1、宁夏理工学院毕业设计摘要与发达国家相比，我国电力工业的起步晚。经过半个多世纪的学习借鉴和发展现在我国已有制造 1000MW 的超临界超超临界电站锅炉。虽然我国已有大量亚临界及以上大型锅炉自主的制造和运行经验，但与世界先进机组相比还有一定差距，应当尽快进行改造，缩短这些差距锅 炉 在 国 民 经 济 中 占 有 不 可 或 缺 的 地 位 ， 是 电 厂 三 大 主 机 之 一 ， 是 非 常 值 得 研 究的 。 而水冷壁是锅炉的主要受热部分，它由数排钢管组成，分布于锅炉炉膛的四周。它的内部，为流动的水或蒸汽，外界接受锅炉炉膛的火焰的热量。其中锅炉炉膛内燃烧中心的温度可高达 15001600
2、度。 水冷壁的作用是吸收炉膛中高温火焰或烟气的辐射热量，在管内产生蒸汽或热水，并降低炉墙温度，保护炉墙。在大容量锅炉中，炉内火焰温度很高，热辐射的强度很大。工作环境特别恶劣。所以生产出稳定、高效且具经济性的锅炉已经是未来锅炉制造业发展的一种趋势。所以生产出稳定、高效且具经济性的锅炉已经是未来锅炉制造业发展的一种趋势。因此，本次设计着重从安全、稳定、高效和经济性出发，设计一台最大蒸发量为 1025 吨，为亚临界压力，一次中间再热，单炉膛，强制循环汽包锅炉，设计燃料为烟煤的2300MW 机组锅炉的水冷壁。本设计采用了当前国内已经得到广泛应用的 300MW 亚临界锅炉水冷壁结构为垂直管屏式垂直管屏相
3、合的冷壁结构本设计是 300MW 汽轮机组锅炉炉内受热面的设计在设计过程中，对锅炉在运行过程中可能存在的问题进行了一些分析和思考。进一步降低每千瓦的设备投资金属消耗并提高机组运行的经济性和安全性，通过设计本身，了解锅炉结构知识，为今后工作中可能遇到的锅炉问题能够提供一些理论支持设计锅炉水冷壁需要分析，了解锅炉受热面布置细节充分了解水冷壁的结构设计与炉膛容积，炉膛火焰有效辐射厚度，炉膛水冷程度等因素的影响，通过多次的取值校正从而使设计符合设计要求。关键词：煤粉锅炉；水冷壁；亚临界锅炉宁夏理工学院毕业设计IAbstractThe boiler is economically developing
4、the commodity that times cannot lack, and is worth studying very much. What and the water-cooling wall was the boiler chiefly is heated the part, and it is formed by several rows of steel pipes, and distributes in the vicinity of the boiler chamber of a stove or furnace. It inside, for liquid water
5、or steam, the quantity of heat of the flame of the boiler chamber of a stove or furnace is accepted in the external world. Among them inside the boiler chamber of a stove or furnace the central temperature of combustion can reach 15001600 degree. The water-cooling wall is when designing beginning, a
6、nd the purpose is not being heated, and is in order to become cool the chamber of a stove or furnace makes does not receive high temperature destruction. Later, owing to his good heat exchange function, replace the vapour bundle gradually becoming the boiler and chiefly is heated the part. The effec
7、t of water-cooling wall is absorbing in the chamber of a stove or furnace radiation quantity of heat of high temperature flame or smoke gas, and gives rise to steam or hot water in the pipe, and reduces the stove wall temperature, and protects the stove wall. The flame temperature is very high insid
8、e the stove in the high-capacity boiler, and heat-radiating intensity is very big. The work environment is special odious. So producing out to stablize and the boiler of economic nature of high efficiency and possessing has been the follow-on one kind of trend of coming boiler manufacturing industry
9、. Therefore this design is stressed from safety, stablizing, high efficiency and economic nature and is set out, design the biggest voporrization to measure to 1025 tons, one Taiwan design, and hot again among one of, forcing the circulation vapour bundle boiler, design fuel is the water-cooling wal
10、l of 2 s 300MWs unit boiler of bituminous coal to one chamber of a stove or furnace. This design is drawn up adopting the present time more inferior critical boiler water-cooling wall structure of internal 300MW who has got the extensive use, and the lower part is for the spiral pipe circle type, an
11、d the top adds the perpendicular synthetical water-cooling wall structure that the pipe screen each other combines for the spiral pipe circle of perpendicular pipe screen type. 宁夏理工学院毕业设计IIDesigning this Taiwan boiler is on the foundation to understand the electric power plant basic structure of coa
12、l powder boiler and grasps his work principle, and used thermal conduction study and engineering thermodynamics etc to be mutually related rudimentary knowledge, and by way of consulting the tool books, has been in progress that the boiler assists the calculation and the chamber of a stove or furnac
13、e geometry characteristic is counted, and chamber of a stove or furnace heating power counts. Consult a large number of documents and sums up to write on the foundation of forefathers experience. In summary, this design is on development present situation, development trend understands the coal powd
14、er boiler water-cooling wall and the foundation of question that still exists, and designs the water-cooling wall of this Taiwan boiler. The keyword: the coal powder boiler; The water-cooling wall; More inferior critical boiler宁夏理工学院毕业设计- 0 -Abstract.II第 1 章 绪论 - 2 -1.1 锅炉发展史 - 2 -1.2 电站锅炉 - 4 -1.3
15、煤粉锅炉 - 4 -1.4 水冷壁 - 5 -1.5 本课题的研究方向 - 6 -第 2 章 计算说明书 - 7 -2.1 锅炉设计条件及性能数据 .- 7 -2.2 燃煤特性 .- 7 -2.3 煤的元素分析数据校核和煤种判别 .- 8 -2.3.1 元素校核 .- 8 -2.4 煤种判别 - 9 -2.41 煤种判别 - 9 -2.42.折算成分的计算 .- 9 -2.5 燃烧产物计算 - 9 -2.5.1 理论空气量及理论烟气容积 .- 9 -2.5.3 烟气焓温表 - 10 -2.6 热平衡及燃料消耗量计算 - 11 -2.7 炉膛设计和热力计算 .- 12 -2.7.1 炉膛结构设计
16、 - 12 -2.7.2 炉膛结构尺寸计算 - 14 -第 3 章设计说明书 .- 20 -3.1 锅炉本体布置和结构 .- 20 -3.1.1 锅炉总体简介 - 20 -3.2 水冷壁的布置 .- 22 -3.2.1 水冷壁 - 22 -3.2.2 水冷壁管 - 23 -3.2.3 水冷壁的悬吊 - 23 -宁夏理工学院毕业设计- 1 -3.2.4 水冷套 - 24 -3.2.5 水冷壁悬吊装置的强度计算与校核 - 24 -第 4 章 全文总结 .- 25 -4.1 本设计主要特点 .- 25 -4.2 本设计的不足 .- 25 -4.3 本次设计的展望 .- 25 -参考文献 .- 26
17、-结束语 .- 27 -致谢 .- 28 -宁夏理工学院毕业设计- 2 -第 1 章 绪论自改革开放以来，我国电力行业发展迅猛，电源结构不断调整，电网建设不断加强，电力环保取得显著成绩，电力装备技术不断提高，交直流输电系统控制保护设备的技术水平已居于世界领先行列。进入 21 世纪以来，电力需求更加旺盛，发展潜力巨大，电力建设任务仍十分艰巨，我国的电力工业发展遇到了前所未有的机遇，总体呈现出快速发展的态势。随着新能源的开发与利用及高新经济技术的需求，各种能源的利用率正不断地提高。如何节约能源、利用能源已经成为当今社会的主题。锅炉的出现和发展迄今已有二百余年的历史。期间，从低级到高级，有简单到复杂
18、，随着生产力的发展和对锅炉容量、参数要求的不断提高，锅炉型式和锅炉技术得到了迅速的发展。亚临界汽包锅炉在我国的大型电站中有着广泛的应用，炉膛受热面普遍采用膜式水冷壁。1.1 锅炉发展史锅炉从开始应用至今已有 300 多年的历史。它是从小型、中型到大型，从微压、低压到中压，从铆接结构到焊接结构，从手工操作到机械化、自动化等。主要是沿着增加供热能力、提高压力、降低能耗、减轻劳动强度、节省钢材以及改善污染的方向发展的。早在 17 世纪 60 年代，第一台铜制球形锅炉诞生，其压力仅 9.81-19.62kPa。此后，为满足生产和生活上的需要，锅炉类型与结构也不断创新，到目前为止出现了锅壳式的火管锅炉和
19、水管锅炉；自然循环锅炉和强制循环锅炉以及水、火管混合形锅炉等等。锅壳式锅炉的特征是锅炉的主要部件都放在锅筒内，外表看上去仅是一个圆筒，这种锅炉又分为立式锅壳锅炉和卧式锅壳锅炉两种。绝大部分是火管锅炉，目前普遍使用的快装锅炉是在卧式外燃回火管锅炉的基础上，增加了水冷壁辐射受热面和经济器等尾部受热面，成为一种水、火管混合式锅炉。随着蒸汽动力的发展，要求锅炉产量和参数不断提高，火管锅炉不能满足这种要求，水管锅炉便应运而生。水管锅炉的特征是把主要受热面的管子布置在锅筒的外面，另用耐火砖砌成炉膛，在炉膛中燃烧的火焰冲刷管子的外壁，水在管中流动，并在上下锅筒之间自然循环。最初生产的水管锅炉是横直水管，水管
20、两端与大集箱连接，由于整块的方形集箱强度要求较高，后将整集箱改为宁夏理工学院毕业设计- 3 -分集箱。这样强度得到了保证，但集箱和集箱上的手孔加工复杂，而且精度要求高，金属消耗量也比较大。另外，横水管管内汽水混合物容易分层流动，对水循环不利。后来将水管垂直布置，方形集箱都由锅筒和圆形集箱代替，而且锅筒的数目逐渐减少。水管锅炉用弯水管作为受热面，摆脱了锅筒水容积空间的限制，大大增加了锅炉的自由度，能充分适应单台锅炉容量增大、蒸汽参数提高的要求。 3锅炉的炉膛或燃烧室也在不断地改进。老式的燃烧设备是固定炉排手工加煤，现在小型立式锅炉中还有采用的。随着锅炉容量的不断增大，耗煤量相应增多，司炉劳动强度
21、增加，同时煤在锅炉中不完全燃烧情况日益严重，因而出现了机械化和半机械化燃烧设备。由于城市现代化建设和环保的要求，近年来燃油或燃气锅炉日益增多，与之配套的是全自动的燃烧控制系统。锅炉的辅助设备也在不断改进。为了提高热效率，改善燃烧工况，进一步利用炉膛辐射热、提高蒸发量，在炉膛内布置了水冷壁，在尾部出现了经济器（或称省煤器）和空气预热器等受热面。受热面的管材品种也不断增加，如：光管、螺纹管、鳍片管、肋片管和钉刺管等，以增大受热面提高产热量。由于焊接技术的发展，锅炉制造方面，过去所采用的铆接工艺已逐步由焊接工艺所取代，这样不仅提高了锅炉的质量，又节约了钢材。由于水管锅炉对水质要求高，锅炉给水也由原水
22、逐步改进为软化水，为了避免锅炉的腐蚀还需采用除氧水。水处理设备和管理日趋完善。随着现代工农业的迅猛发展，环境质量不断恶化，对社会环境保护要求提高了，锅炉消烟除尘也从无到有并逐步升级，烟气的脱硫脱硝技术正日趋成熟。由于仪表工业和计算机技术日新月异的发展，自动化仪表以及元器件的先进性、可靠性不断提高，DCS 的广泛应用，使锅炉运行所需的自动化控制装置越来越受到设计管理人员的青睐。总之，近年来锅炉的发展十分迅速，社会的要求也逐年提高，锅炉技术和管理人员需要全面掌握锅炉有关技术和知识，并不断更新、充实，以实现锅炉的安全经济运行。 51.2 电站锅炉宁夏理工学院毕业设计- 4 -电 站 锅 炉 ， 通
23、俗 来 讲 就 是 电 厂 用 来 发 电 的 锅 炉 。 一 般 容 量 较 大 ， 当 前我 国 的 主 力 机 组 为 300MW-600MW。 电站锅炉主要有两类：煤粉炉和循环流化床锅炉。 循环流化床锅炉（简称 CFB)，其燃烧机理是把固态的燃料流体化，使它具有液体的流动性质促成燃烧。可以加石灰或煤矸石除硫，比较环保。循环流化床锅炉燃烧的是煤颗粒对锅炉的磨损比较严重，维修费用一般都挺高。 电站煤粉炉，只是把煤磨细成煤粉，然后用空气吹入炉膛燃烧。燃烧的是粉末对锅炉磨损较小，比循环流化床锅炉好控制，给锅炉加压或着降压的时候它的反应时间比循环流化床快。 电站锅炉的“水冷壁” 、 “过热器管”
24、 、 “再热器管” 、 “省煤器管”的高温腐蚀和磨损，是造成管道泄露的主要原因，也是常见的技术问题，它给电厂的安全运行带来很大威胁，常常导致事故的发生。电厂简称其为电站锅炉“四管” 。 燃煤锅炉是指燃料燃烧的煤，煤炭热量经转化后，产生蒸汽或者变成热水，但并不是所有的热量全部有效转化，有一部分无工消耗，这样就存在效率问题，一般大型的锅炉效率高些，60%80%之间。 61.3 煤粉锅炉对煤这种固体燃料来说，在锅炉容量较小（在我国，一般为 10kg/s 以下的锅炉）时多采用层燃方式，即将煤块（大小小于 40mm）放在炉排上成层地燃烧，而对于电站锅炉，由于容量大，则把煤磨成细粉进行悬浮燃烧。燃煤的室燃
25、炉即煤粉炉（室燃也叫悬浮燃烧，气体及液体燃料都采用这种燃烧方式） 。煤粉炉是我国电厂生产的主要锅炉型式。悬浮燃烧就是将煤磨成细粉（煤粉颗粒多小于 100um） ，然后由空气送入炉膛中在悬浮状态（煤粉运动速度与炉膛中气流速度基本相同，煤粉在炉膛中的停留时间约 1-2s）下燃烧。细小的煤粉颗粒进入炉膛后，在高温炉内火焰和烟气的加热下，把水分蒸发掉，然后随着温度升高，煤粉中挥发分析出并燃烧，直至煤粒变成高温的焦炭颗粒，最后焦炭燃烬。由于煤粉需要空气携带进入炉膛，点燃空气和煤粉混合物比单独点燃煤粉需要更多的热量。空气越多，煤粉气流越难点燃。所以为更快地使煤粉气流燃宁夏理工学院毕业设计- 5 -烧，总是
26、不把煤粉燃烬所需的空气会与煤粉混合，携带煤粉进入炉膛的只有一部分空气，这部分空气就称一次风。其余空气以二次风、三次风的形式进入炉膛。煤粉气流中一次风量只要能将煤粉析出的挥发分燃完即可，析出挥发分的焦炭颗粒处于高温下，由二次风提供氧气燃烬。悬浮燃烧（煤粉炉）的主要燃烧设备有燃烧器和适合煤粉悬浮燃烧的炉膛（燃烧室） ，其辅助设备有制粉系统。 7煤粉燃烧器的基本作用是保证煤粉及时稳定的点燃并组织炉膛内火焰的燃烧。煤粉气流由燃烧器进入炉膛，其着火过程、炉膛内空气动力和燃烧工况由燃烧器的结构和燃烧器的布置决定。煤粉燃烧器按其工作原理可分为两大类：旋流燃烧器和直流燃烧器。炉膛为煤粉的充分燃烧提供了足够的空
27、间，炉膛内安装有大量水冷壁等受热面，煤粉燃烧后产生的烟气与受热面之间换热而得到冷却。虽然煤粉炉要求煤粉颗粒直径在 100um 以下，但要燃烬却需要一定的时间，而烟气一旦出了炉膛，温度很快下降，如果煤粉颗粒在炉膛内没有燃烬，一旦出了炉膛而进入对流受热面，就不可能再充分燃烧了。因此必须保证煤粉在炉膛内有足够的停留时间。 81.4 水冷壁 水冷壁是蒸发设备中唯一的受热面，它是由连续排列的管子组成的辐射传热平面，紧贴炉墙形成炉膛周壁。大容量的锅炉有的将部分水冷壁布置在炉膛中间，两面分别吸收烟气的辐射热，形成所谓的双面曝光水冷壁。水冷壁管进口由联箱连接，出口可以由联箱连接再通过导气管接于汽包。炉膛每侧水
28、冷壁的进出口联箱分成数个，其个数由炉膛宽度和深度决定，每个联箱与其连接的水冷壁管组成一个水冷壁屏。而水冷壁是锅炉的主要受热部分，它由数排钢管组成，分布于锅炉炉膛的四周。它的内部，为流动的水或蒸汽，外界接受锅炉炉膛的火焰的热量。其中锅炉炉膛内燃烧中心的温度可高达 15001600 度。水冷壁最初设计时，目的并不是受热，而是为了冷却炉膛使之不受高温破坏。后来，由于其良好的热交换功能，逐渐取代汽包成为锅炉主要受热部分。水冷壁的作用是吸收炉膛中高温宁夏理工学院毕业设计- 6 -火焰或烟气的辐射热量，在管内产生蒸汽或热水，并降低炉墙温度，保护炉墙。在大容量锅炉中，炉内火焰温度很高，热辐射的强度很大。工作
29、环境特别恶劣。水冷壁的主要作用是：（1）吸收炉内辐射热，将水加热成饱和蒸汽； （2）保护炉墙，简化炉墙结构，减轻炉墙重量，这主要是由于水冷壁吸收炉内辐射热，使炉墙温度降低的缘故；（3）吸收炉内热量，把烟气冷却到炉膛出口所允许的温度，这对减轻炉内结渣，防止炉膛出口结渣都是有利的；（4）水冷壁在炉内高温下吸收辐射热，传热效果好，故能降低钢材消耗量及锅炉造价。锅炉中有%甚至更多的热量由水冷壁所吸收。现代的水管锅炉均以水冷壁作为锅炉中最主要的蒸发受热面。 91.5 本课题的研究方向本设计对所设计的同类型的煤粉锅炉水冷壁进行了详细的调查研究（这里包括了国外同类型的锅炉水冷壁） ，同时收集和查阅同类型锅炉
30、水冷壁的资料，结合其它水冷壁的结构特点，相互比较，改造不足之处，采用新技术，提高水冷壁的安全，稳定水平。同时对水冷壁的各种技术设施，提出了初步设想，均衡利弊，从而达到了技术先进的要求。又对一些较大技术性问题可做方案进行了对比，最后确定出较合理的设计方案。本课题在了解和掌握煤粉锅炉水冷壁基本特性和设计要求的基础上，根据设计要求设计一组 300MW 煤粉锅炉水冷壁，以求达到稳定、高效、运行安全的目的。使其可在一定程度上防止磨损、腐蚀以及爆管等问题，达到提高其换热效率的效果，最终实现节能和提高锅炉整体热效率。最后进行了设计计算，根据准确的设计数据，完成了绘图工作宁夏理工学院毕业设计- 7 -第 2
31、章 计算说明书2.1 锅炉设计条件及性能数据本锅炉为单炉膛四角布置的直流式摆动燃烧器，切向燃烧，制粉系统为一次风机正压直吹系统配 3 台双进双出磨煤机每角燃烧器分为 6 层一次风喷口燃烧器可上下摆动最大摆角为 30 ；2 台磨煤机投运即可带 BRL 负荷表 2.1 锅炉参数项目 单位 数值锅炉额定蒸发量 t/h 1025过热蒸汽压力 MPa 16.8过热蒸汽温度 540再热蒸汽压力 MPa 3.36再热蒸汽温度 540给水温度 220给水压力 MPa 18.5冷空气温度 202.2 燃煤特性表 2.2 煤质分析资料序号 名 称 符号 单位 设计煤种1 工业分析：收到基全水份 Mar 24空气干
32、燥基水份 Mad 1.15干燥无灰基挥发份 Vdaf 37收到基灰份 Aar 21.3收到基低位发热量 Qnet.ar kJ/kg 145802 元素分析：收到基碳 Car 39.3宁夏理工学院毕业设计- 8 -序号 名 称 符号 单位 设计煤种收到基氢 Har 2.7收到基氧 Oar 11.2收到基氮 Nar 0.6收到基硫 Sar 0.93 灰变形温度 DT 1150灰软化温度 ST 1300灰流动温度 FT 13602.3 煤的元素分析数据校核和煤种判别2.3.1 元素校核煤的元素各成分之和为 100的校核Car+ Oar+ Sar+ Har+ Nar+ Aar=26.88+2.2+1.
33、89+3.29+0.72+59.02=1001. 干燥无灰基元素成分的计算干燥无灰基元素成分与收到基元素成分之间的转换因子为Kdaf=100/(100-Mar-Aar)=100/(100-24-21.3)=1.8282则干燥无灰基元素成分Car= KdafCar=71.8464Odaf=KdafOar=20.4753Har= KdafHar=4.9366Ndaf= KdafNdaf=1.0969Sar= KdafSar=1.64532. 干燥基灰分的计算Ad=100 Ad/（100-Mar）=28.02633. 干燥无灰基低位发热量的计算Qdaf ,net=(Qar,net+25Mar)=14
34、580+2524100/(100-24-21.3)=27751.3711(KJ/Kg)2.4 煤种判别宁夏理工学院毕业设计- 9 -2.41 煤种判别 由燃料特性得知 Vdaf=37% 20%，而且 Qar,net=14580KJ/kg,属于易燃煤种燃烧温度较低，锅炉炉膛水冷壁、对流受热面不易超温，2.42.折算成分的计算Aar,zs=(%)=6.1%Mar,zs=(%)=6.88%Sar，zs=(%)=0.26%Aar,zs=6.1%4%此煤属于高灰分的煤。2.5 燃烧产物计算2.5.1 理论空气量及理论烟气容积理论空气量0.0889（Car+0.375Sar）+0.265Har-0.033
35、3Oar=3.8663 理论氮气容积300.8NarV=+.79=4.81(Nm/kg)1三原子气体 RO2的容积23RO.6Cr.Sar.5(/)理论水蒸汽容积20 03H1.r.4MrV=+.16V=.7(N/kg)0理论烟气容积20 03y HO.86Car.7Sr.9+.489(m/)根据该锅炉的燃料属烟煤，可按表选取炉膛出口过量空气系数为 1.2表 2.3 炉膛出口过量空气系数最佳值固态排渣炉 液态排渣炉 燃油及燃气炉燃料及燃烧设备型式无烟煤、贫煤、低质烟煤烟煤、褐煤 无烟煤、贫煤烟煤、褐煤 平衡通风 微正压1.201.25 1.151.20 1.201.25 1.151.20 1.
36、081.10 1.01.07取 1.2，又按表 2.5 选取各受热面烟道的漏风系数，然后列出空气平衡表，如表 2.6：表 2.4 烟道漏风系数炉膛 对流受热面烟道烟道名称 光管水冷壁膜式水冷壁凝渣管、屏式过每级过热器、省煤器的每段空气预热器宁夏理工学院毕业设计- 10 -热器 再热器、过渡区（或每级）管式每段（或每级）回转式 0.10 0.05 0 0.03 0.02 0.03 0.10.2表 2.5 空气平衡表炉膛屏式过热器（l,ps）二级过热器人口管组二级过热器出口管组再热器垂直管组再热器过渡管组一过出口管组再热器水平管组（zr）一过水平管组（yjgr）省煤器（smq）空预器（ky）进口
37、1.15 1.18 1.21 1.24 1.24 1.27 1.27 1.30 1.32漏风 l=0.05 ps=00.03 0.03 0.03 0.03 0.03 0.03 0.03 0.02 0.1出口 ”11.15 1.18 1.21 1.24 1.27 1.27 1.30 1.30 1.32 1.42根据上述计算出的数据，选取炉渣份额后计算得飞灰份额 ah=092。2.5.3 烟气焓温表计算表 2.7 列出的各项，此表为烟气焓温表。表 2.6 炉膛烟气温焓表炉膛烟气的焓KJ/kg序号 烟气温度 理论烟气焓 KJ/kg 理论空气焓 KJ/kg1 100 911 793 yh2 200 1
38、844 15973 300 2804 24204 400 3793 32555 500 4810 41086 600 5853 4984 6600 12067 700 6925 5873 7806 12288 800 8017 6780 9034 12499 900 9125 7699 10283 1267宁夏理工学院毕业设计- 11 -2.6 热平衡及燃料消耗量计算锅炉热平衡及燃料消耗量计算，如表 2.7 所示表锅 2.7 炉热平衡及燃料消耗量计算1 燃料带入热量 Qr kJkg Q ar,net 145802 排烟温度 py 先估后校 142.93 排烟焓 KJkg 查焓温表用插值法求 1
39、189.90294 冷空气温度 取用 205 理论冷空气焓 KJkg 查焓温表 102.40286 机械不完全燃烧损失 给定 0.57 化学不完全燃烧损失 给定 08 排烟热损失 04()(1)pylkrIqQ7.1639 散热损失 0.410 灰渣物理热损失q6 0.04lI 保热系数 1-q5/100 0.995710 1000 10257 8618 11550 128911 1100 11402 9578 12838 130012 1200 12560 10527 14139 132213 1300 13737 11494 1546014 1400 14918 1246715 1500
40、16109 1344616 1600 17315 1443117 1700 19524 1541618 1800 19741 1640419 1900 20961 17409 23572 137320 2000 22189 18412 24951 139121 2100 23728 19421 2634122 2200 24660 20430宁夏理工学院毕业设计- 12 -12 锅炉总热损失 q q2+q3+q4+q5+q6 8.10313 锅炉热效率 gl 100- q91.89714 过热蒸汽焓 KJkg 查蒸汽特性表，p=3.36MPa,3398.218815 给水焓p=18.5MPa,
41、t=220KJkg 查表， 951.30916 再热蒸汽流量 Dgr kgh 已知 820000017 锅炉排污量 Dpw th D*Ppw 2019018 排烟处过量空气系数查表 1.3719 锅炉有效利用热Qgl kJh gr zrpwbsgD(i-)+(i-)D(i-)290586000020 实际燃料消耗量B kgh jglrQ/()216878.534221 计算燃料消耗量Bj kgh B(1-q4100) 215794.14152.7 炉膛设计和热力计算2.7.1 炉膛结构设计表 2.8 炉膛结构设计列表炉膛结构设计1 炉膛容积热强 qv Mw/m3 根据煤种选取 0.152 炉膛
42、容积 v1 m3 B/(3.6) 9245.87443 炉膛截面热强度 qF w/m2 选取 35000004 炉膛截面积 A1 m2 B/(3.6) 27884385 炉膛截面宽深比 a/b 按 a/b=1-1.2 1.081256 炉膛宽度 a m 选取 a 值使 a/b=1-1.2 1737 炉膛深度 b m Al/a 168 冷灰斗倾角 一般取 500-550 509 冷灰斗出口尺寸 m 按 0.8-1.6 选取 1.410 冷灰斗容积 Vhd m3 按炉膛图结构尺寸计算 929.411 折焰角长度 lz m 按（1/3-1/4）b 选取 4.500宁夏理工学院毕业设计- 13 -12
43、 折焰角上倾角 上 0=35上 选 取 4513 折焰角下倾角 下 下 选 取 3014 炉膛出口烟气流速wy m/s 选取 715 炉膛出口烟气温度0lC选取 110016炉腱出口流通面积Ackm2273360iiyBVw225.844617 炉膛出口高度 hck m Ach/a-3.1065 130518 折焰角高度 hzy m 几何尺寸 0.88519 炉顶容积 Vd m3 按结构尺寸计算 2417.220 炉膛主体高度 hlt m 几何尺寸 23.229表 2.9 水冷壁序号 名称 符号 单位 计算公式或数据来源 数值1 前墙水冷壁回路个数 Z1 个 单循环回路=3 62 左右侧墙水冷
44、壁回路个数 Z2 个 单循环回路=3 73 后墙水冷壁回路个数 Z3 个 单循环回路=3 64 管径及壁厚 dmm 选取 60x65 管子节距 S1 mm 一般按 s/d=1.3-1.35 选取 816 前后墙水冷壁管子根数 n1 根 按 a/s+1=214 及结构设计选取2147 左右侧墙水冷壁管子根数 根 按 b/s+1=200 及结构设计选取200炉膛内水冷壁布置如图所示宁夏理工学院毕业设计- 14 -炉膛内水冷壁布置图2.7.2 炉膛结构尺寸计算根据炉膛结构图尺寸，计算炉膛结构尺寸数据，列于表 2.10。表 2.10 炉膛结构尺寸计算序号 名称 符号单位计算公式或数据来源 数值1 侧墙
45、面积A1 m2 (16.3+17.3) 4.350.5 72.4275A2 m2 13.8423 318.32A3 m2 (13.84+16-1.08-4.5) 2.1140.5 25.6428A4 m2 (16-1.08-4.5) 1.25 13.025A5 m2 (16-1.08-4.5+9.34) 1.080.5 10.6704A6 m2 7.59.34 99.6578Ac m2 A1+A2+A3+A4+A5+A6 539.74352 前墙面积Aq m2 17.3(1.68+1.08)+8.7/2)+38.598(15.14+21.527)825.25503 后墙面积Ah m2 17.3
46、(1.68+1.08+8.7/2+13(15.14+21.527)+17.35.196628.48604 炉膛出口烟窗面积Ach m2 据炉膛图 343.16285 炉顶包覆面积Ald m2 据炉膛图 80.6872宁夏理工学院毕业设计- 15 -6 屏过面积Aqp m2 据炉膛图 756.18407 燃烧器面积Ar m2 据炉膛 28.80008 前后侧墙水冷壁角系数X m2 按膜式水冷壁选取 1.0009 炉顶角系数Xld m2 按膜式水冷壁选取 0.7210 屏过角系数Xqp 查角系数图 l(a)，sd=5851=1.14 0.9811 炉腱出口烟窗处角系数Xch 选取 1.00012
47、整个炉膛的平均角系数X 0.989713 炉膛自由容积的水冷壁面积Azy m2 2765.890614 炉膛容积Vl m3 9337.5615 炉膛的自由容积Vzy m3 15214.8416 自由容积的辐射层有效厚度Szy m 11.3817 屏间容积的辐射层有效厚度Spq m 1.566918 炉膛的辐射层有效厚度S m 11.5159宁夏理工学院毕业设计- 16 -19 燃烧器中心线的高度Hy m 据炉膛图 9.1120 炉膛高度H1 m3 据炉膛图 36.44821 燃烧器相对高度0.2522 火焰中心相对高度X1 这里 x=0 0.25炉膛的热力计算结果列于表 2.11 中。表 2.
48、11 炉膛热力计算1 热空气温度 trk 给定 3502 理论热空气焓0rkIkJkg 查焓温表 2.7 2991.4283 炉膛漏风系数 l由空气平衡表 2.6 知 0.054 制粉系统漏风系数 zf查漏风系数表 0.045 冷空气温度 tlk 给定 206 理论冷空气焓0lIkJkg 查焓温表 2.7 102.40287 空预器出口过量卒气系数ky()llzf1.098 空气带入炉内热量 QkkJ：kg 00()kyrlzflkII3269.87289 lkg 燃料带入炉内的热量lkJ：kg 34610r kqQ17903.8410 理论燃烧温度 a 根据 Qf查焓温表 2.7 1981宁
49、夏理工学院毕业设计- 17 -11 炉膛出口烟温l 假定 110012 炉膛出口烟焓jIkJ：kg 查焓温表 2.7 9253.812513 烟气的平均热容量 pjVckJ(kg ()/()i iQI9.8214 水蒸汽容积份额 2HOr查烟气特性表 0.128115 三原子气体容积份额n查烟气特性表 0.269216 三原子气体分压力 nPMPa prn(P 为炉膛压力，等于 0.098MPa) 0.0263817 的乘nS与积mManS 0.303818 三原子气体辐射减弱系数yK1P 2 0.7816r)/0.1)(0.37)lHOnTpS（ ( 2.288319 灰粒子辐射减弱系数hmMa55900/ (注： 取值为 )23lhTdh6m68.064920 焦炭粒子辐射减弱系数jK1P取用 1221 无因次量 1取决于燃料种类，对低反应的燃
