【正文】 9。F F F 2m （ l+b） (azd) L(azd) 39。 表 35 爐膛熱力計算 序號 名 稱 符號 單位 公式及計算 結(jié) 果 1 熱空氣溫度 rkt ℃ 任務(wù)書給定 2 熱空氣焓 0rkH kJ/kg 查表 24 3 冷空氣溫度 lkt ℃ 任務(wù)書給定 4 冷空氣焓 0lkH kJ/kg 查表 24 5 爐膛漏風(fēng)系數(shù) la? 查表 24 6 煤粉系統(tǒng)漏入風(fēng)系數(shù) fa? 中速磨，正壓運行 7 空氣預(yù)熱器熱空氣份額 ky? 查表 24 8 空氣進(jìn)入爐膛的熱量 kQ kJ/kg k??? 0rkH +( la? + fa? )0lkI 9 燃料有效放熱量 aQ kJ/kg kqtgtqtp,ne t,ar Qq100 qq100Q ?? ?? 10 理論燃燒溫度 a? ℃ 查表 24(α =) 序號 名 稱 符號 單位 公式及計算 結(jié) 果 aT K a? +273 11 爐膛出口溫度 1? ℃ 先假定，再校核 1100 1T K 1? +273 1373 12 爐膛出口煙焓 1I kJ/kg 查表 24(α =) 13 煙氣平均熱容量 cV kJ/(kg ?℃ ) 1a1a IQ???? 14 容積份額 水蒸氣 /三原子氣體 ?rrOH2 查表 25(α =) 15 煙氣密度 y? 3g Nm/k /yyGV 16 飛灰濃度 fh? Kg/kg 查表 25(α =) 0， 0213 17 飛灰顆粒平均直徑 fhd μ m 文獻(xiàn) 2，查表 114，用鋼球滾桶磨煤機(jī) 13 18 三原子氣體分壓力 ?p aMp ??? 19 三原子氣體輻射減弱系數(shù) ?rkq 1/(m?Mpa) .7 8 1 .6 0 .1(1 0 .2 )HOrps????????? 1 1000T???????r? 10.2 20 灰粒輻射減弱系數(shù) fhfhuk 1/(m?Mpa) )3/2(fh1 fhy )dT(u4385 0 ? 21 焦炭 輻射減弱系數(shù) 1x 貧煤 1 2x 懸浮燃燒 Jk 經(jīng)驗數(shù)據(jù) 序號 名 稱 符號 單位 公式及計算 結(jié) 果 Jtk 1/(m?Mpa) 21J xxk 22 火焰輻射減弱系數(shù) k 1/(m?Mpa) ?rkq+ fhfhuk + Jtk 23 火焰輻射吸收率 kps kps 24 火焰黑度 ha 1 kpse?? 25 爐膛黑度 ta / (1 )h h h pja a a ??????? 26 火 焰中心高度系數(shù) M 文獻(xiàn) 2，查表 113， hx 27 爐膛出口煙溫 1T K 1? +273 1? ℃ 11 3 0. 65. 67 10/ [( )1] 27 3pj l l aajcF a TTMBv?????? 28 爐膛出口煙焓 1I kJ/kg 查表 25（α =） 14328 29 爐內(nèi)輻射傳熱量 1Q kJ/kg )IQ( 1a ?? 30 輻射受熱面熱負(fù)荷 fq 2kW/m HQB 1j 屏式過熱器的熱力計算 屏的有關(guān)數(shù)據(jù)見表 36 表 36 屏式過熱器結(jié)構(gòu)尺寸 名稱 符號 單位 公式或數(shù)據(jù)來源 數(shù)值 （ 1）屏式過熱器結(jié)構(gòu) 管徑 ?壁厚 d?? mm 給定 342?? 管距： 橫向 縱向 1s 2s mm mm 給定 500 46 名稱 符號 單位 公式或數(shù)據(jù)來源 數(shù)值 屏長 屏深 l b m m 給定 爐寬 a m 給定 入口輻射受熱面 39。rHh 序號 名稱 符號 單位 公式及計算 結(jié)果 前，后，側(cè) 頂棚 出口窗 15 火焰中心相對高度修正 x? 文獻(xiàn) 2 查表 113 0 16 火焰中心相 對高度 hx xxr ?? 爐膛，屏式過熱器及凝渣管熱力計算 爐膛的熱力計算 爐膛的熱力計算（帶屏式過熱器）結(jié)果列于表 36。rh m hd39。 側(cè)墻水冷壁向上延伸，在折焰角區(qū)域和凝渣管區(qū)域形成附加受熱面。后墻水冷壁管子在折角處有叉管，直叉管垂直向上連接聯(lián)箱，可以承受后墻管子和爐墻的重量，斜叉管組成凝渣管和折焰角。ba 1 rrbh _ 初步選定 2 rjbl2 _ 文獻(xiàn)參考圖 884 選定 13 38 燃燒器噴口寬度 rb m rjjb2l2l 39 燃燒器噴口高度 rh m 按1f ， 2f 要求畫出結(jié)構(gòu)圖，得 rh 40 燃燒器占有面積 RF 2m 4))( .4 1 4 2 ( b rr ??? 燃燒室水冷壁布置 水冷壁采用的光管，管節(jié)距 s=mm，管子懸掛爐墻，管子中心和爐墻距 e=0。j ? 36 燃燒器矩形對角線長度 jd2 m )ba(2l ?? 37 特性比值 ba _ a/b 1 39。b m 33 爐膛高度 1H m 查表 31 34 下二次風(fēng)口下沿到冷灰斗轉(zhuǎn)角的距離 39。燃燒器結(jié)構(gòu)尺寸計算見表 33。切向燃燒時，射流在爐膛中央合成一個大的旋轉(zhuǎn)氣流，理想的爐內(nèi)空氣動力工況，要求這個旋轉(zhuǎn)氣流中心不偏離爐膛中央，也不貼壁沖墻，熱負(fù)荷分布均勻，火焰充滿度好。 爐膛結(jié)構(gòu)設(shè)計列于表 31，水冷壁結(jié)構(gòu)列于表 32。 4根集中下降管的每一根負(fù)責(zé)爐膛一個角部水冷壁的供水，一個回路盡量由同一集中下降管供水。為改善角隅受熱條件，將其布置為大切角并 劃成單獨回路。 水冷壁回路劃分： 水冷壁的循環(huán)回路共 22 個，回路是按爐膛高度熱負(fù)荷曲線、爐膛寬度與深度熱負(fù)荷分配曲線和水冷壁管幾何形狀等因素劃分的。爐膛有四個較大的切角，每個切角各有 11 根水冷壁管，其中 1根為側(cè)水冷壁管子， 10根為前（后）水冷壁管，各水冷壁管子根數(shù)如下：前水冷壁與后水冷壁各 174 根，兩側(cè)水冷壁各 157 根，總計 662 根。管子規(guī)格（外徑壁厚）為 ，節(jié)距為 ，材料牌號為 SA210C。 爐膛四周采用膜式水冷壁（膜式水冷壁氣密性好，大型鍋爐常采用）。我國電站鍋爐主要采用直流式燃燒器切向燃燒方式的正方形爐膛、爐膛寬度 a/爐膛深度 b的爐膛。 本鍋爐采用直流式燃燒器切向燃燒方式的正方形爐膛，中速磨煤正壓冷一次風(fēng)機(jī)直吹式制粉系統(tǒng)。爐膛的熱力計算是在布置好爐膛的幾何形狀、受熱面的結(jié)構(gòu)和面積后進(jìn)行，熱力計算的目的是校核所設(shè)計的爐膛能否將火焰冷卻到預(yù)期的爐膛出口溫度，即爐膛內(nèi)布置的受熱面能否吸收分配的輻射熱量。至于對流傳熱，在爐膛熱力計算中可以忽略；但在分析研究火焰偏斜沖刷爐壁而造成灰污結(jié)渣的問題時，則要計及對流傳熱造成的影響。不論鍋爐負(fù)荷、過量空氣系數(shù)及燃燒工況如何變化，對一定結(jié)構(gòu)的爐膛，沿其高度的溫度場變化是很有規(guī)律的。 爐膛的傳熱過程是一個動態(tài)過程，燃料著火后燃燒非常強(qiáng)烈，其放熱大于四周水冷壁的吸熱，火焰溫度迅速上升，形成最大值所在的火焰中心。另外，燃燒產(chǎn)生的灰分對受熱面的污染程度不同也會使吸熱量發(fā)生變化。其復(fù)雜性在于同時存在著燃燒和傳熱過程，而燃燒本身就對傳 熱有很大影響。zrh kJ/kg 查蒸汽特性表， t=315℃ p= 19 再熱蒸汽流量 zrD t/h 任務(wù)書給定 20 鍋爐有效利用熱 glQ kw 39。39。39。一般的熱平衡方程式如下： 1 2 3 4 5 6rQ Q Q Q Q Q Q? ? ? ? ? ?（ kJ/kg） （ 23） 式中 rQ —— 送入鍋爐的熱量 （ kJ/kg） 1Q —— 有效利用熱量 （ kJ/kg） 2Q —— 排煙熱損失 （ kJ/kg） 3Q —— 氣體不完全燃燒損失 （ kJ/kg） 4Q —— 固 體不完全燃燒損失 （ kJ/kg） 5Q —— 鍋爐散熱損失 （ kJ/kg） 6Q —— 灰渣物理熱損失 （ kJ/kg）。? 出口處過量空氣系數(shù) a?? 平均過量空氣系數(shù) （α′ + ? ） pja 水容積 20HOV+ ( pja 1)V0 2HOV m3/kg 在 a 時，實際煙氣的焓為： 00( 1)y y kI I a I? ? ? (kJ/kg) （ 22） 當(dāng)燃用多灰分煤種時，煙氣中飛灰含量較大時（即 4187 y fhydwAaQ ），煙氣的焓應(yīng)計入飛灰的焓。? 出口過量空氣系數(shù) ? 漏風(fēng)系數(shù) ?? 爐膛，輻射過熱器及凝渣管(l,f， nz) 高溫過熱器 (gzr） 根據(jù)上述計算出的數(shù)據(jù)，計算表 25煙氣特性表列出的各項。見表 24。理論空氣量和理論煙氣量見表 23。 1kg 燃料完全燃燒時所需要的理論干空氣量（空氣過剩系數(shù) ? =1）可由燃料中各可燃成分（ C、 H、 S） 在燃燒時所需空氣量相加而成。 圖 鍋爐結(jié)構(gòu)簡圖 燃燒產(chǎn)物計算 空氣和燃燒產(chǎn)物的容積和焓都是按 1kg 固體燃料和標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下 1 3m 干氣體燃料計算的。煙道尾部有兩臺空氣預(yù)熱器。在尾部豎井中依次布置低溫再熱器和省煤器，均為逆流布置，可提高煙氣與蒸汽間的溫差。高溫過熱器采用先逆流后順流，高溫再熱器采用先逆流流動方式，其余過熱器與再熱器也采用逆流方式。屏式過熱器沿爐深共有 4 片，其后為凝渣管。上爐膛內(nèi)布置有屏式過熱器（分隔屏過熱器與后屏），可增加其輻射特性并分隔煙氣氣流，減弱爐膛出口前的煙氣旋轉(zhuǎn)強(qiáng)度，減少煙氣偏差。在煙氣向上流動的爐膛與煙氣向下流動的尾部豎井之間為水平煙道。 第二章 鍋爐基本結(jié)構(gòu)和輔助計算 鍋爐容量、參數(shù) 鍋爐容量、參數(shù)見表 21。在設(shè)計計算時，為了計算程序上的方便，對于各個受熱面也往往采用校核計算的程序，即預(yù)先根據(jù)經(jīng)驗布置好受熱面的結(jié)構(gòu)尺寸和傳熱面積，通過校核計算的結(jié)果校驗受熱面的布置是否合理和正確，如果不妥則修正受熱面的布置，再進(jìn)行校核。進(jìn)行校核計算是為了估計鍋爐機(jī)組運行的經(jīng)濟(jì)性，同時也是為了取得數(shù)據(jù)進(jìn)行水循環(huán)的計算、受熱面管壁溫金屬溫度計算，進(jìn)一步估計鍋爐運行的安全性，確定配套設(shè) 備的合理性和適應(yīng)性，尋找進(jìn)行鍋爐結(jié)構(gòu)改進(jìn)所需的措施。除了確定鍋爐的各部件的受熱面尺寸外，設(shè)計計算中應(yīng)考慮如何保證鍋爐機(jī)組的運行可靠性、安全性問題。進(jìn)行設(shè)計計算之前還要預(yù)先選定鍋爐的整體布置型式、 排煙溫度和熱空氣溫度。這二種計算方法基本相同，其區(qū)別在于計算所要求的最終結(jié)果的項目不同。 在設(shè)計鍋爐時，要對鍋爐進(jìn)行熱力計算。爐膛的型式有多種，本鍋爐采用 “∏”型。爐膛水冷壁的吸熱率要低到使管子金屬溫度不會對爐膛尺寸發(fā)生大的影響。對亞臨界鍋爐，自然循環(huán)、控制循環(huán)、直流鍋爐 3 種形式都適用，本鍋爐采用最廣泛 的自然循環(huán)。對本鍋爐，采用兩級再熱器。 影響鍋爐總體設(shè)計的因素有蒸汽參數(shù)、容量、燃料以及一些其他因素。 目 錄 第一章 概述 ..................................................................................................................... 1 第二章 鍋爐基本結(jié)構(gòu)和輔助計算 ..................................................................................... 3 鍋爐容量、參數(shù) ................................................................................................... 3 燃料 ...........................................................