【正文】 J/kg 查水蒸汽表 [7] (P＝ ) 11 蒸汽平均溫度 t ℃ 12( )????t t 12 煙氣平均溫度 ?pj ℃ 12( )?? ??? ? 805 13 蒸 汽進口比容 v′ m3/kg 查表 [7]p=, t=℃ 14 蒸汽出口比容 v″ m3/kg 查表 [7]p= , t=400℃ 15 蒸汽平均比容 vpj m3/kg (v′+v″) 16 蒸汽流速 w m/s fDpj3600? 17 蒸汽側條件對 流放熱系數 ?0 kw/m2℃ 查線算圖 1216[5] 900103 18 管徑修正 系數 Cd — 查線算圖 1216[5] 19 蒸汽側對流放 熱系數 ?2 kw/m2℃ ?0Cd 891103 20 水蒸汽容積份 額 rHO2 — 煙氣特性 21 三原子氣體容 積份額 rn — 煙氣特性 22 積灰系數 ε m2℃ /kw 取用[5] 5 23 灰壁溫度 tb ℃ )()1(2 frpj HBt ??? ?? Ⅰ型自然循環(huán)蒸汽鍋爐設計 哈爾濱理工大學學士學位論文 22 24 三原子氣體輻 射力 Pqs MPa．m sPrn ?? 25 三原子氣體輻 射減弱系數 kq 1/MPa． m ( . )( . )7 8 1610 1 1 0 37 27310002? ? ? ?r s rH Oepj q? ? 26 煙氣黑度 ay — psqe???1 27 條件輻射放熱 系數 ?0 kw/m2℃ 查線算圖 1215[5] 146103 28 輻射放熱系數 ?f kw/m2℃ ya?? 103 29 煙氣流速 w m/s 273 )273( ? ?ypjyj FVB ? 30 條件對流放熱 系數 ?0 kw/m2℃ 查線算圖 126[5] 70103 31 修正系數 Cs Cw Cz 查線算圖 126[5] 1 32 對流放熱系數 ?d kw/m2℃ zws ccc?? 103 33 熱有效系數 ? — 取用 [5] 34 煙氣側對流放 熱系數 1? kw/m2℃ ? ?d f? 103 35 傳熱系數 k kw/m2℃ ?????rpfrpf ??? )1)(1(211 103 36 最大溫差 ?tmax ℃ t???? 510 37 最小溫差 ?tmin ℃ t???? 478 38 平均溫壓 ?t ℃ minmaxminmaxln tttt?? ??? 39 系數 A η1 η2 P / ℃ ℃ / Hsl/H ?? ??? tt ??? t?????2 210 178 40 比值 R / τ1/τ2 Ⅰ型自然循環(huán)蒸汽鍋爐設計 哈爾濱理工大學學士學位論文 23 41 溫壓修正系數 ψt / 查線算圖 122[5] 42 傳熱量 Qcr kJ/kg jtBtHk ?? 43 誤差百分數 ? Q % 100??rpcrrpQ 誤差校核的百分比小與 2% 管束計算 管束結構計算 鍋爐管束結構 見圖 45。 42186。 42186。 表 410 省煤器熱力計算表 序號 名稱 符號 單位 計算公式及來源 數值 1 入口煙溫 ?? ℃ 表 49 320 2 入口煙焓 ?I kJ/kg 表 49 3 出口煙溫 ?? ℃ 先假定，后校核 270 4 出口煙焓 ?I kJ/kg 表 43 5 煙氣放熱量 Qrp kJ/kg ?( )? ? ???I I ILK?? 0 Ⅰ型自然循環(huán)蒸汽鍋爐設計 哈爾濱理工大學學士學位論文 28 6 給水溫度 t’ ℃ 給定 105 7 給水焓 igs kJ/kg 查附表 A7[7]， p= 8 出口水焓 i? kJ/kg DD BQi pwjrpgs ??? 9 出口水溫 t? ℃ 查附表 A7[7]， p= 130 10 平均煙溫 ?pj ℃ )(21 ?? ??? 295 11 煙氣流速 wy m/s 273 )273( ? ?ypjyj FVB ? 12 條件傳熱系數 k0 kw/m2℃ 查線算圖 126[5] 103 13 修正系數 C0 查線算圖 126[5] 1 14 傳熱系數 k kw/m2℃ C0k0 103 15 最大溫壓 ?tmax ℃ t???? 190 16 最小溫壓 ?tmin ℃ t???? 165 17 平均溫壓 ?t ℃ minmaxminmaxln tttt????? 18 傳熱量 Qcr kJ/kg jBtHk? 19 誤差百分數 ? Q % 100??rpcrrpQ 計算誤差小于 2%，設計合格 . 空氣預熱器計算 空氣預熱器結構計算 空氣預熱器結構示意圖見 圖 48。0 WLCC? 103 16 空氣平均溫度 tpj ℃ 2LKrk tt ? 17 空氣流速 wk m/s 273 )273(0 ? ?f tVB pj 18 空氣橫向沖刷錯列管束放熱系數 ?? kw/m2℃ 查線算圖 126[5] 65103 19 修正系數 CS CZ CW 查線算圖 14[3] σ1= σ2=1 1 1 20 空氣側對流放熱 系數 ?2 kw/m2 ℃ WZS CCC0? 103 Ⅰ型自然循環(huán)蒸汽鍋爐設計 哈爾濱理工大學學士學位論文 31 21 熱有效系數 ? — 取定 [5] 22 傳熱系數 k kw/m2℃ 2121?? ???? 103 23 最大溫壓 ?tmax ℃ lkt??? 135 24 最小溫壓 ?tmin ℃ rKt??? 25 平均溫壓 ?t 39。 空氣預熱器熱力計算 空氣預熱器熱力計算見表 411。 偏移距離 h 225 350 475 600 725 850 975 1100 管 長 L 每排管總長： L= 對流管束受熱面積計算 ： H=28? dL=28= ㎡ 煙氣流通截面積： 1F =（ ） = ㎡ 2F =（ ） = ㎡ Ⅰ型自然循環(huán)蒸汽鍋爐設計 哈爾濱理工大學學士學位論文 25 3F =（ ） = ㎡ 4F =（ ） = ㎡ 5F =（ ） = ㎡ 6F =（ ） = ㎡ pjF =（ 1F + 2F + 3F + 4F + 5F + 6F ） /6= ㎡ 有效輻射層厚度： S=(4 1s 2s / ? 2d 1)=[4(? )1]= 鍋爐管束熱力計算 鍋爐管束熱力計算見表 49。 偏移距離 h 225 350 475 600 725 850 975 1100 管 長 L 1′ 2′ 3′ 4′ 5′ 6′ 7′ 8′ 偏轉角θ 10186。 表 48 管束各組管數據 1 2 3 4 5 6 7 8 偏轉角θ 10186。P 表 45 爐膛熱力計算 表 序號 名稱 符號 單位 計算公式及來源 數值 1. 1 輸入熱量 rQ KJ/㎏ 由表 44 18187 2. 171 冷空氣理論焓 0lkI KJ/㎏ 由表 44 3. 3 爐膛出口過量空氣系數 l? — 由表 41 4. 4 熱空氣溫 度 rkt ℃ 先假定再校核 120 5. 5 熱空氣理 論焓 0rkI KJ/㎏ 由表 43 6. 6 熱空氣帶 入熱量 kQ KJ/㎏ ?? ????? lkrk II ??? )( 1 7. 7 入爐熱量 rQ KJ/㎏ kr QqqqqQ ????? )1 0 0/()1 0 0( 4654 Ⅰ型自然循環(huán)蒸汽鍋爐設計 哈爾濱理工大學學士學位論文 15 8. 8 理論燃燒 溫度 0? ℃ k 由表 43 按 α?l= 查取 9. 9 爐膛出口 煙溫 l? ℃ 假設 1000 10. 10 爐膛出口煙氣焓 lI KJ/㎏ 由表 44 查取 11. 11 平均熱容量 cv KJ/㎏?℃ )/()( 1011 ?? ?? IQ 12. 12 水蒸汽容積份額 OHr2 — 由表 42 13. 13 三原子氣體容積份額 qr — 由表 42 14. 14 飛灰濃度 fh? ㎏ /㎏ 由表 42 15. 15 三原子氣體輻射減弱系數 qk 1/m?MPa qqOH rsr ??? ?? ]1000/)273([ ])Pr10/()[(1012? 16. 16 飛灰輻射減弱系數 fhk 1/m?MPa 7600 fh? /( 39。 表 43 燃燒產物焓溫表 煙氣 溫度 υ℃ VRO2=(m3)標準 /kg VoN2=(m3)標準 /kg VoH2O =(m3)標準 /kg V176。 理論空氣量： Vo=（ Cy+） +=RO2 理論容積： VRO2=（ Cy+） = Nm3kg N2 理論容積： VoN2=+H2O 理論容積： VoH2O=++= Nm3/kg 不同過量空氣系數下燃燒產物的 容積及成分見表 42。所以重型爐墻的結構很簡單，結構形狀接近普通的磚墻。 鍋爐支撐吊掛及鋼架、平臺、護欄、扶梯 扶梯和平臺的布置 保證了操作人員能順利通向需要經常操作和檢查的地方。管子排列從空氣側來說采用錯列。采用了具有簡單彎頭的平面蛇形管。為減輕灰渣粘結，同時考慮支吊方便，采用順列布置。 凝渣管設計 凝渣 管采取直徑 51 的 4 排管子錯列布置在出口煙窗水平方向，即使鍋爐燃燒得不正常在凝渣管簇上結了一些渣，也不會把煙氣的通道堵塞，同時煙氣在通過這個管簇時，它的溫度會降低 50 多度，煙氣中攜帶的飛灰就會因而凝固，不致再結在受熱面上。 此方案布置受熱面比較方便，檢修尾部受熱面也比較方便 [4]。冷 水在省煤器吸熱后進入鍋簡，并沿下降管經下 集箱進入 水冷 壁 。 利用鏈條爐排的不斷移動，實現了給煤和除渣的機械化，降低了運行人 員的勞動強度，改善了勞動環(huán)境。 在我國鍋爐制造業(yè)中，為了便于生產管理和技術開發(fā)等目的，劃分了電站鍋爐和工業(yè)鍋爐兩個制造行業(yè)。 按燃燒方式分類為火床燃燒鍋爐 (也叫層狀燃燒鍋爐、爐排鍋爐 )，火室燃燒鍋爐 (也叫懸浮燃燒鍋爐、煤粉鍋爐 )，旋風燃燒鍋爐，沸騰燃燒鍋爐 (即流化床燃燒鍋爐 )。一臺現代化的 工業(yè) 鍋爐大概由三部分組成： 燃燒設備、鍋爐本體 (包括輻射和對流受熱面 )、鍋爐輔助設備 (包 括上煤設備、爐墻構架、管道閥門、儀表及自 動控制設備 )。為了使小型鍋爐的結構緊湊，大部分受熱面都布置在爐膛內 ,同時，還要確保有一定的氣密性以保證爐膛內進行負壓燃燒。 鍋爐由許多部件組成，包括鍋筒， 過熱器， 空氣預熱器 ,省煤器等。布置省煤器以降低排煙溫度 ,提高鍋爐效率 .布置空氣預熱器 ,加強著火和燃燒 ,同時也可以降低排煙溫度 ,提高鍋爐效率 。 鍋爐按其用途可以分為電站鍋爐、工業(yè)鍋爐、船舶鍋爐和機車鍋爐。 按供熱能力分類為小型鍋爐 (每小時產生不超過 20 噸蒸汽、或每小時供熱不超過 13956kw，或配不超過 3000kw 發(fā)電機組的鍋爐，中型 鍋爐 (配600050000kw 發(fā)電機組的鍋爐 )，大型鍋爐 (配 100000kw 及 以上的發(fā)電機組的鍋爐 )。 按鍋爐本體布置分類為 D 型鍋爐， H 型鍋爐． A 型鍋爐， O 型鍋爐，塔型鍋 爐 等 。 燃料是以 京西安家灘 I 類無煙煤為代表煤種，其低位發(fā)熱量為 18187kJ/kg,揮發(fā)份較低 ，著火較 困難 [2]。 自然循環(huán)鍋爐 工作流程大致如下： 燃料煤運到煤場后經磨煤機磨成煤粉 或者顆粒進入 煤斗 送入爐排，經煤閘門調節(jié)其煤層厚度后進入爐膛燃燒，燃料在爐膛燃燒并釋出大量熱量。 圖 21 鍋爐簡圖 Ⅰ型自然循環(huán)蒸汽鍋爐設計 哈爾濱理工大學學士學位論文 4 第 3章 論證