【正文】 B V C 39。 C 39。?? （ 62） I39。同時在米多爾分區(qū)段中，將冷灰斗作為燃燒器的一部分沒有單獨考慮，這樣對計算產(chǎn)生較大的誤差。HP 分別表示大屏接受爐膛的輻射熱的水平界面和大屏與后屏平行的界面，β 是考慮大屏區(qū)高溫?zé)煔鈱t膛反向輻射后的吸熱系數(shù)。爐膛出口煙溫升高，屏區(qū)煙溫提高，大屏的傳熱量增大。p p f P y p y p j pq H q H T H? ? ?? ? ? ? （ 517） 39。 jtq 表示投射到后屏進口斷面上的熱流密度。ff? （ 5— 8） （ 1）后屏進口斷面接受的直接輻射 39。、 39。但后屏過熱器傳熱特性的 主要特點是輻射傳熱，尤其是管間傳熱，所以后屏過熱器的傳熱計算應(yīng)突出管間傳熱。 （ 3）火焰與爐壁對輻射都具有選擇性，灰體模型的誤差較大。 （ 6）改變火焰中心位置方法 擺動式燃燒器多用于燃燒器四角布置鍋爐。 （ 1）噴水減溫方法 大容量鍋爐變工況運行研究 河北工程大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文） 11 噴水減溫是將水直接噴入過熱蒸汽中，水被加熱，汽化和過熱，吸收蒸汽中的熱量，達(dá)到調(diào)節(jié)汽溫的目的。 汽溫特性 鍋爐 負(fù)荷變化時，過熱器與再熱器出口的蒸汽溫度跟隨變化的規(guī)律，稱為汽溫特性。 過量空氣系數(shù)對經(jīng)濟性的影響 過量空氣系數(shù)對運行經(jīng)濟性的影響主要表現(xiàn)在鍋爐排煙損失上。 （ 3） 空氣和煤粉的良好擾動和混合。揮發(fā)分一經(jīng)析出，便馬上著火。（ 3）低位發(fā)熱量 Q：煤的高位發(fā)熱量減去煤樣中水和氫燃燒時生成的水的蒸發(fā)潛熱后的熱值，稱為低位發(fā)熱量，這是在鍋爐運行中煤的有效發(fā)熱量。有時為了使用或研究工作的需要，在計算煤的各成分百分 含量時，可將某種成分不計算在內(nèi)。在變工況特性方面的研究工作做得還少，大都是應(yīng)用國外的經(jīng)驗，因 此，有必要在這方面展開研究，以適應(yīng)當(dāng)前發(fā)展的需要，努力使我國鍋爐變工況運行技術(shù)提高到新的水平。該《標(biāo)準(zhǔn)》是在 100MW 以下鍋爐機組實驗研究的基礎(chǔ)上建立起來的，對于 100MW 以下機組，計算數(shù)據(jù)和實際運行數(shù)據(jù)基本符合。 我國能源資源中以煤炭資源最為豐富，儲藏量為 320xx 億噸，已探明的儲量為 9968 億 噸，可供開采的儲量為 2578 億噸。 20xx 年四月，中國裝機容量突破三億千瓦。輻射式過熱器和屏式過熱器的計算新方法更符合實際運行規(guī)律。第三產(chǎn)業(yè)和民用電量的增長迅速，其 中商業(yè)用電增長高于工業(yè)用電增長速度。變工況運行容易給機組帶來一系列問題：（ 1）熱工參數(shù)達(dá)不到設(shè)計值，影響鍋爐的安全性和經(jīng)濟性。這些標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)定都有自己的特點，并不統(tǒng)一，這不僅不利于鍋爐廠和電廠的交流合作。煤的元素分析是指對煤中 C、 H、 O、 N、 S 五種元素的分析的總稱。 4. 干燥無灰基（可燃基 )：以假想無水、無灰狀態(tài)的煤為基準(zhǔn)。 (7) 灰渣是造成爐膛結(jié)渣和高溫對流受熱面沾污和結(jié)渣的主要來源，降低鍋爐的出力，熔化的灰渣堆爐膛耐火襯磚也有很大的侵蝕性。將煤粉氣流加熱到著火溫度所需的熱量稱為著火熱。燃料在爐內(nèi)的最小停留時間可用下述關(guān)系來表示： min LWy? ? （ 3— 1） 式中 L—— 燃燒器上一次風(fēng)中心至屏下端距離， m Wy —— 煙氣在爐內(nèi)的平均上升速度， m/s ( 2 7 3 )273yjy VBABw ? ?? ?? （ 3— 2） 式中 jB — 計算燃料消耗量， Kg/h； yV — 煙氣體積， 3Nm /Kg p? — 煙氣平均溫度 39。我國煤種繁多，煤炭供應(yīng)渠道多樣化，鍋爐所燒煤質(zhì)多變，且呈不斷下降趨勢。只是，鍋爐負(fù)荷降低時，汽輪機高壓缸排氣溫度降低，再熱器入口汽溫下降。由于高溫再熱器處煙溫高，進口汽溫的降低對其傳熱溫壓的增加影響不大，吸熱量增加很少。 （ 2）爐膛換熱計算方法用于 100MW 以下的鍋爐計算熱力計算時，計算數(shù)據(jù)與實際運行中的試驗數(shù)據(jù)基本符合。 0 . 61 ( )10800L L LLL rbTM q??? ?? （ 5— 1） 式中 rbq 按輸入爐膛的熱量計算的水冷壁熱負(fù)荷 /rb j l bq B Q F?? 公式（ 5－ 1）中引用了新的波爾茲曼準(zhǔn)則數(shù)，它更能反映出爐內(nèi)實際的換熱能力。1 1 2 212T V 39。? （ 5— 6） 所以 1 1 2 212T F 39。39。39。 39。 02 ( 1 ) 39。 （ 2）沿爐膛高度將鍋爐分割成若干個區(qū)段，對每個區(qū)段分別進行傳熱計算，得出各個區(qū)段的煙氣溫度和受熱面熱負(fù)荷。 根據(jù)上面的分析可得能量平衡方程： ( I 39。 輻射換熱的基本公式為： 4l j hQ= A T?? ? （ 67） 在計算 Qz、 Qs、 Qx、 Qu、 Qd 時， l? 、 jA 、 ? 、 hT ，分別取各個區(qū)段相應(yīng)的數(shù)值。 燃燒器區(qū)域溫度的計算 在米多爾分區(qū)段模型中，將燃燒器所在的整個區(qū)域定義為最大放熱區(qū)段。煤粉燃盡率的確定：煤粉在燃燒器區(qū)域內(nèi)的燃燒非常迅速，因此最大放熱區(qū)段中每一區(qū)段的煤粉燃盡率仍然采用整個最大放熱區(qū)段的煤粉燃盡率。39。 dwBjc= 100 ?? （ 64） 式中： ?? 為該區(qū)段中燃料燃盡的份額， dwQ 為低位發(fā)熱量。 以某一區(qū)段為例，在這一區(qū)段中發(fā)生能量交換的過程包括燃燒反應(yīng)、放熱、吸熱和物質(zhì)流動。要計算沿爐膛軸線方向的局部熱負(fù)荷有兩種途徑： （ 1） 按照零維模型方法計算平均熱負(fù)荷，然后利用熱負(fù)荷分布系數(shù)計算局部熱負(fù)荷，分布系數(shù)是通過試驗得到的 即 pjqq?? pjqq?? 式中 pjq — 輻射受熱面的平均熱負(fù)荷 η — 沿爐膛高度方向的熱負(fù)荷分布系數(shù) 這種方法比較簡單，但是熱負(fù)荷分布系數(shù)η是個經(jīng)驗系數(shù)，只能適用于類似的爐型。39。39。39。 39。V39。另一部分煙氣來自分隔屏區(qū)的平行斷面，這部分煙氣的溫度比較低。對于大容量鍋爐，采用原方法進行屏式過熱器和輻射式過熱器的傳熱計算，得出的數(shù)據(jù)和運行存在偏差較大，因此大屏過熱器和屏式過熱器的傳熱計算模型也是需要改進的。但是目前該《標(biāo)準(zhǔn)》仍然是解決工程技術(shù)問題和鍋爐性能研究以及計算機模擬電站鍋爐等熱量過程的主要方法。 （ 3）蒸汽旁通法 當(dāng)再熱汽溫偏高時，調(diào)節(jié)三通閥，使旁 通蒸汽量加大。過熱器離爐膛出口越遠(yuǎn)，過熱器進口煙溫降低，煙氣對過熱器的輻射換熱份額減少，汽溫隨負(fù)荷增加而上升的趨勢更明顯。因此，提高煤粉細(xì)度，可提高燃盡程度；但是提高煤粉細(xì)度，則制粉電耗增加，這可能會抵消因提高燃盡程度而得到的好處。因為大型鍋爐的燃燒器高度達(dá)10 米以上，燃燒器區(qū)域所占容積很大，要保證最上層一次風(fēng)中煤粉完全燃燒，起決定作用的是上排一次風(fēng)噴口中心至爐膛出口（大屏下端）的距離。實際上，以上各階段是交錯進行的。 (5) 水冷壁容易被高溫腐蝕，省煤器、再熱器、過熱器可能出現(xiàn)超溫、爆管等。 3. 干燥基：以假想無水狀態(tài)的煤為基準(zhǔn)。 煤的常規(guī)特性 煤的組成特性及工業(yè)分析 (1) 煤是一種植物化石 ,主要是由碳、氫、氧和少量的氮、硫組成。近年來，我國又引進了一下國外的標(biāo)準(zhǔn)，如哈爾濱鍋爐廠引進美國 CE 技術(shù)；北京鍋爐廠引進巴威公司的技術(shù)等等。我國的電力建設(shè)正向著高參數(shù)、大機組，高電壓、大電網(wǎng)發(fā)展。根據(jù)國際經(jīng)驗和我國目前電力消費發(fā)展的趨勢，今后我國的電力消費彈性系數(shù)至少應(yīng)達(dá)到 ，電力增長才能基本滿足國民經(jīng)濟發(fā)展的需要。本文以輻射換熱理論為基礎(chǔ)，建立了新的大容量鍋爐傳熱模型，并采用了新的熱力計算標(biāo)準(zhǔn)對本課題選取的機組進行計算。 中國經(jīng)濟進入新一輪增長周期的上升階段，受經(jīng)濟持續(xù)、快速發(fā)展的拉動，中國電力消費增長速度迅速上升，電力供不應(yīng)求的緊張局面再次出現(xiàn)。從以上數(shù)字能夠看出我國的煤炭資源是十分有限的。近些年，我國的各 主要鍋爐制造廠相繼引進了世界各國的大容量、高參數(shù)電站鍋爐的設(shè)計技術(shù)和計算方法，并且以運行反饋、實驗統(tǒng)計等研究為基礎(chǔ)，建立了爐膛換熱計算的經(jīng)驗性公式。對于不同的煤，要相應(yīng)采用不同的燃燒設(shè)備和運行方式。如果所用的基準(zhǔn)不同，同一種煤的同一成分的百分含量便不一樣?；曳侄?，增加煤粉設(shè)備的能耗。首先是揮發(fā)分燃燒，放出大量的熱量，為焦炭燃燒提供溫度條件。 燃燒完全影響因素的分析 首先燃料組成成分也就是自身的燃燒特性直接影響著燃盡程度。因此，一臺鍋爐的最佳運行過量空氣系數(shù)，應(yīng)根據(jù)機械不完全燃燒損失和排煙溫度熱損失之和最小的原 則，通過試驗來確定，大型電站鍋爐爐膛出口的過量空氣系數(shù)一般控制在 。輻射式過熱器吸收的爐膛輻射熱增加不多，不及過熱器蒸汽流量增加的比例大，因此輻射式過熱器中蒸汽的焓增減少，出口蒸汽溫度下降。而表面式減溫器由于結(jié)構(gòu)復(fù)雜，調(diào)溫慣性大，只在給水品質(zhì)要求較低的小型鍋爐中采用。改變火焰中心位置的調(diào)溫方法調(diào)節(jié)靈敏，慣性很小，但不精細(xì)，常與噴水減溫等其他調(diào)溫方法配合使用。（ 4）從燃燒中心到爐膛出口處，爐膛黑度的數(shù)值變化很大，采用平均值計算也會造成誤差。這樣，后屏過熱器的傳熱計算沒有反映出輻射換熱的特點。、 2T39。/f yxqq?? （ 5— 9） yxq 表示后投射到后屏入口斷面上的有效輻射熱流密度。 39。 39。 所以大屏的總傳熱量為： 12pQ Q f Q f Q d? ?? （ 523） （ 1） 大屏間高溫?zé)煔鈱芷恋妮椛浞艧?1fQ 401 p p pj Pf THQ Bj? ? ?? （ 524） 式中 p? 屏的黑度 PH －屏的輻射受熱面積 p? －屏的熱有效系數(shù) pjT 屏間煙氣的平均溫度 （ 2） 大屏接受爐膛的輻射熱 2Qf ： 2Qf 可分為三部分熱量：接受爐膛的輻射熱，這部分輻射熱通過屏底部的水平界面，同時分隔屏區(qū)向爐膛的反向輻射也通過該界面；分隔屏區(qū)煙氣向煙氣后屏的輻射，這部分輻射熱通過與后屏平行的 界面向后屏輻射；爐膛的輻射熱透過分隔屏區(qū)，向后屏輻射的部分。 前面分析了大容量鍋爐在爐膛出口煙溫，后屏過熱器和大屏過熱器的傳熱計算新方 法，新方法更能體現(xiàn)出了鍋爐的運行特性規(guī)律。 新分區(qū)段模型的建立 為了計算簡單，易于在工程上應(yīng)用，新模型假設(shè)如下： 將鍋爐爐膛沿高度方向上分為若干個區(qū)段，并將燃燒器區(qū)域安裝燃燒器的層次細(xì)分段。 BjVC39。 B V C 39。 B V C 39。V C 39。V C i 39。 BjVC39。在小容量鍋爐中，由于爐膛高度不高，燃燒器區(qū)域高度也不大，燃燒器區(qū)域內(nèi)的溫度變化不會很大。pH 和 39。 大屏過熱器傳熱計算新方法 大屏的傳熱計算是基于屏區(qū)的煙溫水平，而不是爐膛的總換熱特性。( 1 ) 39。 39。+F 39。+ V 39。 3 101arc p c r ap cpTFTMB Vc?????????????? （ 5－ 2） 其中： M 爐膛傳熱系數(shù) cp? －爐膛水冷壁沾污系數(shù) crF 爐膛中總的輻射受熱面積， 2m aT 絕對燃燒時煙氣的溫度 ? 保熱系數(shù) pB 計算燃燒時煙氣的溫度， Kg/h ? ?cpVc 煙氣平均比熱 大容量鍋爐變工況運行研究 河北工程大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文） 14 屏式過熱器傳熱計算新方法 屏式過熱器一般布置在爐膛上部和出口處，它的傳熱規(guī)律是當(dāng)爐膛出口煙溫升高時，在進口汽溫不變的條件下，出口汽溫相應(yīng)升高。 （ 2）在水冷壁近壁面處有一個煙溫突變層，煙溫突變層減弱了水冷壁與爐膛中心處火焰的熱交換強度，即產(chǎn)生了一個對輻射的“屏蔽效應(yīng)”。 （ 5）分隔煙道擋板調(diào)節(jié)法 當(dāng)再熱汽溫變化時，調(diào)節(jié)擋板開度，改變流過再熱器的煙氣量，使再熱器吸熱量改變，達(dá)到調(diào)節(jié)再熱汽溫的目的。前三種屬蒸汽側(cè)調(diào)節(jié)方法，后三種屬煙氣側(cè)調(diào)節(jié)方法。通常規(guī)定汽溫偏離額定值的范圍為－ 10～＋ 5C? 。煤粉的燃盡程度主要取決于爐內(nèi)溫度，煤粉和空氣的混合程度、煤粉細(xì)度、煤粉在爐內(nèi)的停留時間和煤本身的燃燒特性。要做到完全燃燒，條件為： 大容量鍋爐變工況運行