ ) /(kJ/ ) /(kJ/ ) /(kJ/ ) 100 200 300 400 500 600 700 800 900 1000 1100 1200 1300 1400 1500 169.7 357.0 558.0 770.8 994.8 1220.6 1458.8 1701.3 1947.9 2198.7 2453.7 2712.8 2972.0 3235.3 3498.7 219.4 461.6 721.6 996.7 1286.4 1578.2 1886.3 2199.8 2518.7 2843.0 3172.7 3507.8 3842.9 4183.4 4523.9 129.6 259.6 391.3 525.8 663.0 802.6 944.7 1091.0 1241.5 1391.9 1542.4 1692.9 1847.6 2006.4 2161.1 702.0 1406.3 2119.6 2848.7 3591.5 4347.9 5117.8 5910.4 6725.6 7540.9 8356.1 9171.3 10009.2 10869.7 11707.6 /(kJ/kg) = + + =0.3145/(kg/kg) θ = θ (kJ/kg) 14.56 30.48 47.53 64.89 82.62 100.95 119.36 138.22 157.69 177.31 197.68 217.29 245.21 285.20 316.89 3 = 4.832/(m/kg) = θ (kJ/kg) α\l 1.25 α\gr,2 1.265 = + +(α\ α\gr,1 α\sm,2 α\ky,2 α\sm1 1.35 \ky1 1.38 θ /(kJ/m3) 150.5 303.9 461.9 625.3 793.4 965.6 1145.3 1333.4 1521.5 1722.2 1922.8 2127.6 2340.8 2554.0 2775.5 = θ (kJ/kg) 74.2 149.8 227.7 308.3 391.2 476.1 564.7 657.4 750.2 849.1 948.0 1049.0 1154.1 1259.2 1368.4 (kJ/kg) 80.67 168.87 263.34 359.48 457.71 559.28 661.28 765.78 873.62 982.3 θ (kJ/m3) 132.0 265.9 402.1 540.9 683.0 828.5 978.1 1128.6 1279.1 1433.7 1592.6 1751.4 1910.3 2073.3 2236.3 1.28 1.3 1.33 995.6 2017.7 3068.9 4153.7 5269.1 6402.2 7568.8 8767.6 9994.5 11232.9 12476.8 13728.1 15006.2 16312.3 17599.9 904.0 1820.4 2753.6 3703.8 4677.0 5673.1 6697.8 7728.2 8758.6 9817.7 10905.3 11993.0 13080.7 14197.0 15313.3 12341 13864 15400.8 16943.6 18521.6 20146.8 21745.1 9463.1 10953 12473. 6661.2 8091.6 9563.5 5329.7 6754.8 8205.1 2685.3 1353.7 2739.9 4025.1 4080.2 5440.9 5514.9 6895.1 1095.16 1203.84 1358.5 1580.04 1755.6 5

结果 序号 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 名称 水冷壁管节距 水冷壁管相对节距 水冷壁管中心与炉墙距离 相对值 角系数 炉墙面积 水冷壁有效辐射受热面积 总水冷壁有效辐射面积 污染系数 水冷壁受热面平均热有效性系数 烟气有效辐射层厚度 燃烧器底端到冷灰斗上端高度 燃烧器中心距炉底高度 燃烧器相对高度 考虑火焰最高温度位置发生变化时的修正系数 火焰最高温度所处的相对位置 符号 s s/d e e/d x F1 Hs H s 单位 mm － mm － － m2 m2 m2 － － m m m － － － 公式及计算 前、后、侧 结构设计 结构设计 结构设计 e/d 查图3.2 见表Ⅱ.7 x F1，除去燃烧器占有面积 ∑Hs 查表4.1 结构设计 顶棚 84.5 1.408 30 0.5 0.94 24.316 22.857 461.769 0.45 0.4408 4.57 600 3.612 0.2047 0 0.2047 出口窗 － － － － 1 31.26 31.26 64 1.067 0 0 0.99 415.809 407.651 H' 查表4.6

2、炉膛传热计算

炉膛传热计算见表Ⅱ.9。

表Ⅱ.9 炉膛传热计算

序号 1 2 3 4 5 6 7 名称 热空气温度 热空气焓 冷空气温度 冷空气焓 炉膛漏风系数 制粉系统漏入风系数 空气预热器空气侧出口过量空气系数 符号 0 Irk单位 ℃ kJ/kg ℃ kJ/kg － － － 公式及计算 见表Ⅱ.1 见表Ⅱ.6 见表Ⅱ.1 见表Ⅱ.6 见表Ⅱ.4 见表Ⅱ.6 见表Ⅱ.6 结果 370 3418.7 30 271.19 0.10 0.10 1.05 0 Ilk 11

序号 8 9 10 名称 空气进入炉膛的热量 炉膛有效放热量 理论燃烧温度 符号 Qk Ql θ0 T0 单位 kJ/kg kJ/kg ℃ K ℃ K kJ/kg kJ/(kg·℃) — － Nm3/kg kg/kg kJ/Nm3 MPa kg/kg μm 公式及计算 结果 3643.9 30044 2008.2 2281.2 1072 1345 14971 16.101 0.0582 0.2028 8.9431 11.9887 1.3406 0.1 0.0151 13 查表Ⅱ.5 （α\） θ0+273 先假定再校核 +273 查表Ⅱ.5 （α\） 见表Ⅱ.4 查表Ⅱ.4（α\） 查表Ⅱ.4 查表Ⅱ.4 取大气压力 查表Ⅱ.4（α\） 查表4.8 按表4.7查取 按表4.5查取 按表4.5查取 11 12 13 14 15 16 17 18 19 炉膛出口烟温 炉膛出口烟焓 烟气平均热容量 水蒸气体积份额 三原子气体体积份额 烟气体积 烟气质量 烟气密度 烟气压力 飞灰浓度 飞灰颗粒平均直径 三原子气体辐射减弱系数 Vc rH2O Gy ρy P μfh dfh 20 1/(m·Mpa) 0.8233 21 22 23 24 25 26 27 28 飞灰辐射减弱系数 考虑焦炭颗粒辐射的修正系数 火焰辐射减弱系数 火焰黑度 炉膛黑度 与燃烧方式有关的参数 与燃料种类有关的参数 与火焰最高温度所处的相对位置有关的参数 kfh C k 1/(m·Mpa) 1/(m·Mpa) 1/(m·Mpa) － － － － － 1.3138 1 3.157 0.7637 0.88 0.56 0.5 0.4577 al A B M M?A?B?m T0 K ℃ kJ/kg 12

29 炉膛出口烟温 ???FT3aM?0l0l??BVjc???1???1345.2 1072.2 14974 查表Ⅱ.5 30 炉膛出口烟焓

序号 31 32 名称 炉内辐射传热量 辐射受热面热负荷 符号 Qf Qlt qf 单位 kJ/kg kW kW/m2 公式及计算 结果 14960 57304.85 124.1 ?(Ql?Il\) BjQf

3、炉膛辐射吸热量的分配

炉膛辐射吸热量中有部分被凝渣管束及高温过热器吸收，见图Ⅱ.3。炉膛辐射吸热量的分配见表Ⅱ.10。

表Ⅱ.10 炉膛辐射吸热量的分配

序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 名称 凝渣管束管径 凝渣管束横向节距 凝渣管束横向相对节距 凝渣管束纵向排数 凝渣管束单排管的角系数 凝渣管束角系数 炉膛出口窗面积 凝渣管束辐射受热面积 符号 d s1 σ1 Z2 单位 mm mm — — — — m2 m2 — kW kW 公式及计算 结构设计 结构设计 结果 60 256 4.267 3 0.32 0.6856 31.26 21.342 0.7 1861.8 853.932 S1/d 结构设计 查图3.2 x Fch Hnz 见表 Ⅱ.8 Hnz?XnzFch 按表5.1查取 出口窗处辐射热流密度分布系数 凝渣管束吸收的来自炉膛10 的辐射热量 高温过热器吸收的来自炉11 膛的辐射热量 ?ch fQnz ?chqfHnz ?chqf(Fch?Hnz) fQgr

Ⅱ.2.5凝渣管计算

凝渣管束为错列布置，由后墙水冷壁延伸而成，每四根相邻的管子分别构成第一、二、三排凝渣管和折焰角，凝渣管束的结构见图Ⅱ.3。

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图Ⅱ.3 凝渣管、过热器结构简图

1、凝渣管结构计算

凝渣管结构特性计算见表Ⅱ.11。

表Ⅱ.11 凝渣管束结构计算

序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 名称 外径 管子规格 壁厚 管子横向节距 管子纵向节距 横向相对节距 纵向相对节距 每排平均管子数 第一排凝渣管高度 第三排凝渣管与折焰角顶的距离 两排凝渣管底端的斜向距离 第三排凝渣管底端与折焰角顶的距离 δ σ1 σ2 n mm mm mm － － 根 m m m m 结构设计 3 256 250 4.267 4.167 24 4.2 0.136 0.289 0.157 符号 d 单位 mm 公式及计算 结构设计 结果 60 为水冷壁节距的4倍 结构设计 结构设计 见表Ⅱ.7 14

11 12 13 14 第二排凝渣管高度 第三排凝渣管高度 第一排凝渣管顶端到炉顶的距离 凝渣管出口高度 第一排 H s s m m m m m m m m2 mm m2 m2 m m2 结构设计 结构设计 4.309 4.418 0.18 4.747 4.934 4.881 4.828 66.24 64 8.375 74.61 1.168 23.45 15 每根管计算长度 第二排 第三排 16 17 18 19 凝渣管受热面面积 水冷壁管节距 凝渣管区域侧墙水冷壁附加受热面面积 计算受热面面积 烟气有效辐射层厚度 烟气流通截面

2、凝渣管热力计算

凝渣管的传热计算见表Ⅱ.12。

表Ⅱ.12 凝渣管传热计算

序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 名称 入口烟温 入口烟焓 出口烟温 出口烟焓 烟气热平衡放热量 平均烟温 烟气体积 烟气质量 烟气重度 水蒸汽体积份额 三原子气体体积份额 飞灰浓度 飞灰颗粒平均直径 符号 ″ Gy 单位 ℃ kJ/kg ℃ kJ/kg kJ/kg ℃ Nm3/kg kg/kg kg/Nm3 － － kg/kg μm 公式及计算 查表Ⅱ.9 查表Ⅱ.9 先假定后校核 查表Ⅱ.5（α\ ″ 查表Ⅱ.4 查表Ⅱ.4 查表Ⅱ.4 查表Ⅱ.4 查表Ⅱ.4 查表4.8 结果 1072.2 14974 1004.5 13934 1032.3 1038.3 8.943 11.9887 1.3406 0.0582 0.2028 0.0151 13 15

序号 14 15 16 名称 烟气流速 烟气对流放热系数 烟气压力 符号 P 单位 m/s W/(m2·℃) MPa （公式及计算 查图5.6或按式（5.39）计算 取大气压力 结果 7.02 49.43 0.1 ） 1.773 17 三原子气体辐射减弱系数 1/(m·Mpa) 18 19 20 21 22 23 飞灰辐射减弱系数 烟气辐射减弱系数 烟气黑度 受热介质平均温度 灰污层两侧温差 灰污层表面温度 k 1/(m·Mpa) 1/(m·Mpa) － ℃ ℃ ℃ － 按汽包内蒸汽压力（p=4.3Mpa) ，查附表4 对于炉膛出口的凝渣管束，取1.336 3.109 0.308 254.7 80 334.7 0.463 4tpj ?th ?th?80℃ tb?tpj??th 24 烟气辐射放热系数 W/(m2·℃) ?T?1??b??T?ab?1?y? 3?0ayTyT21?bTy 由图5.2（a）查取 在缺乏燃料灰粒组成数据的情况下，对煤取为1 由图5.2（b）查取 按表5.2查取 63.30 25 26 27 28 29 30 31 32 烟气总放热系数 基准污染系数 飞灰颗粒筛分组成的修正系数 管径修正系数 对实验室条件下实验结果的修正系数 污染系数 传热系数 平均温压 W/(m2·℃) m2·℃/kW — — 112.74 0.004 1 1.48 0 0.00592 67.64 783.7 1032.6 3955.33 -0.030 ?0 ckl cd ??m2·℃/kW m2·℃/kW W/(m2·℃) ℃ kJ/kg kW % ? K t ??cklcd?0??? ?11???1 33 传热量 34 误差 Ⅱ.2.6过热器计算

从锅筒出来的饱和蒸汽先到凝渣管上方的蒸汽联箱，经过顶棚管到第一级（低温）对流过热器的入口联箱，蒸汽通过悬挂的蛇形管逆流至出口联箱，最后两圈管束是顺流布置，这

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样可以避免出口管束与顶棚管的交叉，并使过热蒸汽出口在烟气温度较低处，以避免蒸汽管壁温过高而烧坏。

从第一级（低温）过热器出口联箱出来的蒸汽进入喷水减温器，该喷水由锅筒引出饱和蒸汽冷凝而得，冷却水采用进入省煤器前的给水。蒸汽经减温后进入第二级（高温）过热器的入口联箱，蒸汽在第二级（高温）过热器中先逆流后顺流，此处第一圈管束是逆流，其余均为顺流，同样可以使过热器出口的高温蒸汽处在较低温的烟气流中。

第二级（高温）过热器的第一、二排管组成四排错列管，使节距增大，防止堵灰。其余均是顺列布置。

第一、二级过热器的结构简图见图Ⅱ.3。

计算中，假定喷水减温水量?D=1.25kg/s，则减温幅度 t=27.8℃，相应减焓幅度

i=70.06kJ/kg。

1、第二级（高温）过热器计算 (1) 第二级（高温）过热器结构计算

第二级（高温）过热器的结构特性计算见表Ⅱ.13。

表Ⅱ.13 第二级（高温）过热器结构计算

序号 名称 外径 1 管子规格 壁厚 内径 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 折焰角前端距顶棚高度 横向节距 纵向节距 横向相对节距 纵向相对节距 横向管排数 纵向管排数 错 列 第一排管子距 管 折焰角前端距 离 束 第一排管子所在截面高度 第一排管子长度 最后一排管子长度 平均管子长度 受热面积 符号 d δ dn 单位 mm mm mm m mm mm － － 排 排 mm mm mm mm mm m2 公式及计算 结构设计 结构设计 d-2δ 等于凝渣管出口高度，见表Ⅱ.11 结构设计 结果 42 3.5 35 4.747 222 150 5.286 3.571 28 4 580 4167 3477 3307.29 3392.15 51.129 结构设计 结构设计 结构设计 17

序号 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 名称 烟气流通截面积 横向节距 较大值 较小值 平均值 符号 单位 m2 公式及计算 结构设计 结构设计 结构设计 + )/2 结构设计 结构设计 结果 20.987 111 160 60 110 2.643 2.619 56 6 210 3.227 mm mm mm mm － － 排 排 mm m 纵向节距 横向相对节距 纵向相对节距 横向管排数 顺 列 纵向管排数 管 束 后排管子与悬吊管间的距离 每排管高度 折算到每根管上的倾斜管段长 平均管长 受热面积 烟气流通截面积 m m m2 m2 m2 mm mm － － m 根 m2 m2 m2 m 根 m2 18

平均值，包括错列区 0.9428 4.1698 184.865 11.146 234.994 134.679 118.533 3.207 2.822 0.398 112 0.108 12.385 21.248 1.787 22 3.705 26 H s f 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 错列、顺列受热面积之和 加权平均横向节距 加权平均纵向节距 横向相对节距 纵向相对节距 有效辐射层厚度 流通蒸汽的管子根数 蒸汽流通截面积 平均烟气流通截面积 两侧水冷壁附加受热面积 折焰角斜向长度 折焰角附折焰角处管子加受热面 根数 受热面积 凝渣结构设计 凝渣 37

序号 38 39 40 41 42 名称 顶棚管根数 顶棚管附加受热面积 第三排凝渣管与折焰角顶的距离 管束前烟气室空间深度（沿烟气流程） 管束受热面的深度（沿烟气流程） 符号 单位 m2 m2 m m m

公式及计算 等于第一级（低温）过热器横向管结果 67 子排数，见表Ⅱ.15 见表Ⅱ.11 7.827 0.136 0.716 1.11 (2) 第二级（高温）过热器热力计算

第二级（高温）过热器的传热计算见表Ⅱ.14。

表Ⅱ.14 第二级（高温）过热器传热计算

序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 名称 第二级（高温）过热器吸收的来自炉膛的辐射热量 入口烟温 入口烟焓 蒸汽出口温度 蒸汽出口焓 蒸汽入口温度 蒸汽入口焓 蒸汽吸热量 假设两侧水冷壁和折焰角附加受热面吸热量 假设顶棚管附加受热面吸热量 附加受热面总吸热量 烟气放热量 烟气出口焓 烟气出口温度 平均烟温 烟气体积 水蒸汽体积份额 符号 fQgr 单位 kW kJ/kg ℃ kJ/kg ℃ kJ/kg ℃ kJ/kg kJ/kg kJ/kg kJ/kg kJ/kg kJ/kg kJ/kg ℃ ℃ m3/kg － 公式及计算 见表Ⅱ.10 fQgr/Bj 结果 853.93 222.92 1004.5 13933.8 450 3332.4 338 3062.4 2545.43 305 100 405.0 2727.51 11190.3 815.56 910.03 8.9952 0.058 fQgr t\ Qy I\θ\ Vy 查表Ⅱ.12 查表Ⅱ.12 查表Ⅱ.1 查表Ⅱ.6 假定后校核 按p=4.1MPa算，查附表6 假设 假设 + 查表Ⅱ.5（α\） 查表Ⅱ.4（α\） 查表Ⅱ.4（α\） 19

序号 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 名称 三原子气体体积份额 烟气质量 烟气密度 飞灰浓度 飞灰颗粒平均直径 烟气流速 错列区烟气对流放热系数 顺列区烟气对流放热系数 烟气平均对流放热系数 蒸汽平均温度 蒸汽比容 蒸汽流速 蒸汽放热系数 符号 ρy wy tpj v wq 单位 － kg/kg kg/m3 kg/kg μm m/s W/(m2·℃) W/(m2·℃) W/(m2·℃) ℃ m3/kg m/s W/(m2·℃) （公式及计算 查表Ⅱ.4（ \65） 查表Ⅱ.4（ \65） 查表Ⅱ.4（α\） 查表4.8 结果 0.2017 12.0558 1.34 0.015 13 12.06 83.418 75.867 77.478 394 0.0726 24.3 1296 ） 3.391 查图5.6或按式（5.39）计算 查图5.5或按式（5.36）计算 按p=4.0MPa，查附表6 D v /f 查图5.8 31 三原子气体辐射减弱系数 － 32 33 34 35 飞灰辐射减弱系数 烟气辐射减弱系数 烟气黑度 污染系数 错列管 顺列管 平均污染系数 管壁灰污层温度 管壁黑度 k tb 1/(m·Mpa) 1/(m·Mpa) － (m2·℃)/W (m2·℃)/W (m·℃)/W ℃ — 2 按式（5.25）计算 查表5.8 （ — 41.423 4.814 0.1763 0.00711 0.0043 0.0047 36 37 38 ） 637.081 0.8 ab 39 辐射放热系数 W/(m2·℃) ?T?1??b??T?ab?1?y?3?f??0ayTyT21?bTy或查图5.13 42.176 ，0.4 1088.6 40 41 系数 管束前烟气室内烟气温度 A — K 当燃用烟煤及无烟煤屑时，A=0.4 Tqs 20

序号 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 水冷壁附54 加受热面传热量 55 56 57 58 59 60 61 顶棚附加受热面传热量 62 63 64 65 66 名称 修正后辐射放热系数 烟气总放热系数 热有效性系数 传热系数 按逆流计算时最大端温差 按逆流计算时最小端温差 纯逆流温压 平均 温压修正系数 温压 平均温压 传热量 符号 K Q 单位 W/(m·℃) W/(m2·℃) － W/(m2·℃) ℃ ℃ ℃ － ℃ kJ/kg m2 ℃ ℃ W/(m2·℃) kJ/kg m2 ℃ kJ/kg kg/s kJ/kg ℃ ℃ ℃ W/(m2·℃) kJ/kg kJ/kg kW % 2公式及计算 0.25??Tqs??Lqs?f?1?A???1000?????Lgs?结果 ????0.07? ???59.568 137.046 0.6 74.364 554.5 477.56 515.07 0.98 504.77 2302.84 24.953 254.7 655.33 74.364 317.319 7.827 254.7 2798.9 1.25 2809.82 257.4 256 654.03 74.364 99.38 2719.53 10417.1 0.293 查表5.3 ?'?t\ ?\?t' 查图5.16 H1+H2 按汽包内蒸汽压力（p=4.3Mpa) ，查附表4 同主受热面 查表Ⅱ.12 等于tbh 按汽包内蒸汽压力（p=4.3Mpa) ，查附表4 先假设后校核 'i3?水冷壁附加受热面 H1+H2 水冷壁内工质温度 平均温压 传热系数 传热量 顶棚附加受热面 入口蒸汽温度 入口蒸汽焓 喷水减温水量 出口蒸汽焓 出口蒸汽温度 蒸汽平均温度 平均温压 传热系数 传热量 tbh K Q1 H3 ?D BjQ3,jD??D K Q3 Q∑ Qgr2 按汽包内蒸汽压力（p=4.3Mpa)查附表6 （ + ）/2 同主受热面 Qcr+Q1+Q3 BjQ∑ 67 总传热量 68 总误差 21

序号 69 70 71 名称 主过热器热量计算误差 两侧水冷壁和折焰角附加受热面吸热量计算误差 顶棚管附加受热面吸热量计算误差 符号 单位 % % %

公式及计算 （ ） 结果 0.345 3.88 -0.63 2、第一级（低温）过热器计算 (1) 第一级（低温）过热器结构计算

第一级（低温）过热器的结构特性计算见表Ⅱ.15。

表Ⅱ.15 第一级（低温）过热器结构

序号 名称 外径 1 管子规格 壁厚 内径 2 3 4 5 6 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 横向管子节距 管束受热面的深度（沿烟气流程） 纵向管子排数 纵向管子节距 横向相对节距 纵向相对节距 边管到炉墙距离 横向子管排数 第一排管子至悬吊管距离 烟道高度 管子上下空间总间隙 管子高度 顶棚管子长度 每排管子平均长度 受热面积 辐射层有效厚度 蒸汽流通截面积 烟气流通截面积 符号 d δ dn s1 z2 s2 σ1 σ2 lb z1 lq h lj hg ld l H s f Fy 单位 mm mm mm mm mm 排 mm － － mm 排 mm m m m m m m2 m m2 m2 22

公式及计算 结构设计 结构设计 d-2δ 结构设计 结构设计 结构设计 结果 38 3.5 31 90.5 1794 24 78 2.3816 2.0526 90.5 67 690 2.6 0.4 2.2 2.484 57.988 483.68 0.1787 0.1011 10.679 Lgs/(Z2?1) 结构设计 结构设计 结构设计 结构设计 (z2 1)s2+lq z2hg+4 lj +2s2(z2-1) πd（l+ld）z1 0.9d(4σ1σ2/π 1) ah (hg+2d)dz1

序号 17 名称 管束前烟气室空间深度（沿烟气流程） 符号 单位 m

公式及计算 ls+lq 结果 0.9 (2) 第一级（低温）过热器热力计算

第一级（低温）过热器的传热计算见表Ⅱ.16。

表Ⅱ.16 第一级（低温）过热器传热计算

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 入口烟温 入口烟焓 蒸汽入口温度 蒸汽入口焓 减温水量 减温水焓 高温过热器入口蒸汽焓 低温过热器出口蒸汽焓 低温过热器出口蒸汽温度 蒸汽吸热量 烟气出口焓 烟气出口温度 平均烟温 烟气体积 水蒸气体积份额 三原子气体体积份额 烟气质量 烟气密度 飞灰浓度 烟气流速 烟气对流放热系数 蒸汽平均温度 蒸汽比容 蒸汽流速 符号 θ' I' t' i' ibh 'i2 单位 ℃ kJ/kg ℃ kJ/kg kg/s kg/kg kJ/kg kJ/kg ℃ kJ/kg kJ/kg ℃ ℃ Nm3/Kg － － kg/kg kg/Nm3 kg/kg m/s W/(m2.℃) ℃ m3/Kg m/s 23

公式及计算 见表Ⅱ.14 见表Ⅱ.14 见表Ⅱ.14 见表Ⅱ.14 见表Ⅱ.14 见表Ⅱ.6 见表Ⅱ.14 结果 815.6 11190.3 257.4 2809.82 1.25 1108.5 3062.4 3132.45 365.8 2936.1 8236.6 609.9 712.7 9.0996 0.0575 0.1996 12.1899 1.34 0.015 11. 8 82.23 311.6 0.05744 20.51 i\t\Qq I\θ\ ρy μfh wy αd tpj v Wq 由p=4.1MPa，查附表6 查表Ⅱ.5（α\ 查表Ⅱ.4（α\查表Ⅱ.4（α\查表Ⅱ.4（α\查表Ⅱ.4（α\ 查表Ⅱ.4（α\ 查图5.5，或按式（5.36）计算 P=4.2MPa，查附表6 （ ）

序号 25 名称 蒸汽放热系数 符号 α2 单位 W/(m2.℃) （公式及计算 查图5.8 结果 1400 ） 5.746 26 三原子气体辐射减弱系数 1/(m.Mpa) 查表4.8 查表5.8 （ — 427 28 29 30 31 32 33 飞灰颗粒平均直径 飞灰辐射减弱系数 烟气辐射减弱系数 烟气黑度 污染系数 管壁灰污层温度 管壁黑度 k ay ε tb μm 1/(m.Mpa) 1/(m·Mpa) － (m2·℃)/W ℃ — 13 1.588 7.352 0.124 0.0043 ） 427.73 0.8 ab 34 辐射放热系数 W/(m2.℃) ?T?1??b??T?ab?1?y?3?f??0ayTyT21?bTy或查图5.13 15.73 ，0.4 1088.6 35 36 37 38 39 40 41 42 43 系数 管束前烟气室内烟气温度 修正后辐射放热系数 烟气总放热系数 热有效性系数 传热系数 最大端温差 最小端温差 平均温压计算 A Tqs K Qcr — K W/(m.℃) W/(m2.℃) － W/(m2.℃) ℃ ℃ ℃ kJ/kg kW % 2当燃用烟煤及无烟煤屑时，A=0.4 0.25??Tqs??Lqs'?f??f?1?A???1000?????Lgs?????0.07?? ??21.85 104.081 0.6 58.24 449.8 352.5 399.13 2935 11243.34 0.031 查表5.3 ?'?t\ ?\?t' Bj Qcr 44 传热量 Qgr1 45 误差

Ⅱ.2.7受热面热量分配

受热面的热量分配见表Ⅱ.17。

24

表Ⅱ.17 受热面的热量分配

1 2 3 4 5 6 7 炉膛总有效吸热量 炉膛总传热量 凝渣管区域传热量 第二级（高温）过热器传热量 第一级（低温）过热器传热量 省煤器需要吸热量 空气预热器需要吸热量 第一级（低温）过热器烟气出口焓 Q1 Qlt Qnz Qgr2 Qgr1 Qsm Qky \Igr1 kW kW kW kW kW kW kW kJ/kg 查表Ⅱ.6 查表Ⅱ.9 查表Ⅱ.12 查表Ⅱ.14 查表Ⅱ.16 Q1 (Qlt Qnz Qgr2 Qgr1) 94554 57304.85 3955.33 10417.10 11243.34 11632.96 13021.08 8236.6 见表Ⅱ.16 \Igr?Qsm?Qky8 排烟温度校核 排烟焓 Ipy kJ/kg ?Bj0smlk I0?I0???I???kylkrk2查表Ⅱ.5 θpy假定 θpy 1880.44 排烟温度 排烟温度误差 θpy Δθpy ℃ ℃ 138 2

Ⅱ.2.8 省煤器计算

省煤器与空气预热器为双级布置，沿烟气流向的布置顺序为：上级（高温）省煤器，上级（高温）空气预热器，下级（低温）省煤器，下级（低温）空气预热器。

省煤器布置两级水平蛇形管束受热面。省煤器联箱布置在侧墙，采用单面进水方式。考虑到烟气中飞灰的磨损，采用防磨措施，在管组烟气入口处的第一、二排管、管子弯头部分及靠前、后墙的两排管子都装设防磨盖板，有防磨盖板管子，其有效受热面积只按一半计算。

下级（低温）省煤器的受热面尺寸比上级（高温）省煤器大，这是为了使上级（高温）空气预热器有足够的传热温压。由于下级（低温）省煤器的受热面大，为检修方便，在受热面中间留有0.6m的空间，相当于有两个管组，在每个管组烟气入口处都装设防磨盖板。

上级（高温）省煤器的结构简图见图Ⅱ.4，下级（低温）省煤器的结构简图见图Ⅱ.5。 上级（高温）省煤器结构计算见表Ⅱ.18，传热计算见表Ⅱ.19。下级（低温）省煤器结构计算见表Ⅱ.20，传热计算见表Ⅱ.21。

25

图Ⅱ.4上级（高温）省煤器结构简图

1、上级（高温）省煤器计算 (1) 上级（高温）省煤器结构计算

表Ⅱ.18 上级（高温）省煤器结构

序号 名称 外径 1 管子规格 壁厚 内径 2 3 4 5 6 7 8 9 10 横向节距 纵向节距 横向相对节距 纵向相对节距 单数排 横向管子排数 双数排 平均横向排数 纵向管子排数 并联管子数 管子弯曲半径 n R 排 排 排 根 mm 符号 d δ dn s1 s2 σ1 σ2 单位 mm mm mm mm mm － － 排 公式及计算 结构设计 结构设计 d-2δ 结构设计 结构设计 结构设计 zd 1 结构设计 等于纵向节距 结果 32 3 26 90 60 2.8125 1.875 28 27 27.5 16 55 60 26

序号 11 12 13 14 15 名称 省煤器前空间高度 烟道宽度 每排管子直段长度 烟道深度 受热面管子总长度 最上面两排管子长度 靠墙各两排管装防磨板 子长度 处 进出口穿墙区管子长度 弯头长度 符号 hq a lg b lb l1 l2 l3 l4 l H Fy fs s 单位 mm m m m m m m m m m m2 m2 m2 m

公式及计算 结构设计 结构设计 a 2 0.12 （ ） nlg 2（z2 2)lg 2n 0.15 πdl ab z1d(lg+2R) 结果 4000 6.4 6.16 2.55 2782.97 338.8 172.48 16.500 72.571 2499.295 251.256 10.794 0.0292 0.1646 6 17 18 19 20 21 有效受热面管子长度 受热面积 烟气流通截面积 水流通截面积 有效辐射层厚度 (2) 上级（高温）省煤器传热计算

表Ⅱ.19 上级（高温）省煤器传热计算

序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 名称 入口烟温 入口烟焓 省煤器吸热量 汽包出口蒸汽气化潜热 给水温度 给水焓 排污率 水出口焓 水出口温度 沸腾度 水入口温度 水入口焓 水吸热量 符号 θ' I' Qsm r tgs igs ?pw 单位 ℃ kJ/kg kW kJ/kg ℃ kJ/kg % kJ/kg ℃ % ℃ kJ/kg kJ/kg 27

公式及计算 查表Ⅱ.16 查表Ⅱ.16 见表Ⅱ.17 按P=4.3MPa,查附表4 见表Ⅱ.1 p=4.9MPa,t=170℃, 查附表5 见表Ⅱ.1 （ ） 按P=4.3MPa,查附表5 欠焓ibh i\先假设，再校核 按P=4.6MPa,查附表5 （ ） 结果 609.85 8236.62 11632.96 1690.94 170 721.65 2 1093.98 251.67 0 211 903.2 1834.71 i'' t\X t' i' Qs

序号 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 名称 烟气出口焓 烟气出口温度 平均烟温 平均水温 水比容 水流速 烟气体积 水蒸气体积份额 三原子气体体积份额 烟气质量 烟气密度 飞灰浓度 烟气流速 烟气对流放热系数 符号 I\θ\ tpj v ws Vy ρy μfh wy αd 单位 kJ/kg ℃ ℃ ℃ m3/kg m/s Nm3/kg － － kg/kg kg/m3 kg/kg m/s W/(m2.℃) 公式及计算 查表Ⅱ.5 按P=4.6MPa,查附表5 ） 结果 6393.85 474.67 542.26 231.33 0.0012 1.525 9.2214 0.0569 0.1972 13.2464 1.3389 0.0146 9.77 91.631 查表Ⅱ.4 查表Ⅱ.4 查表Ⅱ.4 查表Ⅱ.4 查表Ⅱ.4 查图5.6或按式（5.39）计算 （ ） 6.5409 28 三原子气体辐射减弱系数 1/(m.Mpa) 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 飞灰颗粒平均直径 飞灰辐射减弱系数 烟气辐射减弱系数 烟气黑度 管壁灰污层温度 辐射放热系数 系数 管束前烟气室内烟气温度 管束前烟气室空间的深度（沿烟气流程） 管束受热面的深度（沿烟气流程） 修正后辐射放热系数 灰污系数 传热系数 最大端温差 k ay tb αf μm 1/(m.Mpa) 1/(m·Mpa) － ℃ W/(m2.℃) — K m m W/(m.℃) (m2.℃)/W W/(m2.℃) ℃ 2 查表4.8 t 60 查图5.13或按式（5.63）计算 当燃用烟煤及无烟煤屑时，A=0.4 等于省煤器前空间高度 结构设计 0.25??Tqs??Lqs'?f??f?1?A???1000?????Lgs?13 1.7789 8.3198 0.1295 291.34 9.0113 0.4 882.85 4 1.38 ????0.07A Tqs Lqs Lgs ? ???12.8899 0.00156 89.868 358.18 ε K 查图5.2，或按式（5.25）计算 ?'?t\ 28

序号 43 44 45 46 名称 最小端温差 平均温压计算 传热量 误差 符号 Qcr 单位 ℃ ℃ kJ/kg %

公式及计算 结果 363.67 308.52 1818.56 0.875 ?\?t' 2、下级（低温）省煤器计算 (1) 下级（低温）省煤器结构计算

图Ⅱ.5 下级（低温）省煤器结构简图 表Ⅱ.20 下级（低温）省煤器结构

序号 名称 外径 1 管子规格 壁厚 内径 2 3 横向节距 纵向节距 符号 d δ dn s1 s2 单位 mm mm mm mm mm 公式及计算 结构设计 结构设计 d-2δ 结构设计 结构设计 结果 32 3 26 72.5 60 29

序号 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 名称 横向相对节距 纵向相对节距 横向 排数 单数排 双数排 符号 σ1 σ2 z1 z2 n R lz a lg b lb l1 l2 l3 l4 l H Fy fs s 单位 － － 排 排 排 排 根 mm m m m m m m m m m m m2 m2 m2 m 公式及计算 结构设计 zd 1 结构设计 等于纵向节距 结构设计 见表表Ⅱ.18 a 2×0.12 （ ） 结果 2.2656 1.875 36 35 35.5 32 71 60 0.6 6.4 6.16 2.658 7190.03 874.72 344.96 21.30 200.75 6490.47 652.49 9.87 0.0377 0.1270 平均横向排数 纵向排数 并联管子数 管子弯曲半径 省煤器前空间高度 烟道宽度 每排管子直段长度 烟道深度 受热面管子总长度 最上面两排管子长度 靠墙各两排管装防磨板子长度 处 进出口穿墙区管子长度 弯头及中间直段长度 有效受热面管长 受热面积 烟气流通截面积 水流通截面积 辐射层有效厚度 2 nlg 2（z2 4)lg 2n 0.15 πdl ab z1d(lg+2R) 16 17 18 19 20 21

(2) 下级（低温）省煤器传热计算

表Ⅱ.21 下级（低温）省煤器传热计算

序号 1 2 3 4 名称 入口烟温 入口烟焓 给水温度 给水焓 符号 θ' I' tgs igs 单位 ℃ kJ/kg ℃ kJ/kg 公式及计算 查表Ⅱ.23 查表Ⅱ.23 查表Ⅱ.6 查表Ⅱ.6 结果 340.5 4598.2 170 721.65 30

序号 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 名称 减温水放出热量 实际入口水焓 水入口温度 水出口温度 水出口焓 水吸热量 漏风系数 烟气出口焓 烟气出口温度 平均烟温 平均水温 水比容 水流速 烟气体积 水蒸气体积份额 三原子气体体积份额 飞灰浓度 烟气质量 烟气密度 飞灰颗粒平均直径 烟气流速 烟气对流放热系数 符号 Qw i' t' t'' i'' Qs I'' θ'' tpj v ws Vy μfh ρy dfh ωy αd 单位 kJ/kg kJ/kg ℃ ℃ kJ/kg kJ/kg － kJ/kg ℃ ℃ ℃ m3/kg m/s Nm3/kg － － kg/kg kg/kg kg/m3 μm m/s W/(m2·℃) 公式及计算 （ ） igs Qw 按P=4.9MPa,查附表5 查表Ⅱ.19 查表Ⅱ.19 （ ） 查表Ⅱ.4 查表Ⅱ.5 按P=4.9MPa,查附表5 ） 结果 57.39 779 179.3 211 903.2 1193.7 0.02 3401.2 251.3 295.9 195.2 0.00117 1.14 9.569 0.0554 0.1906 0.0141 12.7936 1.337 13 7.74 79.615 查表Ⅱ.4 查表Ⅱ.4 查表Ⅱ.4 查表Ⅱ.4 查表Ⅱ.4 查表4.8 查图5.6或按式（5.39）计算 （ ） 8.278 27 三原子气体辐射减弱系数 1/(m·MPa) 28 29 30 31 32 33 34 35 飞灰辐射减弱系数 烟气辐射减弱系数 烟气黑度 灰污层两侧温差 灰污层表面温度 辐射放热系数 系数 管束前烟气室内烟气温度 k 1/(m·MPa) 1/(m·Mpa) － ℃ ℃ W/(m2·℃) — K 31

— 2.179 10.457 0.126 25 220.2 4.055 0.4 613.5 ?th tb αf tb?tpj??th 查图5.13或按式（5.63）计算 当燃用烟煤及无烟煤屑时，A=0.4 A Tqs

序号 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 名称 管束前烟气室空间的深度（沿烟气流程） 管束受热面的深度（沿烟气流程） 修正后辐射放热系数 灰污系数 烟气侧放热系数 传热系数 最大端温差 最小端温差 平均温压 传热量 误差 符号 单位 m m W/(m·℃) (m2·℃)/W W/(m2·℃) W/(m2·℃) ℃ ℃ ℃ kJ/kg % 2公式及计算 结构设计 结构设计 0.25??Tqs??Lqs'?f??f?1?A???1000?????Lgs?结果 1 2.4 ????0.07Lqs Lgs ? ???4.915 0.002 84.53 72.31 129.5 72 98 1206.5 -1.074 ε K Qcr 查图5.2，或按式（5.25）计算 ?'?t\ ?\?t'

Ⅱ.2.9 空气预热器计算

采用立式管式预热器，双级布置。上级空气预热器有一个管组，由四个并列管箱组成。下级空气预热器有两个管组，每个管组由四个并列管箱组成，下管组处在低温烟气区域，如发生低温腐蚀，可更换。为便于更换，下管组在两立柱之间，其深度方向尺寸小于上管组。下级空气预热器的空气为二行程。

上级空气预热器的结构简图见图Ⅱ.6，结构计算见表Ⅱ.22，传热计算见表Ⅱ.23。 下级空气预热器的结构简图见图Ⅱ.7，结构计算见表Ⅱ.24，传热计算见表Ⅱ.25。 1、 上级（高温）空气预热器计算 (1) 上级（高温）空气预热器结构计算

32

图Ⅱ.6 上级（高温）空气预热器结构简图 表Ⅱ.22 上级（高温）空气预热器结构计算

序号 名称 外径 壁厚 1 管子规格 内径 平均直径 2 3 4 横向节距 纵向节距 横向相对节距 dn dpj s1 s2 σ1 mm mm mm mm － d- d- 结构设计 结构设计 33

37 38.5 60 40 1.5 符号 d 单位 mm mm 公式及计算 结构设计 结构设计 结果 40 1.5

序号 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 名称 纵向相对节距 横向管子排数 沿空气流向管子排数 管子根数 烟道宽度 烟道深度 管箱距离 管箱高度 总受热面积 空气流通截面积 烟气流通截面积 符号 σ2 n a b e l H Fk Fy 单位 － 排 排 根 m m mm m m2 m2 m2 公式及计算 结构设计 结构设计 结构设计 结构设计 结果 1.0 104 64 6656 6.52 2.62 80 4.2 3381.2 8.904 7.157

(2) 上级（高温）空气预热器传热计算

表Ⅱ.23 上级（高温）空气预热器传热计算

序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 名称 入口烟温 入口烟焓 空气入口温度 空气入口焓 空气出口温度 空气出口焓 平均空气温度 平均空气焓 出口过量空气系数 空气吸热量 烟气出口焓 烟气出口温度 平均烟温 烟气体积 烟气流速 符号 θ' tpj i 单位 ℃ kJ/kg ℃ kJ/kg ℃ kJ/kg ℃ kJ/kg － kJ/kg kJ/kg ℃ ℃ Nm3/kg m/s 公式及计算 查表Ⅱ.19 查表Ⅱ.19 先假设，后校核 查表Ⅱ.5 查表Ⅱ.6 查表Ⅱ.6 见表Ⅱ.6 查表Ⅱ.4 结果 474.67 6393.85 184 1673.79 370 3418.72 277 2546.26 1.05 1858.3 4598.23 340.48 410.24 9.3953 12.59 Qk θpj Vy wy 查表Ⅱ.5 α\34

序号 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 名称 相对管长 烟气侧放热系数 空气流速 空气侧放热系数 利用系数 传热系数 按逆流计算时最大端温差 按逆流计算时最小端温差 纯逆流温压 大温降 小温降 参数 参数 温压修正系数 温压 传热量 误差 符号 l/dn αy wk αk ξ K P R Qcr 单位 － W/(m2·℃) m/s W/(m2·℃) － W/(m2·℃) ℃ ℃ ℃ ℃ ℃ － － － ℃ kJ/kg %

公式及计算 l/dn 查图5.7或按式（5.42）计算 ?\1?Bj??ky???ky?V0?tpj?273?2 ??273Fk结果 113.514 38.014 6.32 65.991 0.75 18.09 156.48 104.67 131.879 186 139.52 0.471 1.333 0.88 116.05 1853.2 0.279 查图5.6或式（5.39）计算 查表5.6 ?'?t\ ?\?t' 查图5.20 2、下级（低温）空气预热器计算 (1) 下级（低温）空气预热器结构计算

35

图Ⅱ.6 下级（低温）空气预热器结构简图 表Ⅱ.24 下级（低温）空气预热器结构

结果 序号 1 管子名称 外径 符号 d 单位 mm 公式及计算 上管组 结构设计 40 下管组 40 综合值 － 36

结果 序号 规格 名称 壁厚 内径 平均直径 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 横向节距 纵向节距 横向相对节距 纵向相对节距 横向管子排数 沿空气流向管子排数 管子根数 管箱距离 管子高度 烟道宽度 烟道深度 总受热面 空气流通截面 烟气流通截面 符号 δ dn dpj s1 s2 σ1 σ2 z1 z2 n m l a b H Fk Fy 单位 mm mm mm mm mm － － 排 排 根 mm m m m m2 m2 m2 公式及计算 上管组 结构设计 d- d- 结构设计 结构设计 设定 结构设计 z1 z2 结构设计 结构设计 （ 上 下

） 1.5 37 38.5 64 41 1.6 1.025 92 68 6256 50 3.15 6.092 2.827 下管组 1.5 37 38.5 64 41 1.6 1.025 92 56 5152 50 3.15 6.092 2.335 综合值 － － － － － － － － － 5704 － － － － 2383.51 1962.89 4346.4 － － － － 7.13 6.13 (2) 下级空气预热器传热计算

表Ⅱ.25 下级（低温）空气预热器传热计算

序号 1 2 3 4 5 6 7 8 名称 入口烟温 入口烟焓 空气入口温度 空气入口焓 空气出口温度 空气出口焓 平均空气温度 平均空气焓 符号 单位 ℃ kJ/kg ℃ kJ/kg ℃ kJ/kg ℃ kJ/kg 公式及计算 查表Ⅱ.21 查表Ⅱ.21 查表Ⅱ.6 查表Ⅱ.6 查表Ⅱ.23 查表Ⅱ.23 结果 251.3 3401.2 30 271.19 184 1673.79 107 972.49 37

序号 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 名称 出口过量空气系数 空气吸热量 烟气出口焓 烟气出口温度 平均烟温 烟气体积 烟气流速 相对管长 烟气侧放热系数 空气流速 空气侧放热系数 利用系数 传热系数 按逆流计算时最大端温差 按逆流计算时最小端温差 纯逆流温压 大温降 小温降 参数 参数 温压修正系数 温压 传热量 误差 符号 Qk Vy wy l/dn y wk αk K P R Qcr 单位 － kJ/kg kJ/kg ℃ ℃ Nm3/kg m/s － W/(m2.℃) m/s W/(m2.℃) － W/(m2.℃) ℃ ℃ ℃ ℃ ℃ － － － ℃ kJ/kg %

公式及计算 结果 1.08 1536 1880.44 138 194.65 9.7432 10.4 85.135 37.44 5.51 65.81 0.7 16.704 67.3 108 86.152 154 113.3 0.511 1.361 0.94 80.98 1539 0.21 查表Ⅱ.5 查表Ⅱ.4 l/dn 查图5.7或按式（5.42）计算 1??Bj??\???ky?V0?tpj?273?2 ??273Fk查图5.6或式（5.39）计算 查表5.6 ?'?t\ ?\?t' 查图5.20 Ⅱ.2.10计算结果汇总

热力计算结果汇总见表Ⅱ.26。

38

表Ⅱ.26 热力计算结果汇总

序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 名称 烟气出口温度 介质进口温度 介质出口温度 介质平均流速 烟气平均流速 平均温压 传热系数 受热面积 附加受热面积 总传热量（含附加热量） 符号 w wy K H H1 Q 单位 ℃ ℃ ℃ m/s m/s ℃ W/(m2.℃) m2 m2 kW 炉膛 1072.2 254.7 254.7 － － － － 461.77 － 57304.85 凝渣管束 1004.5 254.7 254.7 － 7.02 783.7 67.6 66.24 8.375 3954.13 第二级（高第一级（低上级（高上级（高温）下级（低温）下级（低温）温）过热器 温）过热器 温）省煤器 空气预热器 省煤器 空气预热器 815.64 338 450 24.3 12.1 504.8 74.4 234.99 32.780 10447.6 609.9 257.4 365.8 20.5 11.8 399.1 58.2 483.68 － 11246.81 474.73 211 251.7 1.5 9.8 308.5 89.9 251.26 － 7027.79 340.5 184 370 6.3 12.6 1165.1 18.1 3364.96 － 7118.35 251.3 179.3 211 1.1 7.7 97.95 72.3 652.49 － 4572.33 138.2 30 184 5.5 10.4 80.98 16.7 4358.03 － 5883.06 39

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