鍋爐原理課程設計說明書

1、課 程 設 計 課程名稱 電廠鍋爐原理 題目名稱 鍋爐原理課程設計 學生學院 材料與能源學院 專業(yè)班級 XX熱電1班 學 號 123456789 學生姓名 XXX 指導教師 劉湘云 2016 年 7 月 1 日目 錄廣東工業(yè)大學本科生課程設計（論文）任務書4一、設計的初始數(shù)據(jù)61.1 設計任務61.2 煤的成分61.3 過量空氣系數(shù)和漏風系數(shù)7二、輔助計算82.1 燃燒計算表82.2 煙氣特性92.3 煙氣焓溫表（用于爐膛、屏式過熱器、高溫過熱器的計算）102.4 煙氣焓溫表（用于低溫過熱器、高溫省煤器的計算）122.5 煙氣焓溫表（用于高溫空預器、低溫省煤器的計算）132.6 煙氣焓溫表（用

2、于低溫看空預器的計算）132.7 鍋爐熱平衡及燃料消耗量計算14三、爐膛熱力計算163.1 爐膛校核熱力計算的步驟163.2 爐膛幾何特征的計算173.3 爐膛熱力計算中的幾個問題223.3.1爐膛校核熱力計算233.3.2爐膛頂棚輻射受熱面系熱量及工質(zhì)焓增的計算263.4水系統(tǒng)及水冷壁結(jié)構設計273.5燃燒器結(jié)構設計28四、對流受熱面的熱力計算304.1 屏的結(jié)構數(shù)據(jù)計算304.2 屏的熱力計算 324.3 凝渣管（或懸吊管） 37五、鍋爐設計圖紙39六、設計總結(jié)與感想39參考文獻39廣東工業(yè)大學本科生課程設計（論文）任務書題目名稱300t/h燃煤鍋爐整體設計學 院材料與能源學院專業(yè)班級12

3、熱電工程2班姓 名 翁源遠 吳明煜 徐敏健學 號3113007121 3113007122 3113007123一、課程設計設計內(nèi)容1. 熟悉煤粉爐的工作原理。2. 根據(jù)煤粉爐整體設計的要求，進行煤粉爐爐膛水冷壁熱力計算。3. 進行煤粉爐尾部換熱器熱力計算。4. 根據(jù)煤粉爐的熱力計算，設計煤粉爐結(jié)構形式。5. 完成煤粉爐整體結(jié)構設計圖紙繪制。 二、課程設計設計的要求與數(shù)據(jù)1. 設計目標：1）鍋爐額定蒸汽量320t/h，2）蒸發(fā)壓力15MPa，3） 過熱蒸汽溫度：550，4） 給水溫度：160，5） 給水壓力16MPa,6） 冷空氣溫度25，7） 制粉系統(tǒng)：中間儲倉式，8） 燃燒方式：四角切圓燃

4、燒。2. 完成煤粉爐整體熱力計算及結(jié)構設計圖紙繪制三、課程設計應完成的工作1. 完成煤粉爐熱力計算及設備選型。2. 根據(jù)煤粉爐熱力計算進行鍋爐整體設計方案確定。3. 完成320t/h煤粉爐整體結(jié)構設計圖紙繪制。四、課程設計進程安排序號設計（論文）各階段內(nèi)容地點起止日期1完成煤粉爐整體熱力計算及設備選型宿舍17周2完成煤粉爐結(jié)構設計圖紙繪制，報告書撰寫宿舍17，18周3完成報告書撰寫和答辯宿舍18周五、應收集的資料及主要參考文獻1.工業(yè)鍋爐；2.鍋爐原理與計算；3.工程熱力學；4.工業(yè)鍋爐運行與管理；5.國內(nèi)外有關產(chǎn)品的目錄與介紹；6.中國期刊網(wǎng)上的有關文獻，圖書館外文數(shù)據(jù)庫的有關文獻。發(fā)出任務

5、書日期：2016 年 6 月 20 日 指導教師簽名： 預計完成日期： 2016 年 7月 1日 專業(yè)負責人簽章：一、設計的初始數(shù)據(jù)1.1設計任務1）鍋爐額定蒸汽量：320t/h；2）蒸發(fā)壓力：15MPa3）給水溫度：160；4）給水壓力：16MPa；5）過熱蒸汽溫度：550 ；6）冷空氣溫度：257）排渣方式：固態(tài)8）燃燒方式：四角切圓燃燒 1.2煤的成分1) 燃料名稱：京西無煙煤2) 煤的收到基成分： 碳67.9 氫1.7 氧2 氮0.4 硫0.2 灰分22.8 水分5.03) 煤的干燥無灰基揮發(fā)分 64) 灰熔點特性： 變形溫度DT = 1260 軟化溫度ST = 1370 流動溫度FT

6、 > 14305) 煤的可磨度：1.16）煤的收到基低位發(fā)熱量：23040KJ/kg 1.3過量空氣系數(shù)和漏風系數(shù)序號名稱額定負荷時漏風系數(shù)非額定負荷時漏風系數(shù)入口過量空氣系數(shù)出口過量空氣系數(shù)符號計算公式結(jié)果符號計算公式結(jié)果1制粉系統(tǒng)漏風系數(shù)0.12爐膛0.050.07141.201.203屏、凝渣管00=+1.204高溫過熱器0.025其中：De為鍋爐額定負荷；D為鍋爐實際負荷（本計算不對其進行修正）0.025=+1.2255低溫過熱器0.0250.025=+1.256高溫省煤器0.020.02=+1.277高溫空預器0.050.05=+1.328低溫省煤器0.020.02=+1.34

7、9低溫空預器0.050.05=+1.39爐膛出口過量空氣系數(shù)是由燃料性質(zhì)和燃燒方法決定的，其值一般在1.11.5的范圍內(nèi)變化。不同的受熱面由于結(jié)構不同，漏風系數(shù)也不同。通過匯總整理各個受熱面的漏風系數(shù)與過量空氣系數(shù)如下：表1-1 漏風系數(shù)和過量空氣系數(shù)二、輔助計算輔助計算包括以下內(nèi)容：1）燃料數(shù)據(jù)的分析和整理；2）鍋爐漏風系數(shù)的確定和空氣量平衡；3）燃料的燃燒計算及煙氣特性參數(shù)的確定；4）鍋爐熱平衡及鍋爐熱效率、燃料消耗量的估計。2.1燃燒計算表表2-1 燃燒計算表序號項目名稱符號單 位(標準狀況下)計算公式及數(shù)據(jù)結(jié)果1理論空氣量0.0889(+0.375)+0.265-0.0336.4269

8、2理論氮容積0.8+0.795.08043RO2 容積1.866+0.71.26844理論干煙氣容積+6.34885理論水蒸氣容積11.1+1.24+1.61（=0.01kg/kg）0.35426飛灰份額查表2-40.92.2 煙氣特性 表2-2 煙氣特性表序號項目名稱符號單位(標準狀況下)爐膛屏凝渣管高過低過高溫省煤器高溫空預器低溫省煤器低溫空預器1受熱面出口過量空氣系數(shù)（查表1-5）1.201.2251.251.271.321.341.392煙道平均過量空氣系數(shù)1.201.21251.23751.261.2951.331.3653干煙氣容積+（-1）m3/kg7.63427.71457.8

9、7528.01988.24488.46978.69464水蒸氣容積+0.0161(-1）m3/kg0.37480.37620.37870.38110.38470.38830.39195煙氣總?cè)莘e+m3/kg8.00918.09078.25398.40098.62958.85809.08656RO2 容積份額/0.15840.15680.15370.15100.14700.14320.13967水蒸氣容積份額/0.04680.04650.04590.04540.04460.04380.04318三原子氣體和水蒸氣容積總份額+r0.20520.20330.19960.19630.19160.187

10、00.18279容積飛灰濃度10/g/m325.62125.36224.86124.42623.77923.16522.58210煙氣質(zhì)量1-+1.306kg/kg10.84410.94911.15911.34811.64111.93512.22911質(zhì)量飛灰濃度/(100)kg/kg0.01890.01870.01840.01810.01760.01720.01682.3煙氣焓溫表（用于爐膛、屏式過熱器、高溫過熱器的計算）表2-10 煙氣焓溫表-用于爐膛屏高過的計算煙氣或空氣溫度理論煙氣焓 理論空氣焓理論煙氣焓增爐膛屏凝渣管高溫過熱器Ioy（kJ/kg）HokHoya''=1

11、.2a''=1.225HyHyHyHy4003875.7818953481.8251541039.3713334615.8221261234.3459714702.8677551257.2240485004915.1532284396.9482421066.6514985850.1680971266.0790335960.0918031289.4712616005981.8047275332.6373371093.1642187116.247131296.6897977249.5630631320.5624347007074.9689446287.5427961116.0945

12、798412.9369271322.5464848570.1254971346.7758128008191.0635237256.7159231133.3293819735.4834121343.1937519916.901311367.8086929009324.3929048241.3135561151.20045711078.677161363.76528411284.711388.666221100010475.593369237.3510311167.35237912442.442451383.50254412673.376221408.822835110011642.9457410

13、250.162661180.28047213825.944991397.42195714082.199061422.896493120012823.2262111269.144081195.38931215223.366951420.77382615505.095551446.61148130014018.6155212302.650251201.39483116644.140771435707031461.180734140015220.0103613343.483071211.85281318079.300691443.67024718412.887761469.

14、811571150016431.8631714389.136031221.04246519522.970931440.5533819882.699341466.900364160017652.9056315443.015411230.542920963.524311470.56727521349.59971496.991382170018883.4485316499.979681232.48102322434.091591458.2667622846.591081484.700507180020115.9295617557.329571239.50224723892.358351475.231

15、07524331.291591502.058468190021355.431818630.42531242.84426725367.589421475.88961925833.350061502.684878200022598.2760719702.235661253.87315326843.479041485.58941927336.034941512.612832210023852.1492220783.172191249.86125528329.068461480.16993228848.647771507.138717220025102.0104821861.9235829809.23

16、83930355.78648表2-3 煙氣焓溫表（用于爐膛、屏式過熱器、高溫過熱器的計算）2.4煙氣焓溫表（用于低溫過熱器、高溫省煤器的計算）表2-4 煙氣焓溫表（用于低溫過熱器、高溫省煤器的計算）表2-11煙氣焓溫表 用于低溫過熱器、高溫省煤氣的計算煙氣或空氣溫度理論煙氣焓Iyo理論空氣焓IoK理論煙氣焓增Iyo低溫過熱器a''=1.25高溫省煤器a''=1.27IyIyIyIy3002864.265862588.03931011.5160353543.267771246.6456143595.0285561264.5213314003875.78189534

17、81.8251541039.3713334789.9133841280.1021254859.5498871298.4045875004915.1532284396.9482421066.6514986070.0155091312.8634886157.9544741331.577276005981.8047275332.6373371093.1642187382.8789971344.435077489.5317441363.533187007074.9689446287.5427961116.0945798727.3140671371.0051418853.0649231390.38860

18、38008191.0635237256.71592310098.3192110243.453532.5煙氣焓溫表（用于高溫空預器、低溫省煤器的計算）表2-5 煙氣焓溫表（用于高溫空預器、低溫省煤器的計算）表2-12煙焓表 用于高溫空預器、低溫省煤器的計算煙氣或空氣溫度理論煙氣焓Iyo理論空氣焓IoK理論煙氣焓增Iyo高溫空預器a''=1.32低溫省煤器a''=1.34IyIyIyIy100927.3010487851.1113873954.44385231209.4593491240.5969531226.4815761257.8119872001881.744

19、9011711.863091982.52095952450.0563021274.3742192484.2935641291.8977433002864.265862588.03931011.5160353724.4305211309.2106243776.1913071327.0863414003875.7818953481.8251541039.3713335033.6411451344.1607415103.2776481362.4632035004915.1532284396.9482421066.6514986377.8018861378.3617256465.740851397.0

20、755076005981.8047275332.6373377756.163617862.8163572.6煙氣焓溫表（用于低溫看空預器的計算）表2-6 煙氣焓溫表（用于低溫看空預器的計算）表2-13 煙焓表 用于低溫空預器的計算煙氣或空氣溫度理論煙氣焓Iyo理論空氣焓IoK理論煙氣焓增Iyo低溫空預器a''=1.39IyIy100927.3010487851.1113873954.44385231269.0371461300.8495732001881.7449011711.863091982.52095952569.8867181335.7065533002864.2658

21、62588.03931011.5160353905.5932721371.7756344003875.7818953481.8251541039.3713335277.3689051408.2193575004915.1532284396.9482421066.6514986685.5882631443.8599616005981.8047275332.6373378129.4482242.7 鍋爐熱平衡及燃料消耗量計算鍋爐熱效率及燃料量計算步驟鍋爐熱效率及燃料量可按以下步驟估算：1) 計算鍋爐輸入熱量；2) 依照燃料及燃燒設備估計機械不完全燃燒熱損失和化學不完全燃燒熱損失；3) 假定鍋爐排煙

22、溫度并計算鍋爐排煙熱損失；4) 確定鍋爐散熱損失和灰渣物理熱損失；5) 用反平衡法計算鍋爐熱效率；6) 計算鍋爐燃燒消耗量。由于計算時涉及的排煙溫度為假定值，所以計算出的燃料消耗量實為估算值。鍋爐輸入熱量對應于1kg燃料輸入鍋爐的熱量為= + + + kJ/kg式中燃料的收到基低位發(fā)熱量，kJ/kg； 燃料物理顯熱，kJ/kg； 外來熱源加熱空氣時帶入的熱量，kJ/kg； 霧化燃油所用蒸汽帶入的熱量，kJ/kg。表2-14 鍋爐熱平衡及燃料消耗量計算序號名稱符號單位計算公式結(jié)果1鍋爐輸入熱量230402排煙溫度先估后校1253排煙焓查焓溫表用插值法求1594.24954冷空氣溫度取用255理論

23、冷空氣焓 =(ct)kV0302.296化學未完全燃燒損失取用0.57機械未完全燃燒損失取用158排煙處過量空氣系數(shù)查表，低溫空預器出口過量空氣系數(shù)1.399排煙損失（100）（hpy） / 5.019310散熱損失取用0511灰渣損失012鍋爐總損失 7.519313鍋爐熱效率10092.480714保熱系數(shù)1 / 0.994615過熱蒸汽焓P=15MPa，t=5503448.316給水溫度給定16017給水焓P=16MPa，t=160684.818鍋爐有效利用熱（ ）82905000019實際燃料消耗量38908.7535520計算燃料消耗量38325.12225三、爐膛熱力計算3.1 爐

24、膛校核熱力計算的步驟爐膛校核熱力計算可按以下步驟進行：1) 計算爐膛結(jié)構尺寸及煙氣有效輻射層厚度；2) 選取熱風溫度，并依據(jù)有關條件計算隨每千克燃料進入爐膛的有效熱量；3) 根據(jù)燃料種類、燃燒設備的形式和布置方式，計算火焰中心位置的系數(shù)M；4) 估計爐膛出口煙溫，計算爐膛煙氣平均熱容量；5) 計算爐膛受熱面輻射換熱特性參數(shù)，如水冷壁的灰污系數(shù)§、輻射角系數(shù)x、熱有效系數(shù)sl等；6) 根據(jù)燃料和燃燒方式計算火焰黑度和爐膛黑度；7) 計算爐膛出口煙溫；8) 核對爐膛出口煙溫誤差；9) 計算爐膛熱力參數(shù)，如爐膛容積熱強度等；10) 爐膛內(nèi)其他輻射受熱面的換熱計算，如屏式過熱器等。3.2 爐

25、膛幾何特征的計算1) 爐膛結(jié)構的幾何特征參數(shù)及其影響因素爐膛結(jié)構的幾何特征主要包括：（1）爐膛容積；（2）爐膛內(nèi)爐墻總面積；（3）爐膛有效輻射受熱面的面積；（4）爐膛火焰有效輻射層厚度；（5）爐膛水冷程度。爐膛結(jié)構的幾何特征參數(shù)與鍋爐的設計容量、燃料特性、爐膛容積熱負荷、爐膛截面熱負荷、燃燒區(qū)域受熱面熱負荷、爐膛輻射受熱面熱負荷、爐膛出口煙氣溫度等設計參數(shù)密切相關。鍋爐爐膛設計中，參照設計規(guī)范中推薦的取值范圍和選取原則，再結(jié)合以往經(jīng)驗來決定這些參數(shù)的合理取值。2) 確定爐膛容積邊界的一般原則（1） 貼墻水冷壁管中心線所在的平面；（2） 絕熱保護層的向火表面，未敷設水冷壁的地方為爐墻內(nèi)壁面；（3

26、） 爐膛出口斷面：通過后屏過熱器或凝渣對流管束的第一排管子中心線的所在平面；（4） 爐膛底部：冷灰斗高度一半處的水平面；當采用平爐底時的爐底平面；（5） 當屏式過熱器占據(jù)整個爐膛頂部或布置于爐膛出口煙窗處而占據(jù)部分爐膛容積時，則為屏式過熱器與爐膛的交界面；若屏式過熱器布置于爐膛中部或兩側(cè)，以及布置在爐膛上部前側(cè)時，則屏式過熱器所占空間應計入爐膛容積內(nèi)（此時屏式過熱器作為爐膛容積內(nèi)的輻射受熱面）；（6） 對于爐膛中狹長容積的部分，取深度為0.5m處的截面。3) 計算過程中的具體問題（1） 計算爐膛容積，可將爐膛容積劃分為幾個簡單的幾何體分別計算，然后求其和。（2） 爐墻總面積即包覆爐膛容積的總面

27、積，含爐膛內(nèi)輻射受熱面的形體表面積，對于雙面水冷壁和前屏過熱器，以其邊界管中心線和管子曝光長度所圍成面積的兩倍計入爐膛內(nèi)爐墻總面積；（3） 爐膛輻射受熱面多布置在爐墻內(nèi)表面上，所以爐墻內(nèi)總面積是計算爐內(nèi)換熱的基礎。在計算爐墻內(nèi)總面積時，應扣除爐墻上未敷設管子的區(qū)段，如噴燃器即人孔門的面積。（4） 爐膛有效輻射受熱面面積是指參與輻射換熱的面積。在爐膛熱力計算中，它為一假想的連續(xù)平面，而其面積數(shù)值的大小，在吸熱方面與未沾污的輻射受熱面相當。（5） 爐膛有效輻射受熱面與爐墻面積的比值稱為爐膛水冷程度： X=S/A它是個反映爐膛結(jié)構布置特征的參數(shù)，其物理意義是相當與整個爐膛的平均輻射角系數(shù)。（6） 爐

28、膛介質(zhì)的有效輻射層厚度，在爐膛容積內(nèi)不含有屏式過熱器時，用式（3-1）計算 S=36.V1/A1 m (3-1)爐膛結(jié)構見附圖：爐膛結(jié)構圖表3-1 爐膛結(jié)構數(shù)據(jù)序號名 稱符 號單 位計算公式或數(shù)據(jù)來源結(jié) 果一、爐膛結(jié)構計算1前墻面積Ffrm2(9.740+3.2515+4.630/2)×8.36+8.36*7.390209.09 2后墻面積Fbm2(1.61+8.411+3.2515+4.630/2)×8.360130.31 3側(cè)墻面積Fsm2(6.56+8.36)/2×1.035+8.411×8.36+(8.36+4.36)/2×2.6+5.

29、7*7.39137.46 4兩側(cè)墻2Fsm22Fs274.92 5四角的四個切角削去爐墻的面積Fdm24×0.9×8×257.60 6四角補加面積Faddm24×1.27×840.64 7應扣去布置燃燒器損失的面積FBm2Fd-Fadd16.96 8出口煙窗面積Foutm25.7×8.3647.65 9包圍爐膛的總面積Fm2Ffr+Fb+2Fs+Fout-Fl645.01 10方形爐膛容積Vfm3Fs·W2298.33 11四個切角損失容積Vlm30.81/2×4×812.96 12爐膛實際容積Vefm3

30、Vf-Vl2285.37 13爐膛輻射層有效厚度Sm3.6Vef/F6.375 二、水冷壁熱有效系數(shù)的計算14水冷壁熱有效系數(shù)查表3-60.45 15燃燒器所占爐墻面積FBm2估算10.00 16爐膛出口煙窗平面熱有效系數(shù)out=0.8×0.450.36 17爐膛水冷壁平均熱有效系數(shù)av(F-Fout-FB)×+FB×0+Fout×out/F0.43 三、在BMCR工況下，假定下面5層燃燒運行，同時每層燃燒器給粉量相同18燃燒器布置相對高度xBhB/hf0.270 19M值M0.59-0.5xB0.45 20燃燒器區(qū)域爐膛有效截面積Am217.696&#

31、215;18.816-1.332/2×468.27 21爐膛截面積的當量半徑Rmsqrt(A/)4.660 3.3 爐膛熱力計算中的幾個問題1) 爐膛出口煙氣溫度爐膛出口煙溫的高低，決定了鍋爐機組輻射換熱量和對流換熱量的比例份額。爐膛出口煙溫偏低，降低對流過熱器的平均傳熱溫差，又勢必要增大昂貴的對流過熱器的受熱面。此外，爐膛出口煙溫還首先應保證鍋爐出口不結(jié)焦。為此，爐膛出口煙溫應低于燃料灰分的軟華溫度（一般較ST低1000C）。通常在進行鍋爐設計時，燃煤鍋爐出口煙溫的選擇，以對流受熱面不結(jié)焦為前提，表4-2提供了燃煤爐爐膛出口煙溫的推薦值。表3-4 爐膛出口煙溫推薦值燃料爐膛出口煙溫

32、（）燃料爐膛出口煙溫（）無煙煤11001150煙煤1100-1150貧煤10501100洗中煤1050-11002) 熱空氣溫度熱風溫度主要依據(jù)燃燒方式的要求確定。首先應保證燃料的迅速點燃和穩(wěn)定燃燒。電站鍋爐熱風溫度的推薦值見表4-3。表3-5 熱風溫度的推薦值燃料及燃燒方式熱風溫度（）固態(tài)排渣煤粉爐煙煤、洗中煤250-300無煙煤、貧煤、劣質(zhì)煙煤350-400褐煤用熱空氣作干燥劑350-400用煙氣、熱空氣作干燥劑300-350液態(tài)排渣爐380-4203) 爐膛熱負荷爐膛容積和尺寸的確定，根據(jù)燃料特性及燃燒方法等工況條件，按表4-4推薦的數(shù)值范圍，并參考以往的經(jīng)驗的選擇爐膛容積熱負荷的數(shù)值，

33、然后由式（4-1）來確定所需要的爐膛容積。 m3表3-6 爐膛容積熱負荷統(tǒng)計值煤種煤種無煙煤0.100-0.140褐煤0.09-0.150貧煤0.110-0.165油0.250-0.350煙煤0.120-0.175氣-0.350a) 燃煤時均為固態(tài)排渣煤粉爐；b) 300MW機組以上的鍋爐取下限值或者低于下限值；c) 500MW機組以上的鍋爐的容積熱負荷值隨鍋爐容量變化不大。4) 爐膛截面熱負荷爐膛容積確定后，再根據(jù)表4-5推薦的爐膛斷面熱負荷，并參考以往經(jīng)驗，由式（4-2）計算爐膛截面尺寸： m2 截面熱負荷從另一個角度反映了爐膛內(nèi)的溫度水平和燃料在爐膛內(nèi)的停留時間，彌補了爐膛容積熱負荷僅能

34、夠確定爐膛容積而不能確定其形狀的不足。表3-7 爐膛截面熱負荷統(tǒng)計值鍋爐蒸發(fā)量D（t/h）6575130220的上限值（MW/m2）灰熔點t213001.771.842.132.79灰熔點t213502.092.122.563.37灰熔點t214502.372.442.953.91注： 燃煤時均為固態(tài)排渣煤粉爐容積熱負荷和截面熱負荷的結(jié)合可以合理地確定爐膛的容積、形狀和尺寸。在相同的爐膛容積的條件下，選取較高的截面熱負荷可以得出較高的爐膛，而選取較低的截面熱負荷，則可以得到相對較大的爐膛截面和較低的爐膛高度。3.3.1 爐膛校核熱力計算表3-8 爐膛校核熱力計算序號名稱符號單位公式結(jié)果1爐膛出

35、口過量空氣系數(shù)查表：鍋爐課程設計指導書表1-5漏風系數(shù)和過量空氣系數(shù)1202爐膛漏風系數(shù)查表：鍋爐課程設計指導書表1-5漏風系數(shù)和過量空氣系數(shù)0053制粉系統(tǒng)漏風系數(shù)查表：鍋爐課程設計指導書表1-5漏風系數(shù)和過量空氣系數(shù)014熱風溫度先估后校4005理論熱風焓查溫焓表2588.03936理論冷風焓查表2-14鍋爐熱平衡及燃料消耗量計算302.297空氣帶入爐膛熱量2762.7858對應于每千克燃料送入爐膛的熱量kJ/kg25685.83059理論燃燒溫度查溫焓表1921.562710理論燃燒絕對溫度2194.562711火焰中心相對高度系數(shù)02512系數(shù)046513爐膛出口煙氣溫度先估后校11

36、0014爐膛出口煙氣焓查溫焓表13825.94515煙氣平均熱容量14.43616水冷壁污染系數(shù)查鍋爐課程設計指導書表3-4水冷壁灰污系數(shù)04517水冷壁角系數(shù)查鍋爐課程設計指導書表3-1爐膛結(jié)構數(shù)據(jù)09818水冷壁熱有效系數(shù)0.44119屏,爐交界面的污染系數(shù)0.44120屏,爐交界面的角系數(shù)取用121屏,爐交界面的熱有效系數(shù)0.44122燃燒器及門孔的熱有效系數(shù)未敷設水冷壁023平均熱有效系數(shù)0.43724爐膛有效輻射層厚度查表爐膛結(jié)構數(shù)據(jù)6.37525爐膛內(nèi)壓力0126水蒸氣容積份額查表煙氣特性表0.046827三原子氣體和水蒸氣容積總份額查表煙氣特性表0.205228三原子氣體輻射減弱

37、系數(shù)3.212329煙氣質(zhì)量飛灰濃度查表2-9煙氣特性表0.0189230灰粒平均直徑查鍋爐課程設計指導書表附錄B-1筒式鋼球+磨煤機1331灰粒輻射減弱系數(shù)81847032燃料種類修正系數(shù)對低反應的燃料 =1對高反應的燃料=0.50.533燃燒方法修正系數(shù)對室燃爐 =0.1對層燃爐=0.030134煤粉火焰輻射減弱系數(shù)2.707835火焰黑度1-e-kps0.82236爐膛黑度091337爐膛出口煙氣溫度(計算值)1191.48338計算誤差91.4839爐膛出口煙氣焓15229.96640爐膛有效熱輻射放熱量10339.63841輻射受熱面平均熱負荷163900.35642爐膛截面熱強度4

38、764676.5243爐膛容積熱強度233023.733.3.2爐膛頂棚輻射受熱面系熱量及工質(zhì)焓增的計算表3-9 爐膛頂棚輻射受熱面系熱量及工質(zhì)焓增的計算表序號名稱符號單位公式結(jié)果1頂棚管徑382節(jié)距47.53排數(shù)1684頂棚管角系數(shù)查鍋爐課程設計指導書表<標準>線算圖10.985頂棚面積36.796蒸汽流通面積158X(3.14X0.032)/40.1127爐膛頂棚熱負荷分配不均勻系數(shù)查鍋爐課程設計指導書表<標準>線算圖110678爐膛頂棚總輻射吸熱量14552090.919減溫水總流量先估后校800010爐膛頂棚蒸汽流量-29200011爐膛頂棚蒸汽焓量/49.83

39、612爐膛頂棚進口蒸汽焓查鍋爐課程設計指導書附錄B-6 B-72708.33513爐膛頂棚出口蒸汽焓 +2758.17114爐膛頂棚出口蒸汽溫度查鍋爐課程設計指導書附錄B-6 B-7317.683.4 水系統(tǒng)及水冷壁結(jié)構設計爐膛四周水冷壁全部采用60×6mm的密封的光管式水冷壁。水冷系統(tǒng)主要是由大直徑的下降管、分配集箱及其支管、水冷壁上升管、汽水引出管、上下集箱、汽包組成的循環(huán)回路。爐水由汽包經(jīng)過4根419×36mm大直徑下降管以及下端的分配集箱，以及44根分配支管均勻的進入12只下集箱，然后分12個循環(huán)回路上升，經(jīng)過上集箱和46根汽水引出管進入汽包；在汽包中汽水混合物經(jīng)內(nèi)

40、部裝置分離清洗，干凈的蒸汽被引入到過熱器中，分離下來的水和省煤器過來的給水混合在一起，再進入大直徑下降管，進行周而復始的循環(huán)。整個水冷壁管，以及敷設其上的爐墻，均通過上集箱的吊桿，懸吊在爐頂鋼架上，受熱面作向下的自由膨脹。水冷壁設有人孔、看火孔、吹灰孔、防爆門孔、點火孔、測量孔等；后墻水冷壁上部由分岔管分為2路，一路折向爐膛，路垂直上升，起懸吊管作用。為使得2路水量的合理分配，以保證均能安全可靠的工作，在垂直懸吊的集箱管孔處設置了帶有短路的10mm節(jié)流孔，伸出集箱底部的短管，從而可以防止因污染物進入節(jié)流孔引起的阻塞。燃燒時為了防止由于爐膛負壓波動所引起的水冷壁以及爐墻薄壁結(jié)構振動而造成的破壞，

41、在水冷壁外面布置了由工字鋼組成的剛性梁，剛性梁在上下方和水冷壁一起膨脹，沿剛性梁長度方向，在結(jié)構上保證可以自由膨脹，剛性梁直接支承于爐膛水冷壁及左右側(cè)包覆和后包覆管上。表3-2 水冷壁結(jié)構設計1前后墻水冷壁回路個數(shù)個（8+1.27）/2.5=3.7（按每個回路加熱寬度2.5選?。?2左右側(cè)墻水冷壁回路個數(shù)個（7.4+1.27）/2.5=3.46（按每個回路加熱寬度2.5選?。?3管徑及壁厚選取60×64管子管距按/=1.31.35選取80.55前后墻管子根數(shù)根按/+1=102.7選取1156左右側(cè)墻管子根數(shù)根按/+1=94.2選取1073.5 燃燒器結(jié)構設計燃燒器為正四角大小切圓布置

42、，假想小切圓200mm，大切圓700mm，一次風噴口分3層布置，帶滿負荷共8個一次噴口。燃燒器的一、二、三次風噴口的位置，自上至下為（三）、（二）、（二）、（一）、（一）、（二），一次風噴口分為上下2組分隔，以提高一次風氣流的剛性。為了適應煤種變化和調(diào)整燃燒工況，煤粉噴燃器各噴嘴做成可調(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)燃燒特性或運行人員的實踐經(jīng)驗擺動噴嘴的傾角，當一個噴嘴在水平位置上，相鄰噴嘴只能擺動10度左右，若所有的噴嘴一起同向擺動可擺動約正負20度。整個燃燒器通過連接體焊于水冷壁上，與水冷壁一起膨脹。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，

43、最大燃油量按鍋爐額定蒸發(fā)量的40%計算，裝于中、下二次風噴口內(nèi)，共8只油槍。表3-3 燃燒器結(jié)構尺寸計算序號名稱符號單位計算公式或數(shù)據(jù)來源數(shù)值1一次風速選取2535302二次風速選取3545403三次風速選取4060504一次風率%選取305三次風率%由制粉系統(tǒng)的設計計算確定的磨煤廢氣份額206二次風率%100-507一次風溫oC由制粉系統(tǒng)的設計計算確定2008二次風溫oC-103109三次風溫oC由制粉系統(tǒng)的設計計算確定7010燃燒器數(shù)量個四角布置411一次風口面積（單只）0.07112二次風口面積（單只）0.05913三次風口面積（單只）0.05714燃燒器假想切圓直徑選取65015燃燒器

44、矩形對角線長度11822.825416特性比值初步選定917特性比值由式(2-7)確定40.2 18燃燒器噴口寬度35019一次風噴口高度/20220二次風噴口高度/16921三次風噴口高度/16322燃燒器高度 按、的要求，畫出燃燒器噴口結(jié)構尺寸圖（圖3-4），得hr;核算=9,接近原選定值，不必重算340023燃燒器中心線的高度553524最下一排燃燒器的下邊緣距冷灰斗上沿的距離按=(45) 選取1.4四、對流受熱面的熱力計算4.1 屏的結(jié)構數(shù)據(jù)計算屏式過熱器，在熱力計算方面具有以下特點：（1） 在換熱方式上，既受煙氣沖刷，又吸收爐膛及屏間高溫煙氣的熱輻射；（2） 屏式過熱器多屬于中間過熱器，其進出口處的工質(zhì)參數(shù)，在進行屏的計算時，往往為未知數(shù)；（3） 屏與屏之間橫向節(jié)距大，煙氣流速低，且從刷不完全。所以，某些交換參數(shù)，如利用系數(shù)、傳熱系數(shù)等的計算方法，不同于一般對流受熱面；（4） 若屏進出口工質(zhì)參數(shù)均為未知數(shù)，需先在過熱器系統(tǒng)中分級定溫，然后計算另一端的參數(shù)。假設的參數(shù)是否準確，需在相應的受熱面熱力計算之后校準；（5） 進行屏的熱力計算時，應注意混合式減溫器對屏入口工質(zhì)參數(shù)的影響。表4-1 屏的結(jié)構數(shù)據(jù)計算表序號名稱符號單位公式及計算結(jié)果1管子外徑