8高温过热器结构尺寸和热力计算

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高温过热器的计算

7 高温过热器的计算7．1 高温对流过热器结构尺寸 7．1．1管子尺寸 425d mm φ=⨯ 7．1．2冷段横向节距及布置 40L n = （顺列，逆流，双管圈） 7．1．3热段横向节距及布置 39R n = （顺列，顺流，双管圈） 7．1．4横向节距 195mm S = 7．1．5横向节距比 11 2.262dS σ==7．1．6纵向节距 287mm S = 7．1．7纵向节距比 22 2.07dS σ==7．1．8管子纵向排数 28n = 7．1．8冷段蒸汽流通面积 222*0.06424nL Ld f n m π== 注：n d 单位：m下同7．1．9热段蒸汽流通面积 222*0.06284nR Rd fn m π==7．1．10平均流通截面积()/20.0634pjLRff f=+=7．1．11烟气流通面积 2(7.68790.042) 5.4323.3Y m F =-⨯⨯= 7．1．12冷段受热面积 2**( 5.6)237L L z pj pj d m n n l l m H π=== 7．1．13热段受热面积 2**( 5.6)231R R z pj pj d m n n l l m H π=== 7．1．14顶棚受热面积 27.68(0.70.61)10.06LD m F =⨯+= 7．1．15管束前烟室深度 0.7YS m l =7．1．16管束深度 0.61GS m l = 7．1．17辐射层有效厚度 124*0.9(1)0.188s d m πσσ=-= （注：d 单位：m ）7．2高温过热器的热力计算7．2．1进口烟气温度 'GG ϑ=995 0C 查表4-7，凝渣管结构及计算第11项7．2．2进口烟气焓 'GG I = 11821.0703 KJkg查表4-7，凝渣管结构及计算第12项7．2．3进冷段烟气温度 'GGL t = 513.3248 0C 即屏出口蒸汽温度，查表4-6，屏的热力计算7．2．4进冷段烟气焓 'GGL I = 3405.5931 KJ kg即屏出口蒸汽焓，查表4-6，屏的热力计算7．2．5总辐射吸热量 '''f f GGNZQ Q== 157.4649 KJkg7．2．6冷段辐射吸热量 'f f LGGLGGLRLDH QQH H H=•++=237157.464978.0623723110.06⨯=++ KJ kg7．2．7热段辐射吸热量 'f f RGGRGGLRLDH QQH H H=•++=231157.464976.0823723110.06⨯=++KJ kg7．2．8顶棚辐射吸热量 'f f LD GGLDGGLRLDH Q QH HH =•++=10.06157.4649 3.313623723110.06⨯=++KJ kg7．2．9出热段蒸汽温度 ''GGR t = 540 0C （建议取额定值5400C ）7．2．10出热段蒸汽焓 ''GGR i = 3476.45 KJkg查附录二中水和水蒸气性质表，按计算负荷下高温过热段出口压力P = 9.9 MPa （查表1-6）7．2．11出冷段蒸汽温度 ''GGL t =535 0C （先估后校） 7．2．12出冷段蒸汽焓 ''GGL i = 3461.158 KJkg查附录二中水和水蒸气性质表，按计算负荷下高温过热段出口压力P = 10.10 MPa （查表1-6）7．2．13第二次减温水量 2jw D = 2800 KJ h（取用）7．2．14减温水焓 JW i = 923.69 KJ kg 就是给水焓，按P =10.98MPa7．2．15进热段蒸汽焓 '''22()jw jw GGLJW GGRD Di i D D i -+==33461.158(220102800)923.6928003428.863220000⨯⨯-+⨯= KJ kg7．2．16进热段蒸汽温度 'GGR t = 524 0C 查附录二中水和水蒸气性质表，按计算负荷下高温过热段出口压力P =10.10 MPa （查表1-6）7．2．17冷段吸热量 '''21()()/jw j GGL GGL GGLD D Qi i D B =--=(2200002800)(3461.1583364.675)3428.86331642.3221--=662.281KJ kg7．2．18热段吸热量 '''1()/j GGR GGR GGRD D Qi i B =-=220000(3521.24753428.863)797.530131642.3221⨯-=642.329KJ kg 7．2．19高温过热器吸热量 11GGGGLD GGRD QQQ=+=663.6538+642.3231 =1305.9769 KJ kg7．2．20高温过热器对流吸热量 'D f GGGGGGQQQ=-=1305.9769-157.4649=1148.5129KJkg7．2．21顶棚对流吸热器 1GGLDD Q = 48 KJ kg （先估后校）7．2．22高温过热器出口烟焓'''D GGGG GG LF QI I I αϕ=-+∆•=11821.0703-1148.51290.9946+0.025225.44810535.0124⨯=KJ kg7．2．23高过出口烟气温度 ''GG ϑ= 883.7995 0C （查焓温表）， 7．2．24烟气平均温度 '''()2GG GG PJ ϑϑϑ+== 10671.9588 0C7．2．25烟气流速(273)3600273jyPJyyV B WFϑ+=⨯⨯=31642.32217.7569(944.3998273)13.0488360023.3273⨯⨯+=⨯⨯ m s （其中Y V 见表2-9）7．2．26烟气侧放热系数dZSwC C Cαα=•••= 800.9410.9672.192⨯⨯⨯=20()WC m查《标准》线算图12（附录图8）7．2．27冷段蒸汽平均温度 '''()/2GGLPJ GGl GGL t t t =+=(513.3248535)524.16242+=0C7．2．28 冷段蒸汽平均比容 GGL v = 0.034 3Kg m 查附录二中水和水蒸气性表，按冷段进出口压力平均值PJ P = 10.15 MPa（查表1-6）7．2．29冷段蒸汽平均流速 2()(3600)jw GGLGGLPJ LD v D W f-=⨯=3(220102800)0.03431.952236000.0642⨯-⨯=⨯m s 7．2．30冷段蒸汽放热系数GGLα= 3404 20()WC m，odCα•查《标准》线算图15即（附录图11） 7．2．31热段蒸汽平均温度 '''()/2GGRPJ GGR GGR t t t =+= 5405245322+=0C7．2．32热段蒸汽平均比容 GGR v = 0.035 m s查附录二中水和水蒸气性质表，按冷段进出口压力平均值PJ P =10 MPa （查表1-6）7．2．33热段蒸汽平均流速 (3600)GGRGGRPJ RD v W f=⨯⨯=3220100.03534.058736000.0628⨯⨯=⨯ m s 7．2．34热段蒸汽放热系数GGRα= 38000.923496⨯= 20()WC m，odCα•查《标准》线算图15即（附录图11）7．2．35三原子气体辐射减弱系数0.78 1.60.1)(10.37)1000pjQ TK +=-0.1-)(1-1217.39980.371000⨯)=24.711(.)m MPa7．2．36三原子气体容积份额 r = 0.2360 查表2-9烟气特性表7．2．37灰粒的辐射减弱系数H K =88.6804=1(.)m MPa 注：h d 单位：m μ7．2．38烟气质量飞灰浓度 Yμ= 0.0134 3kg m查表2-9烟气特性表7．2．39烟气的辐射减弱系数Q H YK r K K μ=+=24.710.236088.68040.01347.0199⨯+⨯= 1(.)m MPa7．2．40烟气黑度 a =1kpse--=7.01990.10.18810.1236e-⨯⨯-=7．2．41冷段管壁灰污层温度1()3.6j GGGGLHBGGL GGLPJ LQB t t H εα••+=+=131642.32211305.9769(0.0043)3404524.1624717.31843.6237⨯⨯++=⨯0C ，其中：0.0043ε=7．2．42热段管壁灰污层温度 1()3.6j GGGGRHBGGR GGRPJ RQB t t H εα••+=+==131642.32211305.9769(0.0043)3404532 3.6237⨯⨯++⨯=759.89110C ，其中：0.0043ε=7．2．43冷段辐射放热系数FGGLα=22.04 20()WC modCα•查《标准》线算图19即（附录图12）7．2．44热段辐射放热系数FGGRα=23.12 20()W C modCα•查《标准》线算图19即（附录图12）7．2．45修正后冷段辐射放热系数0.250.071273[10.4((]1000))GGLPJ YS F GGL FGGLGSt l l αα+=+• =0.250.07524.16242730.722.04[10.4((]10000.61))+⨯+•=33.255420()W C m 7．2．46修正后热段辐射放热系数0.250.071273[10.4((]1000))GGRPJ YS F GGR FGGRGSt l l αα+=+• =0.250.075322730.723.12[10.4((]10000.61))+⨯+•=31.964620()W C m 7．2．47冷段传热系数11GGL GGL GGLK ψαααα•==+105.447434040.65105.44743404⨯⨯=+66.4814 20()W C m （其中ψ—热有效系数，对烟煤ψ=0.65。

浅谈有关锅炉的校核计算

浅谈有关锅炉的校核计算摘要：为了方便锅炉设计的计算，在这里浅谈了有关锅炉校核计算的事项，从煤的特性到锅炉的设计结构和外界等综合因素校锅炉参数。

关键词：锅炉校核计算；参数；因素；综合1引言锅炉机组的热力计算，一般都从燃料的燃烧和热平衡计算开始，然后按烟气流向欧陆机组的各个受热面（炉膛、过热器等等）进行计算，锅炉热力计算分为设计计算和校核计算，两者计算方法差不多，其区别在于计算任务和所求的数据不同。

校核计算的任务是在给定的锅炉负荷和燃料特性的前提下，按锅炉机组已有的结构和尺寸，去确定各个受热面交界出的水温、汽温、空气和烟气温度、锅炉热效率、燃料消耗量以及空气和烟气的流量和流速。

进行校核计算是为了估计锅炉机组按指定燃料运行的经济指标，寻求必需的改进锅炉结构的措施，选择辅助设备以及空气动力、水动力、壁温和强度等计算提供原始资料。

2 概述对锅炉机组做校核计算时，不仅烟气的中间温度是未知数，而且排烟温度和热空气温度，有是连过热蒸汽的温度也是未知数。

因此在计算时，上述温度需先假定，然后用渐进法去确定，所谓逐渐接近法就是当一个参数未知而用已知量直接求解又条件不足时，可以先假设一个目标参数的值，将其带入进行运算。

并求出另一参数的值。

然后用求出的参数值对目标参量进行校核。

如果误差合格，则假设值便可作为问题的解，而如果校核不合格，则应把进行校核时得到的目标参数值作为已知，重新代入计算，直到校核误差达到要求为止。

根据锅炉基本结构和燃料特性（收到基、挥发分、灰熔点特性、可磨度、低位发热量），锅炉设计参数有锅炉额定蒸发量、过热蒸汽参数、汽包蒸汽压力、给水参数、排污率、排烟温度、与热空气温度、冷空气温度、空气中含水蒸气量。

3 设计步骤第一步:进行锅炉热平衡计算，设定热空气温度，确定锅炉热效率，根据过热器出口焓、再热器进出口焓、给水焓以及蒸汽流量确定锅炉有效利用热以及燃料消耗量。

3.1 空气平衡烟道（炉膛、凝渣管簇、高温省煤器、高温空气预热器、高温过热器、低温过热器、低温省煤器、低温空气预热器）各处空气系数（出口和入口）及各受热面的漏风系数（），空气预热器出口热空气的过量空气系数为：，为制粉系统漏风系数（以理论空气量为基础）3.2燃烧产物的体积及焓的计算3.2.1理论空气量：3.2.2理论氮容积3.2.3三原子气体容积3.2.4理论水蒸汽容积3.3燃烧产物的平均特性、热平衡及燃料消耗量和烟气焓温的计算可根据《锅炉热力计算标准方法》、焓温表等相关公式求出。

锅炉机组热力计算(完整版)

136
1
186 0.65 103.93 63.3 161.7 105.0
js
ξ (a d +a f ) 查附录2表8 ψ a 1 a 2 /(a 1 +a 2 ) θ "- t" θ ' - t' 3.6k Δ tA
gz /B j (Q d gz -Q cr gz )/Q d gz ×100
500.27841 -14.24
y /d
50.00 0.0028889 34.44 7.26 118.19 3.80
h
调用函数 ky(rh2o ， pns, θ pj)
kyr n
调用函数 kh( θ pj)
khμ
h
k y r n +k h μ kps 1-e
-kps
11.07 0.152 0.141
pj ， t hb )
调用函数af(a ，θ ξ 取1.0
ld+bf fj
单位
MPa
℃
kg/h kJ/kg kJ/kg kJ/kg
℃
kJ/kg kJ/kg kJ/kg
10 进口烟焓 11 进口烟温 12 高温再热器对流传热量 13 省煤器附加吸热量 14 炉顶及包覆过热器附加吸热量 15 烟气出口焓 16 烟气出口温度 17 较大温差 18 较小温差 19 平均温差 20 传热系数 21 计算对流受热面积 22 蒸汽质量流速 23 蒸汽流通截面积 24 管子外径壁厚 25 每根管子截面积管子总根数建议值 26 管子总根数横向节距建议值 27 横向节距管排数建议值 28 管排数 29 每排管子根数 30 每根管子长度 31 管子弯曲半径纵向管子弯曲后排数纵向管间距进口处管子直段长出口处管子直段长

锅炉课程设计说明书

锅炉课程设计说明书一、基本资料1.锅炉额定蒸发量：De=670t／h2.给水温度：tgs=250℃3.过热蒸汽温度：t gr=540℃4.过热蒸汽压力（表压）=14.0MPa5.制粉系统：风扇直吹式6.燃烧方式：四角切圆燃烧7.排渣方式：固态8.环境温度：12℃9.过热蒸汽流程：10.再热蒸汽流程：汽轮机高压缸低温再热器高温再热器汽轮机中压缸11.烟气流程：炉膛前屏过热器后屏过热器高温对流过热器高温再热器低温再热器省煤器空气预热器二、煤质资料(设计煤种）：元宝山褐煤碳C ar=39.3 % 氢H ar=2.7 % 氧O ar=11.2%氮N ar=0.6 % 硫S ar=0.9% 灰分A ar=21.3%水分M ar=24 % 挥发分V daf=37% 低位发热量Q ar,net,p=14580kJ/kgDT=1150℃ST=1300℃FT=1360℃三、锅炉概况本锅炉为Π型布置，自然循环煤粉锅炉。

锅炉燃用元宝山褐煤，采用中速磨磨煤，直吹送粉系统送粉，正四角布置直流燃烧器，按假想切圆组织燃烧。

锅炉构架全部为钢结构，除省煤器和空气预热器用支撑方式外，锅炉本体全部悬吊在顶板上。

锅炉外部配有外护板。

锅炉采用单锅筒，集中下降管，自然循环系统。

锅炉前部为炉膛，四周布满膜式水冷壁，炉膛出口处布置屏式过热器，水平烟道内装设高温一级过热器，尾部竖井依次布置省煤器、空气预热器。

水平烟道向室为膜式壁顶棚包墙管。

炉膛上部出口处，沿炉膛宽度方向布置8片前屏过热器，横向节距为1300mm，其后布置16片后屏过热器，横向节距为676mm，高温过热器布置在后屏过热器之后，位于折焰角的斜坡上。

再热器分为高、低温两组，分别位于水平烟道及尾部竖井。

全部受热面采用悬吊和支撑结合的方式。

竖烟井深度7600mm，其上部布置省煤器，尾部竖井后侧布置两台回转式空气预热器。

锅炉的气温调节，主蒸汽采用一、二级喷水减温，再热蒸汽采用烟气挡板，作升温调节，此外，在高温再热器进口处设有事故喷水装置，作为不得已时的降温措施。

锅炉整体热力计算和壁温计算

一、锅炉整体热力计算1 计算方法本报告根据原苏联73年颁布的适合于大容量《电站锅炉机组热力计算标准方法》，进行了锅炉机组的热力计算和中温再热器及低温过热器出口垂直段管壁金属温度计算，计算报告中所选取的有关计算参数和计算式均出自该标准的相应章节。

对所基于的计算方法的主要内容简述如下。

锅炉的整体热力计算为一典型的校核热力计算，各个受热面及锅炉整体的热力计算均需经过反复迭代和校核过程，全部热力计算过程通过计算机FORTRAN5.0高级语言编程计算完成。

管壁温度计算分别通过EXCEL 和FORTRAN5.0完成。

1．1锅炉炉膛热力计算所采用的计算炉膛出口烟气温度的关联式为：式中，M —考虑燃烧条件的影响，与炉内火焰最高温度点的位置密切相关，因此，取决于燃烧器的布置形式，运行的方式和燃烧的煤种； T ll —燃煤的理论燃烧温度，K ； Bj —锅炉的计算燃煤量；kg/h 。

1．2锅炉对流受热面传热计算的基本方程为传热方程与热平衡方程除炉膛以外的其它受热面的热力校核计算均基于传热方程和工质及烟气侧的热量平衡方程。

计算对流受热面的传热量Q c 的传热方程式为：式中，CV B T F M T cpjj a ︒--+ψ⨯=2731)1067.5(6.031111111"11ϕϑKgKJ Bjt KH Q c /∆=H —受热面面积；⊿t —冷、热流体间的温压，热平衡方程为：既：烟气放出的热量等于蒸汽、水或空气吸收的热量。

烟气侧放热量为：工质吸热量按下列各式分别计算。

a ．屏式过热器及对流过热器，扣除来自炉膛的辐射吸热量Q fb ．布置在尾部烟道中的过热器、再热器、省煤器及直流锅炉的过渡区，按下式计算：2 计算煤种与工况2.1 计算煤质表1 设计煤质数据表(应用基)2.2 计算工况本报告根据委托合同书的计算要求，分别计算了两种不同的工况。

计算工况一 —— 设计工况计算（100％负荷）根据表1中的设计煤质数据，各设计和运行参数均按《标准》推荐的数据选取。

过热器和再热器PPT课件

B G
Qar,netb
保证煤水比即可以维持汽温的稳定。实际过程中控制中间点温度。
7
第四节过热器和再热器的汽温特性
• 再热器的汽温特性
– 再热器的汽温特性原则上与过热器的汽温特性相似，但又有其不同的特点。
– 再热器的汽温受进口汽温影响，其工质进口参数决定于汽轮机高压缸的排汽参数。
• 定压运行时，锅炉负荷降低，汽轮机高压缸排汽温度降低，再热器的进口汽温也随之降低，所以出口汽温一般随之下降。
低)
低少)
调温幅度（℃）～16
～40
～50
延迟时间（s）
65
75
90
32
旁路系统示意图
图6-24 保护再热器的旁路系统示意图 1—锅炉；2—高压缸；3—再热器；4—中压缸；6—凝汽器；7—高压旁路；
8—低压旁路
33
• 为维持过热汽温，需要适当提高B/G比：B不变，适当减小G，但机组负荷降低；满负荷时，G不变，必须增加B，锅炉超出力运行，需注意受热面金属温度，防止超温
4）受热面的污染情况 • 水冷壁结渣，过热汽温有所下降；过热器结渣、积灰，过热汽温下降明显。
5）燃烧器运行（燃烧器的摆动、喷口的投入方式） • 火焰中心高度变化的影响类似于过量空气系数的影响。
3）给水温度
• 给水温度降低，产生一定蒸汽量所需的燃料量增加，与负荷变化相同，对流传热量增加，辐射传热量变化较小。
• 对流式过、再热器汽温升高，辐射式过、再热器汽温基本保持不变。
4）受热面的污染情况 5）饱和蒸汽用量 6）燃烧器运行（燃烧器的摆动、喷口的投入方式） 7）燃料种类和成分
各因素对过热汽温的影响综合表
9
第五节运行中影响汽温的因素

锅炉热力计算

3/3
炉内传热计算模型
炉内传热计算目的确定炉膛出口烟气温度和炉膛的辐射传热量，以便进行对流受热面的换热计算及锅炉热平衡校核。为应用传热学基本原理分析炉内辐射传热，简化计算，需作以下假设
把传热过程和燃烧过程分开，在必须计及燃烧工况影响时，引入经验系数予以考虑
炉内传热只考虑辐射换热，略去约占总换热量5%的对流换热炉内的各物理量（温度、黑度和热负荷等）认为是均匀的与水冷壁相切的平面是火焰的辐射面，也是水冷壁接受火焰辐射的面积，称为水冷壁面积这样，炉内火焰与四周炉壁之间的辐射换热可简化为两个互相平行的无限大平面间的辐射换热来考虑
3/22
工质对流吸热量Qdx
从炉膛（透过屏）向屏后受热面的直接辐射热，即来自炉膛的辐射热量经屏吸收后，继续向屏后受热面辐射的热量
Qf
Qf
(1a)xp
a 为屏间烟气黑度，用后述有关公式计算确定
4/22
工质对流吸热量Qdx
x p 为屏进口截面对出口截面的角系数，表示炉膛辐射热透过屏间空间而
落在屏后面受热面的部分
式中：I
0 rk
、I 0lk
分别为理论热空气、冷空气的焓，KJ/Kg。
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炉膛出口烟气温度及辐射传热量计算式
高温烟气和管壁间辐射换热量应等于炉内烟气的放热量，由此可得炉内辐射传热基本方程式
a 0 p F jT h 4 y B jV p(C T ja T ）
根据相似理论将上述方程变换为无因次相似准则方程可得到炉膛出
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高温烟气和管壁间的辐射换热
根据传热学基本公式，高温烟气每小时传给辐射受热面的热量可
用Q 下f 列a 公式0 计( 算x ：iF i)T (h 4 yT b 4) a 0( x iF i)T h 4(y 1 T T h 4 b 4) yk , W 式中：a 为炉膛黑度；Fi 为布置水冷壁的炉墙面积，m2 ，xi为水

过热器再热器省煤器空预器

★随着压力升高，水转变成蒸汽所需要的预热热逐渐增大，汽化潜热逐渐减小。（P25）
3、积灰、磨损问题
★受热面积灰
1.定义：积灰----当携带飞灰的烟气流经受热面时，部分灰粒沉积在受热面上的现象。 2.积灰的危害：（1）降低传热效果，影响经济性、安全性。（2）积灰严重时，会堵塞部分烟气通道，使烟气阻力增加，增加引风机电耗。 3.措施：（1）控制烟速度。（2）采用吹灰器定期吹灰。
●错列：传热性能好；但烟气阻力大，磨损严重，易结渣和积灰，不易吹灰。
●顺列：传热性能较差；但烟气阻力小，减小磨损，改善结渣和积灰情况，容易吹灰。
2、辐射过（再）热器：以吸收炉膛辐射热为主。（1）布置特点：在炉膛主部。（2）主要形式：前屏和屏过热器、墙式过热器、顶棚过热器。半辐射辐射过过热器热器 ①屏式过热器：屏式过热器.AVI
蒸汽
与表面式减温器相比，喷水减温具有结构简单、调节灵敏、调温能力大等优点；但对冷却水的品质要求较高，一般采用锅炉给水作为冷却水水源。在高压以上的锅炉中给水品质较好，故普遍采用喷水式减温器。
×
×
再热蒸汽事故喷水
4.尾部烟道挡板调节再汽温方式：锅炉的尾部烟
道分隔成2个或3个并列的烟道，在各个烟道中分别布置不同的锅炉受热部件，在其出口处设置烟气挡板。利用挡板改变各并列烟道中的烟气流量，达到调温的目的。这种调温方法对燃料品种的适用范围较广，既可提高也可降低汽温，但调温惰性较大。
顺流
逆流
双逆流
串联混合流
串联混合
并联混合
顺流式过热器与再热器
特点：蒸汽最高温端在烟气低温区，管壁温较低，管子安全性好；平均传热温差小，传热性能差，经济性差。适用：过热器与再热器的高温级。

锅炉汽水阻力计算书-手算版

0.031 0.076192885
五 60
饱和蒸汽引出管阻力低温过热器进口集箱
61 集箱内径
62 引出管规格
63 引出管长度
64 饱和蒸汽温度
65 出口蒸汽压力
66 进口蒸汽压力
67 平均蒸汽压力
68 平均蒸汽比容
69 蒸汽平均密度
70 管子根数
71 管子内径
72 管子流通截面积
73 蒸汽平均流速
74 管子的粗糙度
75 折算摩擦阻力系数
4x0.2=0.8
表2-5 ζjc+ζwt+ζyr+L*λy MPa ∑ζ1*Wy2/(2*Vcp) MPa △P1+△P2 MPa P '+△P
八省煤器阻力 107 省煤器集箱规格 108 蛇形管规格 109 蛇形管内径 110 蛇形管根数 111 介质流通截面积 112 进口介质温度 113 出口介质温度 114 平均介质温度 115 管子的绝对粗糙度 116 折算摩擦阻力系数 117 蛇形管长度 118 介质出口水压力 119 介质进口水压力 120 平均介质压力 121 平均介质比容 122 排污量 123 介质流速 124 蛇形管进口阻力系数
dn1 m 取用φ273x16
Gdg kg/h
tck
℃ 查热力计算知
tjk
℃ 查热力计算知
技术文件号: 共5页第 2 页数值
10000 3.82 104
800.0 1.0
10000
273x16 0.241 10000 450 330.0 390.0 3.82 3.96 3.89 0.072
13.850 100 1.0
7 高过出口集箱规格 8 高过出口集箱内径

7后屏过热器结构尺寸和热力计算

序号符号单位计算公式或数据来源1d×mm 选用2z 1片3n 1根 4c m 据图计算5h pj m 据图计算6s 1mm 7s 1/d s 1/d 8s pj 2mm9s pj 2/d s pj 2/d10x hp 赵翔《锅炉课程设计》附录三图I(a)之511A f pq m 2A f pq =A ch12A p m 2按图计算13A js p m 2A p x hp 14A ld m 2据图计算15A cq m 2据图计算 A ld +A cp17A f p m 218A fld pfj m 2 A sl20m 2根据结构图21m 2根据结构图A24 kg/(m 2*s)（D-D jw2)/()名称符号单位公式单片管子根数屏的深度屏的平均高度横向节距后屏过热器结构尺寸计算名称管径及壁厚屏片数屏区接受炉膛热辐射面积屏的对流受热面积屏的计算对流受热面积屏区炉顶受热面积比值纵向平均节距比值屏的角系数后屏过热器热力计算序号25m屏区两侧水冷壁受热面积屏接受炉膛热辐射面积炉顶附加受热面辐射面积烟气进屏流通截面烟气平均流通截面积蒸汽流通截面积烟气有效辐射层厚度16192223烟气出屏流通截面蒸汽质量流速m 2m 2m 2A pfj A pj S屏区附加受热面积水冷壁附加受热面辐射面积m 2烟气进屏温度Θ'p ℃查表炉膛校核热力计算即炉膛出口烟气温度Θ"1烟气进屏焓h'ypkJ/kg 查表炉膛校核热力计算即炉膛出口烟气焓h"y1烟气出屏温度Θ"p ℃先估后算烟气出屏焓h"yp kJ/kg 查焓温表烟气平均温度Θpj ℃(Θ'p +Θ"p)/2屏区附加受热面对流吸热量Q d pfj kJ/kg 先估后计算，Q ld pfj =83 ,Q slb pfj =130屏的对流吸热量Qd pkJ/kg υ*（h'yp -h"yp +Δα*hlk )-Q dpfj炉膛与屏相互换热系数β赵翔《锅炉课程设计》附录三图Ⅵ炉膛出口烟囱的沿高度热负荷分配系数ηyc赵翔《锅炉课程设计》附录三图Ⅶ屏入口吸收的炉膛辐射热量Q 'f pkJ/kgQ ‘f p =Q hp屏间烟气有效辐射层厚度s m 查表屏的结构数据表屏间烟气压力p Mpa 近似0.1MPa 左右水蒸气容积份额r H2O 查表烟气特性表三原子气体辐射减弱系数k y1/(m ·Mpa)10*（(（0.78+1.6*ΥH2O ）/sqrt(10*p n s ))-0.1)*(1-0.37*T pj /1000)三原子气体和水蒸气容积总份额r nkg/m ³查表烟气特性表灰粒的辐射减弱系数k h 1/(m ·Mpa)55900/power((Θpj +273)^2*d h ^2)烟气质量飞灰浓度μhkg/kg 查表烟气特性表烟气的辐射减弱系数k1/(m ·Mpa)K y *r n +k h *μh567812341314151691011121718屏区烟气黑度α 1-e -kps屏进口对出口的角系数x sqrt((c/s 1)^2+1)-c/s 1注：s 1单位为m燃料种类修正系数ξτ取用屏出口烟囱面积A"pm ²查表4-5屏的结构数据计算炉膛及屏间烟气向屏后受热面的辐射热量Q f p"kJ/kg(Q'fp *(1-α)*x)/β+3600*(б0*α*A ch *T 4pj *ξr )/B j注：σ0=5.67*10-11W/(M ²·K 4)屏区吸收的炉膛辐射热Q f pqkJ/kgQ 'f p -Q"f p屏区附加受热面吸收额辐射热量Q f pfjkJ/kgQ f pq *(A pfj /(A pj +A pfj ))屏区水冷壁吸收的辐射热量Qf pslkJ/kg Qf pq*(A sl /(A pj +A pfj ))屏区顶棚吸收的辐射热量Q f pld kJ/kg Q f pq *(A dp /(A pj +A pfj ))屏吸收的辐射热量Q f p kJ/kg Q f pq -Q f pfj -Q f psl -Q f pld屏吸收的总热量Q p kJ/kg Q dp +Qf p第一级减温水喷水量D jw1kg/h取用第二级减温水喷水量D jw2kg/h 取用屏中蒸汽流量D p kg/h D-D jw2蒸汽进屏焓h'pkJ/kg (（D-D jw1-Dj w2)h"dw +D jw1h gs )/(D-D jw2)蒸汽进屏温度t'p℃查蒸汽特性表，p= 11 mpa蒸汽出屏焓h"p kJ/kg h 'p +B j *Q p /(D-D jw2)蒸汽出屏温度t"p ℃查蒸汽特性表，p= 10.5屏内蒸汽平均温度t pj℃(t 'p +t"p )/221222324192029303132252627283733343536屏内蒸汽平均比容v pj m ³/kg 查蒸汽特性表，p= 10.75 ,t=396.85屏内蒸汽平均流速ωm/s （D-D jw2）V pj /（）管壁对蒸汽的放热系数α2W/(m ²·℃)赵翔《锅炉课程设计》附录三图Ⅸ烟气侧对流放热系数αdW/(m ²·℃)赵翔《锅炉课程设计》附录三图Ⅺ灰污系数ε(m ²·℃)/W赵翔《锅炉课程设计》附录二表Ⅶ管壁灰污层温度t hb ℃t pj +(（ε+1/α2）*B j *Q p )/(3.6*A p js )辐射放热系数αfW/(m ²·℃)赵翔《锅炉课程设计》附录三图xv 利用系数ξ赵翔《锅炉课程设计》附录三图XIV烟气对管壁放热系数αl W/(m ²·℃)ξ*（3.14*αd *d/2s 2x hp +αf ）对流传热系数k W/(m ²·℃)α1/(1+(1+Q fp /Q dp )*(ε+1/α2)*α1)较大温差△t d ℃01p -t 1p较小温差△t x℃0"p -t"p平均温差△t ℃若△t d /△t x ＜1.7则 △t=0.5*（△t d +△t x ）；若△t d /△t x ＞1.7则△t=（△t d -△t x ）/2.3㏒（△t d /△t x ）屏对流传热量Q p ct kJ/kg 3.6*k*△t*A js p /B j误差△Q %100*(Q d p -Q ct p )/Q d p 误差﹤2屏区两侧水冷壁水温t bs ℃查蒸汽特性表平均传热温差△t ℃0pj -t bs 屏区两侧水冷壁对流吸热量Qd pckJ/kg 3.6k △tA cq /B j误差△Q %100*(Qslbpfj -Q d pc )/Q slbpfj 误差﹤10屏区炉顶进口气焓h 1pld kJ/kg h bq +Q ld B j /(D-D jw1-D jw2)屏区炉顶进口气温t1pld℃查蒸汽特性表p=11.4383940464748494243444554555657505152535859屏间烟气平均流速ωy 41m/sB j V y （ Θpj +273）/（273*3600A pj ）数值42*516102.2686.2759114.150.41.20.92101.35398.17366.3222.4128.4450.85896.9093990466.9194.8563.02 75.726192440.129 784.7760551 0.785184744结果1173.57 16214.1107614741.7 1124.785195 1271.51040.970.95880.19 0.7851847440.10.0586 10.052875960.2042 80.876557250.01486 3.2546229130.225508060.1281512690.563.02 328.9943814 551.1956186 221.4341944 30.09066438 87.18018825329.7614242 1601.27182470507050462950 2945.84370 3109.5989694404050.0246 19.305490961916.75 11.22651712390.005 722.431595854.481 109.9419565 62.30738693803.57636719.7851249.198173 1.754781332316.3808.485 138.3931579 -6.456275318 2753.97328。

低温过热器热力计算

m2 m2 m m m m m2 m m m m m m m m — m2
hpj(a-d*Z1) π/4×n×Z1×dn2 0.9d(4σ1σ2/π-1)
21.16 0.09776 0.2064 0.108 0.008 7
nrw×π×d×hg
10.564 75 0.051 0.005 0.041
π/4×dn2×nroof
4.463E-07 1.35 3089.08 0.10 0.004437
w/(m2·℃) 0.023λ/dn(ωgglpjdn/ν)0.8Pr0.4Cd MPa — 设计选定 P*rΣ*s
1/(m·MPa) 10.2(0.78+1.6rH2O/(10.2pns)0.5-0.1)(1-0.37Tpj/1000) 22.270 1/(m·MPa) 43850*ρg/(Tpjdfh)2/3 1/(m·MPa) kqrn+khuy — — — ℃ k — Kps 1-e-kps 参考《原理》式12-61 tpj+Bj*Qc*(ε+1/a2)/(3.6*Adg) tw+273 参考《原理》式12-47a 98.373 7.514 0.15508 0.1437 0.00430 424.55 697.5545 0.8000 15.17 0.40 20.81 1 0.65 91.06 57.49 325.00 217.00 267.37 1761.0 0.67 320.97 303.0 24.77 0.169 322.26 2709.20 10.85 2720.1 11.43 323.77
蒸汽运动粘度蒸汽普朗特数蒸汽放热系数烟气压力 p与s乘积三原子气体辐射减弱系数灰粒辐射减弱系数烟气的辐射减弱系数烟气辐射吸收力烟气黑度灰污系数管壁灰污层温度管壁灰污黑度辐射放热系数燃料修正系数修正后冷段辐射放热系数流通系数热有效系数烟气侧放热系数传热系数逆流较大温差逆流较小温差平均温差低温过热器对流吸热量计算误差底水冷壁工质温度平均传热温差底水冷壁对流吸热量误差炉顶过热器进口汽焓炉顶过热器进口汽温炉顶过热器蒸汽焓增量炉顶过热器出口汽焓炉顶过热器压力炉顶过热器出口汽温

220T锅炉原理热力计算书

锅炉热力计算题目： 220T/锅炉校核热力计算指导者：评阅者：XXXX年 XX 月 XX 日设计（论文）摘要目录1 燃料燃烧计算 (2)2 炉膛校核热力计算 (3)3 炉膛顶部辐射受热面吸热量及工质焓增的计算 (6)4 屏的结构数据计算表 (7)5 屏的热力计算 (8)6 凝渣管结构及计算 (14)7 高温过热器的计算 (15)8 低温过热器的热力计算 (23)9 高温省煤器的热力计算 (26)10 高温空气预热器热力计算 (30)11 低温省煤器热力计算 (33)12 低温空气预热器热力计算 (36)13 锅炉热力计算误差检查 (39)结论 (41)参考文献 (42)致谢 (43)1 燃料燃烧计算1．1燃烧计算1．1．1 理论空气量: V 0 =0.0889(C ar +0.375S ar )+0.265H ar -0.0333O ar0.0889(5.90180.3750.6)0.265 4.40.03339.1=⨯+⨯+⨯-⨯5.9018=Nm 3/kg S ar 1．1．2 理论氮容积: 02N V =0.8100ar N +0.79 V 01.20.80.79 5.9018 4.6720100=⨯+⨯= Nm 3/kg1．1．3 RO2 容积: V R02 = 1.866 100ar C +0.7100ar S 56.90.61.8660.7 1.066100100=⨯+⨯=Nm 3/kg1．1．4理论干烟气容积:0GY V = 02N V + V RO2 4.672 1.066 5.738=+=Nm 3/kg1．1．5理论水蒸气容积:20H OV =11.1 100ar H +1.24 100ar M+1.61d k V 0 (d k =0.01kg/kg) 4.41311.1 1.24 1.610.01 5.908100100=⨯+⨯+⨯⨯0.7446=Nm 3/kg1．1．6飞灰分额:αfh=0.92(查表2-4)1．2锅炉热平衡及燃料消耗量计算1．2．1锅炉输入热量 Q r ≈Q ar,net =22415 kJ/kg 1．2．2排烟温度θPY (估取)= 125c1．2．3排烟焓 I PY =1519.2159 kJ/kg 1．2．4冷空气温度 t LK =20℃1．2．5理论冷空气焓 0LF I =(ct)k V 0 38.2 5.9018225.448=⨯= kJ/kg1．2．6化学未完全燃烧损失 q 3 =0.5% (取用) 1．2．7机械未完全燃烧 q 4 =1.5% (取用)1．2．8排烟处过量空气系数 αpy =1.39(表2-7第二版) 1．2．9排烟损失 q 2 =（100- q 4 ）*（I PY -αpy0LF I ）/ Q r()()100 1.51519.2159 1.39225.448/22415=-⨯-⨯5.2989= %1．2．10散热损失 q 5=0.5% (取用)1．2．11灰渣损失 q 6 = Q 6 /Q r *100 1.06581000.004822415=⨯=%1．2．12锅炉总损失 ∑q= q 2 + q 3 +q 4 +q 5 +q 65.29890.5 1.50.50.00487.8037=++++= %1．2．13锅炉热效率 η=100-∑q 92.1963= % 1．2．14保热系数 φ=1-q 5 /(η+q 5 )0.00510.994692.19630.005=-=+1．2．15过热蒸汽焓 "GG i = 3941.39 kJ/kg(查附录表二中水和水蒸气性质表，高过出口参数 P= 9.9 Mpa t=540℃) 1．2．16给水温度 t GS =215℃ (给定) 1．2．17给水焓 i GS = 923.79 kJ/kg(查附录表二中水和水蒸气性质表，低省入口参数 P=11.57 Mpa t=215℃)1．2．18锅炉有效利用热 Q=D GR ("GG i -"GS I )=()3220103941.39923.79⨯⨯-86.6410=⨯kJ/h1．2．19实际燃料消耗量 B=100*Q/(ηQ r )8100 6.6410/92.196322415=⨯⨯⨯32124.18485= kg/h 1．2．20计算燃料消耗量 B j =B(1- q 4 /100)1.532124.184851100⎛⎫=⨯- ⎪⎝⎭31642.3221= kg/h2 炉膛校核热力计算2．1 炉膛出口过量空气系数"l α = 1.2 （查表1-5漏风系数和过量空气系数）2．2 炉膛漏风系数 △αl = 0.05 （查表1-5漏风系数和过量空气系数）2．3 制粉系统漏风系数 △αZF = 0.1（查表1-5漏风系数和过量空气系数） 2．4 热风温度 t RF = 275 ℃ (估取)2．5 理论热风焓 I 0RF = 2175.4477 kJ/kg （查温焓表）2．6 理论冷风焓 I 0LF = 225.448 kJ/kg （查表2-14）2．7 空气带入炉膛热量 Q K =（α”L -△αL -△αZF ）I 0RF +（△αl +△αZF ）I 0LF()()1.20.050.12175.44770.050.1225.448=--⨯++⨯2318.0312=kJ/kg 2．8对于每公斤燃料送入炉膛的热量Q L = Q r [1-（q 3 + q 6 ）/（100- q 4 ）]+ Q K0.50.00482241512318.0372100 1.5+⎛⎫=⨯-+ ⎪-⎝⎭24618.1632= kJ/kg 2．9理论燃烧温度θ0 24618.163224259.639410019001925.2725677.314124259.6394-=⨯+=-℃（查温焓表）2．10理论燃烧绝对温度T 0 =θ0 +273= 1925.27+273 =2198.27 K 2．11火焰中心相对温度系数X=h r /H l +△x=0.3040(其中h r =4962，H l =22176-4092+1762，△x=0) 2．12系数M =A-BX= 0.59-0.3040⨯0.5=0.438（A 、B 取值查表3-5、3-6） 2．13炉膛出口烟气温度θ”l =1130 ℃ （估取）2．14炉膛出口烟气焓 I ”L = 13612.9332kJ/kg （查温焓表） 2．15烟气平均热容量 V C =（Q L -I ”L ）/（θ0 -θ”L ）24618.163213612.933213.83841925.271130-==-kJ/（kg ℃）2．16水冷壁污染系数ξSL =0.45 （查表3-4水冷壁灰污系数） 2．17水冷壁角系数X SL =0.98 （查3-1炉膛结构数据） 2．18水冷壁热有效系数ψSL =ξSL X SL =0.45⨯0.98=0.441 2．19 屏、炉交界面的污染系数ξYC =β*ξSL =0.98⨯0.45=0.441 (β取0.98) 2．20屏、炉交界面的角系数 X YC =1 (取用)2．21屏、炉交界面的热有效系数 ψYC =ξYC X YC =0.441⨯1=0.441 2．22燃烧器及门孔的热有效系数 ψR =0 (未敷设水冷壁)2．23平均热有效系数 ψPJ =(ψSL F+ψYC F 2 +ψR F YC )/ F L = 0.4372(其中 F=F q +2F C+F h +F LD -F YC 各F 值查表3-1炉膛结构数据) 2. 24炉膛有效辐射层厚度S=5.488m (查表3-1炉膛结构数据) 2．23炉膛内压力 P=0.1MPa2．26水蒸气容积份额 r H20 =0.0994 (查烟气特性表)2．27三原子气体容积份额 r =0.2382 (查烟气特性表) 2. 28三原子气体辐射减弱系数K Q=10.2(=-0.1）(1-0.37"1000l T )140310.20.110.371000⎫⎛⎫=⨯-⨯ ⎪⎪⎝⎭⎭5.1621=2．29烟气质量飞灰浓度 μr=0.01102．30灰粒平均直径 dn =13μm (取用)查附录表一筒式磨煤机 2．31灰粒辐射减弱系数 KH==80.676= 1(.)m MPa2．32燃料种类修正系数 X 1=0.5 注:对低反应的燃料(无烟煤,半无烟煤,贫煤等)X 1=1; 对高反应的燃料(烟煤,褐煤,泥煤,页岩,木柴等) X 1=0.5:2．33燃烧方法修正系数 X 2=0.1 注:对室燃炉X 2=0.1; 对层燃炉X 2=0.03 2．34煤粉火焰辐射减弱系数K=12*10H Q Y r k K X X μ++=5.1621⨯0.2382+80.676⨯0.0110+10⨯0.5⨯0.1=1.2296+0.8874+0.5=2.617 1(.)m MPa2．35火焰黑度 H a =1-kpse -= 2.21130.15.46610.7014e -⨯⨯-=2．36炉膛黑度 l a =(1)HSLHHa a a +-ψ=()0.70140.84190.701410.70140.441=+-⨯2. 37炉膛出口烟气温度(计算值) ''l θ=30.62733600(1)pjLjcM T F T VB ϕσ-+ψ0.61132198.272733600 5.67100.84190.4372693.562198.2730.43810.994631642.322113.83841186.87c-︒=-⎛⎫⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯+ ⎪⨯⨯⎝⎭=注:0σ=5.67×1110-24(*)Wm K j B 单位:kgh2．38计算误差ϑ∆=''l θ-''l θ(估)=1186.27-1130=56.87 (允许误差±1000C ) 2．39炉膛出口烟气焓 ''L I = 14374.748 查焓温表,''l θ按计算值 2．40炉膛有效热辐射放热量f LQ=''()L LQ I ϕ-()0.99462241514374.7487996.8346=⨯-=kJ kg2.41辐射受热面平均热负荷 sq =(3.6)f j LLZ QB S ⨯⨯31642.32217996.834610411.52663.6675.12⨯==⨯2W m2．42炉膛截面热强度Fq =(3.6)jrA QB F ⨯⨯=31642.3221224153827141.2183.651.497⨯=⨯ 2W m2. 43炉膛容积热强度 Vq =(3.6)jrL QB V ⨯⨯31642.322122415187172.14783.61052.6⨯==⨯ 2W m3、炉膛顶部辐射受热面吸热量及工质焓增的计算3．1顶棚管径 d=38 mm (取用) 3．2节距 s=47.5mm (取用) 3．3排数 n=158 (取用)3．4顶棚管角系数 X=0.98 查<标准>线算图1(即附录图1) 3．5顶棚面积 LD F =32.11 2m (取用) 3．6蒸汽流通面积 f=2158(3.14)40.03⨯⨯ =0.112 2m3．7炉膛顶棚热负荷分配不均系数 H μ= 0.68 查<标准>线算图11(即附录图7)(对本炉型:0hX H==0H H=2393823938)3．8炉膛顶棚总辐射吸热量 LD Q =3.6H S LD q F η3.60.6810411.526632.11=⨯⨯⨯ 818400.9636=KJ h3．9减温水总流量 JW D = 6000 KJ h (先估后校)3．10炉膛顶棚蒸汽流量 LD D =JW D D -= 3220106000214000⨯-=KJ h 3．11炉膛顶棚蒸汽焓增 LD i ∆=LDLDQD =818400.9396 3.8243214000= kJ kg3．12炉膛顶棚进口蒸汽焓 'LD i = 2727.72689.22727.7982708.835200--⨯= kJ kg 查附录二中水和水蒸气性质表注:蒸汽参数---汽包压力对应的干饱和蒸汽3．13 炉膛顶棚出口蒸汽焓 ''LD i ='LD i +LD i ∆= 2708.835 3.82432712.6593+= kJkg3．14炉膛顶棚出口蒸汽温度 ''LD t = 316.30820C <查附录二中水和水蒸气性质表>4、屏的结构数据计算表4．1管子外径 d=425Φ⨯ mm 4．2屏的片数 Z=124．3每片屏的管子排数 n=410⨯=40 4．4屏的深度 L=2.076 m 4．5屏的平均高度 h=7.4 m4．6一片屏的平面面积 p F =13.5 2m 4．7屏的横向节距 1S =591 mm 4．8比值 1σ=1dS =14.14．9屏的纵向节距 2S =46 mm 4．10比值 2σ=2dS=1.094．11屏的角系数 p X = 0.98 查《标准》线算图1(即附录1)，曲线5 4．12屏的计算受热面积 PJ H =2P P Z F X = 317 2m 4．13屏区顶棚面积 DP H =高⨯深⨯角系数=15.6 2m4．14屏区两侧水冷壁面积 SL H =高⨯深⨯角系数2⨯=30.1 2m 4．15屏区附加受热面面积 PFJ H =DP H +SL H =45.7 2m 4．16烟气进屏流通面积 '58.8P F = 2m 4．17烟气出屏流通面积 ''50P F = 2m4．18烟气平均流通面积 ''''''254P P Y P PF F F F F ⨯=⨯=+ 2m4．19烟气流通面积 f=212100.0794n d π⨯⨯⨯= 2m (其中0.04220.005nd=-⨯ 单位： m)4．20烟气有效辐射层厚度 11.80.779S h L s ==++ m (注：1S 单位：m)4．21屏区进口烟窗面积 '65.61ch F = 2m <见表3-1 2F > 4．22屏区出口烟窗面积 ''7.68 6.42449.34ch F =⨯= 2m5 屏的热力计算5．1烟气进屏温度 'P ϑ= 1186.870C 查表3-9，炉膛校核热力计算即炉膛出口烟气温度'l θ5．2烟气进屏焓 'P I = 14374.748 KJkg查表3-9，炉膛校核热力计算即炉膛出口烟气焓''L I5．3烟气出屏温度 ''P ϑ= 10000C 《先估后校》 5．4烟气出屏焓 ''P I = 11886.3132KJkg查焓温表5．5烟气平均温度 '''()2P P PJ ϑϑϑ+==1186.8710001093.4352+= 0C5．6屏区附加受热面对流吸热量 D PFJQ = 366KJkg（先估后校）5．7屏的对流吸热量'''0()D DP P LF PJF PQI I I I ϕα=-+∆-()0.994614374.74811886.31323662108.9973=⨯--=KJkg5．8炉膛与屏相互换热系数 β= 0.97 查附录表165．9炉膛出口烟窗的沿高度热负荷分配系数 YC μ= 0.8 查《标准》线算图11（即附录图7）（01984623938LhX H HH===）5． 10炉膛出口烟窗射入屏区的炉膛辐射热量'''()/fP ch LZ YCP LQ Q S I F βϕη=- ()0.970.80.994624618.163214374.74865.61675.12⨯⨯⨯-⨯=768.3233=KJkg5．11三原子气体辐射减弱系数0.78 1.60.1)(10.37)1000pjQ TK +=--1366.43510.20.110.37100010.2 2.0584619580.49441905⎫⎛⎫=⨯-⨯ ⎪⎪⎝⎭⎭=⨯⨯ 10.3810=1(.)m MPa5．12三原子气体容积份额 r= 0.2382 查表2-9烟气特性表 5．13灰粒的辐射减弱系数H K =82.1089==1(.)m MPa 注：h d 单位：m μ5．14烟气质量飞灰浓度 Y μ= 0.0135 3kg m查表2-9烟气特性表5．15烟气的辐射减弱系数Q H YK r K K μ=+=10⨯0.2382+82.1089⨯0.0135=3.58121(.)m MPa5．16屏区烟气黑度 a =1kpse--= 3.58120.10.77910.2434e -⨯⨯-=5．17屏进口对出口的角1LX S==2.0760.13960.591=注：1S 单位：m5．18燃料种类修正系数 0.5R ξ= （取用）5．19屏出口烟窗面积 ''P F = 50 查表4-5，屏的结构数据计算 5．20炉膛及屏间烟气向屏后受热面的辐射热量'''4''0(1)*****3600f f ch pj PRPjxQF T QBααβξσ-=+()()411768.323310.24340.1396 5.67100.243449.341093.4352730.531642.32210.973600-⨯-⨯⨯⨯⨯⨯+⨯=+83.6612135.0401218.7013=+=KJ kg 注：11240 5.67(*)10W m k σ-=⨯ 5．21屏区吸收的炉膛辐射热 '''f f fPQppQQ Q =-=768.3233-218.7013=549.622 KJkg5．22屏区附加受热面吸收的辐射热量*f f PFJPFJPQPJPFJHQQHH =+45.7549.62269.252131745.7=⨯=+KJkg5．23屏区水冷壁吸收的辐射热量*f f SLPSLPQPJPFJHQQHH =+30.1549.62245.612431745.7=⨯=+KJ kg5．24屏区顶棚吸收的辐射热量 *f f DPPLDPQPJPFJHQQHH =+15.6549.62223.639731745.7=⨯=+KJkg5．25屏吸收的辐射热量 ff f PPQPFJQ QQ=-=549.622-69.2521=480.3699 KJkg5．26屏吸收的总热量 Df PPPQ Q Q =+= 2108.9973+480.3699=2589.3672 KJ kg5．27第一级减温水喷水量1jw D = 3200KJ h 《取用》 5．28第二级减温水喷水量2jw D = 2800KJ h 《取用》5．29屏中蒸汽流量 2P jw D D D =-= 3220102800217200⨯-=KJ h 5．30蒸汽进屏温度 'P t = 380 0C 先估后校 5．31蒸汽进屏焓 'P i = 3028.3666KJkg查附录二中水和水蒸气性质表，按计算负荷下进屏P = 10.57 MPa5．32蒸汽出屏焓 '''j PPP PQi B i D+==3028.366631642.32212589.3672217200+⨯3405.5931=KJkg5．33蒸汽出屏温度 ''P t = 513.3248 0C 查附录二中水和水蒸气性质表，按计算负荷下出屏P = 10.2 MPa5．34屏内蒸汽平均温度 '''()2P P PJ t t t +==380513.3248446.66242+=0C5．35平均传热温差 1PJ PJ t t ϑ∆=-= 1093.435-446.6624=646.7726 0C 5．36屏内蒸汽平均比容 v -= 0.0395 3kgm，查附录二中水和水蒸气性质表，按计算负荷下屏进出口压力平均值，PJ P = 10.345 MPa （查表1-6）及PJ t5．37屏内蒸汽流速 *3600*PQ fvD w -==2172000.039524.568736000.097⨯=⨯ m s5．38管壁对蒸汽的放热系数 20*d C αα== 0.98⨯2800=274420(*)WC m 查《标准》线算图15（附录图11）5．39烟气流速 *(1)3600*273jYPJ YYV B w Fϑ=+31642.32217.68201093.4351360054273⨯⎛⎫=⨯+ ⎪⨯⎝⎭6.2585=m s （其中Y V 见表2-9） 5．40烟气侧对流放热系数 0***d Z s w C C C αα== 51.357 2(*)WC m 查《标准》线算图12（附录图8）5．41灰污系数 ε= 0.007520(*)C Wm ，查附录图15曲线2（吹灰）5．42管壁灰污层温度 2*1()*3.6jPhbPJPJQ B t t Hεα=++131642.32212589.3672446.66240.00752744 3.6317⨯⎛⎫=++⨯⎪⨯⎝⎭1011.2971=0C5．43辐射防热系数 0*f ααα== 0.2434⨯374=91.0316 20(*)WC m查《标准》线算图19（附录图12）5．44利用系数 ζ= 1 查附录图15曲线2（吹灰） 5．45烟气侧放热系数 12*(*)2*d f dxS πζααα=+3.1442151.35791.03162460.1396⨯⎛⎫=⨯⨯+ ⎪⨯⨯⎝⎭618.3894=2(*)WC mχ---屏的角系数。

再热器壁温高温计算

锅炉高温再热器壁温计算1、背景及意义近年来，我国火力发电机组逐渐向大容量、高参数方向发展。

在电站锅炉的运行故障中受热面管子爆漏问题一直占据首位，电站锅炉受热面管子爆漏是妨碍机组安全运行的重要因素，占锅炉事故的50%以上，1996年我国火电事故的统计表明电站锅炉受热面管子爆漏占全部锅炉事故的72.2%,其中过热器再热器占36.9%[1]。

近年来通过不断加强受热面管子爆漏的综合治理，电站锅炉爆漏失效次数虽然持续下降但仍然维持在一个较高的水平，这一问题早期出现于国产125MW机组锅炉，后来在国产200MW和300MW机组锅炉以及个别进口锅炉的过热器与再热器中都相继发生，如1978 年投运的广东黄浦发电厂400t/h箱式油炉低温过热器的悬吊管曾发生超温问题，个别管圈的出口汽温达到600，淮北电厂DG670/140-4型锅炉高温再热器由于其集箱引出管的布置方式不合理而造成受热面多次超温爆管，谏壁电厂姚孟电厂和望亭电厂等的国产1000t/h直流锅炉的高温过热器与再热器以及陡河电厂日本日立公司设计制造的250MW机组的亚临界850t/h自然循环锅炉的高温过热器都曾因同屏各管圈的结构设计不合理导致受热面多次发生超温爆管[2]。

进入20世纪80年代以后随着按引进美国CE公司技术设计制造的300MW和600MW 机组控制循环锅炉及同类进口锅炉的成批投运，这些锅炉的再热器系统也普遍发生了由烟温偏差及再热器系统设计不合理引起的汽温偏差与超温爆管问题，例如：按引进技术设计制造的第一台300MW机组控制循环锅炉石横电厂5号炉自1987年6月投运后3年内其末级再热器多次发生超温爆管事故。

而按引进技术设计制造的第一台600MW机组控制循环锅炉平圩电厂1号炉自1989年11月投运后其过热器出口两侧汽温一直存在较大的偏差，华能福州电厂从日本三菱公司进口的350MW 机组锅炉第二级再热器也曾发生超温爆管事故。

随着机组容量的不断增大，锅炉蒸汽参数的不断提高，旧机组服役时间的增加以及新机组投产量和参数的提高，这类事故还有逐年上升的趋势，严重影响了电站系统的安全、经济运行。

锅炉课程设计说明书热能与动力工程专业锅炉毕业设计热力计算

锅炉课程设计说明书目录一、锅炉课程设计的目的 (2)二、锅炉校核计算主要内容 (2)三、整体校核热力计算过程顺序 (2)四、热力校核计算基本参数 (2)五、燃料特性 (3)六、辅助计算 (4)七、炉膛校核热力计算 (8)八、对流受热面热力计算 (13)九、锅炉热力计算误差检验 (19)十、总结 (38)十一、参考数目 (39)一、锅炉课程设计的目的锅炉课程设计思《锅炉原理》课程的重要教学实践环节。

通过课程设计来达到以下目的：对锅炉原理课程的只是得以巩固、充实和提高；掌握锅炉机组的热力计算方法，学会使用热力计算标准和具有综合考虑锅炉机组设计与布置的初步能力。

二、锅炉校核计算主要内容1、锅炉辅助设计：这部分计算的目的是为后面受热面的热力计算提供必要的基本计算数据或者图表。

2、受热面热力计算：其中包含为热力计算提供结构数据的各受热面的结构计算。

3、计算数据的分析：这部分内容是鉴定设计质量的主要数据。

三、整体校核热力计算过程顺序1、列出热力计算的主要原始数据，包括锅炉的主要参数和燃料特性参数。

2、根据燃料、燃烧方式与锅炉结构布置特点，进行锅炉通道空气量平衡计算。

3、理论工况下（a＝1）的燃烧计算。

4、计算锅炉通道内烟气的特性参数。

5、绘制烟气温焓表。

6、锅炉热平衡计算和燃料消耗量的估算。

7、锅炉炉膛热力计算。

8、按烟气流向对各个受热面依次进行热力计算。

9、锅炉整体计算误差的校验。

10、编制主要计算误差的校验。

11、设计分析与结论。

四、热力校核计算基本资参数1）锅炉额定蒸发量：D e＝220t/h2）给水温度：t gs＝215℃3）过热蒸汽温度：t GR＝540℃4）过热蒸汽压力：P GR＝9.8MPa5）制粉系统：中间储仓式（热空气作干燥剂、钢球筒式磨煤机）6）燃烧方式：四角切圆燃烧7）排渣方式：固态8）环境温度：20℃9）蒸汽流程：一次喷水减温二次喷水减温↓↓五、燃料特性：1）燃料名称：XX烟煤2）煤的收到基成分表1-1 燃性特料数据表过剩空气系数的选择，由于是煤粉炉、固态排渣所以炉膛出口过量空气系数选择1.20根据锅炉结构分别选取各部分的漏风系数为固态排渣、屏式水冷壁漏风系数选择0.05您渣管簇、屏式过热器、第一对对流蒸发管簇D>14Kg/s(220t/h)漏风系数0过热器漏风系数0 再热器漏风系数0.03 省煤器漏风系数0.03管式空气预热器每级漏风系数0.03 中间煤粉仓，以热空气作为干燥剂漏风系数0.1表1-2 漏风系数和过量空六、辅助计算：一、锅炉的空气量计算在负压下工作的锅炉机组，炉外的冷空气不断漏入炉膛和烟道内，致使炉膛和烟道各处的空气量、烟气量、温度和焓值相应的发生变化。

6炉膛结构尺寸和热力计算

序号名称计算公式或数据来源1侧墙面积据图据图据图据图 A 1+A 2+A 3+A 42前墙面积据图算3后墙面积据图算4炉膛出口烟窗面积据图算5炉顶包覆面积据图算6燃烧器面积据图7前后侧墙水冷壁角系数按膜式水冷壁选取（近似取1）8炉顶角系数查表按s/d=查取（近似取1）9炉膛出口烟处角系数选取（近似取1）10整个炉膛的平均角系数(2A c x+A q x +A h x+A ch x ch +A ld x ld )/(+A q +A h +A ch +A ld )11炉膛自由容积的水冷壁面积A q +A h +2(Ac -A r /2)+A ch+A ld12炉膛容积A c a炉膛结构尺寸计算V l m 32073.x pj0.9809A zy m 21137.x ld 0.9x ch 1A rm 27.31x 0.9A ch m 280A ld m 249.A q m 2311.A h m 2247.A 4m 213.A C m 2227.A 2m 28.A 3m 2156.符号单位数值A 1m 248.13炉膛的自由容积V l 14自由容积的辐射层有效厚度 3.6V zy /A zy15炉膛的辐射层有效厚度 3.6V l /A zy16燃烧器中心线的高度据图17炉膛高度据图18燃烧器相对高度h r /H l 19火焰中心相对高度h r /H l +ΔX,ΔX 按附录二表Ⅲ查得为序号单位1 2 3 4℃5℃6kJ/kg 7kJ/kg 8kJ/kg 9kJ/kg 10℃11K 12 13℃14kJ/kg15kJ/(kg ℃)16 171819 202122232425m 2炉膛出口屏的热有效系数ψch ξch *X ch 炉膛总面积A lqA zy 炉膛出口屏的污染系数ξch βξsl （β取0.98）炉膛出口屏的角系数X ch 取用炉顶包覆管的角系数x ld 取用炉顶包覆管的热有效系数ψld ξld *X ld 水冷壁有效系数ψsl ξsl *X sl 炉顶包覆管的污染系数ξld 查赵翔《锅炉课程水冷壁污染系数ξsl 查赵翔《锅炉课程水冷壁角系数X sl 查表炉膛结构数据炉膛出口烟气焓h "gl 查温焓表烟气平均热容量V c （Q 1-h"gl )/(φ0-φ"1)系数MM 查赵翔《锅炉课程炉膛出口烟气温度φ"1根据赵翔《锅炉课理论燃烧温度φ0根据Q 1查温焓表理论燃烧绝对温度T 0φ0+273空气带入炉膛热量Q k (α"1-Δα1-Δα燃料送入炉膛的热量Q l Q r *(100-q 3-q 4-理论热风焓h 0rk 查温焓表理论冷风焓h 0lk 查表锅炉热平衡及燃料消耗量计算热风温度t rk 选定冷风温度t lk 给定炉膛漏风系数Δα1查烟气特性表制粉系统漏风系数Δαzf 赵翔《锅炉课程设炉膛热力计算名称符号公式炉膛出口过量空气系数α"1查烟气特性表h r /H l0.1422x l 0.1h r m 3.8H l m 27.1S zym6.5629S m6.5629V zy m32073.2627m 28Mpa 29 30 31Mpa 321/(m ·Mpa)33kg/kg34μm351/(m ·Mpa)3637381/(m ·Mpa)39 4041℃42℃43kJ/kg44kJ/kg45W/m ²46W/m ²q V查赵翔《锅炉课程设计》附录三图Ⅶ49W/m ²50W kj/kg 51(A hp=A ch )kj/kg先假定后校核炉膛容积热强度B *Q r /(3.6*V 1)炉顶辐射分布系数后屏辐射热强度W/m ²W kj/kg后屏吸热量附加过热器总吸热量4748525354后屏辐射吸热分布系数查赵翔《锅炉课程炉顶辐射热强度炉顶吸热量炉膛截面热强度q A B *Q r /(3.6*A l )炉膛有效热辐射放热量Q f l Φ（Q 1-h"yl )辐射受热面平均热负荷q s B j *Q f l /(3.6*A lq )计算误差Δφφ"1-φ"1（估）（允炉膛出口烟气焓h"y1查焓温表，φ"1按计炉膛黑度αl αh /(αh +(1-αh )*ψ炉膛出口烟气温度(计算值）φ"1T O /(M*(3600*σ0α1 煤粉火焰辐射减弱系数k k q * r n +k h *μh +10*x 1*x 2火焰黑度αh 1-e -kps无因次量x 1对低反应的燃料（无烟煤、半无烟煤、贫无因次量x 2对室燃炉x 2=0.1 对灰粒平均直径d h 查附录B-1筒式钢球磨球机（通常取13μ灰粒辐射减弱系数k h 55900/POUWER(T"1²*d h ²,1/3)三原子气体辐射减弱系数k q 10*（（0.78+1.6*r H20）/sqr(10*p n *s)-烟气质量飞灰浓度μh 查烟气特性表三原子气体和水蒸气容积总份额r n 查表烟气特征表三原子气体和水蒸气分压力p n P*r n 炉膛内压力p 近似取0.1MPa 左右水蒸气容积份额r H 20查表烟气特征表平均热有效系数ψpj （ψsl *A+ψ炉膛有效辐射层厚度s 查表炉膛结构数据55kg/h 56kg/h 57kj/kg 58kj/kg60℃先假定后校核约为铭牌负荷的3%左右包覆出口蒸汽焓h bf "59kj/kg kj/kg 附加过热器总吸热量包覆出口蒸汽温度t bf "查蒸汽特性表54附加过热器焓增量饱和蒸汽焓查蒸汽特性表一级减温水量二级减温水量。

过热器系统及其疏水

过热器系统及其疏水过热器系统及其疏水过热器的作用。

将饱和蒸汽加热成具有一定温度的过热蒸汽。

一、过（再）热器的设计布置原则：1）确保过（再）热器外壁温度低于干菜的抗腐蚀和抗氧化温度，并保证其高温持久强度。

2）对厚壁蒸气管道和联箱，温度变化率因限制在3℃以内。

3）行中保持温度稳定，气温的波动范围不超过-5-10℃。

4）过（再）热器系统气温特性好，并有可靠的调温手段，确保在较大的负荷范围内能通过调温装置保持气温在额定值。

保持额定气温的负荷范围：对燃煤汽包锅炉为60%-100%额定负荷；对直流锅炉为30%-100%额定负荷。

5）尽量避免或减少并联管间的热偏差，防止发生高温积灰和高温腐蚀。

二、过热器的布置形式蒸汽参数的提高影响着锅炉收入面的不知。

随着锅炉容量的增大和蒸汽参数的提高，水蒸气所需热量的减少，二蒸发过热热增加，必然包更多的过热器和再热器布置炉膛内，甚至跟高的烟温区，以增加过热热占炉内其热量的比例，降低炉膛出口烟温，避免对流受热面结焦，过热器的金属消耗也因此减少。

过热器布置在不同的位置，换热方式也不同，按换热方式，可将过热器分为对流、辐射及半辐射三种形式，通常采用串及方式将他们构成过热器系统和再热器系统。

对流过热器一般采用蛇形管式，布置在水平烟道或尾部竖直烟道，主要吸收烟道气的对流放热，对流过热器的结构形式较多；按管子的排列形式，可分为错列和顺列两种；按受热面的放置形式，可分为立式和水平式两种；按蒸汽和烟气的相对流动方向，可分为顺流、逆流、双逆流和混流布置四种。

过热器的蛇形管可做成单管圈、双管圈和多管圈形式。

在烟道宽度预先的情况下，为了满足烟气柳树和蒸汽流速的要求，大容量锅炉的过热器一般采用多管圈式，在烟速不变的前提下，可降低蒸汽流速。

增强对流换热的措施有鳍片管、肋片管、内螺纹管。

放置在炉膛中直接吸收火焰辐射热的过热器称为辐射过热器，在大型锅炉中布置辐射过热器对改善气温调节特性及减少材料有利。

辐射过热器的布置方式很多，除了布置成屏式过热器外，还可以不知在炉膛的四周称为墙式器，强势过热器可布置在炉膛上部，也可至上而下布置在一面墙上。

锅炉热力计算流程图

锅炉热力计算流程图
图M
热力计算整体框图
锅炉热力计算流程图
已知：燃料的种类及其
元素分析成分
“RO?宀
计算各受热而水
图2-1燃料燃烧讣算方框图
锅炉热力计算流程图
|计算完低温空气j
预热器后，来校验
排烟温度
图2-2锅炉热平衡及燃料消耗量汁算方框图
锅炉热力计算流程图
图3-1炉膛校核热力汁算方框图
锅炉热力计算流程图
已知：屏入口烟气温度用低温过热器
出口蒸汽温度
校核
计算屏吸收的总热量假定屏出口烟气温度计算屏吸收的辐射热量假立屏进口汽温度计算屏出口蒸汽温度计算烟气和工质的平均温度，以此作为宦性温度 KAM ,“…八‘• [Q [: - Q ：]/Q ：； v 2%_ 是丄计算附加受热而的吸热量Q 需,并判下一个受热而计算图4-2屏的热力计算方框图
图4-7高温省煤器热力计算方框图A
图4-8髙温省煤器热力计算方框图B
图4-10髙温空气预热器热力汁算方框图B
图4-11高温空气预热器热力讣算方框图B
图443低温省煤器热力计算方框图
锅炉热力计算流程图
图4-15低温空气预热器热力计算方框
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