【正文】 第5章 強度計算 鍋筒強度校核計算，內(nèi)徑為1600mm，壁厚為120mm，鍋筒筒體由20g鋼板冷卷冷校經(jīng)自動焊焊制而成，集中下降管孔的管接頭結構。敬請各位老師的批評指正。通過理論計算和設計，得出了爐膛布風板的開孔數(shù)、以及布風板上風帽四周所開的小孔數(shù)及其直徑。因此，這些部件的設計十分關鍵。由于爐膛截面呈正方形，二次風口均勻布置于四面墻上，保證二次風在爐膛內(nèi)的穿透力度。根據(jù)爐膛內(nèi)的煙氣流量q=130m3/s，且二次風占總風量比例為40%，可知q2=52m3/s。 循環(huán)物料進口循環(huán)物料的進口亦即返料器在爐膛中的入口，布置在密相區(qū)傾斜爐墻上距布風板約1800mm處。 床層底部的排渣口在布風板上均勻布置有4個直徑為110mm的排渣口。 爐膛開口 給料口給料點布置在爐膛下部敷設有耐火材料的密相區(qū)（還原區(qū)）離布風板高度約1500mm的爐墻上，并在爐膛的前墻與后墻分別開一個給料口。圖44：風帽示意圖 耐火保護層在風帽插入花板以后，在花板上至上而下依次涂上20 mm的密封層，60 mm的絕熱層，和20 mm耐火層。風帽總高取150 mm，帽沿高度為10 mm。已知：流化床密相區(qū)過量空氣系數(shù)理論空氣量進風溫度℃取風帽上所開小孔風速，小孔直徑則：風帽小孔總面積每個風帽中的小孔個數(shù)，取12個另在正方形花板上均勻布置有4個直徑為110mm的冷渣管孔。則布風板上風帽孔總數(shù)：n=7343+7242=6163。其結構如圖43所示。節(jié)距大小約為風帽帽沿直徑（取40mm），取64 mm?；ò迳嫌靡匝b風帽的開孔呈均勻分布。則：松動床送風量為：輸送床送風量為： 布風板的設計 布風板由花板，風帽，耐火保護層等部分組成，下面進行布風板各部分結構及尺寸的設計與計算[5]。返料器示意圖如下：圖42：U型返料器示意圖 返料器尺寸的確定：回料器本體高度：立管高度：回料器爐膛入口中心至布風板高度： U型返料器送風量的計算取環(huán)境溫度℃，循環(huán)灰的平均溫度℃。 分離器的理論切割直徑 依據(jù)圖927選取，則有切割直徑為： 分離器中的煙氣阻力計算 對于切向進口的旋風分離器取k=16，則有：阻力系數(shù)煙氣壓降 U型返料器的設計與計算被旋風分離器分離出來的固體顆粒由經(jīng)立管進入U型返料器，顆粒經(jīng)過返料器中的松動床與輸送床，最后被送往爐膛的密相區(qū)，繼續(xù)參與鍋爐的物料循環(huán)。最后被送入爐膛的密相區(qū)繼續(xù)參與物料循環(huán)。第4章 循環(huán)流化床鍋爐主要部件的設計及計算 高溫絕熱旋風分離器的設計計算從爐膛出口出來的含塵煙氣進入高溫旋風分離器中，分離器將固體顆粒與煙氣分離，煙氣由經(jīng)分離器中心的導渦管進入尾總煙道受熱面。 本章小結本章包括對循環(huán)流化床鍋爐的密相區(qū)、稀相區(qū)、過熱器、省煤器及空氣預熱器結構設計和傳熱計算，根據(jù)計算結果：%， m3；熱力計算各部分誤差均＜2%，%＜%；℃，與假設排煙溫度185℃℃＜5℃；各煙道、風道內(nèi)的煙氣、空氣流速均在允許范圍之內(nèi)。表317 下級（低溫）省煤器結構設計序號名稱符號單位計算公式或來源數(shù)值1.管子規(guī)格dmm選取32δmm選取32.橫向節(jié)距smm選取703.縱向節(jié)距smm選取604.橫向相對節(jié)距σs/d5.縱向相對節(jié)距σs/d6.橫向排數(shù)雙數(shù)排z選取34單數(shù)排zz1337.平均橫向排數(shù)z(z+ z)/28.縱向排數(shù)z選取89.并聯(lián)管數(shù)nz+ z6710.管子彎曲半徑RmmR=(~)d6011.下級省煤器中空高度lm選取12.煙道寬度am與上級省煤器相同13.每排管長lml=a2Δ14.煙道深度bm與過熱器處一樣15.受熱面布置管長lml=zzl+ (z2)nR/2+（l2R）n16.裝防磨板處最上面二排管長lml=2n l靠墻各二排管長lml=2(z2) l進出口穿墻區(qū)lm2n彎頭lml=nR(z/21)17.有效受熱面管長lml= l( l+ l+ l)/2+ l/218.受熱面積HmH=dl19.煙氣流通截面FmF=ab zd(l2R)20.水流通截面FmF=nd/421.有效輻射層厚度sms =(4σσ/1)表318 下級（低溫）省煤器傳熱計算序號名稱符號單位計算公式或來源數(shù)值1煙氣入口溫度ˊ℃查表162煙氣入口焓Iˊkj/kg查表163省煤器給水溫度t℃查表6（取經(jīng)過化學熱力除氧后的水溫）1054給水焓ikj/kg查表65減溫水放出熱量Qkj/kgQ=ΔDr/(D+)6水實際入口焓iˊkj/kgiˊ=i+ Q7水入口溫度tˊ℃按P= mpa查未飽和水蒸汽表8水出口溫度t〞℃查表141509水出口焓i〞kj/kg查表1410水吸熱量Qkj/kg(D+)（i〞 iˊ）/ B11漏風系數(shù)Δα查表212煙氣出口焓I〞kj/kgI〞= Iˊ Q/φ+ΔαI13煙氣出口溫度〞℃查表514平均煙氣溫度℃=（ˊ+〞）/215平均水溫t℃t=( tˊ+ t〞)/216水比容vm/kg按P= mpa查水蒸汽表17水流速ωm/s(D+) .v/ F18煙氣容積Vm/kg查表419水蒸汽容積份額rH2O查表420三原子氣體容積份額rR查表421煙氣密度ρkg/ m查表4 ρ=Gg / Vg22飛灰濃度μkg/kg查表423煙氣流速ωm/sB. V. (+273)/(273 F)24煙氣對流放熱系數(shù)αw/㎡℃查圖127 [1]25三原子氣體輻射減弱系數(shù)1/()[(+ rH2O)/()](). rR[1]26飛灰輻射減弱系數(shù)1/()43850ρμ/（T d）[1]27煙氣輻射吸收力kk=（k. rR+ ）.[1]28煙氣黑度aa =1e[1]29管壁灰污層溫度t℃t=t+2530輻射放熱系數(shù)αw/㎡℃α=a. α查圖1215[1]31修正后的輻射放熱系數(shù)αw/㎡℃α=α[1+(T/1000)(l/l)][1]32灰污系數(shù)ε㎡℃/ w查圖1214[1]33煙氣側放熱系數(shù)αw/㎡℃α=α+α9934傳熱系數(shù)Kw/㎡℃K=（α+α）/[（α+α）ε+1]35平均溫壓計算Δt℃36傳熱量Qkj/kgKΔtH/ 1000B37誤差Δe%100（）/Q5．下級空氣預熱器的結構設計見表319，傳熱計算見表320。表313 上級（高溫）省煤器結構設計序號名稱符號單位計算公式或來源數(shù)值1.管子規(guī)格dmm選取32δmm選取32.橫向節(jié)距smm選取903.縱向節(jié)距smm選取604.橫向相對節(jié)距σs/d5.縱向相對節(jié)距σs/d6.橫向排數(shù)雙數(shù)排z選取28單數(shù)排zz1277.平均橫向排數(shù)z(z+ z)/28.縱向排數(shù)z選取169.并聯(lián)管數(shù)nz+ z5510.管子彎曲半徑RmmR=(~)d6011.煙道寬度am與過熱器相同12.每排管長lml=a2Δ13.煙道深度bm與過熱器處一樣14.受熱面布置管長lml=zzl+ (z2)nR/215.裝防磨板處最上面二排管長lml=n l靠墻各二排管長lml=2(z2) l進出口穿墻區(qū)lm2n彎頭lml=nR(z/21)16.有效受熱面管長lml= l( l+ l+ l)/2+ l/217.受熱面積HmH=dl18318.煙氣流通截面FmF=ab zd(l2R)19.水流通截面FmF=nd/420.有效輻射層厚度sms =(4σσ/1)表314 上級（高溫）省煤器傳熱計算序號名稱符號單位計算公式或來源數(shù)值1.煙氣入口溫度ˊ℃查表122.煙氣入口焓Iˊkj/kg查表123.省煤器吸熱量（上、下級）kwBQ=Q B（Q+Q+ Q）4.汽包出口蒸汽汽化潛熱rkj/kg按P= mpa查水蒸汽表5.水出口焓i〞kj/kgi+(ΔDr+ BQ)/(D+)6.水出口溫度t〞℃按P=10 mpa查未飽和水蒸汽表7.水入口溫度tˊ℃先假設，再校核1508.水入口焓iˊkj/kg按P= mpa查未飽和水蒸汽表9.水吸熱量Qkj/kg(D+)（i〞 iˊ）/ B10.煙氣出口焓I〞kj/kgI〞= Iˊ Q/φ+ΔαI11.煙氣出口溫度〞℃查表512.平均煙氣溫度℃=（ˊ+〞）/213.平均水溫t℃t=( tˊ+ t〞)/214.水比容vm/kg按P= mpa查水蒸汽表15.水流速ωm/sω =(D+ D/100) v/ F16.煙氣容積Vm/kg查表417.水蒸汽容積份額查表418.三原子氣體容積份額查表419.煙氣密度ρkg/ m查表4 ρ=Gg / Vg20.飛灰濃度μkg/kg查表421.煙氣流速ωm/sB. V. (+273)/(273 F)22.煙氣對流放熱系數(shù)αw/㎡℃查圖127 [1]23.三原子氣體輻射減弱系數(shù)1/()[(+ rH2O)/()](). rR[1]24.飛灰輻射減弱系數(shù)1/()43850ρμ/（T d）[1]25.煙氣輻射吸收力kk=（k. rR+ ）.[1]26.煙氣黑度aa =1e[1]27.管壁灰污層溫度t℃t=t+6028.輻射放熱系數(shù)αw/㎡℃α=a. α查圖1215或按式1247a[1]29.修正后的輻射放熱系數(shù)αw/㎡℃α=α[1+(T/1000)(l/l)][1]30.灰污系數(shù)ε㎡℃/ w查圖1214[1]31.傳熱系數(shù)Kw/㎡℃K=（α+α）/[（α+α）ε+1]32.平均溫壓計算Δt℃Δt=(ΔtdΔtx)/ln (Δtd/Δtx)33.傳熱量Qkj/kgKΔtH/ 1000B34.誤差Δe%100（）/Q3．上級空氣預熱器的結構設計見表315，傳熱計算見表316。圖34：省煤器與空氣預熱器的結構示意圖 下面進行省煤器及空氣預熱器的設計與計算?？諝忸A熱器的冷風進口與熱風出口皆布置在后墻。對于75t/h的小型電站鍋爐來說，常用的是鋼管式空氣預熱器。為了便于檢修，上級（高溫）省煤器距離下級（低溫）過熱器的中空高度取1m。1．省煤器與空氣預熱器的整體布置省煤器布置兩級，皆采用水平蛇形管束受熱面。 省煤器和空氣預熱器的結構設計及其傳熱計算省煤器和空氣預熱器為雙級交叉布置，沿煙氣流向的布置順序為：上級(高溫)省煤器，上級(高溫)空氣預熱器，下級(低溫)省煤器，下級(低溫)空氣預熱器。，可使減溫幅度=℃，相應減焓幅度=。 圖33：過熱器示意圖2．上級過熱器的結構特性計算見表39，傳熱計算見表310。為了便于檢修，兩級過熱器間距取1m。兩級過熱器均采用順流布置，這樣易于清除蛇形管上的積灰。蒸汽經(jīng)噴水減溫后進入上級（高溫）過熱器的入口集箱，在蛇形管中被煙氣逆流沖刷形成過熱蒸汽，過熱蒸汽進入上級過熱器的出口集箱。2．爐膛稀相區(qū)的傳熱計算見