大型锅炉屏式过热器热力计算方法分析
某660 MW锅炉低温过热器和后屏过热器长期高幅值超温分析及治理
No. 2 (Ser.227)Apr. 2021第2期(总第227期)2021年4月山西电力SHANXI ELECTRIC POWER某660 MW 锅炉低温过热器和后屏过热器长期高幅值超温分析及治理邵兴恩1,李前宇2,祝艳平1(1.岱海发电有限责任公司,内蒙古床城013750; 2.北京京能电力股份有限公司,北京100124)摘要:某锅炉进行了低氮燃烧器、节能减排综合升级改造,使锅炉运行工况偏离设计值较大,引起低温过热器、后屏过热器等受热面管壁严重超温。
通过对超温点、超温时间统计分析,提出了整改措施。
关键词:受热面;壁温;逻辑;氧量;风量中图分类号:TK223.3文献标志码:B文章编号:1671-0320(2021)02-0060-050引言也带来一些问题,尤其是存在锅炉低过和后屏长期某660 MW 发电机组,锅炉为亚临界、控制循环、一次中间再热汽包炉、直流燃烧器四角布置、切向燃烧、正压直吹式制粉系统,屏式过热器(以下简称“屏过”)布置在炉膛出口处,末级过热器(以下简 称“末过”)布置在炉膛折焰角上方,末级再热器(以下简称“末再”)位于水平烟道入口处。
锅炉设计煤种为准格尔烟煤。
2011年1月投入商业运营,2013年进行低氮燃烧器改造,2018年进行节能减排综合升级改造,机组容量由600 MW 增至660 MW,锅 炉的供汽参数由16.67 MPa/541七/539七提升至16.97 MPa/571七/569 °C 0 2013年低氮燃烧器改造、2018节能减排综合升级改造后,虽然660 MW 发电 机组的其他性能有所提高,节能减排效果明显,但收稿日期:2020-11-07,修回日期:2021-01-05作者简介:邵兴恩(1983),男,山东泰安人,2007年毕业于华北电力大学热能与动力工程专业,工程师,从事火电厂运行管理 和技术研究工作;李前宇(1981),男,江苏宿迁人,2005年毕业于清华大学 热能工程系动力工程与工程热物理专业,硕士,高级工程 师,从事动力工程及工程热物理方面的研究和电厂技术 管虹作;祝艳平(1971),男,内蒙古赤峰人,2011年毕业于华北电 力大学热能与动力工程专业,工程师,从事电站锅炉运行管理工作。
600MW机组锅炉屏式过热器壁温测试及三维计算
oF B L R E OI E QUI ’E 0R 6 0 M W NI P D F 0 P U T
XU ihu n PA N Ha c a , Che g CH ENG ta ZHANG a b 。 n , Zu in , Ling o
1 H e a o ica e ti Po rS r e & De i n t u e Zh n z o 5 07, na o i c , . n nPr vn ilElc r we u v y c sgnI si t , e g h u 4 00 t He n Pr vn e PRC
热能基 础研究
wa l . nc i d rt c u a e y un e s a hewa lt mp r t r sr b i n o a e u r e t r ls He e,n or e o a c r t l d r t nd t l e e a u e dit i uto n plt n s pe h a e
2 [ 中图分类号 ] T K 2 3
[ 文献标 识码 ] A
01 [ 章 编 号] 1 0 — 3 6 2 1 06— 0 3 —04 文 0 2 3 4( 0 1)
[ OI编 号] 1 . 9 9 jis . 0 2—3 6 . 0 1 0 . 1 D 0 3 6 /.s n 1 0 34 21. 60 3 THE EAS M UREM ENT TES AND r T rHREE —DI ENSI 】 M oNAL CALCULATI oN oF ALL —TEM PERATURE W FoR PLATEN UPERHEATER S
475t/h CFB锅炉屏式过热器超温问题的分析
v n v r e tn s p tf r r n t e p p r i e ms o p r to n tu t r e o ain, n a c e to e h ai g i u o wa d i h a e n tr fo e ai n a d sr c u e r n v to e h n -
维普资讯
第 4期
2o 0 8年 7月
锅
炉
制
造
No 4 .
BOI LER M ANUF ACTURI NG
J 12 08 u.0
文章 编 号 :N 3—14 ( 0 8 0 0 1 0 C2 2 9 20 )4— 0 1— 4
4 5thC B锅 炉 屏 式 过 热 器 超 温 问 题 的 分 析 7 / F
y i ft e ma n c u e fo e h a i g p o lm . n v e o h a s s,a tc n c lm e s r o p e sso h i a s so v r e tn r b e I iw ft e c u e e h i a a u e t r -
屏 过热段 和 高 温 过 热 器 之 间 布 置 二 级 喷 水 减 温
收 稿 日期 :0 8— 5一l 20 0 2
作者简介: 祁晓锋( 9 一) 男 , 苏, 18 , 江 景德镇 陶瓷学院热能与动力工程专 业毕业 , 学学位 , 正攻 读景德 镇陶瓷 学院热 能与动力 工 工 现
e ig t e o e ai n e ce c fCFB b ie . sn h p r t f in y o o i ol r K e r s: y wo d CFB b ie ; a e u r e tr; v r e tn o lr p n ls pe h a e o e h ai g
锅炉设计基础
锅炉设计基础
b.集中下降管的管孔不得开在焊缝上。其 他焊接管孔亦应避免开在焊缝上及其热 影响区。如不能避免时,在管孔周围 60mm(若管孔直径大于60mm,则取孔径 值)范围内的焊缝经射线或超声波探伤合 格,并且焊缝在管孔边缘上不存在夹渣, 管接头焊后经热处理消除应力的情况下, 方可在焊缝上及热影响区开孔。
– 1.扶梯和平台的布置应保证操作人员能顺利通向需 要经常
– 2.扶梯和平台应防滑,平台应有防火设施。 – 3.扶梯、平台和需要操作及检查的炉顶周围,都应
有铅直高度不小于1000mm的栏杆、扶手和高度不 小于80mm的挡脚板。 – 4.扶梯的倾斜角度以45°- 50°为宜。如布置上有困 难时,倾斜角度可以适当增大。
(14)装有可分式铸铁省煤器的锅炉, 宜采用旁路烟道或其他有效措施,同时 应装设旁通水路。装有不可分式省煤器 的锅炉,应装设再循环管或采取其他措 施防止锅炉启动点火时省煤器烧坏;
锅炉设计基础
(15)膜式水冷壁鳍片与管子材料的膨 胀系数应相近,鳍片宽度应保证鳍片各 部分在锅炉运行中的温度不超过所用材 的许用温度;
锅炉设计基础
锅炉设计基础
一、概述 1、锅炉设计的几个主要方面 ( 1 )锅炉结构设计 ( 2 )锅炉燃烧系统设计 ( 3 )锅炉燃烧计算 ( 4 )锅炉热力计算 ( 5 )管壁温度计算 ( 6 )锅炉强度计算 ( 7 )锅炉水动力计算(含流动阻力计算) ( 8 )锅炉空气动力计算
膛的空气量均大于理论空气量,其比值称为 过量空气系数。一般取1.2左右,根据燃料特 性选取。
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。
锅炉原理-第七章锅炉传热计算
炉膛传热计算 ❖ 炉膛传热原理 ❖ 炉膛黑度计算 ❖ 炉膛受热面的辐 射特性 ❖ 炉膛传热计算方 法 ❖ 炉膛结构和热负 荷分布
对流受热面计算 ❖ 传热特点 ❖ 传热计算 ❖ 传热系数 ❖ 积灰污染对传热的 影响 ❖ 温压计算 ❖ 受热面布置和计算
炉膛传热原理
炉膛辐射传热特点
炉膛传热过程 ➢ 燃烧与传热—动态过程
炉膛热负荷分布
沿炉高某段的平均热负荷:qfi=ηgqf kw/m2 炉膛各侧壁的平均热负荷:qfb=ηbqf kw/m2 当炉膛出口为屏式受热面时,考虑屏间烟气向炉 膛的反辐射,炉膛出口截面的热负荷为:qfp=βqfi kw/m2
对流受热面传热特点
对流受热面中同时存在对流和辐射传热,但对 流传热的份额大,故采用对流传热的计算公式, 在传热系数中同时计及辐射传热因素。
炉膛结构和热负荷分布
炉膛结构
➢ 燃料对炉膛尺寸的影响。 燃料不同炉膛尺寸由小到大依次为:天然气、油、
煤粉。 煤种不同:烟煤挥发分高,易于着火和燃烧,炉
膛尺寸相对小些; 褐煤水分多,烟气容积大,炉膛容积要求较大; 无烟煤挥发分少,着火和燃尽困难,除了燃烧器
采用稳焰措施,还要延长在炉膛的停留时间。
炉膛结构和热负荷分布
➢ 炉壁的表面温度为Tb,黑度为ab,面积为同侧炉 墙的面积
炉膛传热原理
炉膛辐射传热公式
物理、数学模型
➢ 通过以上假定,炉膛传热计算就简化为两个互 相平行的无限大平面间的辐射传热。根据斯蒂 芬—波尔兹曼定律,可得:
辐射传热方程式: BjQf asFb0 Th4y Tb4
系统黑度:
as
污染系数
ψ、x、ζ关系 ψ=xζ (该式只在当水冷壁管的s/d〉1、水冷壁管表 面受到污染、管壁为非黑体时才成立。)
超临界锅炉屏式过热器受热面超温原因分析及对策
2 屏 式 过 热 器 超 温 原 因分 析
经过 现 场试 验 和数 据分 析 , 为 屏 式 过热 器 超 认
温 的主要 原 因如下 :
控 制 逻辑 决定 一次 风量偏 大 必然 会造 成二 次风量 偏
低 , 而使燃 烧 器 区域 缺 氧燃烧 。 从 ( ) 次风 量 测 量 装 置 不 准 , 炉 总 风 量 计 算 4二 锅 逻 辑 不合理 。长期运 行 发现 , 锅 炉二 次风 测量 装 1 置 测量 结果 比实 际偏 大 。在 同样 负荷 和入炉 煤质情
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
关键词 : 临界 ; 超 超温 ; 火焰 中心 ; 燃烧调整
中 图 分 类 号 :K 2 . 2 T 233 文 献 标 志 码 : B 文 章 编 号 :6 4—15 ( 00 0 0 1 0 17 9 1 2 1 )5— 0 6— 2
O 引言
安徽 华 电 宿 州发 电 有 限 公 司 一 期 工 程 为 2台 6 0MW 超 临界 燃煤 机组 , 炉 由东 方锅 炉厂 设计 制 0 锅 造 , 有 6台 Z M1 3型 中速 磨煤 机 , 台磨炼 机设 配 G 1 每
1 屏式过热器超温情况
安徽华 电宿 州 发 电有 限公 司 1锅 炉 大 修 结 束
后 , 30M 至 5 0 在 5 W 2 升负荷过程 中 , MW 尤其 是启 动 上层磨煤机 后 , 式 过 热器 出 口 A B两侧 存 在 着 明 屏 / 显 的汽温偏差 , A侧 汽温 明显偏 高 , 在减 温 水全 开 的
前各 台磨 煤机 的 出粉 细度见 表 2 。
表 2 调 整 前 各 台磨 煤 机 的 出粉 细 度
磨 煤 机 调整 前 分离 器 挡 板 开 度
230吨锅炉屏式过热器热力计算
热力计算 入口烟温 入口烟气焓 屏区对流传热 θ' I' Q
fh
℃ kJ/kg kJ/kg kJ/kg kJ/kg ℃ ℃ K kJ/kg kJ/kg kJ/kg
炉膛出口烟温 查焓温表 假定后复校 假定后复校 I'-(Q+Qfh)/ψ 查焓温表 1/2(θ'+θ") θ+273 假定后复校 假定后复校 Q-ΔQd-ΔQn
(5)炉内传热数据 炉内屏区辐射热流 考虑反向辐射的系数 屏区改正辐射强度 计算煤耗量 保热系数 屏入口辐射热 qf β qfp Bj ψ Qf kJ/kg qfpH'f/Bj Kw/m2 — Kw/m2 kg/s 给定 θ=1127,从图11-17取得 βqf 95.37 0.96 91.5552 7.153 0.995 871
℃ ℃ kJ/kg % kg/s ℃ kJ/kg kJ/kg ℃ ℃ ℃ kJ/kg % ℃ ℃ kJ/kg % %
θ"-t" 1/2(Δtx+Δtb) HΔtk/Bj×103 (Qd-Qch)/Qd×% (230t-12t)*1000/3600(12t减温蒸汽流量) 查上表 查蒸汽表(P=10.79MPa) I'd+BjΔQd/Dd 查蒸汽表(P=10.79MPa) 1/2×(t'd+t"d) θ-td HdΔtdk/(Bj×103) (ΔQd-ΔQchd)/ΔQd×% 给定 θ-t's HsΔtsk/(Bj×103) (ΔQs-ΔQchs)/ΔQs×% Q-(Qch+ΔQchd+ΔQchs)/Q
小温差 温压 屏本身对流传热量 屏本身传热误差 顶棚过热器附加受热面蒸汽流量 顶棚入口蒸汽温度 顶棚入口蒸汽焓 顶棚出口蒸汽焓 顶棚出口蒸汽温度 顶棚蒸汽平均温度 温压 顶棚蒸汽附加受热面吸热 误差 水冷壁附加受热面工质温度 温压 水冷壁附加受热面吸热量 误差 总误差
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。
锅炉热力计算
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。
5/12
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
1/12
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
锅炉热力计算中两个重要参数的校核方法
锅炉热力计算中两个重要参数的校核方法姚万业;王晶晶;赵振宁;童家麟【摘要】针对锅炉校核计算中最复杂的减温水校核和烟气份额校核进行了讨论,提出了适用于电站锅炉的普遍校核方法,并以某400 t/h中间再热锅炉为例阐述了两个校核的具体步骤,以便于更加准确完成锅炉校核热力计算.【期刊名称】《电力科学与工程》【年(卷),期】2012(028)011【总页数】5页(P66-70)【关键词】锅炉;减温水;烟气份额;热力计算【作者】姚万业;王晶晶;赵振宁;童家麟【作者单位】华北电力大学控制与计算机工程学院,河北保定071003;华北电力大学控制与计算机工程学院,河北保定071003;华北电力科学研究院有限责任公司,北京100045;华北电力大学能源动力与机械工程学院,河北保定071003【正文语种】中文【中图分类】TK2220 引言锅炉热力计算是评价锅炉安全性和经济性最主要的途径[1],是锅炉整体计算的核心,对锅炉的设计、改造及运行有着极其重要的作用。
锅炉热力计算主要分为设计计算和校核计算两种。
设计计算是以额定负荷为前提,在锅炉的给水参数和锅炉燃料成分已知的情况下,计算满足额定蒸发量、额定蒸汽参数及选定经济指标的锅炉各个受热面的所需结构尺寸;校核计算是指以校核工况下的锅炉参数和燃料特性为基础数据,在锅炉各受热面结构参数已知或改变某些受热面结构尺寸的前提下,对锅炉效率、燃料消耗量及各受热面进出口的工质温度、烟气温度、烟气流量、空气温度、空气流量等进行的计算[2~9]。
一般情况下,在进行新锅炉的设计或对现有锅炉进行计算时都采用校核计算。
减温水校核及烟气份额校核是锅炉热力计算中最重要和复杂的两个校核。
对于不同的锅炉,由于蒸汽、烟气流程及锅炉结构的多变性,减温水和烟气份额数据的选取、校核的顺序及计算误差超出范围后如何调整也不尽相同。
尤其是在面对多支路或多个喷水减温装置时,多变量的校核情况更为复杂。
关于减温水校核及烟气份额校核方法进行研究的资料和文章很少。
锅炉课程设计结果分析
第十五节热力计算结果数据分析一、关于炉内结焦与炉膛出口烟温的分析结焦的根本原因是熔化状态下的灰沉积在受热面上,煤灰对于高温受热面沾污结焦的倾向,可用灰熔点温度及灰的主要成分来判断煤灰的结渣指标。
造成炉内结焦原因:(1)有炉内呈还原性气氛,结渣性增强;(2)一次风速偏低;(3)一次风管风量分配不均,造成炉膛火焰偏斜;(4)锅炉运行时负压太高,漏风严重,使主燃烧区严重缺风,还原性加强;(5)运行中燃烧器向下摆动过低,致使煤粉气流直接冲刷冷灰斗;(6)所烧的煤种易结焦;(7)长时间未吹灰;(8)分级燃烧过度,主燃烧区域缺氧,氧量及总风量偏小等原因。
而在该设计校核中主要需要进行分析的是炉膛出口烟温与炉内结焦的关系。
从经济观点分析,燃煤炉膛出口烟温在1200~1250℃时,大中容量锅炉内辐射受热面和对流受热面吸热的分配率最好,可使总的受热面金属消耗量最少,但是炉内受热面的布置应保证锅炉运行的安全,即保证炉膛出口后的受热面不结焦为前提,因此炉膛出口烟温实际选取值比上述范围要低一些。
在任何情况下,进入密集对流受热面的烟温不得高于煤质灰分的变形温度(我所核算的煤质灰分的变形温度DT=1060℃),并应留有一定的富裕度。
但是,给我的煤质的核算结果却是炉膛出口烟温为1205℃,远大于煤质灰分的变形温度,因此,如果在这种锅炉中燃烧我所选取的煤种,那么必然会产生炉内结焦。
解决方案:如果核算给出的这种锅炉一定要燃烧该种煤,那么就需要调整炉膛结构尺寸和布置,重新对炉膛进行热力计算,一般情况调整炉膛的高度比较方便。
二、关于过热汽温的控制分析维持稳定的过热汽温是保证锅炉机组运行安全和经济所必须的,对于电厂锅炉来说,要求在运行中维持过热汽温的变动不超过±5~10℃。
另外,从保护过热器受热面来说,除了汽温应维持正常以外,还要保持某一级过热器的管壁温度不超过这一级过热器所采用的钢材的许用温度,因此锅炉汽温的调节除了满足汽轮机的要求之外,还有保护过热器本身的作用。
锅炉热力计算方法
低压低温的小容量锅炉
低压低温的小容量锅炉
低压低温的小容量锅炉
低压低温的小容量锅炉
低压低温的小容量锅炉
低压低温的小容量锅炉
低压低温的小容量锅炉
低压低温的小容量锅炉
低压低温的小容量锅炉
低压低温的小容量锅炉
低压低温的小容量锅炉
热力计算任务及计算顺序
设计计算在额定负荷下、按指定燃料进行的,为了估计固定
结构下锅炉在其他负荷下、或燃用非设计燃料时锅炉的工 作特性,进行校核热力计算。
目的: 估计锅炉在非设计条件下的热力参数和经济指标 寻求改进锅炉结构的措施 为选择辅助设备和进行其它计算提供原始资料
热力计算任务及计算顺序
已知:结构数据 改变:负荷、燃料、运行工况、某些受热面结构 确定:
l" 将↑,Vy也将↑,
和t Wy都↑,于是Q↑
tgr将↑。为保证tgr维持在额定值,就必须增加 D
省煤器: 如原来不沸腾,有可能接近或成为沸腾的;
如原来是沸腾的,则增加了沸腾度。
trk将↑。
py↑,从而↑q2 。
灰分(A)的影响
(1)影响磨损 A影响磨损程度,A不同应采用不同的结构特性和Wy。
低压小容量锅炉
低压小容量锅炉
中参数锅炉
Qgr=19.8%: 对流过热器 Qzf=62.6%: 水冷壁
凝渣管束 Qsm=17.6%: 沸腾省煤器
空气预热器
对高参数锅炉
Qgr=29.8%: 对流过热器 顶棚过热器 屏式过热器
Qzf=49.8%: 水冷壁 Qsm=20.4%: 省煤器
空气预热器
对超高参数带有中间再热的锅炉
锅炉原理课程设计—220t_h锅炉整体校核热力计算
锅炉原理课程设计—220t_h锅炉整体校核热力计算新疆大学课程设计任务书13-14 学年第 1学期学院: 电气工程学院专业: 热能与动力工程学生姓名: *** 学号: ***课程设计题目: 220t/h锅炉整体校核热力计算煤种徐州烟煤起迄日期: 2013年 12月 23 日 ~ 7>2014年1月3 日课程设计地点: 二教指导教师: ***系主任: ***下达任务书日期: 2013年 12 月 23 日课程设计任务书1.设计目的:课程设计是专业课学习过程中的一个非常重要的实践性环节。
它为综合应用所学的专业知识提供了一次很好的实践机会,而且通过课程设计可以加强学生对本课程及相关课程理论及专业知识的理解和掌握,训练并提高其在理论计算、工程绘图、资料文献查阅、运用相关标准与规范及计算机应用等方面的能力;同时,为其它专业课程的学习和毕业设计(论文)奠定良好的基础。
2.设计内容和要求(包括原始数据、技术参数、条件、设计要求等):一、锅炉规范1、锅炉额定蒸发量:Dc220t/h2、给水温度:tgs215℃3、过热蒸汽温度:tgr5404、过热蒸汽压力(表压):pgr9.8MPa5、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:见指导书P410、烟气流程:炉膛→屏式过热器→高温对流过热器→低温对流过热器→高温省煤器→高温空气预热器→低温省煤器→低温空气预热器锅炉受热面的布置结构示意图见指导书P5所示。
二、燃料的特性煤种:徐州烟煤(煤种的具体参数见指导书P8表1-7)3.设计工作任务及工作量的要求〔包括课程设计计算说明书论文、图纸、实物样品等〕:1、锅炉辅助设计计算。
2、受热面热力计算。
3、受热面数据分析及材料整理课程设计任务书4.主要参考文献:1.锅炉原理2.锅炉课程设计指导书5.设计成果形式及要求:设计成果形式:1、设计计算说明书。
300MW循环流化床锅炉屏过管壁超温分析
片水 冷 蒸 发屏 。锅 炉共 设 有 八 台给煤 装 置 和 四个 石 灰石 给料 口 , 给 煤装 置 和石 灰 石 口全 部 置 于炉 前 , 在 前墙 水 冷 壁 下部 收 缩段 沿 宽 度 方 向均 匀 布 置 。炉膛 底部 是 由水 冷壁 管 弯 制 围成 的水 冷风 室 ,在 炉膛 水 冷 风 室 侧 下 点 火 风 道 内布 置 有 四 台 床 下 风 道 燃 烧 器, 燃烧 器 配有 高 能点 火 装置 。炉膛后 墙 平 均布 置六 台滚 筒 冷渣 器 。炉 膛 与尾 部竖 井 之 间 , 布 置有 三 台汽 冷式 旋 风 分 离器 ,其 下部 各 布 置 一 台非 机 械 型分 路 “ J ” 回料装 置 。尾 部 竖井 烟 道 由包墙 分 隔 , 在锅 炉 深 度 方 向形 成 双烟 道 结构 , 前 烟道 布 置低 温再 热 器 , 后 烟 道从 上 到 下依 次 布 置有 高 温 过热 器 、 低 温过 热 器 , 向下前 后 烟 道合 成 一个 ,在 其 中布 置有 螺 旋 鳍 片管 式 省煤 器 和 卧式 空 气 预热 器 ,空 气 预热 器 采 用光 管 式, 沿 炉 宽方 向双进 双 出。 受热 面 采 用 全悬 吊方 式 , 钢 架 为 双 排 柱 钢 结 构 。 屏 式 过 热 器 材 质 为
江 苏 徐 矿 综 合 利 用 发 电 有 限 公 司 一 期 2× 3 0 0 MW 机 组 配 套 的 是 东 方 锅 炉 ( 集 团 )生 产 的 D G 一 1 0 6 5 / 1 7 . 5 — 5 4 1 / 5 4 1 一 I I 1 9型锅 炉 ,是该 厂 自主 研 发 制 造 的亚 临 界 参 数 国产 循 环 流 化 床 单 汽 包 炉 , 自 然循 环 , 单炉膛 , 一 次 中 间再 热 , 汽 冷式 旋 风 分 离器 , 平衡 通 风 , 露天 布 置 , 燃煤 , 固态排 渣 。 炉 膛 内布 置有 十二 片屏 式过 热 器 管屏 、六 片 屏式 再 热 器 管屏 和二
锅炉热力计算书
第一节热力计算汇总1.煤质资料
2.受热面结构尺寸
3.锅炉设计参数
4.热损失及热负荷(设计煤种)
注:
1.热负荷按燃料低位热值,不含风热计算
2.燃烧器投运层数是从下而上。
5.介质温度(设计煤种)
6.烟气温度
7.烟气平均流速(设计煤种)
8.吸热量
9.烟、空气流量(设计煤种)
10.空气温度(设计煤种)
11.锅炉设计参数(校核煤种)
12.热损失及热负荷
注:
1.热负荷按燃料低位热值,不含风热计算
2.燃烧器投运层数是从下而上。
15.烟气平均流速(校核煤种)
16.吸热量(校核煤种)
17.烟、空气流量(校核煤种)
18.空气温度(校核煤种)。
大容量锅炉屏式过热器传热计算方法的研究
大容量锅炉屏式过热器传热计算方法的研究
樊泉桂
【期刊名称】《华北电力大学学报(自然科学版)》
【年(卷),期】1997(000)004
【摘要】提出了大容量锅炉屏式过热器传热计算新方法,不仅能突出屏式过热器传热过程的实际规律,而且计算简便,对一些重要的细节进行了比较详细的理论分析。
【总页数】1页(P59)
【作者】樊泉桂
【作者单位】华北电力大学动力系
【正文语种】中文
【中图分类】TK223.32
【相关文献】
1.塔式锅炉屏式过热器传热特性及壁温研究 [J], 赵超;张忠孝
2.300MW循环流化床锅炉屏式过热器传热特性及壁温研究 [J], 程竹静;管坚
3.富氧燃烧锅炉辐射传热计算方法研究进展与展望 [J], 李建波;李德波;冯永新;钟俊;周杰联
4.电站锅炉屏式过热器壁温计算方法的研究 [J], 王秀清
5.大容量电站锅炉炉膛性能设计参数计算方法研究 [J], 李永兴
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f' hp
7
3 均计入 法 即在入口处计及 那
么在出口也计入
3
4
5 式中Qfh'p 按
2
式计算
而
Q
f'' hp
应按下式计算
Q
f'' hp
Q
f' hp
1-a
ϕp
8
关于屏间烟气向屏后辐射的热量 Q p h 也有
两种处理方法
1 传统方法 即认为该辐射热来自从炉
膛的辐射热 校核的热量 Qpqd 为下式
Qpqd ϕ I'hp-I''hp
Abstract: Traditional thermal calculation method of platen superheater is investigated and a more strict calculation method is proposed in this paper. Comparing these two methods,the author analyzed influences on design and operation of platen superheater brought by differences of calculation methods. Results show that traditional calculation method is not exact in physics and not favorable to safety of superheater. Key words: Boiler Platen superheater Thermal Calculation
由炉膛的热力计算可得炉膛的出口烟温 炉膛的
平均热负荷
q
pj 1
计及热负荷沿炉膛高度的不均
匀
hp
可
得出炉
膛
辐射
给
屏的热量
Q
f' h
p
Q f'hp=
hpq
1pjA
f' hp
2
A
f' hp
为屏进口面积
那么进入屏区的热量就由
两部分
Q
f' hp
I'hp,I 'hp 为屏区的进口烟焓
由于
收稿日期 2000-07-20
参考文献
[ 1 ] 锅炉机组热力计算标准. 机械工业出版社 1976. [ 2 ] 赵翔 任有中.锅 炉课程设计 水利电力出版社 1991. [ 3 ] 陈学俊 陈听宽.锅 炉原理 机械工业出版社 1981. [ 4 ] 田子平.大 型锅炉装置及原理 上海交通大学出版社 1997. [ 5 ] 冯俊凯 沈幼庭.锅 炉原理及计算 科学出版社 1992. [ 6 ] 天然气锅炉. 科学技术出版社重庆分社 1977. [ 7 ] 燃油锅炉燃烧设备及运行. 水利电力出版社 1976.
热量 所以屏区的总吸热量应为
Qpq ϕ I'hp-I''hp -Qph
Q
f'hp-Q
f '' hp
6
与 3 相比 从形式上看似乎两者没有差别
但前者用传热方程校核的热量为 ϕ I'hp-I''hp 而后者所校核的热量是 ϕ I'hp-I''hp -Qph 如果 屏式过热器吸热量变化不大 那么两种不同的处
身的结构等因素使得屏区传热过程为锅炉受热
面中最复杂的一个
在炉膛的热力计算中将炉膛的几何空间视
为由不同物理性质的表面形成的一包敷空间 大
多数情况下屏式过热器烟气进口平面作为炉膛
的出口 因此对屏的灰污系数 ch要引入改正系 数 以修正由于屏间烟气对炉膛的反向辐射
造成的影响
ch
1
与燃料性质及炉膛出口烟温有关 见图1[5 ]
hpqlpjA
f' hp
1-a
ϕp
这样由
3
式
所得出的屏区吸收的炉膛辐射热就有所减少 既
然Q
f
'h'p来自Q
f' hp
那么屏所接受的炉膛辐射热就
应该是相同基准下的两项之差 否则由于 的
修正不严格 将会使屏式过热器的计算吸热量比
实际吸热量偏低 对煤粉炉 值一般大于0.95 所
以对煤粉锅炉影响不是特别明显 而对于燃油 燃
从上面的比较可以看出 对一般煤粉炉而 言 由于 值相对较大 因此对屏的吸热量影响 不是很大 但从物理意义上看 作者提出的不计
的方法更严格 对带屏式过热器的燃油 燃气 锅炉而言 由于 值较小 对屏的吸热量将有 一定影响 至于 Qph 的处理方法 作者认为[ 5 ]的 观点较为严密 并且所得结果对过热器的安全 有利
屏出口汽温/
451 451.6 451
传统方法 来自屏间烟气焓降
表 2 煤粉锅炉 Q ph 的两种处理方法比较
屏出口烟温/
屏总吸热量/kJ/kg
996
1491
990
1540.5
屏出口汽温/
451 454
下面以 400t/ h 锅炉为例对 的 3 种处理方 法作一比较 比较时误差均控制为相同值 同时 对屏间烟气向屏后辐射的热量 Q p h 的两种处理 方法也作一对比 表 1 为煤粉炉 的三种处理 方法比较 表 2 为煤粉炉 Q ph 的两种处理方法的 比较
气炉炉膛出口烟温一般为1300 1400 [ 6,7 ] 从
图 1 可知其值为 0.65 0.4 因此 的处理将会
对燃油 燃气锅炉的屏式过热器产生较大影响
另外对 Q ph 的处理有两种不同的处理方法 传统 方法中[ 1 ]如上文描述 将该项作为炉膛辐射热穿
过屏的一部分 文献[ 5 ]则是把它作为 ϕ I''hp- I''hp 的一部分 作者认为这样更合理一些 因为 从该项的意义上看它应该是屏间烟气所释放的
a
A
f' hp
A
f'' p
Bj
I hp I ''hp
q
pj l
Q
f' hp
Q
f' ' hp
Q ph
Q pq
Q pq d T pj
ϕ ϕp
ch r
hp
符号说明 烟气黑度 后屏进口面积 m2 后屏出口面积 m2 计算燃料量 kg/s 后屏进口烟焓 kJ/kg 后屏进口烟焓 kJ/kg 炉膛平均热负荷 kJ/kg.m2 炉膛辐射到后屏进口的热量 kJ/kg 穿过后屏的炉膛辐射热 kJ/kg 屏间烟气向屏后的辐射热 kJ/kg 屏区的吸热量 kJ/kg 屏区的对流吸热量 kJ/kg 屏间烟气的平均温度 考虑屏间烟气反向辐射的改正系数 保热系数 后屏进口对出口的穿透角系数 屏的灰污系数 燃料特性系数 沿炉膛高度的热负荷不均系数
第 31 卷第 12 期 20第001年2 期12 月
锅炉技术 樊保国等 大B O型I锅L E炉R屏 式T E过C H热N器O L热O力G Y计算方法分析
VOL.31,NO.12 Dec., 21000
大型锅炉屏式过热器热力计算方法分析 Thermal Calculation Analysis of Platen Superheater
理方法就会引起屏出口烟焓 I''hp的差别 将对以 后的受热面的计算造成影响
1.3 不同计算方法的比较
综上所述 关于改正系数 有 3 种不同处
理方法
1 即传统方法 按 3 4 5 式计算
2 不计 法 即考虑到炉内计算中已经
计及
因此在Q
f' hp
中不再计入
3
4
5
式中
Q
f' hp
为
Q
f' hp
hpq
lpjA
0 前言
众所周知 锅炉的热力计算是锅炉设计和校
核的主要内容 现今我国通用的计算方法基本是
依据原苏联热工研究院制定的 锅炉热力计算标
准
1973 年标准
该标准的引入对我国锅炉
工业的发展起了重要的作用 由于屏式过热器处
在高温烟气区 它吸收的热量一部分来自炉膛的
辐射热 一部分来自流过自身的烟气所释放的热
量 在传统的计算方法中 考虑到屏区的烟气对
2
锅炉技术
第 31 卷
图 1 炉膛与屏分界面灰污系数的改正系数 1-固体燃料 2-液体燃料 3-气体燃料
屏区的特殊结构 炉膛辐射给屏以及屏间烟气释
放出的热量并没有全部落在屏区受热面上 一部
分要穿过屏区落到屏后的受热面 如图 2 所示
图中 I''hp 为屏出口烟焓
Q
f hp
为炉膛辐射给屏而
穿过的部分 Q hp 为屏间烟气辐射热穿过屏的部
分 按传统方法屏区吸收的热量为
Qpq ϕ I'hp-I''hp
Q fh'p-Q f'hp'
3
Q
f'' hp
Q fh'p
1-a
ϕp/
+Qph
4
Q ph 5.67 10-11a A pf''T 4pj r/Bj
5
式中 a 屏间烟气黑度
ϕp 屏入口对出口的角系数
A fp'' 屏出口面积
T
4 pj
屏间平均烟温
炉膛的反向辐射 对来自炉膛的辐射热引入一改
正系数 [ 1 4 ] 然而 的应用以及对各项热量
的处理却带来了计算的不严格 以下先对传统的
计算方法作一简介
1 屏式过热器的热力计算方法
1.1 传统的计算方法 屏式过热器 后屏 区一般由几个不同性质
的受热面组成 屏区的上部是低温顶棚过热器
屏区的两侧为水冷壁 屏区由于所处的位置 本
r 燃料特性系数
Bj 计算1.2 问题的提出
从以上的介绍可以看出 实际上在计算炉膛
的热负荷时对炉膛出口的灰污系数已经作了修
正 即引入了 而在计算屏吸收炉内的辐射热
时再次引入 的修正 但对于炉膛经屏辐射到
屏后的热量中
的影响又消失了
即
Q
f' hp