锅炉原理设计—125祝慧雯(学)

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125t/hs)中参数燃煤锅炉的热力计算

1.设计任务

（1）锅炉额定蒸发量D=125t/h

（2）蒸汽参数：

1）汽包蒸汽压力：p=

= MPa

2）过热器出口蒸汽压力：p

gr

3）过热器出口蒸汽温度：t

=450℃

gr

=170℃

（3）给水温度：t

gs

》

= MPa

（4）给水压力：p

gs

2%

（5）排污率：p

pm

（6）排烟温度：θ

=140℃

py

=370℃

（7）预热空气温度：t

rk

（8）冷空气温度：t

30℃

lk=

（9）空气中含水蒸汽量：d=10g/kg

2.燃料特性：

*

（1）燃料名称：阳泉无烟煤

（2）煤的收到基成分：

=%

1)碳C

ar

2)氢H

=%

ar

=%

3)氧O

ar

=%

4)氮N

ar

5)硫S

=%

ar

=%

6)水分M

ar

7)|

8)灰分A ar=%

（3）煤的干燥无灰基挥发份V

=9%

daf

=26400kJ/kg

（4）煤的收到基低位发热量：Q

ar,net,p

（5）灰熔点特性：

DT=1400℃

ST=1500℃

FT＞1500℃

=1

（6）煤的可磨度：K

km

.

3.确定锅炉基本结构

采用单锅筒Ⅱ型布置，上升烟道为燃烧室及凝渣管。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管式空气预热器。

整个炉膛全部布满水冷壁，炉膛出口凝渣管簇由锅炉后墙水冷壁延伸组成，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。

采用光管水冷壁。

对流过热器分两级布置，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。

省煤器和空气预热器采用两级配合布置，以节省受热面，减少钢材消耗量。

锅炉采用四根集中下降管，分别供水给12组水冷壁系统。

燃烧方式采用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。

锅炉本体结构见附图。

4.辅助计算

（1）燃烧产物容积计算

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

@

（2）空气平衡及焓温表

1）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容积见表I-2，炉膛出口处过量空气系数按表4-2取。

I-2烟气特性

烟道各处过量空气系数及各受热面的漏风系数列于表I-1中。空气预热器出口热空气的过量空气系数:ß''=a l-△a l-△a f=）不同过量空气系数下燃烧产物的焓温表见表I-3

3）锅炉热平衡及燃料消耗计算见表I-4

I-5 燃烧室设计及计算

1．燃烧室尺寸的决定

（1）炉膛宽度及深度

)

因采用角置直流式燃烧器，炉膛采用正方形截图。按表8-39取炉膛截面热负荷q F=2519kW/㎡，炉膛截面F=㎡，取炉膛宽度a=，炉膛深度，布置Φ60*3的水冷壁管，管间距s=64mm，侧面墙的管数为100根，前、后墙的管数为98根。

（2）燃烧室炉墙面积的决定

燃烧室侧面尺寸见附表，决定过程见表I-5。

{

2.粉煤燃烧器的型式及布置

采用角置直流式粉煤燃烧器，分布于炉膛四角，燃烧器的中心距冷灰斗上沿为。每组燃烧器都有两个一次风口，两个二次风口和两个废气燃烧器，燃烧器的结构计算见表I-6。

3.燃烧室水冷壁布置

；

水冷壁采用Φ60的光管，管节距s=64mm，管子悬挂炉墙，管子中心和炉墙距e=0,。每面墙宽6213mm，侧面墙的管数为100根，前、后墙的管数为98根。后墙水冷壁管子在折角处有叉管，直叉管垂直向上连接联箱，可以承受后墙管子和炉墙的重量，斜叉管组成凝渣管和折焰角。凝渣管有24*3=72根管子，折焰角上有22根管子，另4根管子直接与联箱相连。

侧墙水冷壁向上延伸，在折焰角区域和凝渣管区域形成附加受热面。

燃烧室的传热计算见表I-8

4.燃烧室辐射吸热量的分配

—

燃烧室辐射吸热量中有部分由凝渣管及高温过热器吸收。

（1）凝渣管直接吸收燃烧室的辐射热量

现凝渣管有三排，总的角系数为

X nz=1-（1-X）3=1-（）3=

凝渣管辐射受热面为

H nz=X nz F ch=*=㎡

由于出口窗位于燃烧室上部，热负荷比较小，需要计算沿高度的热负荷不均匀系数。出口窗中心的高度h ck，从冷灰斗中心到炉顶的总高度为H1，根据

h ck/H1==

\

燃烧器中心相对高度x r=，查图15-4的2线，得到h rh=

凝渣管吸收的辐射热量为：

Q f nz=h rh q f H nz=**=（kW）

（2）高温过热器直接吸收燃烧室的辐射热量

Q f gr= h rh q f（）=（kW）

（3）水冷壁的平均辐射受热面热负荷

q s=[ Q1B j-( Q f nz- Q f gr)]*1/+

=[×－（＋）]×1/=（kW/㎡）

<

5.凝渣管的传计算

凝渣管束是错列布置的，由后墙水冷壁延伸而成，每四根相邻的管子组成第1、2、3排和折焰角，所以凝渣管的横向节距为4×64㎜。