燃用煙煤的電站煤粉鍋爐熱力系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)畢業(yè)設(shè)計(jì)論文-文庫吧資料
2025-06-28 17:03本頁面
【正文】 掛。在升爐時(shí)工質(zhì)流量不大，因管內(nèi)存有積水，可能形成氣塞，將管子燒壞，所以在升爐時(shí)應(yīng)注意控制過熱器的熱負(fù)荷；在空氣沒有完全排除以前熱負(fù)荷不能太大。立式再熱器通常布置在煙溫較高的水平煙道中。因其管內(nèi)流通截面太小，蒸汽質(zhì)量流速太大，超過工質(zhì)壓降限制，所以通常以多管并聯(lián)套彎的型式來滿足蒸汽流速的要求。其橫向管間相對(duì)節(jié)距s1/d，順列布置時(shí)選取s1/d＝～，錯(cuò)列布置時(shí)取s1/d＝～。順流方式則相反，傳熱溫壓小，耗用金屬多，但蒸汽出口處的煙氣溫度最低，管壁工作條件好。逆流布置有最大的傳熱溫壓，金屬耗量最少，但蒸汽出口溫度最高處也是煙溫最高處，管子工作條件差。一般采用一次再熱系統(tǒng)可使電廠效率提高為4%6%。℃)52冷段平均溫差℃53熱段平均溫差℃54冷段對(duì)流吸熱量55計(jì)算誤差允許誤差2％％56熱段對(duì)流吸熱量57計(jì)算誤差允許誤差2％％58頂棚入口汽溫℃即屏頂棚出口氣溫35859頂棚入口汽焓即屏頂棚出口氣焓60頂棚出口汽焓61頂棚出口汽溫℃查附錄B6,B7,P=62頂棚對(duì)流吸熱量63計(jì)算誤差允許誤差10％%64高溫過熱器區(qū)域總對(duì)流吸熱量 高溫再熱器結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)再熱器的作用是將汽輪機(jī)高壓缸的排氣加熱到與過熱器溫度相等的再熱溫度，然后再送到中壓缸及低壓缸膨脹做功，以提高汽輪機(jī)末級(jí)葉片蒸汽的干度。℃)50冷段傳熱系數(shù)℃)查《標(biāo)準(zhǔn)》線算圖19（即附錄A11）4848修正后冷段輻射放熱系數(shù))43煙氣黑度44冷段管壁灰污層溫度℃其中：=45熱段管壁灰污層溫度℃其中：=46冷段輻射放熱系數(shù))40灰粒的輻射減弱系數(shù)℃)查《標(biāo)準(zhǔn)》線算圖15（即附錄A10）280031熱段蒸汽平均溫度℃32熱段蒸汽平均比體積查附錄B6，B7，按熱段進(jìn)出口壓力平均值= （查表16）33熱段蒸汽平均流速34熱段蒸汽放熱系數(shù)其計(jì)算表格如下：表52 高溫過熱器熱力計(jì)算序號(hào)名 稱符號(hào)單 位公 式結(jié)果1進(jìn)口煙氣溫度℃后屏過熱器出口煙溫2進(jìn)口煙氣焓后屏過熱器出口煙焓3進(jìn)冷段蒸汽溫度℃即屏出口蒸汽溫度4進(jìn)冷段蒸汽焓即屏出口蒸汽焓5總輻射吸熱量等于1306冷段輻射吸熱量727熱段輻射吸熱量508頂棚輻射吸熱量89出熱段蒸汽溫度℃建議取額定值540℃54010出熱段蒸汽焓查附錄B6，B7，按計(jì)算負(fù)荷下高溫（查表16）11出冷段蒸汽溫度℃先估后校51512出冷段蒸汽焓查附錄B6，B7，按計(jì)算負(fù)荷下高溫過熱段出口壓力17（查表16）13第二次減溫水量取用1000014減溫水焓就是給水焓，按p=15進(jìn)熱段蒸汽焓16進(jìn)熱段蒸汽溫度℃查附錄B6，B7，按計(jì)算負(fù)荷下高溫過熱段出口壓力17（查表16）17冷段吸熱量18熱段吸熱量19高溫過熱器吸熱量20高溫過熱器對(duì)流吸熱量21頂棚對(duì)流吸熱量先估后校6422高溫過熱器出口煙焓23高過出口煙氣溫度℃查焓溫表24煙氣平均溫度℃25煙氣流速（其中見表34）26煙氣側(cè)放熱系數(shù)減溫器對(duì)換熱工質(zhì)參數(shù)的影響可按實(shí)際情況計(jì)算。分級(jí)計(jì)算時(shí)，中間各級(jí)過熱器的進(jìn)出口處的工質(zhì)壓力，可參考有關(guān)資料取用?，F(xiàn)代鍋爐的過熱器區(qū)常布置有頂棚等附加受熱面，在過熱器熱力計(jì)算中應(yīng)注意附加受熱面的吸熱量。 高溫對(duì)流過熱器的結(jié)構(gòu)尺寸計(jì)算根據(jù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)可得結(jié)構(gòu)尺寸計(jì)算如表51所示表51 高溫對(duì)流過熱器結(jié)構(gòu)尺寸計(jì)算序號(hào)名 稱符號(hào)單 位公 式結(jié) 果1管子尺寸dmm5192冷段橫向節(jié)距及布置順列，順流733熱段橫向節(jié)距及布置順列，順流704橫向節(jié)距mm2105橫向節(jié)距比6縱向節(jié)距mm1027縱向節(jié)距比28管子縱向排數(shù)89冷段蒸汽流通面積單位為m，下同10熱段蒸汽流通面積11平均流通截面積12煙氣流通面積()13冷段受熱面積=14熱段受熱面積=15頂棚受熱面積(102247。處于吹灰器有效范圍內(nèi)的過熱器的管束設(shè)有耐高溫的防磨護(hù)板，以防吹損管子?？杀ＷC過熱器兩側(cè)汽溫差小于 5℃。為消除蒸汽側(cè)和煙氣側(cè)產(chǎn)生的熱力偏差，過熱器各段進(jìn)出口聯(lián)箱采用多根小口徑連接管連接，并進(jìn)行左右交叉，保證蒸汽的充分混合。水平對(duì)流式過熱器布置在尾部豎井煙道內(nèi)。其優(yōu)點(diǎn)是支吊結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，吊掛方便,且不易積灰；缺點(diǎn)是停爐后管內(nèi)積水不易排除，長(zhǎng)期停爐將造成腐蝕。蛇形管的布置有垂直放置（立式）和水平放置（臥式）兩種型式。大容量鍋爐的煙道寬度相對(duì)較小，滿足煙氣流速度的管排數(shù)后，就不能滿足蒸汽流速的要求。過熱器并聯(lián)蛇形管的排數(shù)主要由煙氣速度決定。順流方式則相反，傳熱溫壓小，耗用金屬多，但蒸汽出口處的煙氣溫度最低，管壁工作條件好。逆流布置有最大的傳熱溫壓，金屬耗量最少，但蒸汽出口溫度最高處也是煙溫最高處，管子工作條件差。前者吸收爐膛火焰的輻射熱，后者還吸收一部分對(duì)流熱量。煙氣主要以對(duì)流的方式將熱量傳遞給管子，也有一部分輻射吸熱量。對(duì)流式過熱器最為常用，采用蛇形管式。它們都由若干根并聯(lián)管子和進(jìn)出口集箱組成。qqp72后屏輻射吸熱分布系數(shù)ηhp查附錄三圖Ⅶ73后屏輻射熱強(qiáng)度qhpβηhpqlpj74后屏吸熱量QhpWqhpAhp(Ahp=Ach)75附加過熱器總吸熱量∑QfjW先假定后校核300076一級(jí)減速溫水量Djw1kg/h先假定后校核2000077二級(jí)減速溫水量Djw2kg/h先假定后校核1000078附加過熱器焓增量kj/kg∑QfjBj/(DDjwlDjw2)79飽和蒸汽焓hbqkj/kg查蒸汽特性表，p=,t=357C80低過出口蒸汽焓hdgkj/kg81低過出口蒸汽溫度tdgoC82前后總屏焓增量△hqpQqpBj/(DDjwlDjw2)83后屏出口蒸汽焓hhpkj/kghbf+△hp84后屏出口蒸汽溫度thpoC查蒸汽特性表，p=85爐膛出口煙溫校核△tloC符合標(biāo)準(zhǔn)275. 受熱面的設(shè)計(jì)及計(jì)算5. 受熱面的設(shè)計(jì)及計(jì)算 高溫對(duì)流過熱器 高溫對(duì)流過熱器的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過熱器是鍋爐中將一定壓力下的飽和水蒸氣加熱成相應(yīng)壓力下的過熱水蒸氣的受熱面。m268爐頂吸熱量QldWAld39。+Apq39。m246計(jì)及暴光不均勻的屏區(qū)面積Apq39。MPapnSpq31屏間容積內(nèi)三原子氣體輻射減弱系數(shù)Ky1/(mMPapnSzy27乘積自由容積內(nèi)三原子氣體輻射減弱系數(shù)Ky1/(mMPa)取用1221燃料種類修正系數(shù)x1②對(duì)低反應(yīng)的燃料（無煙煤、半無煙煤、貧煤等22燃燒方法修正系數(shù)x2②對(duì)室燃爐= 對(duì)層燃爐=23半發(fā)光火焰輻射減弱系數(shù)K1/(mMPa)19灰粒子輻射減弱系數(shù)Kh1/(moC)(QlHl)/(TaTl)14水蒸汽容積份額查煙氣特性表3415三原子氣體容積份額rn查煙氣特性表3416三原子氣體分壓力pnMParn(p為爐膛壓力,)17pn與S的乘積pnSm 熱空氣溫度的選擇熱風(fēng)溫度主要依據(jù)燃燒方式的要求確定，本鍋爐為固態(tài)排渣煤粉爐，給定的熱風(fēng)溫度為320℃ 。為此，爐膛出口煙溫應(yīng)低于燃料灰分的軟化溫度。爐膛出口煙溫偏低，降低對(duì)流過熱器的平均傳熱溫差，又勢(shì)必要增大昂貴的對(duì)流過熱器受熱面。s)(DDjw)/(3600A)10006前屏蒸汽平均比容υpjm3/kg查蒸汽特性表p=,t=416 C7蒸汽流速wm/sρwυpj 8前屏輻射受熱面積Aqpm2Aqp=2z1*bqp*hqp*xqp 爐膛熱力計(jì)算 爐膛出口煙溫的選擇爐膛出口煙氣溫度，中小型鍋爐指凝渣管前的煙溫，大容量鍋爐通常指屏式過熱器前煙溫。3 A2m2 A3m2(+)247。 表42 水冷壁的結(jié)構(gòu)尺寸序 號(hào)名 稱符 號(hào)單 位計(jì) 算 公 式 或 數(shù) 據(jù) 來 源數(shù) 值1前后墻水冷壁回路個(gè)數(shù)z1個(gè)（）62左右側(cè)墻水冷壁回回爐個(gè)數(shù)z2個(gè)53管徑及壁厚dδmm4管子節(jié)距smm按s/d=5前后墻管子根數(shù)n1根按a/s+1=193選取1936左右側(cè)墻管子根數(shù)n2根按b/s+1=168選取168 爐膛結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)根據(jù)爐膛結(jié)構(gòu)尺寸圖（附圖）。本設(shè)計(jì)采用整焊鰭片膜式水冷壁，爐墻壁溫不超過400oC ，爐墻可以省去耐熱從層而直接用絕熱層和密封層組成。現(xiàn)在大容量鍋爐都采用敷管式爐墻，這種爐墻是敷貼在鍋爐受熱面上面，管子節(jié)距較小采用膜式水冷壁。同時(shí)足夠的機(jī)械強(qiáng)度，重量輕，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制作方便，價(jià)格低廉等。s)按表221選取100016前屏管子總流通面積Am217前屏每根管子面積A1m218前屏總管子數(shù)n根A/A125719前屏橫向管距s1mm按s1=550～1500選取150020前屏片數(shù)z1片按a/s11=821前屏單片管子數(shù)n1根按n/6=3222前屏縱向節(jié)距s2mm按s2/d=～4623前屏最小彎曲半徑Rmm8024前屏深度bqpmms2(n11)2+2R301225前屏與前墻之間距離 mm選取100026前后屏之間距離 mm選取75027爐膛出口煙氣流速wym/s選取728爐膛出口煙氣溫度tloC按表220選取110029爐膛出口通流面積Achm230爐膛出口高度hchmAch/a31前屏高度hqpm按hch選定1432水平煙道煙氣流速wsym/s選取1 233水平煙道高度hsym34折焰角高度hzym按hqphsylz=35爐頂容積Vldm3按附圖中A1和A2部分尺寸計(jì)算36爐膛主體高度hltm 鍋爐爐墻和水冷壁爐墻和煙道都要用爐墻封閉起來，是為了防止鍋爐負(fù)壓運(yùn)行時(shí)空氣漏入，正壓運(yùn)行時(shí)煙氣漏出，能盡量減少鍋爐的散熱損失。爐墻總面積包含爐膛內(nèi)輻射受熱面的形體表面積。反之，此值取得過小時(shí)，煙氣不能充分利用爐膛容積，在離開爐膛是還未足夠的冷卻，屏式過熱器易結(jié)渣。 爐膛截面形狀和尺寸是由爐膛截面qF決定的，Al= BQdwy/()如果qF值取得較大，則爐膛呈瘦高型。因?yàn)闋t膛容積雖然足夠大，但是形狀設(shè)計(jì)得不合適，爐膛容積就不能得到充分的利用，煤粉在爐膛中停留的時(shí)間還是不夠。還要進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、安排輻射受熱面、核算爐膛出口煙氣溫度是否合理后，爐膛的容積才能最后決定。爐膛容積熱強(qiáng)度應(yīng)當(dāng)根據(jù)鍋爐容量、燃料特性和燃燒方式。 而決定時(shí)間長(zhǎng)短，顯然爐膛容積就起到?jīng)Q定性的作用。未敷設(shè)水冷壁地方為爐墻內(nèi)壁面；③爐膛出口斷面：通過后屏過熱器的第一排管子中心線所在平面；④爐膛底部：冷灰斗高度一半處的水平面；⑤當(dāng)屏式過熱器占據(jù)整個(gè)爐膛頂部或布置于爐膛出口煙窗處而占據(jù)部分爐膛容積時(shí)，則為屏式過熱器與爐膛交界面；①爐膛容積的確定 煤粉在爐膛內(nèi)，需要足夠的時(shí)間才能燃燒完。表36 鍋爐熱平衡及燃料消耗量計(jì)算序號(hào)名稱符號(hào)單位公式結(jié)果1鍋爐輸入熱量 k
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