420th一次中間再熱煤粉鍋爐畢業(yè)論文

1、、前言 二、設(shè)計資料三、鍋爐整體布置得確定四、煤的元素分析數(shù)據(jù)校核和煤種判斷12五、燃燒產(chǎn)物和鍋爐熱平衡計算132815七、后屏過熱器結(jié)構(gòu)尺寸計算26八、對流過熱器設(shè)計和熱力計算31九、高溫再熱器設(shè)計和熱力計算35六、爐膛設(shè)計和熱力計算38十、第一、二、三轉(zhuǎn)向室及低溫再熱器引出管的熱力計算、低溫再熱器熱力計算44十二、旁路省煤器的熱力計算4750十三、減溫水校核十四、主省煤器設(shè)計和熱力計算51十五、空氣預(yù)熱器熱力計算53十六、熱力計算數(shù)據(jù)的修正和計算結(jié)果匯總56十七、熱力計算結(jié)果數(shù)據(jù)分析58附加內(nèi)容61參考文獻61420t/h 次中間再熱煤粉鍋爐一、課程設(shè)計內(nèi)容與要求:主要內(nèi)容:1. 根據(jù)給定

2、鍋爐的結(jié)構(gòu)布置與尺寸，計算該鍋爐燃用現(xiàn)在給定的煤種后的各項運行參數(shù);2. 根據(jù)計算結(jié)果分析運行中可能會出現(xiàn)的問題，并提出相應(yīng)的處理措施。基本要求:1. 所有計算均采用列表形式，各誤差應(yīng)符合熱力計算要求123，計算中必須采用國際單位。2. 對說明書與計算列表中各數(shù)據(jù)與公式應(yīng)注明其來源，例如：根據(jù)假設(shè)(并在 何處進行了檢驗)；根據(jù)給定的數(shù)據(jù)；根據(jù)參考資料x(Page:YY)選取等。3. 與本次熱力計算或與本變工況計算有關(guān)的結(jié)構(gòu)計算項目需列表計算，與本次 熱力計算無關(guān)的結(jié)構(gòu)設(shè)計計算可以不做也不用列表。4. 制圖符合制圖規(guī)范，說明書條理清楚，并按要求裝訂成冊。5. 每人獨立完成設(shè)計任務(wù)，并進行答辯。二

3、、課程設(shè)計的目的課程設(shè)計是實踐性教學(xué)的主要環(huán)節(jié)之一，通過鍋爐課程設(shè)計應(yīng)達到以下目的(1)掌握設(shè)計計算的基本原理和方法，提高實際設(shè)計計算的能力(2)加深領(lǐng)會計算的基本理論和深化所學(xué)的理論知識(3)為下一步學(xué)習(xí)鍋爐運行等專業(yè)知識提供理論基礎(chǔ)三、課程設(shè)計的概況鍋爐課程設(shè)計一般選題與鍋爐的熱力計算，就其計算范圍可分為局部熱力計 算和整體熱力計算。局部熱力計算，多聯(lián)系生產(chǎn)現(xiàn)場某一具體問題，如提高鍋爐出口蒸汽溫度，提高鍋爐的出力，計算爐膛出口溫度，防止鍋爐爐膛結(jié)渣等。這些問題的計算往往要求學(xué)生具有一定實際生產(chǎn)知識，針對問題提出明確的結(jié)論及相應(yīng)合理建議。整體熱力計算，一般是校核整臺鍋爐各處的熱工參數(shù)和運行指

4、標(biāo)。這類選題 的重點是檢查學(xué)生對計算原理和方法掌握的程度，培養(yǎng)學(xué)生實際計算的能力。同 事，也要求學(xué)生在計算之后能進行必要的理論分析和提出合理建議。整體校核熱力計算的主要部分:1鍋爐輔助設(shè)計計算，這部分目的是為了后面的受熱面的熱力計算提供必要的基本計算據(jù)據(jù)或圖表。2受熱面熱力計算，其中包括熱力計算提供結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)的各受熱面的結(jié)構(gòu)計算。3計算數(shù)據(jù)的分析，這部分內(nèi)容往往是鑒定設(shè)計質(zhì)量、考核學(xué)生專業(yè)知識水平的 主要依據(jù)。二、設(shè)計資料:（一）、設(shè)計題目：420t/h 次中間再熱煤粉鍋爐（二八原始資料1. 鍋爐蒸發(fā)量Di 420t/h2. 再熱蒸汽流量D2 350t/h3. 給水溫度tgs 235 r4. 給

5、水壓力Pgs 15.6MPa 5.過熱蒸汽溫度t, 540r6. 過熱蒸汽壓力pi 13.7MPa7. 再熱蒸汽（進）溫度t2 330C8. 再熱蒸汽（出）溫度t； 540r9. 再熱蒸汽（進）壓力P； 2.5MPa10. 再熱蒸汽（出）壓力P； 2.3MPa注：以上壓力為表壓。11. 周圍環(huán)境溫度20r12.燃料特性Car(%Har(%Oar (%Nar (%Sar (%Aar(%War(%Vdaf(%Qr, net(kj/kg)DT(r)ST(r)FT(r)50.583.794.651.492.1722.6314.6928.1020400120012400129013.制粉系統(tǒng)中間儲倉式,

6、熱風(fēng)送粉,筒式鋼球磨煤機14.汽包工作壓力15.2MPa （表壓） 提示數(shù)據(jù)：排煙溫度假定值tpy=117r ；熱空氣溫度假定值trk =320r鍋爐整體布置得確定（一）、鍋爐整體的外型選n形布置選擇n形布置的理由如下:（1） 鍋爐排煙口在下方,送、引風(fēng)機及電除塵器等設(shè)備均可以布置在地面，鍋 爐結(jié)構(gòu)和廠房較低，煙囪也可以建造在地面上；在對流豎井中，煙氣向下流動，便于清灰,具有自身除灰的能力;各受熱面易于布置成逆流方式，以加強對流換熱;汽機、鍋爐之間連接管道不長。（二）、受熱面的布置在鍋爐爐膛內(nèi)側(cè)，全部布置膜式水冷壁受熱面，其他受熱面的布置主要考慮 蒸汽參數(shù)、鍋爐容量和燃料性質(zhì)的影響。本鍋爐為超

7、高壓鍋爐，汽化吸熱較小，加熱吸熱和過熱吸熱相應(yīng)較大。為使鍋爐爐膛出口排煙溫度降低至要求的數(shù)值，避免水平煙道內(nèi)的對流受熱面超溫和 結(jié)焦，從而保護對流受熱面，除在水平煙道內(nèi)布置對流過熱熱器外，還在爐膛內(nèi) 上方布置全輻射式的前屏過熱器，爐膛出口布置半輻射式的后屏過熱器。為減少 前、后屏過熱器中的傳熱溫差，在爐頂及水平煙道的兩側(cè)墻，豎井煙道的兩側(cè)墻 和后墻均布置包覆過熱器。為減少熱偏差，節(jié)約金屬材料量，再熱器采用二級再熱方式，其中高溫再熱器對 流過熱器后的水平煙道，低溫再熱器布置在尾部煙井。為了再熱汽溫的調(diào)節(jié)，使 負(fù)荷在100%- 75%之間變化時，再熱器出口汽溫保持不變，尾部煙井的上部由隔墻省煤器分

8、隔成兩個煙道，主煙道設(shè)置低溫再熱器，旁路煙道設(shè)置旁路省煤器，前、后隔墻省煤器采用膜式結(jié)構(gòu)，在旁路省煤器下方的45管上裝有20塊煙氣擋板用于再熱汽溫的粗調(diào)。在煙氣調(diào)節(jié)擋板的下方煙井設(shè)置主省煤器。根據(jù)鍋爐 的參數(shù)，省煤器出口工質(zhì)狀態(tài)選用非沸騰式的。熱風(fēng)溫度要求較高，采用兩臺e 6.7m受熱面旋轉(zhuǎn)的回轉(zhuǎn)式空氣預(yù)熱器，安裝于9米平臺上，屬爐外布置，其具有結(jié)構(gòu)緊湊、節(jié)約材料、維護方便的特點。在主省煤器的煙道轉(zhuǎn)彎處下部，設(shè)置落灰斗，在轉(zhuǎn)彎處離心力的作用下，顆粒較大的灰粒順落灰斗下降，有利于防止回轉(zhuǎn)式空氣預(yù)熱器的堵灰，減輕除塵設(shè) 備及引風(fēng)機的負(fù)荷。鍋爐整體布置如圖一所示。（二）、鍋爐汽水系統(tǒng)按超高壓大容量鍋

9、爐熱力系統(tǒng)設(shè)計要求，該鍋爐汽水系統(tǒng)的流程設(shè)計如下:1過熱蒸汽系統(tǒng)的流程汽包4頂棚過熱器進口集箱爐頂及尾包覆過熱器管系懸吊管過熱器管系尾部包覆過熱器后集箱尾部左右側(cè)包覆過熱器下后集箱懸吊管過熱器出口集箱/ 尾部左右側(cè)包覆過熱器后上 尾部左右側(cè)包覆過熱器管系（上升）集箱尾部左右側(cè)后包覆過熱器管系（下降）一尾部左右側(cè)包覆過熱器下前集箱水平煙道左右側(cè)前包覆過熱器管系（上升）水平煙道左右側(cè)前上包覆過熱器集箱一前屏過熱器*后屏過熱器一對流過熱器進口集箱對流過熱器管系一對流過熱器出口集箱集汽汽箱*汽輪機高壓缸。2水系統(tǒng)的流程給水主省煤器進口集箱主省煤器管系主省煤器出口集箱前隔墻省煤器進口集箱一前隔墻省煤器管

10、系 、后隔墻省煤器進口集箱隔墻省煤器出集箱 斫隔墻省煤器管系/墻省煤器出集箱旁路省煤器進口集箱 旁路省煤器管系旁路省煤器出口集箱省煤器引水管下降管水冷壁下聯(lián)箱*左右側(cè)墻水冷壁*水冷壁上聯(lián)箱汽包前后側(cè)墻水冷壁3再熱蒸汽系統(tǒng)的流程汽輪機-4氐溫再熱器進口集箱低溫再熱器管系低溫再熱器出口集箱高溫再熱器進口集箱*高溫再熱器管系4高溫再熱器出口集耒 再熱器集汽集箱*汽輪機中壓缸。（四）鍋爐總體概況鍋爐為單汽包，自然循環(huán)煤粉爐，呈n形布置，適應(yīng)露天。汽包中心標(biāo)高為42300mm布置在爐前距水冷壁中心線 2660mn處。采用4根e 419X 36mm大直徑下降管。爐膛由密封良好的e 60 X 6mm鰭片管膜

11、式水冷壁組成，爐膛截面深X寬=8840X 9600mm寬深比為1.085，近似正方形。燃燒器呈四角大小雙切圓布置。爐膛上部出口處，沿爐膛寬度方向布置 6片前屏過熱器，橫向節(jié)距為1350mm其后布置14片后屏過熱器，橫向節(jié)距為630mm 高溫對流過熱器布置在后屏過熱器之后，位于折焰角的斜坡上，低溫過熱器由側(cè) 墻包覆管、后墻包覆管以及爐頂包覆管組成。再熱器分高、低溫兩組，分別置于 水平煙道以及尾部豎煙井。全部受熱面采用懸吊和支承相結(jié)合的方式。豎煙井深 度7500mm其上部由隔墻旁路省煤器管分隔成兩個煙道，主煙道和旁路煙道，相 應(yīng)設(shè)置低溫再熱器和旁路省煤器。低溫再熱器受熱面載荷通過懸吊管由爐頂鋼架

12、承重，受熱面向下膨脹。省煤器由旁路省煤器、隔墻省煤器和置于豎煙井下部的 主省煤器三部分組成。旁路省煤器以及隔墻省煤器為懸吊式，主省煤器則由三根鋼架支承，擱置在水泥構(gòu)架梁上。兩臺回轉(zhuǎn)式空氣預(yù)熱器直接安置在9m運轉(zhuǎn)層上，由水平煙道連接，置于尾部豎煙井的后側(cè)。鍋爐煙井周圍有管子包裹，采用 重力載荷小、厚度薄的敷管爐墻，除尾部空氣預(yù)熱器、煙風(fēng)道、灰斗及主省煤器 外，鍋爐的全部受熱面載荷均懸吊在爐頂鋼梁上，受熱面均作向下自由膨脹，爐 頂鋼架通過K、K2、Kb、K4混凝土構(gòu)架把負(fù)荷傳遞到鍋爐基礎(chǔ)上。鍋爐氣溫調(diào)節(jié)，主蒸汽采用一、二級噴水減溫，再熱蒸汽采用煙氣擋板，作 升溫調(diào)節(jié)，擋板布置在旁路省煤器下方的傾斜

13、 45管上。此外，在高溫再熱器進口處設(shè)有事故噴水裝置，作為不得已時的降溫調(diào)節(jié)措施。當(dāng)鍋爐負(fù)荷在75%-100% 內(nèi)運行時，上述的調(diào)溫裝置可以維持過熱蒸汽、再熱蒸汽出口溫度在額定值。另外，在低溫再熱器出口還設(shè)有微量噴水調(diào)節(jié)，以配合煙氣擋板的調(diào)溫。本鍋爐按 固態(tài)除渣設(shè)計，采用帶有粗破碎機的刮板式機械除渣裝置。水冷系統(tǒng)爐膛四周水冷壁管全部采用 ？6OX 6mm的鰭片管制成密閉的膜式水冷壁。水冷系統(tǒng)主要是由大直徑下降管、分配集箱及其支管、水冷壁上升管、汽水引出管、上下集箱、汽包組成循環(huán)回路。爐水由汽包經(jīng)4根？419X 36mn大直徑下降管及其下端的分配集箱，以及44根分配支管均勻地進入14只下集箱，然

14、后分14個 循環(huán)回路上升，經(jīng)上集箱和46根汽水引出管進入汽包；在汽包中汽水混合物經(jīng)內(nèi) 部裝置分離清洗，干凈蒸汽被引入到過熱器中，分離下來的水和省煤器來的給水 混合一起，再進入大直徑下降管，進行周而復(fù)始的循環(huán)。整個水冷壁管，以及敷設(shè)其上的爐墻，均通過上集箱上的吊桿，懸吊在爐頂鋼架 上，受熱面作向下自由膨脹。水冷壁上設(shè)有人孔、看火孔、吹灰孔、打焦孔、防 爆門孔、點火孔、測量孔等。后墻水冷壁上部由分叉管分為兩路， 一路折向爐膛, 行成折焰角，另一路垂直上升，起懸吊管作用。為使兩路水量的合理分配，以保證均能安全可靠地工作，在垂直懸吊的集箱管孔處設(shè)置了帶有短管的？10mn節(jié)流孔，伸出集箱底部的短管，從而

15、可以防止因污物進入節(jié)流孔而引起的阻塞。燃燒時為了防止由于爐膛負(fù)壓波動所引起的水冷壁及爐墻薄壁結(jié)構(gòu)振動而 造成的損壞，在水冷壁外面布置了由工字鋼組成的剛性梁，剛性梁在上下方向和 水冷壁一起膨脹，沿剛性梁長度方向，在結(jié)構(gòu)上保證可以自由膨脹，剛性梁直接 支承于爐膛水冷壁以及左右側(cè)包覆和后包覆管上。燃燒器燃燒器為正四角大小切圓布置，假想小切圓?200mm 大切圓 ？800mm 一次風(fēng)噴口分3層布置，帶負(fù)荷共12個一次風(fēng)噴口。燃燒器的一、二、三次風(fēng)噴口 的布置，自上至下為（三）（二）（二）（一）（二）（一）（一）（二），一次風(fēng)噴口 分為上下兩組分隔，以提高一次風(fēng)氣流的剛性。為了適應(yīng)煤種變化和調(diào)整燃燒工

16、況，煤粉噴燃器各噴嘴出口截面做成可調(diào)節(jié)的。為了調(diào)整燃燒工況和控制爐膛出 口煙溫，可根據(jù)燃料特性或運行人員的實踐經(jīng)驗來擺動噴嘴傾角，當(dāng)一個噴嘴在 水平位置時，相鄰噴嘴只能擺動10左右，若所有噴嘴一起同向擺動時可擺動約 20。整個燃燒器通過連體焊于水冷壁管上，與水冷壁管一起膨脹。點火輕油 槍采用機械壓力霧化方式。該燃燒器之重油槍也采用機械壓力霧化方式，最大燃油量按鍋爐額定蒸發(fā)量的40%+算，裝于中、下二次風(fēng)噴口內(nèi)，共 8只油槍。過熱器米用輻射、半輻射和對流形式。蒸汽在過熱器中的流程為在汽包中經(jīng)分離后 的干凈蒸汽，經(jīng)爐頂及尾部包覆過熱器，繼而進入低再懸吊管過熱器及尾部煙道 左右側(cè)包覆管過熱器，再經(jīng)水

17、平煙道左右側(cè)包覆管過熱器， 依次進入前屏過熱器、一級噴水減溫器、后屏過熱器、二級噴水減溫器，最后進入高溫對流過熱器，匯 集到出口集箱。過熱蒸汽由出口集箱兩端引入到汽輪機高壓缸。前屏過熱器共6片，為全輻射過熱器，后屏過熱器共 14屏，為半輻射過熱器，高溫對流過熱器共104片，作順流布置。在后屏過熱器前后布置有一、二級噴水減溫器，其中一 級噴水減溫主要用于保護后屏過熱器，而二級噴水減溫則為調(diào)節(jié)主蒸汽出口溫 度，使之維持額定蒸汽參數(shù)。再熱器再熱器分高溫?zé)崞骱偷蜏卦贌崞鲀刹糠?。高溫再熱器布置在對流過熱器之后 的水平煙道中，低溫再熱器和旁路省煤器做并聯(lián)布置放在尾部豎井中。低溫再熱器管系共104片、為5排

18、管，按煙氣流向作逆流順列布置，整個低溫再熱器管系 重力由懸吊管過熱器承載，作向下自由膨脹。高溫再熱器管系也為104片、5排管，作順流順列布置。在低溫再熱器進入管道上設(shè)有事故噴水裝置，為緊急事故時作降溫調(diào)節(jié)用。再熱 蒸汽溫度控制以煙氣旁路擋板作為主要調(diào)節(jié)手段，而高、低溫兩段再熱器之間的 噴水裝置作為細(xì)調(diào)，由于再熱蒸汽噴水調(diào)節(jié)要降低機組的熱效率，所以應(yīng)盡量少 用。省煤器省煤器由主省煤器、隔墻省煤器和旁路省煤器三部分組成。給水由爐前三通管進入后，分左右兩側(cè)引至主省煤器進口集箱的二端，主省煤器管系為2排蛇形管圈，順列逆流布置，保持較低煙速，以改善磨損，便于檢修。主省煤器出來的 工質(zhì)，由出口集箱左右二端

19、?108X 10mm勺連接管引出，連接管共12根，每端6根，并進入旁路煙道的前、后隔墻管，工質(zhì)并聯(lián)向上流動，到爐頂匯集進入隔墻 省煤器出口集箱。前、后隔墻采用寬鰭片管，前隔墻寬鰭片管外敷設(shè)爐墻，作為 尾部豎煙井的前墻；后隔墻寬鰭片管作為旁路煙道的分割墻， 管外不再敷設(shè)爐墻。 由隔墻省煤器出口集箱二端引出工質(zhì)，經(jīng)爐外 ?219X 26mm的管道下降至旁路省煤器進口集箱。旁路省煤器系為 2排蛇形管圈，順列逆流布置。旁路省煤器在出 口端的 彎管傾斜450,以組成煙道擋板的框架；旁路省煤器延伸至斜煙道包覆管，接旁 路省煤器出口集箱。斜煙道部位的包覆管省煤器管為敷管爐墻，節(jié)距由旁路省煤 器的90mm變?yōu)?/p>

20、45mm最后經(jīng)旁路省煤器出來的工質(zhì)由 12根?108X 10mm勺后墻引出管引入汽包，作為給水?；剞D(zhuǎn)式空氣預(yù)熱器本鍋爐選用2臺？6200mm勺回轉(zhuǎn)式空氣預(yù)熱器，采用垂直軸受熱面回轉(zhuǎn)的形 式。回轉(zhuǎn)式空氣預(yù)熱器主要特征性數(shù)據(jù)如下: 轉(zhuǎn)子內(nèi)徑為？6200mm轉(zhuǎn)子高度為2260mm 受熱面高度為1860mm其中熱端為1500mm冷端為360mm 受熱面積為18500m； 預(yù)熱器轉(zhuǎn)速為1.53r/mim ； 預(yù)熱器漏風(fēng)系數(shù)為0.20 0冷端受熱面采用“抽屜式”結(jié)構(gòu)，便于大修時更換。腐蝕和積灰是目前預(yù)熱器存在的一個主要問題，它直接影響到預(yù)熱器傳熱元件的 使用效果和壽命，因此還考慮了吹灰和沖洗裝置的設(shè)計。鍋

21、爐構(gòu)架及平臺布置鍋爐構(gòu)架采用爐頂鋼結(jié)構(gòu)大梁和水泥柱的混合結(jié)構(gòu)，這種結(jié)構(gòu)可以減小鋼材 耗量和節(jié)約工程投資。鍋爐寬度方向采用400t/h鍋爐的標(biāo)準(zhǔn)柱距為16000mm爐前柱Ki和K.之間 柱距為4500mm,K和K之間為10800mm K3和K4之間為11700mm K4和K5之間為 8000mm自K1至K5柱均系單排柱列布置。為了保證單排柱的穩(wěn)定性，在鍋爐的寬 度及深度方向每隔一定高度布置有聯(lián)系橫梁，組成空間多層建筑結(jié)構(gòu)。K柱子頂部各置有一根大板梁（主梁），該梁和水泥柱頂之間采用鉸接支座。為保證鍋爐各受熱面的自由膨脹，所有吊桿及吊架上部均采用球面墊圈支 承。為了提高梁的穩(wěn)定性，在梁容易失去穩(wěn)定的

22、區(qū)域設(shè)置有加強筋。另外將主梁、次 梁和小梁布置成縱橫交錯相連的梁格，從而保證了梁的穩(wěn)定性。鍋爐按露天布置, 鍋爐結(jié)構(gòu)設(shè)計考慮了風(fēng)雪載荷和地震烈度的要求。為了保證鍋爐爐墻、膜式水冷壁、包覆管等高溫受壓件免受因鍋爐燃燒而產(chǎn) 生的負(fù)壓波動所引起的水冷壁振動而造成的損壞，設(shè)計中采用了剛性梁加固。鍋爐平臺采用爐頂鋼懸吊及水泥柱預(yù)埋托架相結(jié)合的支承方式。步道平臺一般采用寬度為850mm經(jīng)常需操作檢修處平臺適當(dāng)加寬到15002000mm為了防止工具零件下落，保證安全起見，采用花紋鋼板制成。對于花紋鋼板制成的平臺（包 括剛性梁等），在可能易積水的地方應(yīng)根據(jù)需要由現(xiàn)場鉆泄水孔。扶梯寬度一般為800mm（個別地方

23、為600mm,扶梯的傾斜角度為50o,所有平臺、扶梯周圍均設(shè)置有安全欄桿，欄桿下部加裝有高度為100mm勺護板，以防工具和雜物外墜。爐墻密封該鍋爐爐膛部分為全焊膜式水冷壁結(jié)構(gòu)，因而保證了爐墻的嚴(yán)密性，煙氣不 會直接沖刷爐墻使?fàn)t墻的內(nèi)壁溫度接近于水冷壁的溫度，因此爐墻可采用輕質(zhì)巖棉板的保溫材料，外面涂上20mm厚的抹面材料。該鍋爐爐墻外壁溫度均小于50oC。為滿足鍋爐露天布置的需要，在爐墻外裝置金屬護板。負(fù)壓鍋爐爐頂密封設(shè)計過去一般僅考慮爐墻本身的嚴(yán)密性，但運行多年來發(fā) 現(xiàn)電廠的燃煤鍋爐普遍存在著爐頂漏煙灰現(xiàn)象，這不僅增加了鍋爐熱損失和對周 圍環(huán)境的污染，而且爐頂罩殼內(nèi)的溫度升高，大量吊桿處于高

24、溫條件下工作而影響了其使用壽命。為了加強爐頂密封，本鍋爐的爐頂密封采用了微正壓結(jié)構(gòu)，并 用金屬板進行二次密封。同時在爐頂管與水冷壁管及側(cè)包覆管接觸處用密封墊塊 密封使其成為一個平面，并在穿過爐頂?shù)乃泄芟堤幉捎媒饘偈嵝伟迕芊?，爐頂 管開孔處和兩側(cè)采用密封鋼板作為一次密封。爐頂除采用二次密封外，尚有爐頂 罩殼、爐頂蓋板等，以此保護爐墻，防止露天風(fēng)雪的侵入。爐頂蓋板中部分采用 拉網(wǎng)板，以加強罩殼內(nèi)通風(fēng)降低吊桿溫度。運行工況與氣溫調(diào)節(jié)鍋爐運行與氣溫調(diào)節(jié)有密切關(guān)系，運行工況的變動會影響到氣溫的調(diào)節(jié)。該 鍋爐的氣溫調(diào)節(jié)是按定壓運行設(shè)計的。 在負(fù)荷為75%寸煙道擋板的位置從開到關(guān),煙氣旁通量由28%筆到3

25、0%因而75%負(fù)荷時再熱氣溫仍能保持額定值。由于噴水減溫器的水源為鍋爐給水，而噴水和蒸汽直接混合，因而要求電廠運行 時嚴(yán)格保證鍋爐給水品質(zhì)，否則將會使出口蒸汽品質(zhì)惡化。再熱器的旁路保護為了滿足啟動、停機的要求，以及維護鍋爐最小的穩(wěn)定出力和低負(fù)荷時對再 熱器運行足夠的冷卻，必須對再熱器進行足夠的冷卻，必須對再熱器進行旁路保 護，本機組采用了二級旁路保護系統(tǒng)。第一級旁路是過熱蒸汽不經(jīng)過高壓缸而經(jīng) 過減溫減壓裝置直接進入再熱器。第二級旁路是再熱蒸汽不經(jīng)過中、低壓缸而經(jīng) 過減溫減壓裝置直接進入凝汽器。當(dāng)鍋爐出口壓力由于某種原因而超過設(shè)計允許值時，為使主安全閥盡量不動作, 以免安全閥因頻繁起跳而引起泄漏

26、，此時一級旁路就自動打開，流經(jīng)部分蒸汽以 降低氣壓，待鍋爐出口壓力恢復(fù)正常后，一級旁路就自動進行關(guān)閉。當(dāng)汽輪機甩負(fù)荷時，過熱蒸汽經(jīng)過一級、二級旁路，流經(jīng)再熱器至凝汽器, 從而達到保護再熱器并回收冷凝水的目的，提高了電廠的經(jīng)濟性，而且可以使過 熱蒸汽和再熱蒸汽的安全閥不動作。四煤的元素分析數(shù)據(jù)校核和煤種判斷煤的各元素成分之和為100%勺校核Ca葉Oa葉Sa葉Ha葉Na葉Ma葉 Aar=100%元素分析數(shù)據(jù)校核干燥無灰基元素成分與收到基元素成分之間的換算因子為:Kdaf=100心00-Mar-Aar)=1.60則干燥無灰基元素成分應(yīng)為（Cdaf=Kdaf Car=80.70Hdaf=Kdaf Ha

27、r=6.05Odaf=Kdaf Oar=7.42Ndaf=Kdaf Nar=2.38Sdaf=Kdaf Sar=3.46、干燥基灰分的計算Ad=Aar100/(100-Mar)=26.53%干燥無灰基低位發(fā)熱量（實驗值）的計算Qdaf, net=(Qar, net+25Mar)Kdaf=33132.18 kJ/kg四、干燥無灰基低位發(fā)熱量（門杰列夫公式計算值）的計算Q daf,net=339Cdaf+1030Hdaf-109(Odaf-Sdaf)=33152.52kJ/kgQ daf,net- Qdaf,net=20.34 kJ/kg誤差為0.0614%因為20.34kJ/kg25%）,所以元

28、素成分是正確的。煤種判別由燃料特性得知 40%Vdaf=28.10%20%, Qar,net=20400kJ/kg18840 kJ/kg，所以屬煙煤。折算成分的計算Azs,ar=4190Aar/ Qar, net(%)=4190X 22.63/20400=4.65%Mzs,ar=4190Mar/ Qar, net(%)=4190X 14.69/20400=3.02%Szs,ar=4190Sar/ Qar, net(%)=4190X 2.17/20400=0.4457%因此Azs,ar4%,屬高灰分煤。五 燃燒產(chǎn)物和鍋爐熱平衡計算（一）燃燒產(chǎn)物的計算表1理論空氣量和理論煙氣容積的計算序號名稱符號

29、單位計算公式結(jié)果1理論空氣量VNn3/kg0.0889(C y+0.375Sy)+0.265H y-0.0333O y5.422RG容積VO2NmVkg0.01866(C y+0.375Sy)0.95903Nb理論容積VNO2NmVkg0.79Vo+0.008Ny4.294HO理論容積V H2ONmVkg0.111Hy+0.0124My+0.0161V00.69015理論煙氣容積譏Nnn/kgMo2 +Vn2 +Vh2O5.94根據(jù)該鍋爐的燃料屬于煙煤，可選爐膛出口過量空氣系數(shù)a” =1.2 ,依次選取各受熱煙道的漏風(fēng)系數(shù)，列出空氣平衡表2.、受熱面名 過量、稱 空氣系數(shù)、爐膛，后 屏過熱器（

30、l,hp）對流過熱器（dlgr）高溫再 熱器（gzr）低溫再熱器， 旁路省煤器（dzr, psm）主省煤 器（sm）空氣預(yù) 熱器（k y）進口 a1.201 . 251.281.311.34漏風(fēng) a al=0.05 ahp=00.050.030.030.030.20出口 a”1.201.251.281.311.341.54根據(jù)上述計算，選取爐渣份額后計算得灰飛份額為0.9，計算上表得到煙氣特性表如下表3項目名稱符 號單位l,hpdlgrgzrdzrpsmsmky煙道進口過量空氣 系數(shù)a，1.2000 1.2000 1.2500 1.28001.31001.3400煙道出口過量空氣 系數(shù)ft a

31、1.2000 1.2500 1.2800 1.31001.34001.5400煙道平均過量空氣 系數(shù)apj1.2000 1.2250 1.2650 1.29501.32501.4400過?？諝饬?VNm/kg1.0837 1.2191 1.4359 1.59841.76102.3841水蒸汽容積VHONm/kg0.7075 0).7097 0.7132 0.71580.71840.7285煙氣總?cè)莘eVyNm/kg7.0427 7.1803 7.4005 7.56577.73098.3640RO煙氣容積份額rRQ0.1362 0).1336 0.1296 0.12680.12400.1147HO

32、占煙氣容積份額rH2O0.1005 0).0988 0.0964 0.09460.09290.0871三原子氣體和HO 占煙氣容積總份額r n0.2366 0).2324 0.2260 ON?”0.21700.2018煙氣質(zhì)量Gykg/kg9.2654 9).4423 9.7254 9.9377 10.1500 10.9638飛灰無因次濃度hkg/kg0.0264 0).0264 0.0265 0.02650.02660.0268表4焓溫表（后面附表所示）（二）熱平衡及燃料消耗量的計算表5熱平衡及燃料消耗量的計算序 號名稱符號單位計算公式或公式來源數(shù)值1燃料帶入熱量Qrkj/kgyQdw204

33、002排煙溫度9pyc假定118.003排煙焓Hpykj/kg查焓溫表1454.824冷空氣溫度t|kc給定20.005理論冷空氣焓HiOkj/kg查焓溫表3142.926機械不完全燃燒熱損 失q4%取用2.00007化學(xué)不完全燃燒熱損 失q3%取用0.00008排煙熱損失q2%4(H py T yHl0).(1 爲(wèi))Q2/Qr 100 X100Qr5.939散熱損失q5%查參考資料1圖2-150.350010灰渣物理熱損失q6%忽略0.000011保熱系數(shù)%1-q5/1000.996512鍋爐總熱損失2 q%q2 +q 3 +q4 +q 5 + q68.2813鍋爐熱效率hgi%100- 2

34、 q91.7214過熱蒸汽焓pphgrkj/kg查蒸汽特性表 P=13.82 MP ,T=540C343415給水焓hgskj/kg查蒸汽特性表 P=15.68 MP ,T=235C1016.1316過熱蒸汽流量Dgrkg/h已知42000017再熱蒸汽出口焓rrhzrkj/kg查蒸汽特性表 P=2.48 MP, T=540C3551.4018再熱蒸汽進口焓hjkj/kg查蒸汽特性表 P=2.6 MP ,T=330C3078.3019再熱蒸汽流量Dzrkg/h已知35000020再熱蒸汽焓增量 hzrkj/kghzr - hzr473.1021鍋爐有效利用熱Qglkg/hDgrx (h gr-

35、 h gs)+Dzr x( hzr - hzr)1181090400.0022實際燃料消耗量Bkg/hQgl /( gi X Qr)63124.2523計算燃料消耗量Bjkg/hBW- q4)10061861.77六爐膛設(shè)計和熱力計算（一）爐膛結(jié)構(gòu)設(shè)計（帶前屏過熱器） 表6 爐膛結(jié)構(gòu)設(shè)計（帶前屏過熱器）爐膛尺寸的確定序號名稱符號單位計算公式或數(shù)據(jù)來源數(shù)值1爐膛容積熱強度qvw/m按表2-11選取159 X 102爐膛容積VimBQdw/(3.6qF)=2278.003爐膛截面熱強度qfw/m按表2-12選取4.268 X 1064爐膛截面積AmBQdw/(3.6q f)84.865爐膛截面寬深

36、比a/ b按a / b=11.2選取1.0866爐膛寬度am選取a值使a/ b=11.29.607爐膛深度bmA|/ a8.848冷灰斗傾角e按0 A 500選取5009冷灰斗出口尺寸m按0.61.4選取1.2010冷灰斗容積Whdm按圖3-5 A4部分結(jié)構(gòu)尺寸計算151.4211折焰角長度Lzm按 b/3選取2.5012折焰角上傾角日上按日上=2045選取45013折焰角下傾角按日下=200300選取30014前屏管徑及壁厚d* 5mm取用38 X 4.515前屏管內(nèi)工質(zhì)質(zhì)量流速p wKg/ (m2. s)按表2-21選取1000.0016前屏管子總流通面積A2 mD 一 D怛(假定減溫水量

37、3600 PwDjw=11 X 103Kg/h)0.113617前屏每根管子面積A2 m2n dn/4( d2為內(nèi)徑)66.02 X 10-518前屏總管子數(shù)n根A/A1172.0019前屏橫向管距s,mm按si=5501500選取1350.0020前屏片數(shù)乙片按 a /s, _1=6.4 選取6.0021前屏單片管子數(shù)根按6/n =28選取28.0022前屏縱向節(jié)距S2mm按Sz/d =1.11.25選取42.0023前屏最小彎曲半徑Rmm按R =(1.52.5) d 選取75.0024前屏深度bqpmm$2(5 -1)x2+2R2418.0025前屏與前墻之間距離mm選取1240.0026

38、前后屏之間距離mm選取780.0027爐膛出口煙氣流速Wym/s選取6.0028爐膛出口煙氣溫度XC按表2-20選取1100.0029爐膛出口通流面積Ack2 mBjVy 273102.403600Wy 27330爐膛出口高度hckmAck/u10.7031前屏咼度bpm按hck選定10.0032水平煙道煙氣流速Wsym/s選取10.0033水平煙道高度hsymBjVy$+273按一 1= 5.923600WsyO273選取6.5034折焰角高度hzym按 hhp -hsy -Iz= 0.7 選取0.800035爐頂容積Vld3 m按圖3-5部分結(jié)構(gòu)尺寸計算531.8436爐膛主體高度htmV

39、1 -Vld -Vhd18.26Al（二）水冷壁1前后墻水冷壁回路個數(shù)乙個9.8/2.5=3.92（按每個回路加熱寬度W 2.5m選?。?.002左右側(cè)墻水冷壁回路個數(shù)Z2個8.97/2.5=3.59（ 按每個回路加熱寬度W 2.5m選?。?.003管徑及壁厚d X5mm按表2-13選取60 X 64管子節(jié)距Smm按s/d=1.31.35選取80.505前后墻管子根數(shù)ni根按(a/s)+1=123.5 選取120.006左右側(cè)墻管子根數(shù)n2根按(b/s)+1=113.1 選取104.00為了保證后墻水冷壁在折焰角處的剛度， 便于后墻水冷壁的懸吊，其中有38根水冷壁用分叉管，即有 38根上升管在

40、折焰角處呈三叉管結(jié)構(gòu)，考慮到流動阻 力的影響在38根上升叉管上方裝有直徑為10的節(jié)流孔，使有足夠的汽水混合物流過折焰角處的上升管,以免燒壞。（二）燃燒器的設(shè)計本鍋爐燃燒器根據(jù)Vdaf的大小應(yīng)選擇四角切圓布置的直流燃燒器，因為是采用雙切圓的燃燒方式，這樣有利于加強爐內(nèi)氣流擾動,煙煤，所以為均等配風(fēng)，使燃料在爐內(nèi)停留的時間更長。燃燒器結(jié)構(gòu)尺寸計算列于下表表7燃燒器結(jié)構(gòu)尺寸計算序號名稱符號單位計算公式數(shù)據(jù)來源數(shù)值1一次風(fēng)速W|m/s按表2-16選取27.002二次風(fēng)速wm/s按表2-16選取50.003三次風(fēng)速W3m/s按表2-16選取50.004一次風(fēng)率石%按表2-15選取25.005三次風(fēng)率%由

41、制粉系統(tǒng)的設(shè)計計算確定的磨煤廢氣份額20.006二次風(fēng)率2%100 ” 355.007一 次風(fēng)溫t1c由制粉系統(tǒng)的設(shè)計計算確定200.008二次風(fēng)溫t2ctrk -10310.009三次風(fēng)溫t3c由制粉系統(tǒng)的設(shè)計計算確定70.0010燃燒器數(shù)量z個四角布置4.0011一次風(fēng)口面積（單只）A2 mr1alVoBj273+右1000X3ZX360M 2730.153012二次風(fēng)口面積（單只）A2 mr2aVoBj273+t21000X4Z 咒 3600w2 *2730.168013三次風(fēng)口面積（單只）A2 mr3alVoBj273+130.14401000zx3600w327314燃燒器假想切圓直

42、徑djmm按表2-17選取800.0015燃燒器矩形對角線長度2LjmmJb2 +a213050.0016特性比值hr / hr初步選定12.0017特性比值2Lj /br由式（2-7）確定40.2018燃燒器噴口寬度brmm2l.2Li /- =330結(jié)構(gòu)設(shè)計時定為 j brbr =420420.0019一次風(fēng)噴口寬度h1mmA1/br364.00二次風(fēng)噴口寬度h2mmA2/br400.00三次風(fēng)噴口寬度h3mm3/br343.0020燃燒器高度hrmm按A、A2、A3的要求畫出燃燒 器噴口結(jié)構(gòu)尺寸圖，得hr,核算 h =13.26接近原選定值，不br必重算。5652.0021最下一排燃燒器

43、 的下邊緣距冷灰 斗上沿的距離Lm按1=（45） br選取1.7022條件火炬長度Lhym按圖2-29示意的計算20.5214（三）爐膛和前屏過熱器結(jié)構(gòu)尺寸計算根據(jù)爐膛和前屏過熱器的結(jié)構(gòu)尺寸（圖和圖），計算爐膛和前屏過熱器結(jié)構(gòu)尺寸數(shù)據(jù)，列于表 8和表9中。表8 爐膛結(jié)構(gòu)尺寸計算序號名稱符號單位計算公式數(shù)據(jù)來源數(shù)值1側(cè)面積A12 m根據(jù)圖 3-5 4.438 X 9.244.40A22 m根據(jù)圖 3-5 0.5 X (6.47+8.97) X 1.44311.00A32 m根據(jù)圖 3-5 8.97 X 17.993161.40A2 m根據(jù)圖 3-5 0.5 X (5+8.97) X 2.3661

44、5.80Ac2 mA + A? + A3 + A4232.602前墻面積Aq2 m根據(jù)圖3-5335.803后墻面積Ah2 m根據(jù)圖3-5255.604爐膛出口煙囪面積Ack2 m根據(jù)圖3-5114.205爐頂包覆面積A|d2 m根據(jù)圖3-542.666前屏面積Aqp2 m根據(jù)圖 3-5 2 X 6X 2.418 X 9.2290.907燃燒器面積Ar2 m根據(jù)圖4X 1.2 X 6 （燃燒器布置的總寬度 和總高度分別為1.2m和6m）28.808前后側(cè)墻水冷壁角系數(shù)7按膜式水冷壁選取1.009爐頂角系數(shù)兀l(a)4, s/d =45/38=1.184(=00.970010前屏角系數(shù)7qp查附

45、錄三圖 l(a)5, s/d =45/38=1.10.990011爐膛出口煙囪處角系數(shù)Zck選取1.0012整個爐膛的平均角系數(shù)t2Ac + Aqx + Ahx + AchXch + Ad Xld + AqpXqp0.99702Ac + Aq + Ah + Ach + Ad + Aqp13前屏區(qū)的側(cè)墻面積AP q,c2 m根據(jù)圖 3-52 X 9.2 X 2.41848.4814前屏區(qū)的爐頂面積A pq ,ld2 m根據(jù)圖 3-52.418 X 9.823.2715前屏區(qū)的爐墻面積Apq2 mA+ Af q,cCp q,ld71.7516爐膛自由容積的水冷壁面積Azy2 m1 1Al + Ah

46、 +2( Ac 2 A Apq,c) +A;h + (Ald Apq,ld)1113.017爐膛容積V|3 mAca223318前屏占據(jù)容積Vp3 m根據(jù)圖 3-5 2.418 X 9.2 X 9.8232.7019爐膛的自由容積Vzy3 mVl - Vp2000.320前屏區(qū)與爐膛的水平分割面積Ah2 m根據(jù)圖 3-52.418 X 9.823.2721前屏區(qū)與爐膛的垂直分割面積Ah2 m根據(jù)圖 3-5 9.2 X 9.8 X 2192.0022自由容積的輻射層有效厚度Szym3.6Vzy / Azy6.4723前屏間容積的輻射層有效厚度Sqpm3.6/p/(Aqp+Ap q+Ajsh +

47、Ajch)1.45序號名稱符號單位計算公式數(shù)據(jù)來源數(shù)值1管徑及壁厚domm由結(jié)構(gòu)設(shè)計知38 X 4.52單片管子根數(shù)根由結(jié)構(gòu)設(shè)計知28.003前屏片數(shù)Z1片由結(jié)構(gòu)設(shè)計知6.004蒸汽流通截面積A2 m0.785dnz,門1, （ dn為管子內(nèi)徑）0. 11105蒸汽質(zhì)量流速PW2kg/(m s)D - Djw3600 A1024.006前屏蒸汽平均比容Sjm3 / kg查蒸汽特性表，P =14.55 MPa,t=372 C0.01407蒸汽流速wm/ sPwUpj14.348前屏輻射受熱面積Aqp2 m2z2.419.2xqp287.99表924爐膛的輻射層有效厚度Sm3.6V|AqpVzy(

48、1 + )Azy + Apq + AqpAzy + ApqV|6.64625燃燒器中心線的高度hrm根據(jù)圖3-56.80226爐膛高度Hlm根據(jù)圖3-526.77627燃燒器相對高度hr/Hihr/Hl0.250028火焰中心相對高度Xihr/H l + Ax, Ax按附錄表川查得等于 00.2500前屏過熱器結(jié)構(gòu)尺寸計算爐膛熱力計算（帶前屏過熱器）結(jié)果列于表10中。（四）爐膛熱力計算（帶前屏過熱器）序 號名稱符號單位計算公式和數(shù)據(jù)來源數(shù)值1熱空氣溫度t rk0c給定3202理論熱空氣焓Hrkkj/kg查焓溫表2332.653爐膛漏風(fēng)系數(shù)Aai由空氣平衡表知0.05004制粉系統(tǒng)漏風(fēng)系數(shù)人azf選用0.06005冷空氣溫度tik0c給定206理論冷空氣焓Hi0kj/kg查焓溫表142.927空其預(yù)熱器出口過量空 氣系數(shù)rrPkyrral - (Aal + Aazf)1.098空氣帶入爐內(nèi)熱量Qkkj/kgppPky X Hrk + (A al +也 azf)X Hl025