电厂锅炉助理工程师论文
循环流化床锅炉运行优点及体会
一、引言
循环流行化床锅炉技术是近十几年来迅速发展的一项高效低污染清洁燃烧枝术。国际上这项技术在电站锅炉、工业锅炉和废弃物处理利用等领域已得到广泛的商业应用，并向几十万千瓦级规模的大型循环流化床锅炉发展；国内在这方面的研究、开发和应用也逐渐兴起，已有上百台循环流化床锅炉投入运行或正在制造之中。未来的几年将是循环流化床飞速发展的一个重要时期。
二、循环流化床锅炉的优点
1、燃料适应性广
这是循环流化床锅炉的主要优点之一。在循环流化床锅炉中按重量计，燃料仅占床料的1～3%，其余是不可燃的固体颗粒，如脱硫剂、灰渣等。因此，加到床中的新鲜煤颗粒被相当于一个“大蓄热池”的灼热灰渣颗粒所包围。由于床内混合剧烈，这些灼热的灰渣颗粒实际上起到了无穷的“理想拱”的作用，把煤料加热到着火温度而开始燃烧。在这个加热过程中，所吸收的热量只占床层总热容量的千分之几，因而对床层温度影响很小，而煤颗粒的燃烧，又释放出热量，从而能使床层保持一定的温度水平，这也是流化床一般着火没有困难，并且煤种适应性很广的原因所在。
2、燃烧效率高
循环流化床锅炉的燃烧效率要比鼓泡流化床锅炉高，通常在95～99%范围内，可与煤粉锅炉相媲美。循环流化床锅炉燃烧效率高是因为有下述特点：气固混合良好;燃烧速率高，其次是飞灰的再循环燃烧。3、高效脱硫
由于飞灰的循环燃烧过程，床料中未发生脱硫反应而被吹出燃烧室的石灰石、石灰能送回至床内再利用;另外，已发生脱硫反应部分，生成了硫酸钙的大粒子，在循环燃烧过程中发生碰撞破裂，使新的氧化钙粒子表面又暴露于硫化反应的气氛中。这样循环流化床燃烧与鼓泡流化床燃烧相比脱硫性能大大改善。当钙硫比为1.5～2.0时，脱硫率可达85～90%。而鼓泡流化床锅炉，脱硫效率要达到85～90%，钙硫比要达到3～4，钙的消耗量大一倍。与煤粉燃烧锅炉相比，不需采用尾部脱硫脱硝装置，投资和运行费用都大为降低。4、氮氧化物(NOX)排放低
氮氧化物排放低是循环流化床锅炉另一个非常吸引人的特点。运行经验表明，循环流化床锅炉的NOX排放范围为50～150ppm或40～120mg/MJ。循环流化床锅炉NOX排放低是由于以下两个原因：一是低温燃烧，此时空气中的氮一般不会生成NOX;二是分段燃烧，抑制燃料中的氮转化为NOX，并使部分已生成的NOX得到还原。
5、燃烧强度高，炉膛截面积小
炉膛单位截面积的热负荷高是循环流化床锅炉的另一主要优点。其截面热负荷约为3.5～4.5MW/m2，接近或高于煤粉炉。同样热负荷下鼓泡流化床锅炉需要的炉膛截面积要比循环流化床锅炉大2～3倍。6、负荷调节范围大，负荷调节快
当负荷变化时，只需调节给煤量、空气量和物料循环量，不必像鼓泡流化床锅炉那样采用分床压火技术。也不象煤粉锅炉那样，低负荷时要用油助燃，维持稳定燃烧。一般而言，循环流化床锅炉的负荷调节比可达(3～4)：1。负荷调节速率也很快，一般可达每分钟4%。7、易于实现灰渣综合利用
循环流化床燃烧过程属于低温燃烧，同时炉内优良的燃尽条件使得锅炉的灰渣含炭量低(含炭量小于1%)，属于低温烧透，易于实现灰渣的综合利用，如作为水泥掺和料或做建筑材料。同时低温烧透也有利于灰渣中稀有金属的提取。8、床内不布置埋管受热面
循环流化床锅炉的床内不布置埋管受热面，因而不存在鼓泡流化床锅炉的埋管受热面易磨损的问题。此外，由于床内没有埋管受热面，启动、停炉、结焦处理时间短，可以长时间压火等。
9、燃料预处理系统简单
循环流化床锅炉的给煤粒度一般小于13mm，因此与煤粉锅炉相比，燃料的制备破碎系统大为简化。10、给煤点少
循环流化床锅炉的炉膛截面积小，同时良好的混合和燃烧区域的扩展使所需的给煤点数大大减少。既有利于燃烧，也简化了给煤系统。
三、关于锅炉燃烧调整的体会、循环流化床锅炉效率的高低在于：1、循环的速度
①循环速度是以一次风量来控制，在一定量的给煤量，风量给大时，床温会降低，燃烧效率降低，造成温度场的不匀，制约锅炉的热效率，同时造成可燃物排放增加，排渣管容易堵塞，时间稍长随着料层增加，流化不良，料层与风帽连接中有一定厚的大料存在，长时间不能及时排掉大料使大料逐步大面积冷却，形成死区与比较细的燃料分层燃烧，及时压火处理也很难避免结焦事故。
②在一定给煤量，一次风量过小，当然不低于流化风量，床温在理论上当然会提高，但是它的循环速度降低，部分受热面的温度场相对降低，炉膛内燃料颗粒摩擦力相对降低，稀相区烟气灰浓度也要减少，传热效果受到影响，因此风量小也直接影响锅炉效率。;S;③风量加大的同时给煤量到一定时不能再给，因为煤进
入炉内燃烧，燃尽是有一定过程的，随着料层的高度和燃料的燃尽程度制约，同时在燃烧不充分情况下时间稍长造成排渣管堵塞，容易造成事故发生。
④一定负荷下低风量运行，燃烧也完全燃尽，排渣也困难，因为接近风帽处的部分大颗粒总处于静止态，大部分的大料不能带动它们流化，容易结小焦坯，造成排渣困难，以及后续的一系列问题。&~!2、温度场均匀控制。
温度场均匀与否在于循环灰量，循环速度，二次风的进入，料层高度等等；旋风分离器分离效率越高，返料量越多。料层高度，循环速度都调整到最佳范围内，如各温度温差过大，说明还没有达到最佳调整效果，找原因，精心细调，这样任务是使温度场均匀。3、燃料颗粒度
燃料颗粒粗细也能增加炉膛内灰浓度、循环灰量，增加传热效果，节约燃料，提高锅炉热效率。
总之，我认为温度场均匀，循环灰量速度适当，烟气灰浓度高，热效率就越高。
四、结束语
循环流化床技术是国际上公认的最有前途的洁净煤燃烧技术，为处理高硫煤和劣质煤及满足严格的大气排放标准带来了美好的前景，一定会成为锅炉行业的主导方向。
扩展阅读：顺序6：论文正文1.1我国电厂锅炉发展概况 解放前,我国没有电厂锅炉制造专业,仅引进瑞士枝术合作试制了
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1绪论
1.1我国电厂锅炉发展概况
解放前，我国没有电厂锅炉制造专业，仅引进瑞士枝术合作试制了两台与201*kW汽轮发电机组配套蒸发量为12t/h的锅炉。1949年穿过装机总容量仅1849MW(其中火电装机容量为1686MW)，全国发电量为4.3TWh。装机居世界第21位，发电量居世界第25位，人均年占有发电量仅9.1kWh，发电煤耗超过727g/(kWh)。
新中国成立后在第一个五年计划期间，建立了上海锅炉厂，哈尔滨锅炉厂，开始生产中、高参数的中、大型电厂锅炉。随后又建立了武汉，北京以及东方锅炉厂，也生产电厂锅炉。
我国火力发电经历了四个发展阶段。在1949年～1960年的第一阶段，我国已经开始自行设计，制造了6、12、25、50MW中压和高压汽轮发电机组配套的锅炉。1961年～1980年第二阶段，我国自行研制了超高压125、200和亚临界压力300MW汽轮发电机组配套的400、670、1000t/h的自然循环锅炉和直流锅炉。在1981～1990年的第三阶段，为适应我国改革开放政策和现代化的建设，火电建设到了较快的发展。在此阶段，火电装机容量增加了一倍以上，并从美国引进枝术制造了先进的300MW和600MW汽轮发电机组配套的1025t/h和201*t/h控制循环锅炉。同时还进口了多台300～800MW亚临界压力超临界压力锅炉，另外还建设了100MW级的燃气-蒸汽联合循环发电机组。在1991年以后的第四阶段，火力发电伴随水力发电和已起步的核能发电继续加快发展。因此，循环流化床锅炉和燃气-蒸汽联合循环发电机组得到了较快的发展。
目前，我国发电设备总装机容量已达0.622TW，还有大量的大型机组正在建设中。201*年全年共完成发电量2.8344PWh，人均年占有发电量已达1500kWh以上(但发展国家相比仍较低)。发电煤耗以降低340g/(kWh)左右。
1.2锅炉枝术的发展趋势
推动锅炉枝术的动力主要有三方面因素：首先是燃料价格上涨。化石燃料属于一次性能源，随着开采量的增加，储藏量逐渐减少，而世界经济在增长，对能源的需求量不断增大，这使得煤炭、石油等的供应将更加紧张，使其价格上涨。这将促使能源部门更加有效的利用燃料的热，如提高锅炉效率、提高蒸汽参数和提高发电效率的措施，相应的推动了燃烧枝术的发展。其次是环境保护问题由于
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环境保护的要求污染物的排放寿诞了严格的限制，促使在锅炉枝术中发展清洁有效的燃烧方法，需求情节有效的脱硫、脱硝枝术。再次是基础科学的发展，电子计算机及计算技术的发展也推动了锅炉的设计从主要是经验方式逐渐向理论分析方法过渡，是过路的设计更加精细、合理、可靠、其性能更加提高。
1.2.1锅炉容量和蒸汽参数
增大锅炉容量和提高蒸汽参数是电厂锅炉的主要发展方向。近十年来，单台机组容量不断增长是一个总的趋势。扩大单机容量可使发电容量迅速增长以适应社会发展的需要，同时可以使基建投资和设备费用降低，减少运行费用以及解约金属材料。提高蒸汽参数和采用蒸汽再热是提高热点转换效率的有效方法。另外热电联产是提高燃料能量利用率的有效方法，热电联产可以减少凝汽式电厂的凝汽损失，可以省去数量众多、效率低的小锅炉房，既节省了能源，要保护环境。
1.2.1锅炉燃烧技术
高参数大容量锅炉的发展推动了锅炉燃烧技术的进步。它是燃烧技术从层然发展到燃烧效率高、锅炉容量大的煤粉燃烧，这对扩大电力工业的规模，以适应经济增长对电力的需求起了重要的作用。
循环流化床锅炉燃烧技术既能在燃烧中搞笑的脱硫，又能控制NOx的生成，对劣质煤还有较好的适应性。因此，受到了电力工业、锅炉制造业的重视，，包括我国在内的世界许多知名锅炉厂都在努力开发这种技术。近几年来，这项燃烧技术在我国得到了广泛的应用，虽然最大单机容量只有125MW左右，不久的将来300、400、500MW循环流化床锅炉机组一定会投入使用。
1.2.3燃气-蒸汽联合循环机组的锅炉
目前燃煤联合循环发电技术主要有这样几种方式：整体煤气化联合循环，增压硫化长联合循环以及为城市既供电又供热，还供应煤气的所谓三联供技术。
由于流化床燃烧技术的发展，带增压流化床锅炉的燃气-蒸汽联合循环以开发成功并得到应用。对这种发电来说，不足之处在于进入燃气轮机的燃气温度较低，不能充分发挥联合循环的效率，因而现正在开发一种称为整体煤气化、增压流化床联合循环电站。在整体煤气化、增压流化床联合循环电站中，没再送入增压流化床锅炉之前，预先用增压流化床的气化技术使其裂解，放出煤气、焦油后，将裂解后的半焦送入增压流化床锅炉燃烧。有些人甚至打算进一步发展这种技术，使之既供热又供电，还能供应煤气，即称三联供电站。由于燃气-蒸汽联合循环发电具有高效，低污染，地投资等优点，它受到各国动力界的广泛重视。
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2锅炉热力计算述
2.1概述
2.1.1锅炉热力计算方法
根据计算任务的不同，可分为设计(结构)热力计算和校核热力计算两种。设计热力计算：进行设计新锅炉时的热力计算称为设计热力计算。设计热力计算的任务是，在锅炉容量和参数、燃料性质以及某些受热面边界处的水、汽、风、眼温度给定的情况下，选定合理的例子结构和尺寸，并计算出个受热面积的数值。同时也为锅炉其他一些计算提供必要的源数据。
校核热力计算：校核热力计算的任务是在锅炉容量和参数、燃料性质、锅炉各部分结构和尺寸已知的情况下，确定个受热面边界处的水、风、汽、烟温度以及风、烟流经个受热面时的速度和锅炉效率、燃料消耗量等。校核热力计算可帮助人们正确定出提高锅炉安全经济运行水平和锅炉的合理措施，同时为锅炉的其它计算，如锅炉通风计算，强度计算以及水动力计算等提供有关的基础数据。
2.1.2校核热力计算主要内容
1.锅炉辅助热力计算：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、考核学生专业技术水平的主要依据。
2.1.3锅炉热力计算应提供的必要资料
1.给定燃料及其特性；
2.锅炉的主要参数，如锅炉蒸发量，给水的压力和温度，过热蒸汽和再热蒸汽的主要参数等；
3.锅炉概况，如锅炉结构的基本特点、制粉设备及其系统、燃烧及排渣方式以及连续排污量等；
4.锅炉结构简图、烟气和汽水系统流程图、受热面和烟道的主要尺寸等；
2.1.4整体校核热力计算过程的顺序
1.列出热力计算的主要原始数据，包括锅炉主要参数和燃料特性参数；
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2.根基燃料、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)的热力计算；4.计算锅炉通道内烟气的特性参数；5.绘制烟气温度表；
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.按烟气流向对各受热面依次进行热力计算；9.锅炉整体计算误差的校验；10.设计分析及结论。
2.2热力计算方法
锅炉热力计算采用渐次逼近法。这是一种试算的方法，计算过程繁琐。在计算中，不仅烟气和工质在锅炉流程中的参数(如压力，温度等)是未知数，热放温度等终端参数也是未知数的。在一个具体的计算式中往往会同时出现多个未知量，这就需要先假定一些量，然后通过计算方法校准它。由于所求参数与假定参数之间的相互联系和影响，因此一个参数往往需要多次假定才能最后确定。
2.2.1炉膛辐射受热面热力计算方法
由于影响炉膛产热过程的因素很多，所以到目前为止，直接用理论分析方法进行炉膛传热计算是不可能的，必须进行不同程度的简化，提出简单的传热模式，在进行近似计算。炉膛传热计算的方法较多，较实用的是半经验法，既运用相似理论分析，并通过大量实验而综合得出半经验公式。假定传热过程与燃烧过程分开，在必须考虑燃烧工况影响时，引入经验系数修正。对流传热忽略不计。火焰和烟气的辐射传热量按某一平均温度计算。只有辐射传热和热平衡两个代数方程式。此法简单，并大致反映了炉内传热基本规律。因此目前工程上炉膛传热计算的主要方法。
在进行炉膛校核热力计算时，需先假定炉膛出口烟气温度，在与最后计算出的炉膛出口烟气温度进行比较，误差不能超过下表的范围，反之重新假设再反复计算，直到满足条件为止。
2.2.2半辐射和对流受热面的热力计算方法
半辐射受热面系指炉膛上部或出口烟窗的大屏或后屏受热面。对流受热面系指凝渣管束，锅炉管束，对流过热器，再热器，省煤器，空气预热器和附加受热面。这些受热面同时兼有对流和辐射传热，而以对流传热为主，故按对流传热进行计算。某受热面，如屏，凝渣管束，和高温烟气区域的对流过热器，从炉膛直
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接吸收热辐射热，在炉膛计算时已确定，这部分辐射量在对流传热计算中应考虑进去。对于烟气在受热面管之间的辐射传热，也折算为对流传热来考虑。
设计计算；首先确定受热面的布置形式和工质设计参数(受热面工质的进，出口温度)，计算需要的传热量，再根据已确定的进，出口烟气温度，计算所需的受热面面积。
校核计算；先进性结构特性计算，为传热计算提供结构数据。在进行校核计算中，需先假设出口烟温或工质的(出口)温度，计算误差应满足下标的范围。
当对锅炉某一部件进行热力计算时，通常根据该部件近，出口的烟气温度和工质温度，用逐次渐近法计算该部件的吸热量，传热系数和传热温压，保证按热平衡方程所确定的烟气放热量QPh和按传热方程所确定的传热量Qch之间的误差在下表范围内。
尾部受热面热力计算完成后，要对假设的排烟温度和热空气温度进行校核，当假设烟温和热空气温度和计算烟温和热空气温度以满足下表的关系时人为计算合格，否则应用逐次渐近法重新计算，直到满足条件为止。
应用渐次逼近法进行对流受热面的热力计算，若计算误差超过表中的允许值，需重新估计烟温值。当Qph小于Qch值时，第二次估计烟温时，应使该级受热面进出、口处烟温差大于第一次计算时的烟温差；反之，则需小于第一次计算时的温差值。
表2-1热力计算允许误差表
受热面炉膛后屏凝渣管过热器再热器计算项出口烟温对流换热量对流换热量对流换热量对流换热量对流换热量省煤器两级间接头水温℃单位℃％％％％％误差分析允许误差值≤±100≤±21j1QphQchQph≤±5100≤±2≤±2≤±22tsm1tsmQphQchQph100≤±10空气预热器对流换热量％≤±2两级间接头水温℃2tk1tk≤±10新疆大学毕业设计（设计）
续表2-1
排烟温度℃pypy*≤±10热风温度℃trktrkQdQd*QdQr*≤±40附加受热面对流换热量％100q4≤±10锅炉总换热量％Q1100Qr100≤±0.52.3基本资料
2.3.1锅炉范围
1.锅炉额定蒸发量：De=220t/h=220×103kg/h2.给水温度：tgs=215℃3.过热蒸汽温度：tgr=540
4.过热蒸汽压力(表压)：Pgr=9.8Mpa
5.制粉系统：中间仓库式(热空气做干燥剂、钢球筒式磨煤机)6.燃烧方式：四角切换燃烧7.排渣方式：固态8.环境温度：20℃9.蒸汽流程：
一次喷水减温低温对流过热器屏式过热器二次喷水减温高温对流过热器冷段高温对流过热器热段汽包顶棚管汽轮机图2-1蒸汽流程图
10.烟气流程：
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→高温空气预热器→低温省煤器→低温空气预热器
锅炉受热面的布置结构示意图如图2-2下所示：
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1低温省煤器；2高温省煤器；3汽包；4下降管；5下联箱；6水冷壁；
7上联想；8顶棚管过热器；9低温对流过热器；10屏式过热器；
11高温过热器；12集汽联箱；13低温空气预热器；
14高温空气预热器；15喷燃气；16炉膛
图2-2220t/h高压锅炉示意图
2.3.2过量空气系数和漏风系数
炉膛出口过量空气系数由燃料性质核燃料方式决定的。其值一般在1.1～1.5的范围内变化，不同受热面由于结构不同，漏风系数也不同。燃烧煤粉时，煤粉制粉系统还有一部分漏风，在锅炉设计计算中也必须考虑。
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表2-2漏风系数和过量空气系数
序号123456789名称制粉系统炉膛屏,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额定负荷时漏风出口过量空气系数系数0.10.0500.0250.0250.020.050.020.051.21.21.2251.251.271.321.341.392.3.2各种负荷下汽水侧各点压力值
表2-3各种负荷下汽水测个点压力值
低温省煤器入100%95%90%85%80%75%70%11.5711.4211.2811.1511.0210.910.78高温省高温省煤器入煤气出11.2811.1511.0410.9710.8210.7110.6111.0810.9810.8810.7810.6810.610.52汽包10.9810.8810.7910.710.6110.5310.45低温过屏过热高过冷高过热热器出器出口段出口段出口10.4910.4410.3910.3410.2910.2410.210.210.1710.1510.1210.110.0710.0510.110.0810.0710.0510.0310.02109.99.99.99.99.99.99.92.3.2煤质分析数据
燃料对锅炉的影响较大1.燃料水分
燃料水分较多的煤，炉内燃烧温度降低，烟气量增大，使炉膛的辐射传热量减少，烟道对流传热量增大。水分较多的煤着火热较大，在挥发分等其它条件相同时需要采用较高的热空气温度，空气预热器的受热面面积随着增大。
2.燃料灰分
燃料灰分燃用较多的煤应采用较低的烟气速度或其它减轻磨损的措施。有些国家对多灰燃料的锅炉采用塔形或半塔形布置方式，使烟气不改变流动方向，飞灰在横断面上的分布比较均匀，有利减轻受热面的飞灰磨损。灰的融化特性影响炉膛出口烟温的选择，而炉膛出口烟温的变化使锅炉中辐射对流传热份额发生变化。
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3.燃料挥发份
燃料挥发份多的煤易于着火和燃烧，燃尽所需时间段，故所需炉膛容积小，热空气温度较低。对着挥发份少的煤，要求炉膛容积大，炉膛横断面较小，并在燃烧区敷设，使着火区烟温提高，燃料在炉膛停留时间长。
4.燃料硫分
硫分是十分有害的元素，对水冷壁，高温辐射，高温对流受热面的积灰和腐蚀以及低温受热面的腐蚀都有直接和间接的影响。
表2-4煤质分析数据
元素成分（%）收到基水灰碳氢氧氮硫低位发分分煤种热量MarAarCarHarOarNarSar(kJ/kg)徐州1013.5634.16.71.51.2烟煤24720灰熔点干燥无空气干可磨性变形温软化温熔化温灰基挥燥基水系数度度度发分分MadDTSTFTKkmVdaf(%)（%）（℃）（℃）（℃）3721.6110013801450
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3辅助计算
为了便于锅炉各受热面的热力计算，往往在热力计算开始之前，依据提供的原始资料和数据，将热力计算中常用的一些基本参数和数据，如锅炉各处的烟气量、烟气成分、烟气特性参数以及烟气焓温表等，设计成计算图或计算表，一边在以后的计算中随时查用，这些计算图(表)的计算称为锅炉热力计算的辅助计算或准备计算。
辅助计算包括以下内容：1．燃料数据的分析和整理；
2．锅炉漏风系数的确定和空气量平衡；3．燃料的燃烧计算及烟气特性参数的确定；4．锅炉热平衡及锅炉热效率、燃料消耗量的计算。
3.1燃料数据的分析
燃料数据应符合锅炉热力计算的规定和要求。对燃煤来说，要求提供以下原始资料：
1．煤的应用基元素分析；2．煤的应用基低位发热量；3．煤的干燥无灰基挥发分含量；4．灰的熔融特性参数(t1、t2、t3)值；5．煤的可磨性系数。
如果提供的燃料原始资料不符合热力计算的要求，则要进行必要的数据换算换算公式为
X=X0×K(3-1)
公式中的换算系数K不仅可以用于各基准间百分数的换算，也可以用于不同基准下煤高位发热量之间的换算。但是不同基准下的低位发热量之间的换算，必须先化成高位发热量之后。才能用换算系数K进行换算。但是，不能用于水分之间的换算。而水分之间的换算用下面公式：
MarMfM100Madf100(3-2)
式中Mf外部水分，％。
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3.2锅炉的空气量平衡
在负压下工作的锅炉机组，炉外的冷空气不断的漏入炉膛和烟道内，致使炉膛和烟道各处的空气量、烟气量、温度和焓值相应的发生变化。
对于炉膛和烟道各处实际空气量的计算称为锅炉的空气量平衡。在锅炉热力计算中，常用过量空气系数来说明锅炉炉膛和烟道的实际空气量。
3.3燃料燃烧计算
燃料燃烧计算以单位质量(或体积)的然量为基础。燃料燃烧计算包括：燃烧计算、烟气特性计算、烟气焓计算。
1.燃烧计算需要算出：理论空气量，理论空气容积、RO2容积、理论干烟气容积、理论水蒸气容积等。
2.烟气特性需要计算出：各受热面的烟道平均过量空气系数、干烟气容积、水蒸气容积、烟气总容积、RO2容积份额，水蒸气容积份额、三原子气体和水蒸气容积总份额、容积飞灰浓度、烟气质量、质量飞灰浓度等。
计算中需注意的是，由于本炉屏和凝渣管的漏风系数为0，故炉膛、屏式过热器、凝渣管的出口过量空气系数均相同，可直接取炉膛出口过量空气系数；其它受热面的平均过量空气系数则取该受热面的进、出口过量空气系数的算术平均值
3.烟气焓的计算需要分别计算出炉膛、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值下的焓。
在锅炉烟道中，沿着烟气的流程，不同部位的过量空气系数不同，因此烟气的焓也不同。在受热面的传热计算中，必须分别计算各个受热面所在部位的烟气焓并制造成焓温表。根据过量空气系数和烟气温度，可求出烟气焓；反之，也可以由过量空气系数和烟气的焓查出烟气的温度。
3.4锅炉热效率和消耗量的估算
锅炉热效率及燃料消耗量计算步骤：
1.计算锅炉输入热量Qr；对于燃煤锅炉，如果燃料和空气都没有利用外界热量进行预热，且水分Mar新疆大学毕业设计（设计）
5.计算过路燃料消耗量。由于计算时及的排烟温度为假定值，所以计算出的燃料消耗量实为估算值。
表3-1燃烧计算表
序号123456项目名称理论空气量理论氮容积RO2容积符号单位（标准状况下）计算公式及数据0.0889Car0.375Sar0.265Har0.0333Oar0.8Nar0.79V0结果6.5045.1501.1846.3340V0VN20m3/kgm3/kgm3/kgm3/kgm3/kgm/kg3VRO2100CarS1.8660.7ar1001000理论干烟气Vgy容积理论水蒸气V0H2O容积VN2VRO211.1Har1001.24Mar01000.0161V0.6840.920飞灰份额fh查表2-4【1】表3-2烟气特性表
项目工程单位（标炉膛符号准情况屏凝下）渣管高过低过高温省煤气1.2701.2608.025高温空预器1.3201.2958.253低温低温空省煤预器气1.3401.3308.4811.3901.3658.708受热面出口过量空气系数烟道平均过量空气系数干烟气容积pj1.201*.201*.2251.2137.7161.2501.2387.879Vgy00pj1V0Vgy0m3/kgm/kgm3/kg37.635水蒸气容积VH2O0.016pj1V烟气总容积VgyVH2OVH2O0.6878.3220.1420.0830.6878.4040.1410.0820.6888.5670.1380.0800.6888.7130.1360.0790.6898.9410.1320.0770.6899.1700.1290.0750.6909.3980.1260.073VyrRO2RO2容积份额VRO2/Vy水蒸气容积份额VH2O/Vy三原子气体和水蒸气容积总份额rRO2rH2O容积飞灰浓度rH2Orvg/m30.2250.2230.2180.2150.2090.2040.19910Aar1Aar100fh/VyVo14.92414.77914.49814.25413.89013.54513.21611.05811.16411.37711.56811.86512.16212.4600.0110.0110.0110.0110.0100.0100.010烟气质量1.306pjmyykg/kgkg/kg质量飞灰浓度Aarfh/(100my)
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表3-3烟气焓温表(用于炉膛，屏式过热器，高温过热器的计算)
烟气或理论烟气理论空气理论烟气焓增空气温焓焓度0hy000(C)hykJ/kghkkJ/kg400500600700800900100011001201*300140015001600170018001900201*21002201*053.7705139.5486253.9167396.3828563.3259749.2653523.6594449.7771114.3685396.7081142.4676363.0861166.9427343.9041185.9408340.3311205.36310954.6299348.3361223.10112177.72910373.3161237.48313415.21311404.5401253.95614669.16812450.4641261.19215930.36013503.8021273.00817203.36814562.0181283.08518486.45315628.5601294.10719780.56116698.2231296.45621077.01717768.2771304.45322381.47018854.2661308.80123690.27119938.9541320.66025010.93121032.8771316.95426327.88522124.59029217.5061535.29630752.80327678.0611539.44529743.3281562.58931305.91726152.3231525.73828176.5351566.79324630.6721521.65126623.6801552.85523120.2051510.46725074.8791548.80021612.1651508.04023537.6611537.219201*5.7721496.3942201*.8791534.78118631.1211484.65120479.8221523.05717159.2611471.86018968.7161511.10615696.1211463.14117470.5231498.19314252.3931443.72815981.2341489.28912824.2961428.09714511.7251469.50911417.3311406.96413058.0041453.72110032.1061385.22611625.8401432.1648669.0001363.10610215.7031410.1377333.2571335.7438828.0771387.626炉膛，屏，凝渣管=1.2hyhy高温过热器=1.225hyhy1085.7774758.5026029.5031271.0014846.5946140.7471294.1541327.4271303.7547468.1751359.902
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表3-4烟气焓温表(用于低温过热器，高温省煤器的计算)
烟气或理论烟气理论空气理论烟气焓增空气温焓焓度000h0hkj/kghkj/kgyk(C)y3004005006007008002996.9794053.7705139.5486253.9167396.3828563.3252619.1341056.7923523.6591085.7774449.7771114.3685396.7081142.4676363.0861166.9427343.90410399.3018987.1541412.14710546.1797603.0921384.0629114.4161431.7636251.9921351.1017711.0271403.3894934.6851317.3076340.9871370.039低温过热器=1.25hyhy高温省煤器=1.27hy3704.145hy3651.7621282.9231301.0135005.1581335.829表3-5烟气焓温表(用于高温空气预热器，低温省煤器的计算)
烟气或理论烟气理论空气理论烟气焓增空气温焓焓度0(C)0高温空气预热器=1.32低温省煤器=1.340hykj/kghkkj/kg0hyhy1247.235hyhy1264.462hy100201*00400500600971.6081970.0692996.9794053.7705139.5486253.916861.337998.4621732.4311026.9102619.1341056.7923523.6591085.7774449.7771114.3685396.7081277.2122524.4471310.6553835.1021346.2395181.3411382.1356563.4761417.3867980.8628088.7966652.4725251.8143887.4842559.0961294.6331328.3891364.3301400.6571436.325表3-6烟气焓温表(用于高温空气预热器，低温省煤器的计算)
烟气或空理论烟气焓理论空气焓气温度理论烟气焓增0hy(0C)100201*004005006000hykJ/kghk0kJ/kg低温空气预热器=1.39hyhy971.6081970.0692996.9794053.7705139.5486253.916861.337998.4621732.4311026.9102619.1341056.7923523.6591085.7774449.7771114.3685396.7081307.5291338.1882645.7171372.7244018.4411409.5565427.9971446.9636874.9611483.6718358.632新疆大学毕业设计（设计）
表3-7锅炉热平衡及燃料消耗量计算
序号123456789101112131415161718192021项目名称锅炉输入热量排烟温度排烟焓冷空气温度理论冷空气焓化学未完全燃烧损失机械未完全燃烧损失排烟处过量空气系数排烟损失散热损失灰渣损失锅炉总损失锅炉热效率保热系数过热蒸汽焓给水温度给水焓锅炉实际负荷锅炉有效利用热实际燃料消耗量计算燃料消耗量符号Qr单位计算公式及数据QrQar,net结果247201*01708.98620kJ/kg℃kJ/kg℃kJ/kgpyhpy先估后校查焓温表用插值法求得取用hlk0tlkhlk0ctkV取用取用0172.2670.51.51.395.8560.50.0248.38091.6200.9953475.130215923.6652201*0q3%%%%%%%%ahzq4pyq2低温空预器出口过量空气系数100q4hpypyhlk/Qr0q5q6取用AarQr(c)hzqq2q3q4q5q61001qq5hggkJ/kg℃kJ/kgkg/hkJ/hkg/hkg/hq59.9给定11.57tgshgsDQhgsDgrhgg56132241024784.12824412.366BBj100Q/QrB1q4/100
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4炉膛热力计算
4.1炉膛校核热力计算的步骤
炉膛校核热力计算可按以下步骤进行：1.计算炉膛结构尺寸及烟气有效辐射层厚度；
2.选取热风温度，并依据有关条件计算随每千克燃料进入炉膛的有效热量；3.根据燃料种类、燃烧设备的形式和布置方式，计算火焰中心位置的系数；4.估计炉膛出口烟温，计算炉膛烟气平均热容量；
5.计算炉膛受热面辐射换热特性参数，如水冷避的灰污系数、辐射角系数、热有效系数；
6.根据燃料和燃烧方式计算火焰黑度和炉膛黑度；7.计算炉膛出口烟温；8.核对炉膛出口烟温误差；
9.计算炉膛热力参数，如炉膛容积热强度等；
10.炉膛内其它辐射受热面的换热计算，屏式过热器等。热力计算方框图如图4-1下所示：
trk300℃假定热风温度trk计算完尾部受热面后，来校核热风温度Ql26647.80kJkg计算对应每千克燃料送入炉膛的热量Ql计算出理论燃烧温度T0计算火焰中心位置修正系数M假设炉膛出口""烟气温度（估）1计算炉膛出口烟气温度""lT0001slAT0.6lM（）1BjVc3273""""判断计算误差：（计算值）-（估）新疆大学毕业设计（设计）
4.2炉膛几何特征的计算
炉膛结构的几何特性主要包括：1.炉膛容积；2.炉膛内炉墙总面积；3.炉膛有效辐射受热的面积；4.炉膛火焰有效辐射层厚度；5.炉膛水冷程度。
炉膛结构的几何特性参数与锅炉的设计容量。燃料特性、炉膛容积热负荷、炉膛截面热负荷、燃烧区域受热面热负荷、炉膛辐射受热面热负荷、炉膛出口烟气温度等设计参数密切有关。
炉膛结构图如图4-2所示：
图4-2炉膛结构尺寸示意图
-17-
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表4-1炉膛结构数据
序号1项目名称前墙总面积符号Aq单位m2公式7.68×[(1.395+0.905)+3.955/2]+22.176×(5.888+2×1.267)AC1=(6.912+3.955)×1.762×0.5AC2=5.126×12.976AC3=[5.126+(6.912-0.896-1.760)]×1.016×0.5AC4=(6.912-0.896-1.760)×0.344AC5=[(6.912-0.896-1.760)+3.390]×0.086×0.5AC6=6.974×3.39AC=AC1+AC2+AC3+AC4+AC5+AC6=109.247.68×[(1.395+0.905)+3.955/2]+12.976×(5.888+2×1.267)+7.68×2.032(3.390+0.896)×7.68-2×0.5×0.896×0.896(6.974+0.225+0.344)×7.68Aq+2AC+Ah+Ald+A26.912×7.68-0.8962×2结果219.622侧墙总面积2Acm2218.483456789101112131415161718192021后墙总面积喷燃器及门孔面积炉顶面积炉膛与屏交界面积炉墙总面积炉膛截面面积水冷壁外管径水冷壁管节距管子与墙中心距水冷壁角系数炉顶角系数出口烟囱角系数炉膛容积冷灰二等分平面到出口烟囱中心线的距离冷灰二等分平面到炉顶的距离冷灰二等分平面到燃烧器中心线的距离炉膛总有效辐射受热面面积炉膛水冷程度炉膛有效辐射层厚度AhAycAldA2A1AAdm2m2m2m2m2m2mmmmmm157.74632.1165.61693.5651.479606400.980.981SeXslXldXycV1H1H0HrAlzXsm3mmmm2mAC×7.68+(7.68+5.888)×0.896×0.5×(22.176+12.976)1052.619.84623.9384.9620.98+(A1+A2+Ayc)+1×A2Slz/A13.6×V1/A1675.120.975.466
4.3炉膛热力计算中的几个问题
4.3.1关于炉膛冲口烟气温度
炉膛出口烟气温度，中小型锅炉指凝渣管前的烟温，大容量锅炉通常指屏式过热器前烟温。
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炉膛出口烟温的高低，决定锅炉机组辐射换热量的比例额份额。炉膛出口烟温偏低，降低对流过热器的平均传热温差，又势必要增大昂贵的对流过热器受热面。此外，炉膛出口烟温还首先保证锅炉出口不结焦。为此，锅炉出口烟温应低于燃料灰分的软化温度(一般较ST低100℃)。
根据锅炉受热面的辐射和对流传热的最佳比值，维持炉膛出口烟气温度约1250℃是最经济的。但是，对大多数燃料，这是做不到的。因为炉膛出口出的对流受热面(凝渣管或对流过热器多为拉稀部分)前的烟温，不应超过灰分开始变形的温度DT，以防止对流受热面的结渣。
当炉膛出口出布置屏式受热面试时，炉膛出口烟气温度一般取1100～1200℃，但是，对于易结渣的燃料，这一温度应保持在1000～1050℃的水平。
通常在进行锅炉设计时，以对流受热面不结焦的前提下，选择锅炉出口烟气温度。
4.3.2关于热空气温度
热风温度主要依据燃烧方式的要求确定。首先应保证燃料的迅速点燃和稳定燃烧。但热风温度过高，将使空气预热器的结构过于庞大，尾部烟道布置困难，设备处投资及运行费用增高。一般液态排渣炉和燃用高水分燃料用热风作干燥剂的制粉系统，需选用较高的热风温度。
锅炉热空气温度的选取，与燃料的燃料方式，燃料的种类和特性，锅炉的排渣方式等因素有关。层然炉采用温度较低的预热空气或冷空气。煤粉锅炉则要求采用温度较高的预热空气。
室燃炉热空气温度选取，主要决定于燃料的性质。着火性能好或水分较低的燃料，可以采用较低的热空气温度，着火性能差或水分较多的燃料，一般要求采用较高的热空气温度。此外，热空气温度还与制粉系统的干燥剂种类，锅炉的排渣方式有关。
4.3.3灰污系数
灰污系数是考虑受热面反响辐射对换热影响的系数，其数据的物理意义表示火焰辐射到受热面上的热量最终为受热面吸收的份额。若水冷壁管被灰污的越严重其灰污层表面温度越高，反辐射能力越强，水冷壁吸收的热量越少，则灰污系数就越小。双面水冷壁及炉膛容积内的屏式过热器，其灰污系数比贴墙管水冷壁的灰污系数小0.1，而满焊双面水冷壁比贴墙非膜式水冷壁要小0.05。
4.3.4火焰中心位置修正系数M
系数M是被用来考虑沿炉膛高度方向温度最高处的相对位置对炉内换热影响的参数，是重要的修正系数之一。对煤粉炉，M值一般不大于0.5。
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4.3.5炉膛容积热负荷
炉膛容积热负荷的取值越小，则折算到单位炉膛容积内的放热量越大；反之，则越小。显然，炉膛容积热负荷决定了炉膛内的整体温度水平，同时也决定了燃料在炉膛内的停留时间。但二者的影响规律相反，炉膛整体温度高，则燃料停留时间短；反之，炉膛整体温度低，则燃料停留时间长。
4.3.6炉膛截面热负荷
截面热负荷另一角度反映了炉膛内的温度水平和燃料在炉膛内的停留时间，弥补了炉膛容积热负荷仅能够确定炉膛容积而不能确定其形状的不足。
溶剂热负荷和截面热负荷的结合可以合理的确定炉膛的容积、形状和尺寸。在相同的炉膛容积条件下，选取较高的截面热负荷可以得到较高的炉膛，而选取较低的截面热负荷，则可以得到相对较大的炉膛截面和较低的炉膛高度。
截面热负荷决定于燃料的燃烧特性和灰渣特性等因素。对着火和燃烧性能较差的煤，趋向于选择较高的截面热负荷，过低的截面热负荷会造成燃烧器区域温度下降，不利于正常着火。但同时还需要考虑煤燃烧时的结渣特性，如果截面热负荷较高，则将没有足够的受热面吸收燃烧区域燃料燃烧解放的热量，是局部温度过高，引起燃烧器附近区域结渣。对固态排渣煤粉炉，当然用熔融温度较高的煤种时，截面热负荷可以取较高的数值，对融融温度较低的煤，截面热负荷应适当降低。
截面热负荷的选择还应考虑到水冷馆内工质冷却能力的影响。避免局部水冷壁热负荷过高，对亚临界压力锅炉，工质冷却能力较差，局部偏高的热负荷会使水冷壁金属温度升高到危险程度。
4.4炉膛热力计算
表4-2炉膛校核热力计算
序号123456项目名称炉膛出口过量空气系数炉膛漏风系数制粉系统漏风系数热风温度理论热风焓理论冷风焓符号a11单位计算公式及数据查表查表查表结果1.20.050.13202800.039172.267zftrkhrkhlk0℃kJ/kgkJ/kg先估后校查焓温表查锅炉热平衡表0新疆大学毕业设计（设计）
续表4-2
78910111213141516171819202122空气带入炉膛热量对应于每千克燃料送入炉膛的热量理论燃烧温度理论燃烧绝对温度火焰中心相对高度系数系数M炉膛出口烟气温度炉膛出口烟气焓烟气平均热容量水冷壁污染系数水冷壁角系数水冷壁热有效系数屏,炉交界面的污染系数屏,炉交界面的角系数屏,炉交界面的热有效系数燃烧器及门孔的热有效系数平均有效系数QkQl0T0kJ/kgkJ/kg℃00(a1"a1azf)hrk(a1azf)hlk2965.88127554.2611991.8862264.8860.250.465110014252.393Qr(1q3q6100q4)Qk查焓温表0273hrH1x其中hr4962,H12217640921762,x0KXM1hglA-BX℃kJ/kgkJ/(kg0C)先估后校查焓温表(Qlhgl)(01)""VcXsl14.9140.450.980.4410.44110.4410查表查表slslslslsl(取0.98)取用ycXycycrycyc未敷设水冷壁23pjslAycA2rAycA10.437其中：ＡAq2AcAhAldAyc2425262728293031炉膛有效辐射层厚度炉膛内压力水蒸气容积份额三原子气体和水蒸气容积总份额三原子气体辐射减弱系数烟气质量飞灰浓度灰粒平均直径灰粒辐射减弱系数spmMPa查炉膛结构取用查烟气特性表查烟气特性表5.4660.10.0830.225rH2Orkq1/(mMPa)kg/kg""0.781.6rHOT1210.20.110.37100010.2rps3.5860.0111381.847ydh查烟气特性表筒式钢球磨煤机通常取13μm559003μm1/(mMPa)khT1dh22新疆大学毕业设计（设计）
续表4-2
对低反应的燃料（无烟煤、半无烟煤、贫煤等）x1=1对高反应的燃料（烟煤、褐煤、泥煤、页岩、木柴等）x1=0.5对室燃炉x2=0.1对层燃炉x2=0.031/(mMPa)32燃料种类修正系数X10.533343536燃烧方法修正系数煤粉火焰辐射减弱系数火焰黑度炉膛黑度X20.12.2260.7040.843kahkqrkhy10X1X21eahah(1ah)T0slkpsa137炉膛出口烟气温度（计算值）1℃36000a1pjA1TMBjVc300.627311113.417383940计算误差炉膛出口烟气焓℃kJ/kgkJ/kgW/m2W/m2W/m31(故)(允许误差±100)1""1查焓温表按计算13.41714446.10413037.009130949.6603256309.923159254.777hylQ1f""炉膛有效热辐射放热量辐射受热面平均热负41荷4243""(Q1hyl)fqSBjQ1/(3.6ALZ)炉膛截面热强度炉膛容积热强度qAqVBjQr/(3.6AA)BjQr/(3.6V1)
4.5炉膛顶部辐射受热面及工质焓增的计算
表4-3炉膛顶部受热面吸热量及工质焓增的计算
序号1234567891011名称顶棚管径节距排数顶棚观角系数顶棚面积蒸汽流通面积炉膛顶棚热负荷分配不均匀系数炉膛顶棚总辐射吸热量减温水总流量炉膛顶棚蒸汽流量炉膛顶棚蒸汽焓增符号dSnxAldAlt单位mmmm公式结果3847.515898m2m232.110.112xh/H0H0/H023938/23938)bQld%kJ/h0.8512866668.330850021150060.8353.6bqsAldDjwkg/hkg/hkJ/kg先估后校DDjwDldhldQld/Dld新疆大学毕业设计（设计）
续表4-3
121314炉膛顶棚进口蒸汽焓炉膛顶棚出口蒸汽焓炉膛顶棚出口蒸汽温度hldhldtldkJ/kgkJ/kg℃10.982705.6842766.519327.098h"ldhld10.98
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5对流受热面的热力计算
5.1屏式过热器
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辐射；2．屏式过热器多属于中间过热器，其进口出口的工质参数，在进行屏的计算时，往往为未知数；
3．屏与屏间的横向节距大，烟气流速低，且冲刷不完善。所有。某些交换参数，如利用系数，传热系数等的计算方法，不同于一般受热面；
4．若屏进出口工质参数均为未知数，需先在过热器系统中分级定温，然后计算另一端的工质参数。假设的参数是否准确，需在相应的受热面计算之后校准；
5．进行屏的热力计算时，应注意混合式减温器对屏入口工质参数的影响。屏式过热器结构如图5-1所示：
图5-1屏式过热器结构尺寸图
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表5-1屏的结构数据计算表
12345678910111213管子外径管子内径屏的片数每片屏的管子排数屏的深度屏的平均高度一片屏的平面面积屏的横向节距比值屏的纵向节距比值屏的角系数屏的计算受热面积屏区顶棚面积ddnZnLhApS11mmmm4×10423212402.0767.413.5mmm2mm屏的间距S1/dmmS2/dm2m2m2m2m2m2m2m259114.1461.090.98S22xpApjAdpAslApfjApAp2ApxpZ宽×深×角系数高×深×角系数×2Adp+Asl7.68×(6.424+1.760)-12×0.042×(6.424+1.760)7.68×(6.424+0.550)-12×0.042×(6.424+0.550)2AAppAAppdn41S1231715.630.145.758.850540.0970.77965.6149.3414屏区两侧水冷壁面积15屏区附加受热面面积16171819烟气进屏流通面积烟气出屏流通面积烟气平均流通面积蒸汽流通面积AyAltsAchAch12101.820烟气有效辐射层厚度2122屏区进口烟囱面积屏区出口烟囱面积mm2m21h1L见炉膛数据表中A27.68×6.424
表5-2屏的热力计算
序号123456名称烟气进屏温度烟气进屏焓烟气出屏温度烟气出屏焓烟气平均温度屏区附加受热面对流吸热量符号单位℃kJ/kg℃kJ/kg℃kJ/kg公式查炉膛校核热力计算即炉膛出口烟气温度查炉膛校核热力计算即炉膛出口烟气焓结果1113.41714446.104100412881.4201*58.709225phypphyp先估后校查焓温表pjQpfjd/2pp先估后校新疆大学毕业设计（设计）
续表5-2
78910111213141516171819屏的对流吸热量炉膛与屏相互换热系数炉膛出口烟窗的沿高度热负荷分配系数炉膛出口烟窗射入屏区的炉膛辐射热量屏间烟气有效辐射层厚度屏间烟气压力水蒸气容积份额三原子气体辐射减弱系数三原子气体和水蒸气容积总份额灰粒的辐射减弱系数烟气质量飞灰浓度烟气的辐射减弱系数屏区烟气黑度QpdkJ/kgahQhhypyplk0dpfj1331.1920.970.93ycQpspfkJ/kgmMPaycQhA/Alypchlz1142.9360.7790.1查屏的结构数据表rH2Okqr1/(mMPa)查烟气特性表0.781.6rHOT1210.2=0.110.37100010.2rps0.08311.0730.22583.5300.0113.4280.234查烟气特性表55900khdh1/(mMPa)kg/kg1/(mMPa)3(pj273)dh22uykax查烟气特性表kqrkhy1ekps(s20屏进口对出口的角系数2122燃料种类修正系数屏出口烟窗面积Ls1)21Ls10.1400.550277.943864.992108.98971.785r取用查屏的结构数据计算kJ/kgkJ/kgkJ/kgkJ/kgQ(1a)xpfApQpf炉膛及屏间烟气向屏后23受热面的辐射热量242526炉屏区吸收的炉膛辐射热屏区附加受热面吸收的辐射热量屏区水冷壁吸收的辐射热量屏区顶棚吸收的辐射热量屏吸收的辐射热量屏吸收的总热量第一级减温水喷水量第二级减温水喷水量屏中蒸汽流量Tpjr0aAchBj/36004QpqQpfjfffQpfQpfQpqApfjApjApfjQpslQpldfffQpq272829303132kJ/kgkJ/kgkJ/kgkg/hkg/hkg/hfQpqAslApjApfjAdpApjApfj37.204756.0042087.19635005000215000QpQpfffQpqQpfjdfQpQpDjw1Djw2取用取用DpDDjw2-26-
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续表5-2
3334353637383940蒸汽进屏温度蒸汽进屏焓蒸汽出屏焓蒸汽出屏温度屏内蒸汽平均温度平均传热温差屏内蒸汽平均比体积屏内蒸汽流速tphp℃kJ/kgkJ/kg℃℃℃m3/kgm/sW/(m2℃)m/sW/(m2℃)(m2℃)/W先估后校10.493943065.5123302.505474.112434.056624.6530.02817.0412793)hphpBjQp/Dp10.2tptpjt1(tptp)/2pjtpj10.345Dpv3600Altvwq241管壁对蒸汽的放热系数4243444546474849烟气流速烟气侧对流放热系数灰污系数管壁灰污层温度辐射放热系数利用系数烟气侧放热系数对流传热系数2Cd0BjVy3600Ay(1wdpj273y5.09828.5700.00720CzCsCwthbfCtpj(123.6Apj)BjQp767.04979.6760.88W/(m2℃)fa0d2s2x1QpqQpdf1kW/(m2℃)W/(m℃)2(df)106.88946.16881(1)(12)150515253屏的对流传热量计算误差屏区水冷壁的水温平均传热温差QdpkJ/kg%3.6Apjt1kBj[Qp(估)Qp]/Qpddd1348.154-1.258317.976740.732151.799327.0982766.519132779.519tst2℃℃kJ/kg℃kJ/kgkJ/kgkJ/kg10.98pjts3.6kt2AslBj54屏区水冷壁对流吸热量55屏区顶棚进口蒸汽温度565758屏区顶棚进口蒸汽焓屏区顶棚蒸汽焓增屏区顶棚出口蒸汽焓Qpsltpldd查炉膛顶棚辐射受热面吸热量及工质焓增的计算表查炉膛顶棚辐射受热面吸热量及工质焓增的计算表先估后校hpldhpldhpldhpldhpld新疆大学毕业设计（设计）
续表5-2
59屏区顶棚出口蒸汽温度60616263646566676869屏区顶棚平均温度平均传热温差屏区顶棚对流吸热量屏区顶棚总吸热量屏区顶棚蒸汽流量屏区顶棚焓增计算误差tpld℃℃℃kJ/kgkJ/kgkg/hkJ/kg%10.98329.108328.103730.60577.598114.80221150013.251-1.894tpldpjt3Qplddtpldtpld/2pjtpldpj3.6Apdt3kBjdfQpldQpldQpldDpldhpld等于表3-10中DldQpldBjDpld屏区附加受热面对流吸热量计算误差屏区附加受热面总吸热量QpfjdddQpslQpld229.397-1.917%QpqdkJ/kgddQpfjQp1577.551
5.2凝渣管
计算主要特点位：
1．和后屏过热器类此，也直接吸收炉膛辐射热。当管排少于5排时，将有部分炉膛辐射热落在其后的受热面上。
2．凝渣管区域都布有其他附加受热面。
3．凝渣管内为汽水混合物，在沸腾状态下进行换热，工质温度始终为饱和温度，不可求解工质侧热平衡式。
4．凝渣管总系热量包含对流吸热量和辐射吸热量。
为减小计算工作量，故将凝渣管的顶棚管、凝渣管前面的部分作为后屏过热器的附加受热面，凝渣管后面的部分作为高温过热器的附加受热面，这样简单化了凝渣管的计算。
表5-3凝渣管结构及计算
序号12345
名称管子尺寸管子排列方式及根数管子节距受热面积烟道流通截面积符号dnS1HnzAy单位mm根mmm2m2-28-
公式结果Ф133×10横列一排76801011070026.80040.800dlpjn3.140.1336.424106.424×（7.68-100.133）新疆大学毕业设计（设计）
续表5-3
6789101112131415烟道容积烟道表面积烟气辐射层厚度烟气进凝渣管温度烟气进凝渣管焓烟气出凝渣管温度烟气出凝渣管焓凝渣管对流吸热量凝渣管角系数来自炉膛及屏的辐射热VAsnzm3m2m℃kJ/kg7.68×6.424×0.552（7.68×6.424+6.424×0.55+7.68×0.55）27.201*14.1000.8581004.00012881.420999.00012810.22670.8070.2503.6×V/A等于屏出口烟气温度等于屏出口烟气焓5nzhynznz℃kJ/kgkJ/kghynzQnzd差烟气焓温表hynzhynznzfQnzQnzfkJ/kgkJ/kgkJ/kgkJ/kg查屏的热力计算第23项277.94369.486140.293208.45716凝渣管吸收的辐射热1718凝渣管总吸收热量通过凝渣管辐射热fnzQnzdfQnzQnzQnzfQnzf1nzQnz5.3高温过热器
对流过热器系统的热力计算，按烟气流动方向采用分段逐级计算。现代过路的过热器区常布有顶棚管等附加受热面，在过热器热力计算中应注意附加受热面的吸热量。不知于屏或凝渣管之后的对流受热面还应计入可能穿透过来的炉膛辐射热。
高温对流过热器分冷段和热锻两部分。蒸汽从屏出来后，先进高温对流过热器冷段。冷段在烟道两侧为逆流，热锻在中间为顺流
高温过热器和低温过热的结构如图5-2所示：
图5-2对流过热器(高、低温)结构尺寸图
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表5-4高温对流过热器结构尺寸
序号1123456789101112131415161718名称管子尺寸冷段横向根数及布置热段横向根数及布置横向节距横向节距比纵向节距纵向节距比管子纵向排数冷段蒸汽流通面积热段蒸汽流通面积平均流通截面积烟气流通面积冷段受热面积热锻受热面积顶棚受热面积管束前烟室深度管束深度有效辐射层厚度符号ddnnlnrS1单位mmmm公式结果4232顺列，逆流，双管圈顺列，顺流，双管圈mm4039952.262871S2mmS1/dS2/dm2m22n12n2AlltArltApjAyAlArAld2.078d42n0.06420.06270.063523.7236.6230.410.060.70.612nr2dn4m2m2m2m2m2mmm(Allt+Arlt)/2(7.68-79×0.042)×5.43n1n2dlpjn2n2dlpjllpj5.6mpj5.6m7.68×(0.7+0.61)lyslgss4120.9d10.188
表5-5高温对流过热器的热力计算
序号1234567名称进口烟气温度进口烟气焓近冷段蒸汽温度近冷段蒸汽温焓总辐射吸热量冷段辐射吸热量热段辐射吸热量符号单位℃kJ/kg℃kJ/kgkJ/kgkJ/kg公式查凝渣管结构及计算第11项查凝渣管结构及计算第12项即屏出口蒸汽温度,屏的热力计算即屏出口蒸汽焓,屏的热力计算等于QnzfQgg1结果999########474.1123302.505208.457103.385ldgghyggtgglhgglfQgg""fQQQfgglfggrAAAA1rkJ/kgfQggAAAAr1r100.676ld8顶棚辐射吸热量fggldkJ/kgfQggAAAA1dr14.396ld
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续表5-5
910出热锻蒸汽温度出热锻蒸汽焓tggrhggrtggl℃kJ/kg℃kJ/kgkJ/kgkJ/kgkJ/kg℃kJ/kgkJ/kgkJ/kgkJ/kgkJ/kgkJ/kg℃℃建议取额定值540℃5403475.1305203422.6805000923.6653365.884497.8019.9先估后较11出冷锻蒸汽温度12出冷锻蒸汽焓hggl10.1取用13第二次减温水量1415减温水焓近热段蒸汽焓Djw2hjw11.57hggrtggrQggld1h""ggl(DDjw2)hjwDjw2D10.116进热段蒸汽温度171819冷段吸热量热段吸热量DDhjw2ggl/Bjhggl1058.384984.5042042.8881834.43060Qggrd1hggr/BjDhggr高温过热器吸热量高温过热器对流20吸热量21顶棚对流吸热量高温过热器出口22烟焓高过出口烟气温23度2425烟气平均温度烟气气流QggdggQggldlQggrdlfQggQgg先估后较hyggQggdQQgglddlhyggggahlk0########853.498926.24910.56367.211497.0560.032查焓温表pjgg/2gg(Vy见烟气特性表)wym/sW/(m2℃)℃m3/kgm/sW/(m2℃)℃m3/kgm/sW/(m2℃)mBjVy(pj273)3600273Ay26烟气侧放热系数272829303132333435冷段蒸汽平均温度冷段蒸汽平均温度比体积冷段蒸汽平均流速冷段蒸汽放热系数热段蒸汽平均温度热段蒸汽平均温度比体积热段蒸汽平均流速热段蒸汽放热系数高温烟气有效辐射厚度dtvgglpjtggj/2tgglggl10.15wtvDDvjw2gglpjgglggl/3600Allt29.8533234518.9010.034a0CdggrpjtDvggr/2tggr10ggrwggrpjggR/3600Arlt32.98033320.188ggra0Cd查表高温对流过热器结构尺寸s新疆大学毕业设计（设计）
续表5-5
36烟气压力pMPa0.1查烟气特性表查烟气特性表0.0820.223Tpj)37水蒸气容积份额383940414243三原子气体和水蒸气容积总份额三原子辐射减弱系数灰粒的辐射减弱系数烟气质量飞灰浓度烟气的辐射减弱系数烟气黑度冷段管壁灰污层温度rH2orkq1/(mMPa)1/(mMPa)kJ/kg1/(mMPa)10.2(0.781.6rH2O10.2rps0.1)(10.371000224.44389.5730.0116.4390.114k559003h(pj273)d2hkay查烟气特性表kqrkhy1ekps44thbggl℃tgglpj1BjQggld1aggl3.6Al636.87445热段管壁灰污层温度thbggr℃tggrpj1BjQggrd1aggr3.6Ar652.195冷段辐射放热系数热段辐射放热系47数46修正后冷段冷段48辐射放热系数修正后热段冷段49辐射放热系数5051冷段传热系数热段传热系数fgglW/(m2℃)W/(m2℃)W/(m℃)W/(m℃)W/(m2℃)W/(m2℃)1aa0aa0afggl25.54026.6800.25fggraflgglaflggrkkggl227310.4pj1000lyslgs0.0736.3342afggr27310.4pj10000.25lyslgs0.0737.95665.21666.2671ggiggla1adaflggl,0.65a1adaflggr,0.65t,,txggttdgggglgglggr11dggrggrx52冷段平均温差ttggl℃lntttdx427.25953热段平均温差tQtggrd℃lntttdxxtttdgg,,txggggrggr3.6Kggr400.03654冷段对流吸热量55计算误差ggld2kJ/kg%tBjggrA1972.197-1.7691900.681-1.8712329.1082779.519f[(QgglddlQggr)Qggld2]/Qggld23.6Kggr56热段对流吸热量575859计算误差顶棚入口汽温顶棚入口汽焓Qggrd2kJ/kg%tABjldf[(Qggrd1Qggr)Qggrd2]/Qggrd2tggldhggld℃kJ/kg即屏顶棚出口汽温即屏顶棚出口汽焓新疆大学毕业设计（设计）
续表5-5
6061顶棚出口汽焓顶棚出口汽温hggldtggldkJ/kg℃hggldQggldd1BjDDjw2786.445329.99610.983.6Kt62顶棚对流吸热量Qggldd2kJ/kgAldtpjtggldKKggrKggl23.17871931.03058.152Bj6364计算误差高温过热器区域总对流吸热量%允许误差±10%QggdkJ/kgQggld2Qggrd2Qggldd2
5.4低温过热器
低温过热器的顶棚管在其上面，与低温过热器平行受热面，与低温过热器相比面积很小，所以把顶棚管和低温过热器的面积相加，当做低温过热器的受热面积是可以的，误差极小。这样低温过热器的蒸汽进口是顶棚管的入口。
表5-6低温对流过热器的结构尺寸
序号12345678910111213名称管子尺寸横向排数纵向排数横向节距横向节距比纵向节距纵向节距比烟气流通面积蒸汽流通面积低过受热面面积低过前气室深度低过前管束深度烟气有效辐射层厚度符号ddnn1n2S1单位mmmm公式顺列，逆流，双管圈结果38327920mmS1/dmmS2/dm2m2952.580.72.1218.70.1127680.91.5334120.9d11S22AyAltAdgLqsLgsshan1d2n12dn4m2mmmn1n2dlpjxdbaldb0.198
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表5-7低温过热器热力计算
序号1234567891011名称进口烟气温度进口烟气焓进口蒸汽温度进口蒸汽焓出口蒸汽温度出口蒸汽焓低温过热器对流吸热量出口烟气焓出口烟气温度烟气平均温度烟气速度符号单位℃公式即高温过热器出口烟温即高温过热器出口烟气焓即高温过热器顶棚出口蒸汽温度即高温过热器顶棚出口蒸汽焓结果853.49810970.091329.9962786.445dghydg""kJ/kg℃tdg"hdg"kJ/kg℃tdghdgQdgdhydg"dg"先估后校10.49(DDjw)(hdghdg)/Bj"hydg""405.543102.2752736.2418223.224644.805749.15111.63176.982367.7680.02211.4722650.0000.198"kJ/kg1kJ/kgkJ/kg℃℃"Qdgd10hlk查焓温表(dgdg)/2BjVy(pj273)3600Ay273""pjym/sW/(m2℃)℃12烟气侧对流放热系数1314151617181920蒸汽平均温度蒸汽平均比体积蒸汽流速蒸汽侧放热系数低过烟气有效辐射层厚度烟气压力水蒸气容积份额三原子气体和水蒸汽容积总份额dgtpjd0CzCsC(tdgtdg)/2""pjm3/kgm/sW/(m2℃)mMPa10.7350q2(DDjw)pj/(3600Alt)0CdsprH2O查低温过热器的尺寸0.1查烟气特性表查烟气特性表0.0800.218Tpj1000)rkqkh21三原子气体减弱系数22灰粒的辐射减弱系数23烟气质量飞灰浓度1/(mMPa)1/(mMPa)kg/m31/(mMPa)10.2(0.781.6rH2O10.2rps0.1)(10.3726.79599.6410.0116.942559003(pj273)dh22y查烟气特性表24烟气的辐射减热系数kkqrkhy
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续表5-7
2526烟气黑度管壁灰污层厚度ay1ekps0.1281)thbdg℃BjQdgd1(tpj3.6Adg2480.77427烟气侧辐射放热系数28修正后辐射放热系数29303132333435363738烟气侧放热系数传热系数平均传热温差低温过热器对流吸热量计算误差第一次减温水量减温水焓减温后蒸汽焓减温后蒸汽温度屏入口汽温的误差dgdgf1fW/(m2℃)W/(m2℃)W/(m2℃)W/(m℃)℃20adg[10.4(f18.878)0.25pj2731000(lqslgs)0.07]26.192103.17564.550377.4782759.5901Kdgf1d(dgdg)其中112，是热有效系数12""""tddgtdg,txdgtdg3.6KdgtdgAdgBjtdgtdtxlntdtxQdgd2kJ/kg%允许误差±2%原来假定数据就是给水焓，按p=10.98Mpa[Djw1hjw(DDjw)hdg]/(DDjw2)"-0.8463500923.6653066.809394.6710.671Djw1kg/hkJ/kgkJ/kg℃℃hjwhp1jtp1jt10.4900
5.5省煤器和空气预热器
双级布置的省煤器应分级计算。
对于管式空气预热器，按级单独进行热力计算。双级布置时，高温空气预热器的出口风温可采用炉膛计算时的热风温度值，然后按一般对流受热面的计算步骤进行计算。低温空气预热器在进行热力计算时，其入口的烟气温度和风温均为已知数，可用逐步逼近法确定排烟温度及其出口处风温。
热力计算获得低温空气预热器出口烟气温度，即锅炉排烟温度与锅炉热平衡时估算的排烟温度不应超过±10℃，否则，需从锅炉的热平衡起重新进行校核热力计算。重算时，排烟温度可取低温空气噢预热器热力计算时出口烟温的计算值。如在使用新的排烟温度计算的燃料消耗量未超过前计算的±2%时，则在个对流受热面重新进行热力计算时，其对流传热系数可取用前次的数值而不必重算。
两级空气预热器接头风温差不应超过±10℃，否则必须从尾部受热面开始重新进行校核计算，若高温空气预热器出口风温与炉膛计算时采用的风温差小于±
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40℃对炉膛的传热工况影响较小，否则，应重新进行从炉膛热力计算开始的全部热力校核计算。
5.5.1高温省煤器计算
图5-3高温(上级)省煤器结构尺寸图
表5-8高温省煤器的结构尺寸
序号12345678名称管子尺寸横向节距纵向节距横向节距比纵向节距比横向排数纵向排数高温省煤器受热面积符号单位mmmmmm公式结果328660dS1ssS2ss12n1n2S1ss/dS2ss/d2.681.8710924AssAyAssmmm2222n1ss2dn2ssl101123.20.09990.1563.21.329烟气流通面积1011水流通面积7.68×4.724-55×0.032×7.482n1ss2dn4有效辐射层厚度管束前气室深12度13
mmm-36-
4120.9d1LqLg管束深度新疆大学毕业设计（设计）
表5-9高温省煤器的热力计算
序号1234567891011名称进口烟气温度进口烟气焓出口烟气温度出口烟气焓高温省煤器吸热量减温水量高温省煤器水流量炉膛有效辐射放热量屏区受热面总对流吸热量凝结管对流吸热量符号ss"单位℃公式即低温过热器出口烟气温度即低温过热器出口烟气焓先估后校查焓温表结果644.8058223.2244405539.4900hyssss"""kJ/kg℃hyssQssdl""kJ/kgkJ/kgkg/hkg/hkJ/kgkJ/kgkJ/kgkJ/kgkJ/kgkJ/kgkJ/kgkJ/kg℃ahlkhhyssyssDjw1Djw2DDjw2672.594850021150013037.0091577.55170.8071931.0302759.590DjwDssQlfQpqQnzdd高温过热器区域总对流吸热量低温过热器对流吸热12量省煤器后工质总吸热13量14锅炉出口蒸汽焓QggQdgdldQhggrhss""""QlQpqQnzQggQdgdlfddd19375.9873475.130""15高温省煤器出口水焓16高温省煤器出口水温度BjDhggrDssDssQ1288.439290.400tsshsstss11.08QssdlhssBjDss17高温省煤器进口水焓18192021222324高温省煤器进口水温度平均水温平均烟气温度高省烟气有效辐射层厚度烟气压力水蒸气容积份额三原子气体和水蒸汽容积总份额"kJ/kg℃979.955227.408145.201*42.4030.1560.1"11.28/2tsstsstpj℃℃pj(ssss)/2""smMPa查高温省煤器的结构尺寸prH2Orkqkh查烟气特性表查烟气特性表1/(mMPa)1/(mMPa)kg/m310.2(0.781.6rH2O10.2rps30.0790.215Tpj1000)25三原子气体减弱系数26灰粒的辐射减弱系数27烟气质量飞灰浓度0.1)(10.3734.203115.8430.01155900(pj273)dh22y查烟气特性表新疆大学毕业设计（设计）
续表5-9
28烟气的辐射减热系数2930烟气黑度管壁灰污层厚度k1/(mMPa)kqrkhuy1ekps8.5920.125602.4039.157aythbssf℃pj6031烟气侧辐射放热系数32修正后辐射放热系数33烟气流速W/(m2℃)W/(m2℃)m/sW/(m2℃)0CsfCdfxsssf1[10.4(BjVy(pj2731000273))0.25(lqslgs)0.07]12.8607.60777.7840.00490.64565.565277.4852712.401-1.4676pjy3600273Ay(Vy见表29)34烟气侧对流放热系数353637383940污染系数烟气侧放热系数传热系数平均传热温差高温省煤器对流吸热量计算误差d1kssW/(m2℃)W/(m2℃)℃2tdtxlntdtx(dss)a11a1""""tdsstss,txsstssfltssQssdkJ/kg%3.6KSStSSASSBj5.5.2高温空气预热器的计算
图5-4高温(上级)空气预热器的结构尺寸图
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表5-10高温空气预热器的结构尺寸
序号1名称符号d单位mm公式结果40管子尺寸dnmmmm错列，交叉流动，双面进风37702345789101112横向节距横向节距比纵向节距纵向节距比纵向排数受热面积烟气流通面积水流通面积行程数有效辐射层厚度S11S2mmS1/d1.75422nAskAyAknxcsmmmm222S2/ddlNNdn421.0544300010.415.612×4×4120.9d10.0333
表5-11高温空气预热器的热力计算
序号123456789101112
名称进口烟气温度进口烟气焓出口空气温度出口理论空气焓进口空气温度进口理论空气焓空气侧出口处过量空气系数高温空气预热器对流吸热量空气平均温度漏风理论空气焓出口烟气焓出口烟气温度符号skhysk"单位℃公式高温省煤器出口烟气温度高温省煤器出口烟气焓查炉膛热力计算查焓温表先估后较查焓温表结果4405539.4903352800.0392251954.1071.050909.377280.0002441.7934747.239367.754kJ/kg℃ktshskkJ/kg℃ktshskkJ/kgsk1""1zfskkJ/kg℃ahskskhsk2Qskd1tpjhsk0tsk/2tskkJ/kgkJ/kg℃查焓温表hyskQskd1hysksk0hsk查焓温表-39-
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续表5-11
1314烟气平均温度烟气流速pjwyaskd℃(sksk)/2BjVy(pj273)3600Ay273""403.87714.45543.5340.033m/sW/(m2℃)mMPa15烟气侧对流放热系数1617181920高空烟气有效辐射层厚度烟气压力水蒸气容积份额三原子气体和水蒸气容积总份额三原子气体辐射减弱系数a0ClCwsprH2O查高温空气预热器的结构尺寸查烟气特性表查烟气特性表0.10.0770.209rkq1/(mMPa)1/(mMPa)y0.781.6rHoTPj210.20.110.37100010.2rps81.112131.1520.01018.3590.059341.9393.20221灰粒的辐射减弱系数22烟气质量飞灰浓度kh559003pj2732d2h1/(mMPa)kJ/kg1/(mMPa)℃查烟气特性表kqrkhy23烟气的辐射减弱系数2425烟气黑度管壁灰污层温度kask1ekpsthbskfasktpjpj/226烟气侧辐射放热系数2728293031323334353637烟气侧放热系数空气流速空气侧放热系数传热系数参数参数转换系数逆流温差平均传热温差高温空气预热器对流吸热量计算误差W/(m2℃)W/(m2℃)m/sW/(m2℃)W/(m2℃)a0ask为利用系数,fdaskaska139.7266.15750.22317.7450.5121.5230.940ka2tpj273aBjV0sk23600Ak273a0CzCsCwa2a1(0.8)a2a1kskPRtnMtskskM(M见本表末注释)见本末表注释)(,M℃℃tdtxlntdtx(其中tdsktsk,txsktsk)""""""122.912115.538906.9970.2625tskQskd2tn3.6KskkJ/kg%tskAskjB%允许误差±2%
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5.5.3低温省煤器的计算
图5-5低温(下级)省煤器结构尺寸
表5-12低温省煤器结构尺寸
序号12345678910名称管子尺寸横向节距纵向节距横向节距比纵向节距比横向排数纵向排数受热面积烟气流通面积水流通面积符号单位公式错列，逆流，双面进水，双层管圈结果322490ddnS1mmmmmm1S2mmS1/dS2/d2.8481.562322n1n2AxsAyAssmmm222n2n1pjdl76614.50.1120.1271.41.442×(1.44×7.68-16×0.032×7.48)2×(15+16)×3.14×0.0242/4×2×24120.9d111有效辐射层厚度12管束前气室深度13管束深度mmmLqsLgs
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表5-13低温省煤器热力计算
序号1234567891011名称进口烟气温度进口烟气焓出口烟气温度出口烟气焓符号单位℃公式即高温空气预热器出口烟气温度即高温空气预热器出口烟气焓先估后校查焓温表结果367.7544747.2392993874.201*71.727215923.665hxs"xshyxskJ/kg℃xshyxskJ/kgkJ/kg℃低温省煤器对流吸Qxsd1热量进口给水温度进口给水焓出口水焓出口水温度烟气流速(hyxshyxshlk)已知条件11.57Qxsd1BjtxshxshxstxsykJ/kgkJ/kg℃D1020.396236.1699.52576.9860.1270.111.28BjVy(pj273)3600273Ay(Vy见烟气特性表)m/sW/(m2℃)mMPa烟气侧对流放热系数低省烟气有效辐射12层厚度131415烟气压力水蒸气容积份额xsd0CzCsCsPrH2查低温省煤器结构尺寸查烟气特性表查烟气特性表1/(mMPa)0/(mMPa)kg/m31/(mMPa)10.2(0.781.6rH2O10.2rps0.1)(10.37Tpj1000)0.0750.20442.993141.1310.01010.2230.122250.5844.018三原子气体和水蒸汽容积总份额三原子气体辐射减16弱系数灰粒的辐射减弱系17数18烟气质量飞灰浓度1920212223242526烟气的辐射减弱系数烟气黑度管壁灰污层温度烟气侧辐射放热系数修正后的烟气侧辐射放热系数烟气侧放热系数污染系数平均传热温差rkqkhuy559003(pj273)dh22查烟气特性表kqrkhuyk1ekpsthbxsfxs"fxs℃"""(txstxs)/225W/(m2℃)W/(m2℃)W/(m2℃)fxs0a[10.4(pj2731000)0.25(lqslgs)0.07]5.43482.4200.001106.019xslxsfdxs，1CdCsf0tdtxtxs℃lntdtxt,txxsttdxsxsxs新疆大学毕业设计（设计）
tdtxlntdtx续表5-13
xsl13.6Kxs272829303132传热系数低温省煤器对流吸收热量计算误差高温省煤器进口水温度计算误差低温省煤器区域对流吸热量KxsQxsdW/(m2℃)kJ/kg％73.513xsltxsAxsj2B880.378-0.9826227.4088.7611880.378允许误差2%查高温省煤器热力计算表tsstxstsst℃℃xsQdkJ/kg由于没有附加受热面，所以就是Qxsd15.5.4低温空气预热器的计算
图5-6低温(下级)空气预热器结构尺寸
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表5-14低温空气预热器结构尺寸
序号12345116789名称管子尺寸横向节距横向节距比纵向节距纵向节距比符号ddnS1单位mmmmmm错列，双面进风结果4037761.9441.121686928.78.561.7190009.3512.350.03331S2mmS1/dS2/d8×27mmmmmm2222n1NHhxLAxkAyAknsm横向排数管子根数管箱高度管箱有效高度空气道平均高度高温空气预热器受热12面积13141516烟气流通面积水流通面积行程数有效辐射层厚度8696×3.14×0.0385×8.568696×3.14×0.0372×1/4(1.976-27×0.04)×8×1.714120.9d1
表5-15低温空气预热器热力计算
序号1234567891011名称进口空气温度进口理论空气焓高温空气预热器漏风系数高温空气预热器空气侧出口过量空气系数低温空气预热器空气侧出口过量空气系数出口空气温度出口理论空气焓低温空气预热器对流吸热量进口烟气温度进口烟气焓空气平均温度符号单位℃kJ/kg公式取用查焓温表查漏风系数和过量空气系数查高温空气预热器的热力计算""skask结果txkhxk""201*2.2670.051.051.1232201*.1762074.3972993874.201*26.000ask""skxk""txk""℃kJ/kgkJ/kg℃kJ/kg℃(xk先估后效查焓温表axkhxk))(hxk2hxk""Qxkdlxkhyxk""低温省煤器出口烟气温度低温省煤器出口烟气焓tpjtxk/2txk新疆大学毕业设计（设计）
续表5-15
121314151617漏风理论空气焓出口烟气焓出口烟气温度烟气平均温度烟气流速烟气侧对流放热系数hlk""0kJ/kgkJ/kg℃℃m/sW/(m2℃)mMPa查焓温表，按空气平均温度hyskQxkd11087.8221797.096136.584217.79211.95640.7590.03330.1hyxk0hlkxk""查焓温表pjy(xkxk)/2BjVy(pj273)3600273Ay(Vy见烟气特性表)""axkSPd《标准》线算图a0ClCw查表4-18低温空气预热器结构尺寸18低空烟气有效辐射厚度192021烟气压力水蒸气容积份额三原子气体和水蒸气容积份额rH2Orkp查表2-9烟气特性表查表2-9烟气特性表1/(mMPa)1/(mMPa)kg/m31/(mMPa)10.2(0.781.6rH2O10.2rps0.1)(10.37Tpj1000)0.0730.19990.201*62.4990.01019.6030.063171.8961.26442.02315.633946.0117.5705189.515089.51502087.44430.62502087.4443三原子气体辐射减弱系22数23242526272829303132333435363738灰粒的辐射减弱系数烟气质量飞灰浓度烟气辐射减弱系数烟气黑度壁管灰污层温度烟气侧辐射放热系数烟气侧放热系数空气流速空气侧放热系数传热系数转换系数逆流平均温度传热温差khky559003(pj273)2dh2查烟气特性表kqrkhuyaskthbxkaxkf1ekps℃W/(m2℃)W/(m2℃)m/sW/(m2℃)W/(m2℃)tpjpj/2查线算图=a0aska1kfdxkxk,1axkBjV0sktpj27323600273Aka2kxk0CzCsCa1a2(0.8)a2a1取℃℃2tnltxktdtx""""""(其中tdxktxk,txxktxk)tdlntxtn3.6KxktxkAxkBj允许误差2%由于没有附加受热面，所以就是Qxkd2低温空气预热器对流吸Qxkd热量计算误差低温空气预热器区域对流流吸热量QxsdkJ/kg%kJ/kg新疆大学毕业设计（设计）
6锅炉热力计算误差检查
锅炉机组个受热面的热力计算完成后，要依据最终计算的排烟温度值去校准锅炉排烟热损失、锅炉机组的热效率及锅炉计算燃料消耗量。同时，以高温空气预热器出口风温，校准炉膛吸热量。
6.1尾部受热面热力计算误差检查
表6-1尾部受热面计算误差检查
序号123456名称符号单位℃℃℃℃℃℃公式查低温省煤器热力计算表查高温省煤器热力计算表允许计算误差±10℃查低温空气预热器热力计算表查高温空气预热器热力计算表允许计算误差±10℃结果236.169227.4088.761232.000225.0007.000低温省煤器出口水温度txs高温省煤器进口水温度tss计算误差低温空气预热器出口空气温度高温空气预热器进口空气温度计算误差tsmtxktsktky
6.2锅炉整体热力计算误差检查
表6-2整体热力计算误差检查
序号名称符号trkt""sk单位℃℃℃℃℃℃kJ/kgkJ/kgkJ/kgkJ/kg公式查炉膛热力计算表查高温空气预热器热力计算表允许计算误差±40℃，查炉膛热平衡及燃料消耗量计算表查低温空气预热器热力计算表允许计算误差±10℃查炉膛热力计算表查屏的热力计算表查凝渣管结构及计算表查高温过热器的热力计算表结果320.000335.00015.000130.000136.5846.58413037.0091577.55170.8071931.0301假设进入炉膛热风温度2345678高温空气预热器出口热风温度计算误差热平衡计算中假设排烟温度低温空气预热器计算中计算得到的排烟温度计算误差炉膛有效辐射放热量屏区受热面总对流吸热量trkpyxk""pyQlfdQpq9凝渣管区域对流吸热量10高温过热器区域对流吸热量QnzdQggd
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续表6-2
低温过热器区域对流吸热量高温省煤器区域对流吸12热量低温省煤器区域对流吸13热量11141516171819总有效吸热量燃料带入热量锅炉热效率机械为完全燃烧损失热平衡计算误差计算相对误差QdgQssQzsdddkJ/kgkJ/kgkJ/kgkJ/kgkJ/kg%%kJ/kg%f查低温过热器的热力计算表查高温省煤器的热力计算表查低温省煤器的热力计算表2759.5902712.401880.378dQQrQlQpqQnzQggQdgQssQzs查炉膛热平衡及燃料消耗量计算表查炉膛热平衡及燃料消耗量计算表查炉膛热平衡及燃料消耗量计算表Qrddddd22968.76524720.00091.6201.50024.2290.098q4QQ1100q4Q/Qr允许计算误差0.5%
6.3结论
本论利用渐次逼近法计算220t/h四角切圆式锅炉受热面热力计算。根据上述计算结果可知水、水蒸气、烟气在各受热面进、出口处的温度和焓值，也可以知道此锅炉在额定负荷下运行时的锅炉热效率。本人从此计算深刻知道锅炉各受热面的布置和热力计算、影响锅炉受热面计算的一些系数及热力计算的方法和步骤。
因各种计算热力性质软件和图表的计算结果有差异，对此计算带来好多麻烦。本论文使用的是哈尔滨理工大学的热力性质计算图表，望老师们理解。
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致谢
本次的毕业设计是我在王四海和樊小朝老师的悉心帮助和指导之下完成的，在整个毕业设计过程当中，他都为我提供了最大的方便和指导，在此，我要对其表示我最衷心的感谢。
在王四海和樊小朝老师的帮助和指导下，通过查阅各种相关的资料文献，参考这些查阅到的文献资料，融入我个人的想法，完成了该课题的设计。整个毕业设计过程，使我学会了查阅各种文献资料并引用其中的相关学术成果，同时熟悉了论文的写作方法，了解了学术过程的严谨性。
最后，向所有关心和帮助过我的老师和同学表示衷心的感谢，还要感谢我的父母，在学习和生活上给与了我莫大的支持和关怀，他们的鼓励和帮助是我前进的动力！
祝他们健康、快乐!
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参考文献
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201*年
[5]西安电力学校编.火力发电厂高压锅炉设备及运行[M],北京：水利水电出版社，1979
年[6]浙江大学赵翔，任有中合编.锅炉原理课程设计[M],北京：水利电力出版社，1991年[7]林宗虎，徐通模主编.使用锅炉手册[M]，北京：化学工业出版社，1999年
[8]中国动力工程学会主编.火力发电设备技术手册[M]，北京：化学工业出版社，1998年[9]冯俊凯，沈幼庭主编.锅炉原理及计算[M],（第二版）.北京：科学出版社，1992年[10]严家渌，余晓福主编．水和水蒸气热力性质图表[M],（第二版）.北京：高等教育出版
社，201*年
[11]李加护，闫顺林，刘彦丰主编．锅炉课程设计指导书[M]，北京：中国电力出版社，201*
年[12]叶江明主编．电厂锅炉原理及设备[M],（第二版）.北京：中国电力出版社，201*年
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目录
1绪论.............................................................................................................................11.1我国电厂锅炉发展概况...............................................................................................11.2锅炉枝术的发展趋势..................................................................................................12锅炉热力计算述........................................................................................................32.1概述..........................................................................................................................32.2热力计算方法............................................................................................................42.3基本资料...................................................................................................................63辅助计算....................................................................................................................103.1燃料数据的分析.......................................................................................................103.2锅炉的空气量平衡....................................................................................................113.3燃料燃烧计算...........................................................................................................113.4锅炉热效率和消耗量的估算......................................................................................114炉膛热力计算.............................................................................................................164.1炉膛校核热力计算的步骤.........................................................................................164.2炉膛几何特征的计算................................................................................................174.3炉膛热力计算中的几个问题....................................................................................184.4炉膛热力计算..........................................................................................................204.5炉膛顶部辐射受热面及工质焓增的计算....................................................................225对流受热面的热力计算...............................................................................................245.1屏式过热器..............................................................................................................245.2凝渣管.....................................................................................................................285.3高温过热器..............................................................................................................295.4低温过热器..............................................................................................................335.5省煤器和空气预热器................................................................................................356锅炉热力计算误差检查...............................................................................................466.1尾部受热面热力计算误差检查..................................................................................466.2锅炉整体热力计算误差检查.....................................................................................466.3结论........................................................................................................................47致谢........................................................................................................................48参考文献........................................................................................................................49
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