【正文】 飛灰顆粒平均直徑通常為13。蒸汽吸熱量 =()/=201000（）/= 煙氣出口焓 =/+=+=式中 ：保溫系數(shù)，前面計(jì)算為0,96 ：空氣過量系數(shù) 當(dāng)=，由假設(shè)校訂得煙氣出口溫度約為450℃，因此平均煙溫=（+）/2 =（675+450）/2=℃。本計(jì)算給定蒸汽出口溫度=350℃，查蒸氣焓溫表可知蒸汽出口焓=。蒸汽在管內(nèi)流動(dòng)，煙氣在管外流動(dòng)，縱向沖刷管子。選定煙氣流速后決定管數(shù)n （334）式中——鍋爐額定蒸汽量，kg/h； ——蒸氣比容，m3/kg dn——管內(nèi)徑，m初選煙氣流速為12m/s，蒸氣流速為20m/s，則可算得管子的根數(shù)： =()=取48根管子。蒸氣流速一般為 15m/s~25m/s。 過熱器結(jié)構(gòu)計(jì)算： 管子規(guī)格：管徑一般有32,38,42，壁厚一般37 ,取=383 。過熱器所用的材料取決于工作溫度。蒸汽從頂棚管出來后經(jīng)低溫級(jí)進(jìn)口集箱進(jìn)入低溫過熱器，出低溫級(jí)出口集箱后進(jìn)入噴水減溫器，調(diào)節(jié)汽溫后，進(jìn)入高溫過熱器，最后經(jīng)過高溫級(jí)出口集箱進(jìn)入蒸汽總管被輸往汽輪機(jī)利用。 頂棚管出口蒸汽焓 =+/()= 頂棚管出口蒸汽焓=，因此當(dāng)P=,頂棚管出口蒸汽溫度= ℃ 低溫過熱器同高溫過熱器一樣布置在尾部煙道煙氣較低器布置在部分，逆流布置，材料為20鋼，屬于純對流布置。 主過熱器熱量誤差 =100%=()/()=% 汽包出口蒸汽一般為飽和蒸汽，查水蒸氣表,p==。 總傳熱量 =+ =+= kJ/kg 誤差 =│()/│=()/= 查文獻(xiàn)知允許誤差為177。飛灰輻射減弱系數(shù)為： = （330） =(105013) 2/3 = 式中 ：煙氣平均溫度， K 煙氣輻射吸收力 =()=(+)=式中 ：p煙氣絕對壓力， 煙氣黑度a=== 管壁灰污層溫度=+1000 （331） =315+（+1/490）/= 式中 t工質(zhì)平均溫度， 工質(zhì)側(cè)由管壁到工質(zhì)的對流放熱系數(shù)， 灰污系數(shù)， 查《鍋爐原理及計(jì)算》第三版圖1215，輻射放熱系數(shù)為23. 84W/(㎡)，查《鍋爐原理及計(jì)算》第三版表12。飛灰顆粒平均直徑通常為13。由于不知蒸汽入口溫度，可以用迭代法先假設(shè)后校正來確定，假設(shè)蒸汽入口溫度=280. 72℃ ，由此在P==。由前面計(jì)算可知高溫過熱器入口煙溫近似為爐膛出口煙溫，即為850℃，由此可通過焓溫表計(jì)算出入口煙焓=。 橫向管排數(shù)取為=24，取縱向管排數(shù)=2，平均管長=，受熱面積為： === 蒸汽流通面 = 按=315℃、 P=，蒸汽比容= m3/kg 蒸汽流速 =/ =()= ，則煙氣流通面積為： === （329) 煙氣流速 =(+273)/(273) =（777+273）/()=12 輻射層有效厚度s= =() = 高溫過熱器布置在尾部煙道中，屬于純對流傳熱，管道布置采用順流，順排。 過熱器中煙氣與蒸氣的方向互相垂直，為交叉流動(dòng)，但過熱器較大時(shí)常設(shè)計(jì)成有幾個(gè)流程，而總的流動(dòng)方向是順流，這樣可以調(diào)節(jié)溫壓。 =383 管內(nèi)徑dn=386=32 橫向節(jié)距:根據(jù)參考文獻(xiàn)橫向節(jié)距一般為=（），取=100 縱向節(jié)距：根據(jù)參考文獻(xiàn)橫向節(jié)距一般為=（），取=65 橫向相對節(jié)距=/=100/38= 縱向相對節(jié)距=/=65/38= 在過熱器中對于燃煤鍋爐煙氣流速wy一般在10m/s~14m/s的范圍里選取、煙氣流速過高則磨損大，煙氣過低則堵灰。蒸汽從頂棚管出來后經(jīng)低溫級(jí)進(jìn)口集箱進(jìn)入過熱器，經(jīng)過高溫級(jí)出口集箱進(jìn)入蒸汽總管被輸往汽輪機(jī)利用。應(yīng)此采用純對流過熱器，布置在尾部豎井煙道中，順列、逆流布置，材料為20鋼。蒸汽從頂棚管出來后從經(jīng)低溫級(jí)進(jìn)口集箱進(jìn)入低溫過熱器，出低溫級(jí)出口集箱后進(jìn)入噴水減溫器，調(diào)節(jié)汽溫后，進(jìn)入高溫過熱器，最后經(jīng)過高溫級(jí)出口集箱進(jìn)入蒸汽總管被輸往汽輪機(jī)利用。對于中壓鍋爐，采用純對流過熱器，布置在尾部豎井煙道中。 鍋爐有效熱量 =（100）/（100）++（+） （326） =（)/(1002)++ = 爐膛出口煙溫為850oC ，查焓溫表經(jīng)計(jì)算可知爐膛出口煙焓=， 根據(jù)文獻(xiàn)[13]表61選取，分離器理論燃燒溫度對于燃燒的煙煤來說，一般等于爐膛出口溫度即分離器理論燃燒溫度為=+0=850 oC ，根據(jù)由文獻(xiàn)[13]表82 選取分離器理論循環(huán)灰焓為=821 kJ/kg ，因此 爐膛出口循環(huán)灰焓也為=821 kJ/kg，因此 由查焓溫表，分離器理論煙焓為： = +++=而循環(huán)灰量由可得循環(huán)灰量 = = 因此分離器煙氣焓增為==0，參見文獻(xiàn)[13]式(68)下式計(jì)算折算成 1kg 燃料的分離器循環(huán)灰焓增為： =0 參文獻(xiàn)文獻(xiàn)[13]式(69)可知分離器煙氣焓增份額 = 0，分離器循環(huán)灰焓增份額=0 ，分離器放熱份額 x=0，因此爐膛放熱份額 X= 1?x=1 。οC) 其中：S：水冷管的傳熱周界 S= , B鰭：鰭片的傳熱周界B鰭= 20mm , 膜式水冷壁結(jié)構(gòu)見圖41。οC) 參見文獻(xiàn)[13]式（79），爐膛膜式壁平均傳熱系數(shù) =(+)/(S+) =（+ ）/= kJ /(m2 oC 鰭片傳熱周界截面積可如下計(jì)算 f= Lδ= = 參見文獻(xiàn)[13]第62頁根據(jù)經(jīng)驗(yàn)公式，可計(jì)算鰭片m值為 m== = 參見文獻(xiàn)[13]式（725），鰭基溫度 = == oC 鰭端溫度 == 參見文獻(xiàn)[13]第 165 頁序32，鰭端計(jì)算溫度為 === oC （324） 參見文獻(xiàn)[13]第62 頁，誤差為 =││=││= 床總的傳熱系數(shù)的計(jì)算： 參見文獻(xiàn)[13]式（727），床密相區(qū)對鰭片傳熱系數(shù)為 =（）/() （325） =（）/() = kJ /(m2οC)。 鰭片平均溫度=(+)/2=(+238)/2= oC 由、 查文獻(xiàn)[13]表72， /(mk4) 床總放熱系數(shù) =+=+335= 參見文獻(xiàn)[13]式(712)，床密相區(qū)對管傳熱系數(shù)為 =（）/() （322） =()/()= 參見文獻(xiàn)[13]式（713），管外壁計(jì)算溫度可近似計(jì)算為 =[ln(/)/(2)]()+ =[ln()/]()+= 誤差 =││=││= 由文獻(xiàn)[13]第59頁，可知鰭高h(yuǎn)為鰭片實(shí)際高度的一半，這里管間距為20mm，鰭厚= m，鰭長一般與爐膛密相區(qū)高度相同，鰭長L = 10 m。對于循環(huán)流化床火爐爐溫可近似為爐內(nèi)燃燒溫度，因此也可以查《循環(huán)流化床鍋爐設(shè)計(jì)與計(jì)算》表72得吸收率 = ，水冷壁常用管子規(guī)格多選用管子外徑d1 = m，管子內(nèi)徑d2 = m。hh 表35 計(jì)算初始數(shù)據(jù)名稱符號(hào)數(shù)據(jù)及單位名稱符號(hào)數(shù)據(jù)計(jì)算燃料當(dāng)量消耗量爐膛截面積F當(dāng)量煙氣體積爐膛出口煙溫 850oC 可支配熱量排煙溫度150℃排煙焓 根據(jù)文獻(xiàn)[12]表82 選擇最佳爐膛出口煙溫 = 850 oC ，由于不能確定水冷壁溫度可采用先假設(shè)水冷管外壁溫度為220οC，然后反復(fù)迭代校正得辦法來計(jì)算。 由該圖可算得爐膛角落水冷管節(jié)距為S == mm，一般角落節(jié)距不大于100mm均為合理，故上述設(shè)計(jì)滿足要求。所以，爐膛長度方向上可布置單位膜式水冷壁個(gè)數(shù)為：==2420/80=寬度方向上可布置單位膜式水冷壁個(gè)數(shù)為：==另外，考慮爐膛矩形截面角落膜式壁的布置，爐膛長寬方向上布置單位膜式水冷壁的個(gè)數(shù)各取30， 從而長度和寬度方向上兩端多余的長度都為(25003080)/2=40mm。所有集箱材質(zhì)均為20G鋼。水冷壁由集中下降管供水,再由分散連接管與管組成。為防止磨損，爐膛出口與旋風(fēng)分離器進(jìn)口煙道連接處需澆筑耐火耐磨材料，寬度為400mm，其結(jié)構(gòu)如圖44 所示。則稀相區(qū)高度hx=,另外，根據(jù)設(shè)計(jì)要求煙氣出口應(yīng)距爐膛頂部約1500mm，故本設(shè)計(jì)取該間距為1500mm。 密相區(qū)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)有耐火耐磨層和膜式水冷壁兩方面的計(jì)算。在對于爐膛高度的設(shè)計(jì)，床的膨脹度 nb 為10，因此 參見文獻(xiàn)[13]式（73）有密相區(qū)高度為 hm=nb h0=10 m 由前面的計(jì)算知道，密相區(qū)高度hm =10m，其中，取耐火層最高點(diǎn)到下面第一次突變處高度430 mm ，從底部配風(fēng)裝置到上面截面第一次突變處高度取1400mm（一般＞600mm），由此傾斜爐膛壁的高度也定出，傾斜角度取72176。光管外徑常用φ60（單位為mm，下同），光管壁厚由《水管鍋爐受壓元件強(qiáng)度計(jì)算》計(jì)算得出，至少為4mm,這里取5mm，即內(nèi)徑為50mm。查得溫度為350οC， MPa 的過熱蒸汽的焓h = kJ/kg，則截面積F== （321）爐膛截面積的長寬比以1∶1～2∶1都是合適的，本設(shè)計(jì)取1∶1，則爐膛截面積F=。爐膛中流化風(fēng)速的選擇一般都在5～8m/ s，斷面熱負(fù)荷一般可選擇在3～4MW/m2。燃料當(dāng)量消耗量的計(jì)算：鍋爐有效利用熱量= （318） =20000（）+200（）= 脫硫工況時(shí)當(dāng)量燃料消耗 = （319） =1006272977/()=式中 Dgq ——過熱蒸汽量，kg / h； Igq ——過熱蒸汽比焓，kJ / kg； Igs ——鍋爐機(jī)組入口給水比焓，kJ / kg。 表35 計(jì)算初始值名稱符號(hào)數(shù)據(jù)及單位名稱符號(hào)數(shù)據(jù)及單位計(jì)算燃料當(dāng)量消耗量排煙處過量空氣系數(shù)當(dāng)量煙氣體積給水溫度20 ℃ 計(jì)算脫硫效率石灰石中CaCO3含量%入爐石灰石量可支配熱量當(dāng)量理論水蒸氣體積當(dāng)量灰分燃燒和脫硫當(dāng)量理論空氣量脫硫所需空氣中氮?dú)怏w積%當(dāng)量理論氮?dú)怏w積燃燒和脫硫時(shí)產(chǎn)生RO2當(dāng)量體積脫硫工況時(shí)底灰份額脫硫時(shí)飛灰份額灰循環(huán)倍率分離器前飛灰份額 可支配熱量 根據(jù)=，℃，根據(jù)=，=℃，由知飽和水焓=。當(dāng)排煙溫度給定為=140℃，由上一節(jié)計(jì)算可知排煙焓= kJ/kg?；以臒嵛锢頁p失q6的計(jì)算燃煤鍋爐的灰渣物理熱損失可按下式估算：