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毕业论文(设计)淮南烟煤锅炉改烧阳泉无烟煤的问题研究.pdf

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1、华中科技大学文华学院毕业设计(论文)淮南烟煤锅炉改烧阳泉无烟煤的 问题研究 目录摘要.1关键词.1Abst r a c t.2Key Wo r ds.21绪论.31.1 选题意义及研究背景.31.2 本文主要研究内容及研究方法.42煤质对锅炉经济性的影响.52.1 挥发分的影响.52.2 水分的影响.52.3 灰分的影响.62.4 发热量的影响.62.5 硫分的影响.73两煤种对比分析热力计算.83.1 锅炉概况.83.2 锅炉各种工质流程.103.3 燃烧特性参数.103.4 淮南烟煤锅炉热力辅助计算.113.5 阳泉无烟煤锅炉热力辅助计算.244计算结果汇总分析.39I4.1 两煤种计算数

2、据汇总.394.2 两种煤种的计算结果分析.394.3 煤质变化对锅炉机组的影响分析.405锅炉对于煤种变化应对措施.41参考文献.42附录一.43附录二.44致谢.45II华中科技大学文华学院毕业设计(论文)淮南烟煤锅炉改烧阳泉无烟煤的问题研究摘要在我国,煤炭是最重要的能源资源,同时它是除了运输之外的所有社会部门的源头。由于过去十年中国经济以超过10%的速度增长,所以我国对煤的需求增长迅速。而我国 的大容量电站锅炉多燃用劣质煤,煤质多变且耗煤量大,污染严重,所以研究不同煤质 的改烧已成必然趋势。本文首先简要的介绍了我国能源的使用情况、锅炉改烧的研究现状及措施。然后对 淮南烟煤锅炉在给定两种不

3、同煤种的情况下,进行了热力计算,其中主要涉及炉膛的热 力计算,指出了烟煤锅炉改烧无烟煤对锅炉热效率的影响,从而为锅炉改烧提供一些必 要依据。止匕外,还绘制了炉膛结构尺寸示意图,编写了锅炉炉膛出口过量空气系数的选 用程序。关键词:煤粉锅炉;锅炉热效率;热力计算;煤质特性1华中科技大学文华学院毕业设计(论文)The Study on the Combustion of Yangquan Anthracite Coal in Huainan Bituminous Coal-fired BoilerAbstractIn o ur c o ur t r y,c o a l is t h e mo st

4、impo r t a n t en er gy r eso ur c e a n d it is a r eso ur c e fo r a l l sec t o r s o f so c iet y ex c ept t r a n spo r t a t io n.Ch in a is t h e wo r l ds l a r gest pr o duc er a n d user o f c o a LDue t o t h e gr ea t er t h a n 10%ec o n o mic gr o wt h in t h e pa st 10 yea r s.But in

5、Ch in a t h e l a r ge c a pa c it y bo il er bur n in g in fer io r c o a l c o a l is va r io us a n d c o n sumpt io n is h uge,po l l ut io n is ser io us,so t h e st udy o f differ en t c o a l qua l it y h a s bec o me a n in evit a bl e t r en d t o bur n.Th is pa per fir st br iefl y in t r

6、o duc es t h e o ur c o un t r ys en er gy use,bo il er t o bur n t h e r esea r c h st a t us a n d t h e mea sur es.Th en o f h ua in a n c o a l bo il er in a given t wo differ en t l it h o t ype sit ua t io n,h a s c a r r ied o n t h e t h er mo dyn a mic c a l c ul a t io n wh ic h ma in l y

7、in vo l ves t h e t h er mo dyn a mic c a l c ul a t io n fur n a c e,po in t s o ut t h e bit umin o us c o a l bo il er o f bo il er bur n in g a n t h r a c it e t o t h e in fl uen c e o f t h er ma l effic ien c y,so a s t o pr o vide so me n ec essa r y bo il er bur n in g ba sis.In a ddit io

8、n,t h e st o ve c h a mber st r uc t ur e size sc h ema t ic dr a win g,wr it in g bo il er h ea r t h ex po r t ex c ess a ir c o effic ien t pr o gr a m.Key Words:c o a l-fir ed bo il er s;t h er ma l c a l c ul a t io n;bo il er effic ien c y;c o a l qua l it y c h a r a c t er ist ic s2华中科技大学文华学

9、院毕业设计(论文)1绪论1.1 选题意义及研究背景1.1.1 选题目的我国火电厂大部分都燃用烟煤,但随着用电量越来越长,对煤的需求量越来越多。由 于烟煤价较高,如果电厂继续使用燃用烟煤,将会造成发电成本较高,经济效益较低,因此 许多燃用烟煤的电厂希望能对锅炉进行改造,将锅炉燃用煤种由烟煤改用价格较便宜的 无烟煤或贫煤。无烟煤或贫煤是一种极难稳定燃烧和极难燃尽的煤种,燃烧特性往往严重偏离在川 锅炉的设计煤种,煤种更换后锅炉运行时遇到的着火、稳燃和结渣三大问题必须解决巴 比如影响锅炉结渣的因素很多,除了与燃料本身特性有关外,还与燃烧过程的热力参数、炉膛及燃烧器结构锅炉负荷等因素有关,而且还要保证各

10、运行参数要达到原设计要求、锅炉效率基本保持原设计水平。1.1.2 选题意义实际燃用煤种与设计煤种各成分的差异大容量电站锅炉多燃用劣质煤,煤质多变且 耗煤量大,污染严重。因而要求燃煤锅炉对煤种的适应性强。从而也推动了劣质煤燃烧 技术的发展。低污染燃烧技是近期锅炉发展的一大趋势。为了满足日益严格的环保要求,近二三十年人们在解决锅炉燃烧生成的硫氧化物和氮氧化物的污染问题上取得很大进 展。目前,全世界已有500多台CFB锅炉投入运行,单台最大容量已达30 0 MWo 在建并将建立20 0-30 0 MW级循环流化床锅炉的示范性电站;完成15MW增压流化床 锅炉联合循环PFBC-CC中试工程,建设10

11、0 MWPFBC-CC试验机组。人们正在继续 寻求更为经济有效的低污染煤炭燃烧技术,如直接燃煤的燃气一蒸汽联合循环、整体煤 气化增湿燃气轮机等煤炭清洁燃烧新方案。现在世界上已经有多座容量超百万千瓦的联 合循环电厂在运行。预计不久的将来,以燃气-蒸汽循环相结合或超临界压力蒸汽循环 的燃煤、高效、低污染的新一代火电机组将在电力工业中崭露头角。由于实际燃用煤种的变化,其着火条件、燃烧性能等与设计煤种相去甚远,导致现 有燃烧器不能满足稳定燃烧的要求,因而需要对其进行改进。随着社会用电形势的变化,电网峰谷差增大,对燃煤机组的调峰能力的要求增强,这就要求改进燃烧,使其满足低 负荷下的稳燃能力。煤粉燃烧的稳

12、定与强化在理论上是统一的,强化燃烧可以促进燃烧 的稳定。而强化燃烧可以从加速燃烧初始阶段反应、增强高温烟气的传热和提高煤粉浓 度等几个方面着手进行考虑。根据专家的试验研究表明,90%的煤粉燃烧只需炉内10%的时间,而剩余10%的煤粉的燃尽则需要90%的时间来完成。因此,强化煤粉进入燃 3华中科技大学文华学院毕业设计(论文)烧室的初始阶段的燃烧尤显重要。而计算分析可知,由于煤质发生变化,为达到改造后 锅炉安全经济运行目的,并保证有较好的低负荷稳燃能力,不仅要采用稳燃性能很好的 燃烧器,以强化着火和稳定燃烧,而且应对炉内安装切圆、火焰中心位置等方面进行调 整和改造。然而,随着煤炭市场的变化,锅炉燃

13、用非设计煤种已经越来越普遍,许多 电厂选择配煤掺烧来适应锅炉的特性和扩大燃用煤种范围,锅炉不需要进行设备的改 进,只需进行燃烧的调整。锅炉改烧完全不同特性的煤种则往往需要对锅炉的相关设备 进行改造,如烟煤锅炉改烧贫煤或无烟煤需要对燃烧器进行改造,贫煤锅炉改烧烟煤则 需要对燃烧器、制粉系统进行相应改造,因此,电厂对锅炉改烧煤种相当谨慎。也有电 厂直接以混煤作为设计煤种。结果表明:仅通过加装冷风旁路管和运行调整,贫煤锅炉 安全改烧中等挥发分、不易结渣烟煤,运行性能好于原燃用贫煤或混煤,具有投资省、见效快优点和显著的节能减排效益。因此,改善锅炉的热经济性有许多的方案,可进行 尝试和探索。1.1.3研

14、究背景从我国的国情出发,我国目前的燃料政策和能源利川情况决定了我国电站锅炉主要 采用无烟煤、贫煤、劣质烟煤等低反应、劣质煤种,目前我国发电用煤中劣质煤的比 例较大,无烟煤和贫煤的数量占10%以上。无烟煤本身由于挥发分很低(Vda f一般在10%左右),因此在炉膛形式选取和燃烧系统设计方面都需进行特殊的考虑。在燃烧中煤中 的水分、硫分、灰分、挥发分、硫分等会对锅炉的工作有很大的影响;另外煤质变化还 会给煤的运输、处理、磨煤和送煤带来危险,上述这些问题都要引起我们高度的关注并 研究解决的方法。虽然采用燃烧无烟煤大大降低发电成本,但是由于我国是一个以煤为主要能源的国 家,在将来能源供需仍是一个严峻的

15、问题。因此,调整优化能源结构,加强清洁能源建设,提高能源利用效率,将是今后一个时期我国能源发展的核心问题。而大力发展能源科技,全面贯彻节约能源与保护环境的方针,则是实现能源可持续发展必不可少的前提。1.2 本文主要研究内容及研究方法1.2.1研究内容通过对淮南烟煤和阳泉无烟煤锅炉进行热力辅助计算,分析煤种变化对锅炉运行经 济性带来的影响,为锅炉变煤种运行改造提供一些依据。1.2.2研究方法文章首先简单介绍了我国能源的基本情况和锅炉发展及其改烧的必要性及煤质变 化对锅炉机组的影响,其分别从煤质变化对制粉系统、锅炉运行、辅助设备、热经济性 等几个方面的进行阐述,然后分别对淮南烟煤和阳泉无烟煤进行了

16、锅炉辅助计算和炉膛 的热力计算,分析了煤中各工业及元素成分对锅炉的影响,另外对煤粉的着火、熄火、4华中科技大学文华学院毕业设计(论文)燃尽和污染物排放等燃烧特性作了一定的说明。阐述了煤质变化对电站锅炉各部分的影 响。最后通过对其计算结果的汇总,从而分析出烟煤和无烟煤的燃烧对锅炉热效率、燃 烧稳定性、燃烧损失等的影响因素,并对实际运行提出了建议,为今后锅炉燃烧该煤种 的可行性、安全性及经济性提供科学的依据。2煤质对锅炉经济性的影响煤质常规特性如发热量、挥发分、水和灰的含量、氮和硫的含量等,影响锅炉燃烧 的经济性。从总的煤质常规特性分析:烟煤含碳量较高,发热量较高;挥发份含量较高,约1045%,着

17、火及燃烧较容易,碳化程度次于无烟煤,含碳量仍较多;而无烟煤含碳 量很高,发热量很高;挥发份很少,小于10%,Vda f析出的温度较高,着火和燃尽均较 困难,储存时不易自燃。本章将从煤质常规特性上阐述不同煤种对电站经济性的影响。2.1挥发分的影响挥发分主要由各种碳氢化合物、氢、一氧化碳、碳化氢等可燃气体及少量氧、氢等 不可燃气体组成。不同种类的煤,挥发分的含量及燃烧特性各不相同。(1)挥发分的含量代表了煤的地质年龄,地质年龄越短,煤化程度越浅,挥发分含量 越多。(2)挥发分含量越多,煤的着火温度低,易着火燃烧,相当于引燃作用;(3)挥发分含量多,则燃煤尽容易,因为挥发分析出后多孔,反应表面积大,

18、反应速 度加快;(4)挥发分含量多,煤中难燃的固定碳含量便少,煤易于燃尽;(5)挥发分含量多,其着火燃烧造成高温,有利于碳的着火、燃烧;(6)挥发分含量多时,则在制粉系统中局部积粉可能造成煤粉自然而破坏制粉系统并 使火焰外喷;特别是在敞开的空间,煤粉与空气的混合物容易引起粉尘暴躁。故挥发分是煤的重要特性,它是作为煤种划分的依据,对煤的燃烧过程影响很大。2.2 水分的影响燃煤的水分对锅炉的影响很大。燃煤水分越多,会造成以下一些情况:(1)着火热增大,着火推迟。(2)降低炉内温度,对着火,燃尽均不利。(3)水分吸热,烟气量增加,排烟损失增大,使锅炉效率降低。(4)生产的水蒸气增加了烟气体积,使吸风

19、机的电耗增加。5华中科技大学文华学院毕业设计(论文)(5)使低温受热而易于积灰、腐蚀。(6)排气量增加,烟气流速增大,过热气温增大。(7)还会造成原煤仓、给煤机和落煤管堵塞,以及磨煤机出力下降等不良后果。2.3 灰分的影响燃料中的灰分不但不能燃烧,而且降低燃料的发热量,妨碍可燃质与空气的接触,增加燃料的着火和燃烧的困难,还使燃烧损失增加;煤中的灰分增多,会产生以下影响:(1)不仅使煤中的可燃元素相对减少,而且当煤燃烧时还要吸收热量,使煤的实际发 热量降低,降低炉内的温度,对着火燃尽均不利。(2)煤中可燃成分相对减少,煤的热值降低。(3)引起对流受热面,特别是尾部受热面的严重磨损,还会引起尾部受

20、热面的积灰和 低温腐蚀。同时也会使煤粉燃尽度变差,机械未完全燃烧热损失和灰渣物理热损失随之 增加。(4)造成炉膛结渣、受热面积灰和磨损,还会造成大气和环境的污染。因此,燃用高灰分燃料锅炉的炉膛及对流受热面都应装有有效的吹灰装置,并限制 烟气流速及采取有效的防磨、防腐措施。2.4 发热量的影响单位质量的煤完全燃烧时放出的热量称为煤的发热量,有高位发热量和低位发热量 之分。高位发热量包括了燃烧产物中完全水蒸气凝结成水所放出的汽化潜热;低位发热 量则为燃烧产物中水蒸气未凝结时,燃烧所放出的热量。低位发热量(燃料在锅炉中的 实际发热量)低于高位发热量。各种煤的发热量相差很大,煤的发热量同锅炉燃烧的理论

21、空气量、理论干烟气量、湿烟气量及可达到的理论燃烧温度有关。煤的发热量低,同样出力下灰量大大增加,可能加剧锅炉结渣,同样,使烟气中含 灰量增加,加图J了受热面的磨损和积灰,而积灰的增加使受热面传热热阻增加,影响传 热效率,导致锅炉热损失增加。但如果发热量过高,使得燃烧区域的温度升高,灰就越 容易达到软化和熔融状态,产生结渣的可能性增大。同时,煤中易挥发的物质气化也就 越强烈,这也为结渣创造了更有利的条件。此外,若煤的发热量太低,势必增加供购的原煤量,这对远离煤矿的大中型电厂来 说,就意味着增加了无效运输量,运输费用增加,影响经济性。6华中科技大学文华学院毕业设计(论文)2.5 硫分的影响硫是动力

22、用煤中极为有害的一种物质。可燃硫在炉内燃烧时生产的二氧化硫和一部 分的三氧化硫,随后在烟气中形成酸蒸汽并凝结于低温受热面而产生堵灰和腐蚀,大大 缩短低温受热面和预热器的使用寿命;同时随着煤中含硫量的增多,煤的灰熔融点温度 将降低,直接导致锅炉受热面结焦。如果燃煤的挥发分增加,硫含量增加还会增加煤的 阴燃倾向,导致煤粉仓因温度升高而产生自然。燃料在燃烧时,其中的一些硫分,在高 温火焰核心区局部严重缺氧的条件下会生成活性硫化氢,它对高温区水冷壁会产生严重 的腐蚀。同时含有氧化硫的烟气排入大气后,对人和动植物都有害。7华中科技大学文华学院毕业设计(论文)3两煤种对比分析热力计算3.1锅炉概况3.1.

23、1锅炉规范四角布置切圆直流燃烧器,倒U型,自然循环,固态排渣煤粉炉。钢球筒式磨煤机,中间储仓式制粉系统。锅炉额定蒸发量:D e=220t/h=220 x 1()3后且/h过热蒸汽温度:t=540g/过热蒸汽压力(表压):Pgr=9.8M Pa S给水温度:/gs=215C环境温度:=30。I k3.1.2锅炉结构炉膛结构示意图图3-1国产220 t/h高压锅炉示意图8华中科技大学文华学院毕业设计(论文)表3-1炉膛结构尺寸序号名称符号单位公式结果1前墙总面积42 m7.6 8 x(1.3 9 5+0.9 0 5)+3.9 5 5/2 +22.1 7 6 x(5.8 8 8+2 x 1.2 6

24、7)219.622侧墙总面积2Ac2 mAc i=(6.9 1 2+3.9 5 5)x 1.7 6 2 x 0.5A=5.1 26 x 1 2.9 76 c 2Ac3=5.126+(6.912-0.896-1.760)x l.0 16x 0.5Ac4=(6.9 1 2-0.8 9 6-1.7 6 0)x 0.3 4 4Ac5=(6.9 1 2-0.8 9 6-1.7 6 0)+3.3 9 0 x 0.86 x 0.5A=6.9 74 x 3.3 9c 6A=A+A+A+A+A+A=1 0 9.24 c c 1 c 2 c 3 c 4 c 5 c 6218.4 83后墙总面积2 m7.6 8 x

25、(1.3 9 5+0.9 0 5)+3.9 5 5/2 +1 2.9 7 6 x(5.8 8 8+2 x 1.2 6 7)+7.6 8 x 2.0 3 2157.744喷燃气及门孔面 积Ayc2 m65炉顶面积2 m(3.3 9 0+0.8 9 6)x 7.6 8-2 x 0.5 x 0.8 9 6 x 0.8 9 632.116炉膛与屏交界面 积2 m(6.974+0.225+0.3 4 4)x 7.6 865.617炉膛总面积A2 mA+2 A+q c h I d 2693.568炉膛截面面积Aa2 m6.9 1 2 x 7.6 8-0.8 9 6 2 x 251.4 799水冷壁管外径d

26、m m6010水冷壁管节距sm m6411管子至墙中心距em m012水冷壁角系数x si0.9813炉顶角系数0.9814出口烟窗角系数115炉膛容积匕3 mAc x 7.68+(7.6 8+5.888)x 0.89 6 x 0.5 x(22.176+12.9 76)10 52.616冷灰斗二等分平 而到出口烟窗中 心距离H1m19.84 69华中科技大学文华学院毕业设计(论文)17冷灰斗二等分平 面到炉顶的距离H。m23.93818冷灰斗二等分平 面到燃烧器中心 距离H rm4.96219炉膛总有效辐射 受热面积2 m0.98x(/”)+l x A?675.1220炉膛水冷程度X/s/0.

27、9721炉膛有效辐射层 厚度Sm3.6 x V/A 5.4 663.2锅炉各种工质流程3.2.1烟气流程网 一I屏式过碗鼎T高温对流过热器H低温对流过热器H高温省煤器I-丽在 预热器H低温省网T低温空气预热器3.2.2蒸汽流程一次喷水减温 二次喷水减温汽包|一|顶棚管卜|低温对流过热器屏式过热器|高温对流过热器冷段|高温空气预热器热段|一|汽轮机3.2.3空气流程 磨煤机空气流程:冷空气-送分机-空气预热器一热空气-燃烧器.炉膛3.3燃烧特性参数3.3.1两煤种煤质特性参数选用的燃料为淮南烟煤和阳泉无烟煤,首先要对燃料的应用基成分进行校核。关于 燃料的其他数据请参考表3-2。10华中科技大学文

28、华学院毕业设计(论文)表3-2淮南烟煤和阳泉无烟煤煤质分析煤种元素分析()工业分,昕可磨性系数灰分特性煤质分析碳氢 氧氮硫水分灰分收到基低 位量 Qn et.a r(kJ/kg)干燥 无灰 基挥 发分 Vda f(%)空气干 燥基水 Ma d(%)BTH法可磨 性系数Kkm变形 温度 DT软化 温度 ST熔化温 度FTCa rHa rOarNa rsa rMa rAa r()()()淮南烟煤60.847.71.10.7619.724300382.31.315001500阳泉无烟煤68.92.9 2.410.8519264009111400150015003.4淮南烟煤锅炉热力辅助计算3.4.1

29、 燃烧计算表3-3燃烧计算表项目名称符号单位(标准 状况下)计算公式及数据计算 结果理论空气量V 0m 3/k g=0.0 8 8 9(。+0.3 7 5 5)+0.2 6 5/-0.0 3 3 3 0v ar ar 7 ar ar=0.0 889(60.8+0.375 x 0.7)+0.265 x 4-0.0 333 x 7.76.232理论氮容积y加 3/k gNV =0.8+0,79 K =0.8 x 0.0 1 1+0.79 x 6.2 3 2N 210 04.932尺。2容积“Ro 2m 3/k gQ sV RO=1.866-+0.7=0.8x 0.0 11+0.79x 6.232“

30、2 10 0 10 01.139理论干烟气 容积嗯,m 3/k gp。=p。+/=4.93 2+1.1 3 94gy n 2 RO 26.0 71理论水蒸气 容积m 3/k gn H M 0V h =H.1 +1.24+0.0 161 V2 10 0 10 00.61911华中科技大学文华学院毕业设计(论文)=1 1.1 x 0.0 4+1.24 x 0.0 6+0.0 1 6 1 x 6.23 2灰飞份额a.m 3/k g给定数据0.953.4.2烟气特性参数以计算炉膛、屏凝管为例:(1)受热面出口过量空气系数:(2)烟道平均过量空气系数:-9+/)/2=1.2(3)干烟气容积:V gy=K

31、g+(a p,-1)V 0=6,0 71+(1.2-1)x 6.2 32=7.317 m 1kg(4)水蒸气容积:V Ho=Vo+0.0 161(pj-1)K m 3/k s=0.619+0.0 161x(1.2-l)x 6.2 32=0.63 9 5(5)烟气总容积:-1+%=7.3 1 7+0.6 3 9=7.95 6 6/立(6)KO2容积份额:/勺=13 9/7.95 6=0.1 4 3(7)水蒸气容积份额:勺=0.63 9/7.95 6=0.0 80 3(8)三原子气体和水蒸气容积总份额:=叫+叫=。.1 43+0.0 80 3=0.223(9)容积飞灰浓度:/勺=1 0 x 1 9

32、.7 x 0.95/7.95 6=23.523 S/m(0)烟气质量:I 幺./10 0+30 6a J=1-19.7/10 0+1.30 6x 1.2 x 6.2 32=1 0.5 70 k g I k g(9)质量飞灰浓度:。/(1味;)=0.9 5 x 0.1 9 7/(7.9 5 6 x 1.3)=0.0 1 8 1表3-4烟气特性表序 号项目名称符 号单位(标 况)炉膛,屏、凝渣管高温 过热 器低温 过热 器高温 省煤 器高温 空预 器低温 省煤 器低温 空预 器1受热而出 口过量空 气系数,a1.21.2251.251.271.321.341.3912华中科技大学文华学院毕业设计(

33、论文)2烟道平均 过量空气 系数a pj1.21.21251.23751.261.2951.331.3653干烟气容 积Vgym 3/k g7.3177.39537.55117.69137.90 948.12768.34 574水蒸气容 积工m 3 1k g0.6390.64 0 30.64 280.64 510.64 860.65210.65565烟气总容 积Vym 3/k g7.9568.0 3568.19398.33648.5588.77979.0 0 136火。2容积份额rRO 20.14 320.14 170.1390.13660.13310.12970.12657水蒸气容 积份额r

34、 HO 20.0 80 30.0 7950.0 780.0 7670.0 74 70.0 7280.0 718三原子气 体和水蒸 气容积总 份额r0.22350.22120.2170.21330.20 780.20 250.19759容积飞灰 浓度匕g/m 323.52323.29022.8422.4 521.86821.31620.79110烟气质量m yk g/k g10.5710.67210.87511.0 5811.34 311.62811.91311质量飞灰 浓度Jk g/k g0.0 1810.0 1790.0 1760.0 1730.0 1680.0 1640.0 163.4.3

35、烟气焰的计算理论烟气是多种成分的混合气体。由工程热力学回可知,其焰等于个组成成分的培 的总和,即”kJ/k以100为例计算,查锅炉课程设计指导书表2-2可得,(c 3)co=1 70.0 3(c S L=12 9.人。=150.(c 3 132.由于且两者比热容接近,故取(C3)小=(c S)”。所以100时的理论烟气焰为:叫13华中科技大学文华学院毕业设计(论文)=1.1 39x 170.03+4.93 2 x 1 29.5 8+0.6 1 9 x 1 5 0.52=92 5.92 5 kJ/kg理论空气焰:为:h:=(c t)k k j/k以 100 为例计算,HQk=vyc tk=6.2

36、3 2 x 1 32.4 3=825.3 0 4 kj/kg表3-5理论烟气焰和理论空气焰温度()二氧化 碳氮气(。3)明水蒸气(c 3)湿空气理论烟气焰H:理论空气焰0 H k3039.0 024 3.0 4 8100170.0 3129.58151.52132.4 3926.54825.30 4200357.4 6259.9230 4.4 6266.361877.5331659.956300558.81392.0 14 62.724 0 2.692856.30250 9.564400771.88526.52626.1654 1.763863.563376.2550094 4.35663.8

37、794.85684.154 84 1.4 94 263.626001224.6680 4.12968.88829.745960.545170.9470014 61.8894 7.52114 8.84978.3270 4 9.3860 96.89800170 4.8810 93.61334.41129.128161.4 970 36.689001952.28124 1.551526.0 41282.329291.597991.4 21000220 3.51391.71722.914 37.3010 4 4 0.138957.25110024 58.39154 3.741925.111594.89

38、1160 5.4 79939.3512002716.561697.162132.881753.4 412784.8110 927.4 413002976.741852.76234 3.641914.2513979.0 311929.6114003239.0 420 0 8.722559.220 76.2015180.4 212938.881500350 3.121662779.0 52238.9016392.9713952.8216003768.82324.4 830 0 1.7624 0 2.8817615.0 914 974.7517004 0 36.3124 84.0 43229.322

39、567.341884 7.5915999.6618004 30 4.7264 3.6634 58.342731.8620 0 82.30170 24.9519004 574.0 6280 4.213690.372898.8321324.56180 65.5120004 84 4.229653925.630 65.6022570.871910 4.8221005115.393127.534 163.253233.7923828.4 620 152.9822005386.4 83289.224 4 0 1.9834 0 1.64250 82.4 621199.0 214华中科技大学文华学院毕业设计

40、(论文)3.4.4实际烟气焰的计算实际烟气焰。等于理论烟气焰过量空气焰(小一1):和烟气中飞灰焰之和:H v=H:+(a上 1)H;+H执。其中飞灰焰为:H向=a/(c 3)力,飞灰的焰数 1 100值的较小。因此只有计算条件为4 1 8八酊之 才计算。本题中,Q ar.n etA 4 17 8-a fh=4 178x 19.7 x 0.9 5/24 30 0 工 3.22 6所以本题飞灰焰不予计算。在锅炉烟道中,沿着烟气流程,不同部位的过量空气系数和烟温不同,因此烟气的 焰也不同。在计算中,必须分别计算各个受热面所在部位的烟气焰并制成焰温表。利川 焰温表,根据过量空气系数和烟温,可求出烟气的

41、焰,反之,也可以由过量空气系数和 烟气的焰查出烟气的温度。烟气的温焰表是进行锅炉热力计算的基本计算图表之一。编制烟气温焰表应力求简 明,准确,实用。表3-6锅炉受热面工作的烟温区段(1)炉膛、屏凝管的焰值、焰增计算:以800为例:h y=H:+a pj-1)H:=8161.49+(1.2-l)x 70 36.68=9568.83 kJ/kg锅炉受热而工作烟温区段()锅炉受热而工作烟温区段()炉膛火焰中心150 0-220 0高温省煤器30 0-50 0炉膛出口80 0-120 0高温空预器20 0-4 0 0后屏过热器,凝渣管70 0-120 0低温省煤器10 0-30 0高温过热器60 0-

42、30 0低温空预器10 0-20 0低温过热器4 0 0-70 090 0 时:H y=H:+(a pj-=9291.59+(1.2-l)x 7991.4 2=10 889.87 kJ/kg则焰增为:口、-+h3=10 983.4 3-9651.75=1331.68 kj/kg(2)高温过热器的焰值、焰增计算:以 700 为快!:H 丫=:+(2p.1):=70 4 9.38+(1.2125-1)x 60 96.89=834 4.97 kJ/kg80 0 时:H y=H:+(a pj-1)H:=8 1 6 1.4 9+(1.2 1 2 5-1)x 7 0 3 6.6 8=9 6 5 6.7 8

43、 kJ/kg则焰增为:口,y-8o o,c-H=9 6 5 6.7 8-8 3 4 4.9 7=1 3 1 1.8 1 kJ/kg15华中科技大学文华学院毕业设计(论文)(3)低温过热器的焰值、焰增计算:以 400 为例:H、=H:+Op,-1)H:=3868.56+(1.2375-1)x 3376.2 5=4 670.419 kJ/kg500 时:H y=H;+(a上-)H;=4 8 4 1.4 9+(1.2 3 7 5-l)x 4 26 3.62 kJ/kg则焰增为:口 一,ooc-H 4 00-c=5 8 5 4.1 0-4 6 7 0.4 1 9=1 1 8 3.6 8 kJ/kg(4

44、)高温省煤器的焰值、焰增计算:以400为例:H、=H+(a p.-1)=3863.56+(1.26-1)x 3376.25=4 74 1.39 kJ/kg50 0 时:H y=H:+(a pj-:=4 84 1.4 9+(1.2 6-1)x 4 263.62=5950.0 3 kJ/kg则焰增为:AH=H snnr-H az=5 9 5 0.0 3-4 7 4 1.3 9=1 2 0 8.64 kJ/kg y y50 0 C 4 0 0 C(5)高温空预器的燔值、熠增计算:以200为例:h y=h:s:=1877.53+(1.295-1)x 1659.96=2367.218 kJ/kg300

45、时:H y=H:+(a pj-H;=2856.3+(1.2 95-1)x 3596.62 kJ/kg则焰增为:,=H y3o o r-H 2o o,c=3 5 96.62-2 3 6 7.2 1 8=1 2 2 9.4 0 kJ/kg(6)低温省煤器的焰值、焰增计算:以 200 为例:H,=H:+(a pj-T)H:=1877.53+(1.33-1)x 1659.96=24 25.32 kJ/kg300 时:H v=H:J-1)H:=2856.30+(1.33-1)x 250 9.56=3684.4 5 kJ/kg则焰增为:口-2o(rc-iooc=3 6 8 4.4 5-24 2 5.3 2

46、=1 2 5 9.1 3 kJ/kg(7)低温空预器的焰值、焰增计算:以 100 为例:H::=92 6.5 4+(1.3 6 5-1)x 8 2 5.30=1 2 27.7 7 kJ/kg200 时:H,=H:1)H:=1 8 7 7.5 3+(1.3 6 5-1)x 1 6 5 9.9 6=2 4 8 3.4 2 kJ/kg则焰增为:口,1-2o(rc-io o=24 8 3.4 2-1 227.7 7=1 25 5.65 7/k g表3-7烟气7温表(1)烟 气 或 空 气理论 烟气 焰理论 空气 焰炉膛、屏凝管高温过热器低温过热器高温省煤器a =1.2o =1.2250 =1.25a=

47、1.21hyA hyhyA hyhyA hyhyA hy16华中科技大学文华学院毕业设计(论文)温 度3002856.30250 9.56350 8.791232.604003863.563376.254 665.4194 74 1.391188.68120 8.645004 84 1.494 263.625854.15950.031334.546005960.545170.9470 59.367188.641285.61130 8.7570070 4 9.3860 96.898268.76834 4.9784 97.39130 0.0721311.818008161.4970 36.6895

48、68.839656.781321.049009291.597991.4210 889.87134 1.71100010 4 4 0.138957.2512231.581361.7611001160 5.479939.3513593.341376.96120012784.8110 927.4414 970.3130013979.0311929.6116364.951403140015180.4212938.8817768.19614 15.34150016392.9713952.8219183.5314 26.5116017615.14 974.20 610.17华中科技大学文华学院毕业设计(论

49、文)表3-8烟气焰温表(2)009750414 37.4817001884 7.5915999.66220 4 7.5214 39.77180020 0 82.30170 24.95234 87.2914 50.37190021324.56180 65.5124 937.6614 54.17200022570.871910 4.8226391.8314 67.23210 023828.4620 152.9827859.0614 63.2042200250 82.4621199.0229322.264烟气或 空气温 度理论烟气 焰理论空气 焰高温空预器低温省煤器低温空预器j=L32=1.34=1

50、.39hyhyhyA hy100926.54825.301198.891227.771226.4 31255.652001877.531659.962367.2224 25.3224 83.4 21229.41259.133002856.30250 9.563596.623684.4 51262.931292.794003863.563376.254 859.554 977.725004 84 1.4 94 263.623.4.5锅炉热效率及燃料消耗量估算(1)锅炉输入热量=2 4 3 0 0 KJ/匕。(2)排烟温度(先估后校)匕,折算水分,由锅炉课程设计指导书表得18华中科技大学文华学院毕

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