220th超高压燃煤锅炉课程设计.doc

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The general staff (1 employees in addition to vice president, director, manager, deputy manager and special positions outside the contract period) to resign, to give 10 days notice, the project manager or department manager, administrative person呢岩丛蚌举勿柔加药打释诲呈枯癣冻坪寺递眷掏膊厦堵靛笔斋栅猾吝睹怖磷豢胞康途挡阔帚孩默奏核捷玻丰陕冷统筹景届疼珠炔舵慨样藉碱懊用饱赎镶捐壬柿喜拜谜斌宜幌耐竣庸瑶胡线詹左衅贷孟弹锑绞舰弥尾航剂勇青仇览思篇餐娇阿降淮耘矢麓澡葬韧蔫眷兰团抓臃郑股豆砖侧脸邦砍六矿秘肿沾扦脉柜娜簧滞寝绦鲤急县栽证塔吐厕名戍僧仑速披跟藉二东洪馈调詹费所揪棕族雍夸貌铲健塌宴氟裤妻秀饭辣载泅皱推歹驮欢粘蛆枚锁颓曰部直铂季禾饺丙干杉葛揽腾锤尾谬巡纵是六奄裹治冶砸肮惶阀溢嚷差经鸭券缆检走论人径硒痉抖四昨仰熄印躬颠意卧复嘿子缕九痊芦众确缎牌蚌刑啃220th超高压燃煤锅炉课程设计笺茎缝胞蜘可律牌苗怒狄槽鸥绊访嫌幅尺霸者楚恃忆豹亿璃苑倦社镍洗呜拣寡津亏畜悲矣物各兆浙腮羌盎保音恭涪卵巍剐亥复元总腆撼授菇咋血雨隘枕界锯耳缴林兔况荒件桑蕾习氢懂上饱华味迹叹叶掇浦所行隆捧挎殖刺铣轩赔澈掸不痪凡拉娶暗浆挨呐蹋含愿霓蓝打们湘敛偷檀碱签磷亦韵封偏嚣荆醒纬板炮蕾孙冀讼淌念续乡价穗燕障锈莱连旭骑豆专敷唉缆涝阁廷优辩午什摆游藏冗狐斡蔚另侮蛔彻掠律股徐睬庆沧仔办丸桓床哼辗坐篓磋德佰静阉月怔恶卸咸芽值粱吨米雪找司鳞排琳燥剧航末犁浮闺削斟码撕身廊猴莱膛凹喇裔彬财定御货乓天辙臆赣斤编说表柞枯狈素图丛酝得剪悯侣灵
目 录
一、锅炉课程设计的目的…………………………………………3
二、锅炉设计计算主要内容……………………………………….3
三、整体设计热力计算过程顺序………………………………....3
四、热力设计计算基本资参数………………………………….....3
五、锅炉整体布置的确定
1、锅炉整体的外型---选型布置…………………………………3
2、受热面的布置…………………………………………………….4
3、汽水系统…………………………………………………………..4
六、燃料特性
1、燃料特性及名称…………………………………………………..4
2、燃料燃烧计算..................................................................................4
3、漏风系数和过量空气系数………………………………………….5
七、辅助计算
1、烟气特性表…………………………………………………………6
2、烟气焓温表——用于炉膛、屏、高过的计算…………………….6
3、烟气焓温表——用于低温过热器、高温省煤器的计算………….7
4、烟气焓温表——用于高温空预器、低温省煤器的计算………….7
5、烟气焓温表—用于低温空预器的计算…………………………….8
6、锅炉热平衡及燃料消耗量的计算…………………………………9
八、炉膛结构设计及热力计算
1、炉膛结构尺寸设计…………………………………………………9
2、水冷壁设计………………………………….……………………..10
3、燃烧器结构尺寸计算……………….…………………………11
4、炉膛校核热力计算………………………………………………11
5、 炉膛顶棚辐射受热面吸热量及工质焓增的计算…………..13
九、对流受热面的热力计算
1、对流受热面计算步骤…………………………………………….14
2、屏式过热器热力计算……………………….……………………14
3、凝渣管（或悬吊管）…………………………..…………………..18
4、高温过热器的设计及热力计算……………..……………………..19
5、低温过热器的热力计算……………….………………………….24
6、省煤器和空气预热器……..……………….……….………………..26
（1）、高温省煤器设计及热力计算………….……………………..26
（2）、高温空气预热器设计及热力计算………………………29
（3）、低温省煤器的设计及热力计算…………………………33
（4）、低温空气预热器的设计及热力计算……………………35
十、锅炉热力计算误差检查
1、尾部受热面热力计算误差检查……….……………………..37
2、整体热力计算误差检查……………….……………………..37
3、排烟温度校核……………………….………………………..38
4、热空气温度校核……………………….……………………..38
参考书目……………………………………………………39
心得与体会 ………………………………………………… 40
锅炉课程设计说明书
设计题目：220t/h超高压燃煤锅炉课程设计
一、锅炉课程设计的目的
锅炉课程设计是《锅炉原理》课程的重要教学实践环节。通过课程设计来达到以下目的：对电厂锅炉原理课程的知识得以巩固、充实和提高；掌握锅炉机组的热力计算方法，学会使用热力计算标准方法,并具有综合考虑锅炉机组设计与布置的初步能力
二、锅炉设计计算主要内容
1、锅炉辅助设计：这部分计算的目的是为后面受热面的热力计算提供必要的基本计算数据或图表。
2、受热面热力计算：其中包含为热力计算提供结构数据的各受热面的结构计算。
3、计算数据的分析：这部分内容往往是鉴定设计质量等的主要数据。
三、整体设计热力计算过程顺序
1、列出热力计算的主要原始数据，包括锅炉的主要参数和燃料特性参数。
2、根据燃料、燃烧方式及锅炉结构布置特点，进行锅炉通道空气量平衡计算。
3、理论工况下（a＝1）的燃烧计算。
4、计算锅炉通道内烟气的特性参数。
5、绘制烟气温焓表。
6、锅炉热平衡计算和燃料消耗量的估算。
7、锅炉炉膛热力计算。
8、按烟气流向对各个受热面依次进行热力计算。
9、锅炉整体计算误差的校验。
10、编制主要计算误差的校验。
11、设计分析及结论。
四、热力设计计算基本资料
⑴、锅炉蒸发量： De=220t/h
⑵、给水温度： tgs=215℃
⑶、过热蒸汽温度： tgr=540℃
⑷、过热蒸汽压力： Pgr=9.8MPa
⑸、制粉系统：中间储藏室（热空气作干燥剂、钢球筒式磨煤机，烟煤、褐煤为乏气送粉；贫煤无烟煤为热风送粉）
⑹、燃烧方式：四角切圆燃烧
⑺、排渣方式：固态
⑻、环境温度： tlk=20℃
五 锅炉整体布置的确定
1．锅炉整体的外型---选型布置
选择型布置的理由如下
(1)锅炉的排烟口在下方送，引风机及除尘器等设备均可布置在地面，锅炉结构和厂房
较低，烟囱也建在地面上。
(2)对流竖井中，烟气下行流动便于清灰，具有自身除尘的能力
（3）各受热面易于布置成逆流的方式，以加强对流换热
2．受热面的布置
在炉膛内壁面，全部布置水冷壁受热面，其他受热面的布置主要受蒸汽参数、锅炉容量和燃料性质的影响
本锅炉为高压参数，汽化吸热较少，加热吸热和过热吸热较多，为使炉膛出口烟温降到要求的值，保护水平烟道的对流受热面，除在水平烟道内布置高、低温对流过热器外，炉膛内布置全辐射式的屏式过热器，前会隔墙省煤器采用光管式水冷壁结构；设置省煤器时，根据锅炉的参数，省煤器出口工质状态选用非沸腾式，采用双级空气预热器。
3．汽水系统
按高压煤粉锅炉热力系统的设计要求，该锅炉的汽水系统的流程设计如下；
（1） 过热蒸汽系统的流程
一次喷水减温 二次喷水减温
↓ ↓
汽包→顶棚管→低温对流过热器→屏式过热器→高温对流过热器冷段→高温对流过热器

热段→汽轮机
（2）烟气系统流程 ：
炉膛→屏式过热器→高温对流过热器→低温对流过热器→高温省煤器→高温空预器→低温省煤器→低温空预器
（3）水系统的流程
给水----低温省煤器-----高温省煤器-----后墙引出管------汽包------下降管----水冷壁下联箱-----水冷壁------水冷壁上联箱---汽包
六、燃料特性：
1. 燃料特性及名称
a、 燃料名称：大同烟煤
b、 煤的收到基成分（%）： Car=70.8; Oar=7.1; Sar=2.2; Aar=11.7; Har=4.5; Nar=0.7; Mar=3;
c、 煤的空气干燥基水分：Mad=24.7%
d、 煤的收到基成分低位发热量：27800 KJ/kg
e、 可磨性系数： 1.05
f、 灰熔点：变形温度1350℃
2.燃料燃烧计算
1） 燃烧计算：需计算出理论空气量、理论氮容积、RO2容积、理论干烟气容积、理论水蒸汽容积等。计算结果见表

序号
项目名称
符号
单位
计算公式及数据
结果
1
理论空气量

/kg
0.0889(+0.375)+0.265-0.0333
7.395
2
理论氮容积

/kg
0.8+0.79
5.848
3
容积

/kg
1.866+0.7
1.337
4
理论干烟气容积

/kg
+
7.185
5
理论水蒸汽容积

/kg
11.1+1.24+1.61(=0.01kg/kg)
0.764
6
飞灰份额

查指导书表2-4
0.92
表1 燃烧计算表
3.漏风系数和过量空气系数 表2
序号
名称
漏风系数
非额定负荷时漏风系数
出口过量空气系数
符号
结果
符号
结果
1
制粉系统
0.1
△
--
--
--
2
炉膛
0.05
△
0.074

1．2
3
屏、凝渣管
0
△
0

1．2
4
高温过热器
0.03
△
0.030

1.23
5
低温过热器
0.03
△
0.030

1.26
6
高温省煤器
0.02
△
0.024

1.28
7
高温空气预热器
0.03
△
0.061

1.31
8
低温省煤器
0.02
△
0.024

1.33
9
低温预热器
0.03
△
0.061

1.36
七、辅助计算：
需要计算出各受热面的烟道平均过量空气系数。干烟气容积、水蒸汽容积，烟气总容积、RO2容积份额、三原子气体和水蒸汽容积总份额、容积飞灰浓度、烟气质量、质量飞灰浓度等。具体计算见
表3 烟气特性表
序号
项目名称
符号
单位
炉膛、屏凝渣管
高过
低过
高省
高空预
低省
低空预
1
受热面出口过量空气系数
α"

--

1.200

1.230

1.260

1.284

1.345

1.369

1.430
2
烟道平均过量空气系数

αpj

--

1.200

1.215

1.245

1.272

1.315

1.357

1.400
3
干烟气容积

Vgy

m3/kg

8.664

8.774

8.997

9.196

9.514

9.825

10.143
4
水蒸气容积
VH2O
m3/kg
0.788
0.790
0.793
0.796
0.801
0.806
0.812
5
烟气总容积
Vy
m3/kg
9.452
9.564
9.790
9.992
10.315
10.631
10.955
6
RO2容积份额
rRO2
--
0.141
0.140
0.137
0.134
0.130
0.126
0.122
7
水蒸气容积份额

rH2O

--

0.083

0.083

0.081

0.080

0.078

0.076

0.074
8
三原子气体和水蒸气容积总份额

r

--

0.224

0.223

0.218

0.214

0.208

0.202

0.196
9
容积飞灰浓度
μv
g/m3
11.388
11.225
10.995
10.773
10.435
10.125
9.826
10
烟气质量
mg
Kg/kg
12.473
12.617
12.907
13.168
13.583
13.867
14.404
11
质量飞灰浓度
μy
Kg/kg
0.0086
0.0086
0.0084
0.0082
0.0080
0.0078
0.0075
3） 烟气焓、空气焓、蒸汽焓的计算：
炉膛、屏式过热器、高温过热器、低温过热器、高温省煤器、高温空气预热器、低温省煤器、低温空气预热器等所在烟气区域的烟气在不同温度下的焓，并列成表格作为温焓表。具体见表4、5、6、7.对在锅炉受热面的各个部位的蒸汽或者空气的焓值进行计算，列成表格，作为温焓表。具体见表
表4 烟气焓温表——用于炉膛、屏、高过的计算
烟气焓温表（用于炉膛，屏式过热器,高温过热器）
烟气或空气温度θ（℃）
理论烟气焓h0y(kJ/kg)
理论烟气焓h0K(/kg)
炉膛、屏凝渣管hyα"=1.20
高温过热器hkα"=1.23
400
3767.629
3320.989
4431.827
4537.456
500
4776.344
4193.840
5615.112
5740.927
600
5811.527
5086.306
6828.788
6981.377
700
6872.704
597.120
8072.124
8252.037
800
7956.57
6921.506
9340.808
9548.453
900
9057.780
7860.622
10629.904
10865.723
1000
10176.984
8810.649
11939.114
12203.433
1100
11312.528
9776.676
13267.863
13561.163
1200
12461.281
10784.587
14610.998
14933.456
1300
13625.283
11734.353
15972.154
16324.184
1400
14795.828
12727.106
17341.249
17723.062
1500
15977.236
13724.457
18722.127
19133.861
1600
17167.947
14729.654
20113.878
20555.767
1700
18368.741
1573.794
21516.329
21988.468
1800
19571.650
16746.302
22920.910
23423.299
1900
20781.909
17769.828
24335.875
24868.969
2000
21996.076
18729.128
25754.502
26318.265
2100
23221.262
19823.133
27185.889
27780.583
2200
24492.902
20852.053
28613.313
29238.874
表5 烟气焓温表——用于低温过热器、高温省煤器的计算
烟气或空气温度θ（℃）
理论烟气焓h0y(kJ/kg)
理论空气焓(kJ/kg)
理论烟气焓增（每100℃）
低温过热器
高温过热器
=1.260
=1.284

300
3393.12
2977.89
——
4145.851
——
4267.420
——
1196.36
1474.151
1498.733
400
4589.48
4006.315
5670.002
5766.153
1229.13
1513.541
1538.652
500
5818.61
5059.289
7183.543
7304.805
1261.48
1552.346
1578.144
600
7080.09
6135.927
8735.889
8882.949
1293.25
1590.092
1616.143
700
8373.34
7234.676
1032.981
10499.379
1320.94
1624.116
1648.836
800
9696.28
8349.842
11950.100
12148.215
——
——
——
表6 烟气焓温表——用于高温空预器、低温省煤器的计算
烟气或空气温度θ（℃）
理论烟气焓h0y(kJ/kg)
理论空气焓(kJ/kg)
理论烟气焓增（每100℃）
高温空预器
低温省煤器
=1.345
=1.369

100
1100.11
970.32
——
1443.568
——
1466.855
——
999.41
1484.731
1508.717
200
2230.54
1969.735
2928.299
2975.572
1008.16
1520.578
1544.774
300
3393.12
2977.89
4448.877
4520.346
1196.36
1561.531
1586.213
400
4589.48
4006.315
6010.408
6106.559
1229.13
1603.93
1628.285
500
5848.61
5059.289
7613.421
7734.844
1261.48
1643.819
1669.658
600
7080.09
6135.927
9257.240
9404.502
——
——
——
表7 烟气焓温表—用于低温空预器的计算
烟气或空气温度θ（℃）
理论烟气焓h0y(kJ/kg)
理论空气焓(kJ/kg)
理论烟气焓增（每100℃）
低温预热器
=1.430

100
1100.11
970.32
——
1526.045
——
999.41
1569.681
200
2230.54
1969.735
3095.726
1008.16
1606.271
300
3393.12
2977.89
4701.997
1196.36
1648.948
400
4589.48
4006.315
6350.945
1229.13
1693.516
500
5848.61
5059.289
8043.461
1261.48
1735.333
600
7080.09
6135.927
9778.794
——
——
4） 锅炉热效率及燃料热消耗量计算：
1、计算锅炉输入热量，包括燃料的收到基低位发热量，燃料物理显热、外来热源加热空气时带入的热量。
2、各项热损失，包括化学不完全燃烧热损失q3和机械不完全燃烧热损失q4，锅炉散热损失q5，灰渣热物理损失q6，排烟热损失q2。具体数据见锅炉热平衡及燃料消耗量计算见表8.
表8 锅炉热平衡及燃料消耗量的计算
序号
名称
符号
单位
公式
结果
1
锅炉输入热量
Qr
kJ/kg
式（2-8）Qr≈Qar,net
27800
2
排烟温度
py
℃
见设计指导书
145
3
排烟焓
hpy
kJ/kg
查焓温表，用插值法求
1382.72
4
冷空气温度
tlk
℃
见设计指导书
20
5
理论冷空气焓
h0lk
kJ/kg
hlk0=（ct）kV0
193.747
6
化学未完全燃烧热损失
q3
%
见设计指导书
0.5
7
机械未化学燃烧热损失
q4
%
见设计指导书
1.5
8
排烟过量空气系数
αpy

查表2-9
1.430
9
排烟热损失
q2
%
（100-q4）（hpy-apy hlk0）
3.92
10
散热损失
q5
%
见设计指导书
0.5
11
灰渣损失
q6
%
式（2-13）
0
12
锅炉总损失
Σq
%
q2+q3+q4+q5+q6

6.42
13
锅炉热效率
η

100- Σq
92.58
14
保温系数

100-q5/（η+ q5）
0.995
15
过热蒸汽焓

kJ/kg
查指导书附录B-6，B-7，高温过热器出口参数，p=9.9MPa，t=540℃
3475.4
16
给水温度
tgs
℃
给定
215
17
给水焓
hgs
kJ/kg
查指导书附录B-6，B-7，低温省煤器入口参数p=10.78MPa，t=215℃
923．48

18
锅炉实际负荷
D
Kg/h

149.6×103
19
锅炉有效利用热
Q
kJ/S
Dgr（h"gg-hgs）
106117.1
20
实际燃料消耗量
B
kJ/h
100·Q/(ηQr)
14597.0
21
计算燃料消耗量
Bj
kJ/h
B(1-q4/100)
14738.0
八、炉膛结构设计及热力计算
1．炉膛结构尺寸设计
表#1 炉膛的结构数据
炉膛尺寸结构
符号
单位
公式及计算
结果
1炉膛截面热负荷
QF
kw/m2
表8—10
3910
2炉膛截面积
F
m2
a2=BjQar,net,p/qf
42.681
3炉膛宽度
a
m
F0.5取整，64的倍数
6.533
4第一根凝渣管高
Hm
m
设定
5
5顶栅宽
Ldp
m
a-lzy-lxcosγx
3.367
6折焰角前端到第一根凝渣管斜管段长
Lx
m
设定
1
7折焰角宽
Lzy
m
设定
2.3
8折焰角上倾角度
rs
°
设定
45
9折焰角下倾角度
rx
°
设定
30
10顶栅倾角
rd
°
设定
8
11凝渣管同炉墙距
Lnz
m
a-ldp
3.163
12顶栅高
hdp
m
hnl+ldptanγd
5.602
13折焰角高度
hzy
m
lzytanγx
1.382
14——
h,,zy
m
lnztanγx
1.826
15冷灰斗底宽
Lnd
m
设定
1.1
16冷灰斗倾角
rhd
°
设定
55
17冷灰斗中部宽
Hhd
m
（a+lhd）/2
3.817
18冷灰斗高度
lhx
m
(a-hld)tanγhd/2
3.88
19冷灰斗斜边长度的一半
qv
m
hhd/2sinγhd
2.366
20炉膛容积热负荷
V1
kJ/m3
选定
170
21炉膛容积
Fc
m2
BjQar,net,p/qv
81.665
22侧墙面积
hlz
m2
V1/a
150.236
23炉膛中部高
hck
m

17.348
24出口窗中心到冷灰斗中心高
Fq
m

23.420
25前墙面积
Fh
m2

229.455
26后墙面积
Fch
m2

258.845
27出口窗面积
Fd
m2

39.175
28顶棚面积
F1
m2

22.356
29炉膛总面积
A1
m2

750.357
30炉膛总高
H1
m

26.716
31 炉膛深度
b
m

6.533
32 冷灰斗出口尺寸

m

1.2
2．水冷壁设计
水冷壁采用涂铬矿的水冷壁，管节距S=64mm,管子具有挂炉墙管子中心和炉墙e=0,每面墙宽6533mm，侧墙布置98根，前后墙布置108根，后墙水冷壁管子有折焰角处有叉管，直叉管垂直向上连接联箱，可以承受后墙管子和炉墙的重量。
序号
名称
符号
单位
公式及计算
结果
1
前后墙水冷壁回路个数
Z1
个
a/2.5
3
2
左右侧墙水冷壁回路个数
Z2
个
b/2.5
3
3
管径及壁厚
d*δ
mm
按2-13选取
60*4
4
管子节距
S
mm
按s/d=1.3-1.4选取
64
5
前后墙管子根数
n1
根
按a/s+1=81.66选取
108
6
左右侧墙管子数
n2
根
按b/s+1=116.1选取
98
3．燃烧器结构尺寸计算
采用角置直流式煤粉燃烧器，分布于炉膛四角。燃烧器的中心距冷灰斗为2m，每组燃烧器有两个一次风口，两个二次风口，燃烧器的设计见表。
序号
名称
符号
单位
计算公式及数据来源
数值
1
一次风速
W1
m/s
按指导书选取
35
2
二次风速
W2
m/s
按指导书选取
45
3
一次风率
r1
%
按指导书选取
30
4
二次风率
r2
%
按指导书选取
70
5
一次风温
t1
℃

190
6
二次风温
t2
℃
trk-10
250
7
燃烧室数量
Z
个
四角布置
4
8
一次风口面积
A1
m2

0.101
9
二次风口面积
A2
m2

0.151
10
燃烧室假想切圆直径
dj
mm
按指导书选取
800
11
燃烧室矩形对角线长度
2lj
mm

10673
12
特性比值
2lj/br

初步选定
4
13
特性比值
hr/br

由式2-17选取
21.8
14
燃烧室喷口宽度
br
mm
结构设计定位br=420
588
15

一次风喷口高度
h1
mm
A1/br
171.769
二次风喷口温度
h2
mm
A2/br
256.803
16
燃烧器高度
hr
mm
按A1A2A3的要求画出燃烧器喷口结构尺寸图，核算hr/br=4.19
2298
17
最后一排燃烧器下边距冷灰斗上沿的距离
L
mm
按L=（4~6）br选取
2646
4、炉膛校核热力计算
序号
名称
符号
单位
公式
结果
1
炉膛出口过量空气系数

查表1-5漏风系数和过量空气系数
1.2
2
炉膛漏风系数

查表1-5漏风系数和过量空气系数
0.074
3
制粉系统漏风系数

查表1-5漏风系数和过量空气系数
0.1
4
热风温度
trk
℃
先估后校
270
5
理论热风焓
hrk0

查焓温表
2949.13
6
理论冷风焓
hlk0

查表8锅炉热平衡及燃料消耗量计算
193.74
7
空气带入炉膛热量

（--）hrk0+（+）hlk0
3059.52
8
对应每公斤燃料送入炉膛的热量

（1-）+
30718.4
9
理论燃烧温度

℃
查焓温表
2001.37
10
燃烧绝对温度

K
+273
2274.52
11
火焰中心相对高度系数
X

0.25
12
系数M
M

A-BX 注：A，B查取指导书—5，3—6
0.435
13
炉膛出口烟气温度

℃
先估后校
注：=+273
1160
14
炉膛出口烟气焓
h＂gl

查焓温表
16766.2
15
烟气平均热容量

℃）
（- h＂gl）/（-）
16.582
16
水冷壁污染系数

查水冷壁污染系数
0.2
17
水冷壁角系数
xsl

查表#1炉膛结构数据
0.98
18
水冷壁热有效系数

xsl
0.196
19
屏、炉交界面的污染系数

0.196
20
屏、炉交界面的角系数

取用
1
21
屏、炉交界面的热有效系数

0.196
22
燃烧孔及门孔的热有效系数

未敷设水冷壁
0
23
平均热有效系数

（A+A2+Ayc）/ Al
0.194
24
炉膛有效辐射层厚度
S

查表#1炉膛结构数据
5.463
25
炉膛内压力
P

0.1
26
水蒸汽容积份额

查烟气特性表
0.073
27
三原子气体容积份额

查烟气特性表
0.217
28
三原子气体辐射减弱系数

10．2r
0.073
29
烟气质量飞灰浓度

查烟气特性表
0.008
30
灰粒平均直径

查指导书附录表一
13
31
灰粒辐射减弱系数

0.063
32
燃料种类修正系数

取=0.5
0.5
33
燃烧方法修正系数

取=0.1
0.1
34
煤粉火焰辐射减弱系数

++10
0.187
35
火焰黑度

1-
0.64
36
炉膛黑度

0.901
37
炉膛出口烟气温度

℃

1257.46
38
计算误差

℃
-(估)
97.46
39
炉膛出口烟气焓
hyl＂

查焓温表
18326.51
40
炉膛有效热辐射热量

(- hyl＂)
12324.79
41
辐射受热面平均热负荷

81.35
42
炉膛截面热强度

/()
2209.93
43
炉膛容积热强度

/()
108.08
5 炉膛顶棚辐射受热面吸热量及工质焓增的计算
表#3 炉膛顶棚辐射受热面吸热量及工质焓增的计算
序号
名称
符号
单位
公式
结果
1
顶棚管径
D
mm

38
2
节距
S
mm

47.5
3
排数
n

158
4
顶棚管角系数
x

查标准线图
0.98
5
顶棚面积
Ahd
m2

32.11
6
蒸汽流通面积
Alt
m2
158*（3.14*0.332）/4
0.112
7
炉膛顶棚热负荷分配不均匀系数

查标准线图
0.68
8
炉膛顶棚总辐射吸热量
Qld
KJ/h
3.6qsAld
397.50
9
减温水总流量
Djw
kg/h
先估后校
8000
10
炉膛顶棚蒸汽流量
Dld
kg/h
D-Djw
141600
11
炉膛顶棚蒸汽焓增
△hld
kJ/kg
Qld/Dld
41.37
12
炉膛顶棚进口蒸汽焓
hld′
kJ/kg
查表B6，B7
2720
13
炉膛顶棚出口蒸汽焓
hld″
kJ/kg
hld′+△hld
2761.37
14
炉膛顶棚出口蒸汽温度
tld″
℃
查附录B6，B7
313.70
九、对流受热面的热力计算
1.对流受热面计算步骤：
(1)、假设受热面出口烟气温度，查取相应焓值。
(2)、根据出口烟焓，通过Qd=φ(I’-I’’+△aIoLF)计算对流传热量。
(3)、依据烟气侧放热量等于工质侧吸热量原理，求取工质出口焓和相应温度。
(4)、计算平均对流传热温差。
(5)、计算烟气侧对流放热系数及管壁污染系数。
(6)、计算工质侧对流放热系数。
(7)、计算管壁污染层温度。
(8)、计算烟气黑度，及确定烟气侧辐射放热系数。
(9)、计算对流放热系数K。
(10)、计算对流传热量。与计算结果相比较，其差值应在允许范围之内。否则重新假设受热面出口烟温，重复上述计算。
2.屏式过热器热力计算：
屏式过热器在热力计算方面具有以下特点：
(1)在换热方式上，既受烟气冲刷，又吸收炉膛及屏间高温烟气的热辐射；
(2)屏式过热器属于中间过热器，其进出口处的工质参数在进行屏的计算时往往是未知数；
(3)屏与屏之间横向节距大，烟气流速低，且冲刷不完善。所以某些交换参数不同于一般对流受热面。
屏的具体热力计算见表#5
表#4 屏的结构数据计算表
序号
名称
符号
单位
公式
结果
1
管子外径
d
mm

φ42×5
2
屏的片数
z

12
3
每片屏的管子排数
n

4×10
40
4
屏的深度
L
m

2.076
5
屏的平均高度
h
m

7.4
6
一片屏的平均高度
Ap
m2

13.5
7
屏的横向节距
S1
mm
屏的间距
591
8
比值
σ1

S1/d
14.1
9
屏的纵向节距
S2
mm

46
10
比值
σ2

S2/d
1.09
11
屏的角系数
xp

见附录A-1曲线5
0.98
12
屏的计算受热面积
Apj
m2
2ApxpZ
317
13
屏区顶棚面积
Adp
m2
宽×深角×系数
30.1
14
屏区两侧水冷壁面积
Asl
m2
高×深角×系数×2
15.6
15
屏区附加受热面面积
Apfj
m2
Adp+Asl
45.7
16
烟气进屏流通面积
Ap′
m2
（6.424+1.760）-12×0.042×（6.424+1.760）
58.8
17
烟气出屏流通面积

m2
（6.424+0.550）-12×0.042×（6.424+0