【正文】 exg℃給定126 3排煙的焓IexgkJ/kg調(diào)用函數(shù)4冷空氣溫度tcaoC給定205理論冷空氣焓IcaokJ/kg調(diào)用函數(shù) 6機(jī)械不完全燃燒熱損失q4%取用 7化學(xué)不完全燃燒熱損失q3%取用 8排煙熱損失q2%(IexgαexgI0ca)rhkJ/kg調(diào)用函數(shù)，prh39。rh)+0922鍋爐實(shí)際燃料消耗量Bkg/hQ1/(ηbQf/100)408424 24鍋爐計算燃料消耗量Bcalkg/sB(1q4/100)/3600 第五章 爐膛設(shè)計和熱力計算爐膛尺寸的確定是借助于恰當(dāng)選取一組爐膛熱力參數(shù)（如爐膛的容積熱負(fù)荷qv、截面熱負(fù)荷qa等）來完成的。在選取爐膛容積熱負(fù)荷qv時，要綜合考慮煤粉在爐內(nèi)的停留時間、燃盡的條件、水冷壁受熱面是否布置得開、爐膛出口煙溫、爐膛溫度和結(jié)焦傾向、整個爐膛的造價等。我國各大鍋爐制造廠在爐膛設(shè)計中，多從燃燒安全、傳熱充分出發(fā)，按照冷卻條件來確定qv，因此qv值都選得小些，從煤種的通用性來說采用較低的qv值較合適，缺點(diǎn)是鍋爐尺寸較大，消耗鋼材量較多。按照冷卻條件確定qv值一般在80~120 kW/m3之間選?。话慈急M條件確定qv值一般在110~170 kW/m3之間選取。表2 對爐膛熱力參數(shù)選取的一些影響因素名 稱機(jī)組容量↑煤的著火性能↓煤的燃盡性能↓煤灰的結(jié)焦傾向↑容積熱負(fù)荷qv↓↓↓截面熱負(fù)荷qa↑↑↑↓選定了爐膛容積熱負(fù)荷qv之后，即可求爐膛容積VL： m3 （1）式中 B—實(shí)際燃料消耗量，kg/s； ,p—燃料低位發(fā)熱量，kJ/kg。在選取qa時，主要考慮燃料的著火、燃盡性能、爐膛和燃燒器的結(jié)焦、水冷壁高溫腐蝕等要求，例如當(dāng)煤的揮發(fā)分低、灰分高時，應(yīng)重點(diǎn)考慮煤的著火問題，qa不宜選取太低，以便提高燃燒器區(qū)域的爐溫，促進(jìn)煤的著火和燃盡；當(dāng)燃用灰熔點(diǎn)偏低、易結(jié)焦的煤時，應(yīng)注意考慮爐膛和燃燒器可能產(chǎn)生結(jié)焦問題，qa不宜選取太高，以便降低燃燒器區(qū)域的爐溫，防止?fàn)t膛結(jié)焦。選取合宜的爐膛寬深比c，可以確定爐膛的截面形狀，從而在爐膛截面積AL已定的條件下，計算出爐膛截面的寬度和深度。在確定爐膛寬度時還要兼顧尾部煙道的尺寸，能很好布置尾部受熱面。表46 爐膛結(jié)構(gòu)特征和水冷壁有效系數(shù)的計算序號名 稱符 號單 位計算公式或數(shù)據(jù)來源結(jié) 果一、爐膛結(jié)構(gòu)計算1前墻面積Ffrm2(++) 2后墻面積Fbm2(+++) 3側(cè)墻面積Fsm2(+)/2++(+)/2 4兩側(cè)墻2Fsm22Fs 5四角的四個切角削去爐墻的面積Fdm242 6四角補(bǔ)加面積Faddm24 7應(yīng)扣去布置燃燒器損失的面積FBm2FdFadd 8出口煙窗面積Foutm2 9包圍爐膛的總面積∑Fm2Ffr+Fb+2Fs+FoutFl 10方形爐膛容積Vfm3FsK)(QeffIf)/(TthTf) 12波爾茲曼數(shù)Bo—φBcal(VC)av/(ψavFσ0T3th) 13水蒸汽容積份額rH2O—煙氣特性，查表43 三原子氣體的容積份額rg—煙氣特性，查表43 三原子氣體輻射減弱系數(shù)kgrgm1式(319)，調(diào)用函數(shù)14灰粒平均直徑dashμm中速磨煤機(jī)16 煙氣中飛灰濃度μashkg/kg煙氣特性，查表43 灰粒輻射減弱系數(shù)kashμashm1式(320)，調(diào)用函數(shù)15最上排燃燒器布置高度htm結(jié)構(gòu)計算，圖41 最下排燃燒器布置高度hunm結(jié)構(gòu)計算，圖41 高度差Δhmhthun 爐膛計算高度hfm結(jié)構(gòu)計算，圖41 焦炭顆粒濃度μcok,vg/Nm3式(324)，調(diào)用函數(shù) 16焦炭顆粒的平均粒徑dcokμm取用70 焦碳粒子輻射減弱系數(shù)kcokμcokm1式(321)，調(diào)用函數(shù) 17火焰吸收減弱系數(shù)kam1kgrg+kashμash+kcokμcok 爐內(nèi)輻射層光學(xué)密度τ—kaS 18爐內(nèi)火焰黑度ε1—1eτ 火焰綜合黑度εsyn—式(329)，調(diào)用函數(shù) 19爐膛黑度εsynf—式(328) 爐膛火焰最高溫的相對高度xmm≈xB 20爐膛出口無量綱煙溫θf(1)—熱有效系數(shù)法，式(326)爐膛出口溫度Tf,cal(1)Kθf(1)(tth+273) 爐膛出口溫度?f,cal(1)oCTf,cal(1)273 計算誤差△?f(1)oC允許誤差177。100℃ 22爐內(nèi)傳熱量QRkJ/kg式(331) 23第一懸吊管之前的爐內(nèi)容積Vf39。一般在75～100之間 24燃燒器區(qū)域爐膛斷面熱強(qiáng)度qAMW/m2BcalQnet,ar/A，上限在4～ 25燃燒器區(qū)域爐墻面積ABm22(W+D)(△h+3) 26富燃缺氧條件下主燃燒區(qū)燃盡份額x— 27主燃燒區(qū)壁面熱強(qiáng)度qBMW/m2xBcalQnet,ar/AB，～ 第六章 前屏過熱器設(shè)計和熱力計算表48 減溫水假設(shè)序號名 稱符 號單 位計算公式或數(shù)據(jù)來源結(jié) 果1一級減溫水量Ddsh1t/h假設(shè)后校核 2二級減溫水量Ddsh2t/h假設(shè)后校核 表49 前屏結(jié)構(gòu)計算序號名 稱符 號單 位計算公式或數(shù)據(jù)來源結(jié) 果1管子直徑dδmm結(jié)構(gòu)設(shè)計?*2屏片數(shù)n1—結(jié)構(gòu)設(shè)計63每片屏小屏數(shù)n2—結(jié)構(gòu)設(shè)計64每片小屏管子數(shù)n3—結(jié)構(gòu)設(shè)計125管子總數(shù)∑n—n1n2n34326工質(zhì)流通截面fm2π/4di2∑n 7橫向截距s1m結(jié)構(gòu)設(shè)計8縱向截距s2m結(jié)構(gòu)設(shè)計 9系數(shù)s2/d—結(jié)構(gòu)設(shè)計 10主受熱面的角系數(shù)xp—查圖35 11屏片最外圈管子的外輪廓線所圍成的平面面積Fpm2(16+)(+)262 12計算受熱面積Hpm2Fpxp 13頂棚受熱面積Fcem2(+2++) 14前墻受熱面積Ffrm216 15側(cè)墻受熱面積Fsm2(+2++)162 16總受熱面積∑Hm2Hp+Fce+Ffr+Fs 17計算受熱面積所占份額rp—Hp/∑H 18爐頂受熱面積所占份額rce—Fce/∑H 19前墻受熱面積所占份額rfr—Ffr/∑H 20側(cè)墻受熱面積所占份額rs—Fs/∑H 21受熱面區(qū)總?cè)莘eVp1m316 22受熱面區(qū)總包圍面積∑Fm2∑H+Ffr+Fce 23煙氣輻射層有效厚度Sm∑F 24系數(shù)L/s1—16/ 25系數(shù)D/s1— 26前屏穿透角系數(shù)φvp1—查附圖A2 27煙氣流通截面Fgm2(6)16 28從爐膛進(jìn)入前屏區(qū)的煙氣流份額g1— 表410 前屏熱力計算序號名 稱符 號單 位計算公式或數(shù)據(jù)來源結(jié) 果一、煙氣參數(shù)1進(jìn)口煙溫?p139。kJ/kg爐膛出口煙焓，查表473出口煙溫?p139?！婕僭O(shè)后校核1135 4出口煙焓Ip139。kJ/kg調(diào)用函數(shù) 5煙氣平均溫度?av℃（?p139。39。Ip139。） 二、爐內(nèi)直接輻射熱8爐膛出口煙窗熱有效系數(shù)ψo(hù)ut—爐膛結(jié)構(gòu)計算，查表46 9進(jìn)入屏區(qū)爐膛出口熱流qfkW/m2ψo(hù)utεfsynσ0Tf4 10爐膛出口截面積Fabcm2爐膛設(shè)計， 11爐膛直接輻射熱Qp,fkJ/kgqfFabc/Bcal 12前屏區(qū)爐膛出口截面積Fabm2結(jié)構(gòu)設(shè)計， 13落到前屏區(qū)爐膛直接輻射熱Qp1,fkJ/kgFabQp,f/Fabc 落到后屏區(qū)爐膛直接輻射熱Qp2,fkJ/kgQp,fQp1,f 14前屏區(qū)直接輻射中透過前屏區(qū)落到后屏的輻射熱Qp1kJ/kgφvp,1 15前屏區(qū)獲得的爐膛直接輻射熱Qp1kJ/kgQp1,fQp1 16其中，主受熱面所得Qp1rkJ/kgrpQp1 頂棚受熱面所得QcerkJ/kgrceQp1 前墻受熱面所得QfrrkJ/kgrfrQp1 兩側(cè)墻受熱面所得QsrkJ/kgrsQp1 三、屏區(qū)空間（煙氣）穿透輻射17煙氣輻射層有效厚度Sm結(jié)構(gòu)計算，查表49 18水蒸汽容積份額rH2O—煙氣特性，查表43 三原子氣體總?cè)莘e份額rg—煙氣特性，查表43 三原子氣體減弱系數(shù)kgrgm1式(319)，調(diào)用函數(shù) 19灰粒平均直徑dashμm中速磨煤機(jī)16 煙氣中飛灰濃度μashkg/kg煙氣特性，查表43 灰粒輻射減弱系數(shù)kashμashm1式(320)，調(diào)用函數(shù) 20煙氣介質(zhì)的吸收減弱系數(shù)kam1kgrg+kashμash 21煙氣介質(zhì)的光學(xué)密度τ—kaS 22煙氣黑度εp—1eτ 23煙氣的綜合黑度εsynp—εp/(+1) 24屏空間熱有效系數(shù)ψp,S—選取 25屏空間黑度εp,Ssyn—εpsyn/(εpsyn+(1εpsyn)ψp,S) 26下一級獲取屏空間輻射熱有效系數(shù)ψp,S—選取前屏空間向后屏的穿透輻射熱流qp1,SkW/m2ψp,S39。εp,Ssynσ0(?p1+273)4 27受熱面出口處的截面積Foutm2=Ffr，結(jié)構(gòu)計算 前屏空間向后屏的穿透輻射熱Qp1,SkJ/kgqp1,SFout/Bcal 四、前屏對流傳熱量的計算與校核28頂棚受熱面對流吸熱量QceckJ/kg假設(shè)后校核 前墻和兩側(cè)墻受熱面對流吸熱量Qfr+sckJ/kg假設(shè)后校核 29附加受熱面的對流吸熱量Qcp,addkJ/kgQcec+Qfr+sc 30前屏受熱面的對流吸熱量Qp1ckJ/kgQp1,gQcp,addQp1,S 31前屏受熱面的總吸熱量ΣQp1kJ/kgQp1r+Qp1c 32前屏過熱器進(jìn)口汽溫t39。p1kJ/kg調(diào)用函數(shù)，p= 34前屏過熱蒸汽流量Dplt/hDshDdsh1Ddsh21825 35前屏過熱器出口蒸汽焓ip1kJ/kgi39。p1+t39。p1）/2 38工質(zhì)質(zhì)量流速ρωkg/(m2℃/W選取40受熱面灰污表面溫度T2Ktav+273+1000RfBcalΣQp1/Hp 41受熱面黑度ε2—選取42輻射熱交換綜合系數(shù)Csyn—1/(1/εsynp+1/ε21) 43煙氣對受熱面輻射換熱熱流qR(1)kW/m2Csyn(σ0T14σ0T24) 44煙氣對受熱面輻射換熱熱流qR(2)kW/m2ψp,sεp,Ssynσ0T14 45二者誤差δqR%≤177。℃)1000qR(1)/(T1T2) 47煙氣容積VgNm3/kg煙氣特性，查表43 煙氣流通截面積Fgm2結(jié)構(gòu)計算，查表49 煙氣流速Wgm/sg1BcalVgTl/(273Fg) 48煙氣運(yùn)動黏度νgm2/s調(diào)用函數(shù)49煙氣導(dǎo)熱系數(shù)λgW/(m℃)Nugλg/d 54修正系數(shù)ξ—選取煙氣側(cè)放熱系數(shù)α1W/(m2℃)α1/(1+(1+Qrp1/Qcp1)Rfα1) 5