1、哈爾濱理工大學學士學位論文摘 要本設計的題目為410t/h煤粉鍋爐。對于鍋爐設計，鍋爐采用單鍋筒，自然循環，集中下降管，本鍋爐采用型布置，鋼架結構。鍋爐前部為爐膛，為減少過熱器熱偏差和獲得較好的氣溫調節特性，本爐采用輻射-對流多次交叉換側，兩次噴水減溫的過熱器系統。整個過熱器包括頂棚管、包墻管、屏式過熱器和二級對流過熱器。省煤器采用鋼管式，裝在尾部豎井中，分上下兩級布置，兩級間有一次前后交叉，工質逆流，自下向上。本鍋爐采用立式管式空氣預熱器，分兩級布置，上級一個行程，下級三個行程，考慮到低溫引起的局部腐蝕，將最下面的一個行程設計成單獨管箱，便于維修和更換。燃燒器采用四角布置，切圓燃燒。爐頂水平

2、煙道轉向室和尾部包墻均用鰭片管包敷。本論文包括兩個主要部分。第一部分是方案簡介；第二部分是410t/h煤粉爐的熱力計算，熱力計算按煙氣流程依次為爐膛、屏式過熱器、對流過熱器、轉向室、省煤器和空氣預熱器，并進行了校核。關鍵詞 煤粉鍋爐；型布置；自然循環abstractthis subject of the design is 410t/h pulverized coal-burning boiler and the research of the performance of louver concentrator. the boiler type is the disposition type

3、 and its struction is made up of the steel, with single drum, natral circulation. with radiant superheater in the exit of furnace, the front of boiler is membrane water-cooled walls. two stage superheaters are disposed in the horizontal smoke flue. the heat recovery accessory are two stage economize

4、rs and two stage air heaters which are placed alternatively. the horizontal smoke flue transforming room enclosure surface of the rear are enclosed by fin tubes. the experment was done to research the ratio of flux of rich and lean air of the concentrator, and achieve the expected goal of the experi

5、ment.this paper includes four main parts. the first part is the summary of the schema, the second part is a thermal calculation of 220t/h pulverized coal-burning boiler, the thermal calculation according to the direction of flue gas flowing include:the furnace,the tranfermable room,the enconomizer a

6、nd the air heater; the third part is the design and calculation of the combustor ;the last is the introduction and conclusion of the experiment. keywords pulverized coal-boiler； disposition type ； natral circulation不要刪除行尾的分節符，此行不會被打印ii哈爾濱理工大學學士學位論文目 錄摘 要iabstractii第1章 緒論11.1 課題背景11.2 鍋爐的發展簡況21.3 本章小

7、結2第2章 方案論證32.1 鍋爐的主要參數32.2 燃料特性32.3 鍋爐設計方案選擇與總體布置32.3.1 蒸發受熱面的型式及爐型的選擇32.3.2 鍋爐的總體布置42.3.3 爐膛52.3.4 過熱器52.3.5 省煤器52.3.6 空氣預熱器62.4 本章小結6第3章 方案簡介73.1 鍋爐的基本尺寸73.2 鍋爐結構簡介73.2.1 爐膛及水冷壁73.2.2 鍋筒及鍋筒內部設備83.2.3 燃燒設備83.2.4 過熱器93.2.5 省煤器93.2.6 空氣預熱器103.3 本章小結10第4章 鍋爐熱力計算114.1 輔助計算114.1.1 理論空氣量及煙氣量計算114.1.2 煙氣性

8、質表124.1.3 焓溫表134.1.4 鍋爐熱平衡及燃料消耗量164.2 爐膛設計及傳熱計算184.2.1 爐膛尺寸的決定184.2.2 爐膛結構計算194.2.3 爐膛受熱面204.2.4 爐膛傳熱計算214.3 屏式過熱器設計及傳熱計算244.3.1 屏式過熱器的結構254.3.2 屏式過熱器傳熱計算264.3.3 爐內傳熱數據274.3.4 屏式過熱器傳熱計算284.4 高溫過熱器設計及傳熱計算324.4.1 高溫過熱器的結構334.4.2 高溫過熱器的傳熱計算344.5 低溫過熱器設計及傳熱計算414.5.1 低溫過熱器的結構414.5.2 低溫過熱器的傳熱計算434.6 轉向室設計

9、及傳熱計算474.6.1 轉向室的結構特性及計算474.7 上級省煤器設計及傳熱計算504.7.1 上級省煤器的結構514.7.2 上級省煤器傳熱計算524.8 上級空氣預熱設計及傳熱計算554.8.1 上級空氣預熱器的結構554.8.2 上級空氣預熱器傳熱計算554.9 下級省煤器設計及傳熱計算574.9.1 下級省煤器的結構574.9.2 下級省煤器傳熱計算594.10 下級空氣預熱設計及傳熱計算614.10.1 下級空氣預熱器的結構614.10.2 下級空氣預熱器傳熱計算624.11 熱平衡校核644.12 本章小結65結論66致謝67參考文獻68附表a 英文文獻70附表b 英文翻譯81

10、千萬不要刪除行尾的分節符，此行不會被打印。在目錄上點右鍵“更新域”，然后“更新整個目錄”。打印前，不要忘記把上面“abstract”這一行后加一空行84- -哈爾濱理工大學學士學位論文第1章 緒論1.1 課題背景我國是一個能源消費大國，煤炭始終占有我國能源利用的主導地位，尤其隨著近幾年隨著石油資源的緊缺，國際油價的大幅上漲，煤炭的利用又逐漸回到了人們的視線。據1999年統計，我國一次能源消費構成中煤炭占73.5%，從2004年開始， 我國每年的新建機組容量快速增加， 到2007年底， 全國電力裝機容量達到7.18億千瓦， 發電量32， 644億千瓦時。從新增裝機的電源結構分析， 火電機組發展最

11、快，以致火電裝機容量和發電量所占的比例都不斷增加， 2007年火電裝機容量占77.42%， 火電發電量占83.34% （主體是煤電）。目前中國煤炭消費以動力煤為主，占消費總量約85%，2001年作燃料消耗的煤大約在10億t，其中發電用煤占煤炭生產量的45%，在未來30-50年,中國國內一次能源的生產和供應不會像目前歐、美一些國家那樣以油、氣為主，煤炭仍占有主要地位。預計到2010年，煤炭在一次商品能源中約占65%，到2020年約占60%以上，煤炭消費的絕對量將呈上升趨勢，中國未來一次能源生產、消費仍將呈現以煤為主多元化結構。因此。煤炭在我國經濟社會發展中占有極重要的地位。從全世界范圍看，由于核

12、電站、水電站和其他形式電站的發展，今后火力發電的比例將有所下降，但仍可占世界總發電量的50以上。電站鍋爐一般容量巨大、蒸汽參數（壓力、溫度）高，要求性能好，是火力發電站的主要設備之一。我國在電站設計、制造、運行等方面都達到很高的水平。除電力工業外，化工、紡織等工業規模也比較大，都常有既供電又供熱（蒸汽或熱水）的自備電廠，也稱為電熱聯產電站。這種自備電站的規模也很大，可以和中型火力電站相比，所用鍋爐的容量和參數與電站鍋爐相差不大。本次設計采用了煤粉爐，煤粉爐是大型電站的主要燃燒方式，煤粉爐的特點是：煤預先在磨煤機中磨成煤粉，用熱風或乏氣送粉；在較高的溫度，較大的接觸燃燒面積的條件下，燃燒有所改善

13、，燃料適應性廣，為無煙煤、煙煤、貧煤等均可穩定及時燃燒，燃燒效率、機械化、自動化程度都較高。1.2 鍋爐的發展簡況我國的鍋爐工業是20世紀50年代初才發展起來的，在第一個五年計劃期間，我國建立了上海、哈爾濱等鍋爐廠，并開始制造中、高參數鍋爐的電站鍋爐。此時主要技術來自蘇聯，基本特征是采用火室燃燒，雙鍋筒，分散下降管，光管水冷壁，輕型框架式爐墻。到20世紀60年代我們開始設計更大噸位的鍋爐，并逐步采用了膜式水冷壁，使爐墻大大簡化。到20世紀7080年代，我國的能力達到：再熱溫度達到750直流鍋爐和配60萬千瓦機組的亞臨界參數鍋爐，采用膜式水冷壁，集中下降管，全部頂棚管，包墻管全支撐，全吊掛，回轉

14、式空氣預熱器，從而使鍋爐結構緊湊、占地小、安全、經濟、可靠、便于自動控制、自動調節，接近世界先進水平。我國的鍋爐研究機構在理論分析和大量實驗的基礎上，參考我國所積累的大量運行經驗，制定了我國自己的鍋爐熱力計算方法、鍋爐水動力計算方法、鍋爐受壓元件的強度計算方法等。電子計算技術已經廣泛應用在鍋爐的設計、計算和運行中。在燃燒技術方面，也有許多創新，如煤粉爐燃燒的穩燃技術，以及降低sox、nox排放量的清潔燃燒技術等。1.3 本章小結本章對能源的利用進行了說明，并列出近幾十年我國能源的消費，而后又對鍋爐的發展進行了簡單的介紹，總之，隨著國民經濟的高度發展，鍋爐工業必將在現代化建設中發揮越來越重要的作

15、用。雙擊上一行的“1”“2”試試，j(本行不會被打印，請自行刪除)第2章 方案論證2.1 鍋爐的主要參數（1）額定蒸發量d=410 t/h； （2）額定蒸汽壓力（表壓）pgr=9.81 mpa(100)； （3）額定蒸汽溫度tgr=540；給水溫度 tgs=220；（4） 鍋筒壓力（表壓）=11.28 mpa(115)2.2 燃料特性（1）煤種：煙煤（2）煤質特性表表2-1 煤質特性表car%har%oar%nar%sar%mar%aar%vdaf%qnet,arkj/kg50.13.874.690.531.18.3531.3630.6820145dtstft1135122013202.3 鍋

16、爐設計方案選擇與總體布置鍋爐設計是一種綜合性技術。在鍋爐設計中，設計人員必須同時考慮燃料特性，燃燒方式，總體布置，汽水回路型式，調節性能，受壓部件強度等問題，以決定鍋爐設計的方案。2.3.1 蒸發受熱面的型式及爐型的選擇在自然循環鍋爐中，汽水主要靠水和蒸汽密度的差別而循環流動，鍋爐工作壓力愈低，這個差別就愈大，循環比較可靠。在鍋爐為高，超高參數鍋爐時，只要適當地設計鍋爐循環回路，汽水循環還是可靠地。不過在參數不高時，汽包壁要設計得很厚，這在制造上很困難，汽包得重量也很重，運輸安裝都不方便。強制循環只要時借助循環系統中的循環泵使汽水循環，在可以采用自然循環鍋爐的領域都可以采用強制循環。由于它的循

17、環不是靠汽和水的密度差，因此在鍋爐工作壓力高于18.15mpa，甚至接近19.62mpa時，仍可采用這種循環形式的鍋爐。參數再高，則由于汽水不容易或不可能用汽包來分離就只有采用直流鍋爐。直流鍋爐中的工質水、汽水混合物。蒸汽是由于給水泵的壓力而流動的，它只有相互連接的受熱面，從省煤器到過熱器沒有保證汽水分離的汽包。當鍋爐工作壓力接近或超過臨界壓力時（臨界壓力為22.12mpa），只有采用直流鍋爐，當鍋爐工作壓力低于臨界壓力時，由于沒有汽包，有時采用直流鍋爐也是合算的。它的缺點是給水質量要求較高，對自動控制系統的要求也較高，給水泵消耗的能量也較大。再將鍋爐參數等因素綜合來考慮，本設計采用自然循環方

18、式。2.3.2 鍋爐的總體布置鍋爐的整體布置是指爐膛中的輻射受熱面，與對流煙道及其中的各種對流受熱面之間的總體布置，既與鍋爐的參數、容量有關，也和鍋爐燃用的燃料的性質等因素有關。由于具體條件的不同，會產生很多種不同的方案。鍋爐的總體布置形式對鍋爐運行的可靠性和鍋爐本身及廠房建筑、連接風道等的成本、維護與檢修的方便程度等都有影響。因此，鍋爐設計應充分考慮各種布置型式的特點，衡量其優缺點進行合理的選擇。在下面的論述中將予以簡要介紹。型布置：這是所有直流鍋爐與煤粉鍋爐中最為典型以及國內外中、大容量鍋爐中應用最為廣泛的爐型。這種型式的鍋爐整體由垂直的柱體爐膛、轉向室及下行煙道三部分組成。型布置簡單、緊

19、湊，它的優點是鍋爐的排煙口在下方，送風機、引風機及除塵設備等均可在地面布置；鍋爐構架及廠房建筑均可較低；尾部對流煙道氣流向下，易于吹灰，并有自生吹灰作用；各受熱面部件易于布置成逆流方式，以加強對流換熱；鍋爐本體及與汽輪機的連接管道系統的金屬消耗適中。它的主要缺點有：在爐膛和對流煙道的上方由于煙氣轉彎而存在這轉向室，轉向室內煙氣的速度場和濕度場分布不均勻，換熱效能較低；占地面積較大；由于這種布置煙道較低，又要求爐膛高度與對流豎井的高度近似相同，因此尾部受熱面布置較困難，尾部煙道飛灰濃度不均勻，容易引起受熱面的局部磨損。綜上所述，考慮到型布置的各種優點及有較成熟的經驗和技術，故本次設計采用型布置。

20、制粉系統采用鋼球磨中間儲倉式制粉系統。煤粉能吸附大量的空氣，具有很好的流動性，煤粉越細，越干燥，流動性越好，但煤粉早存儲中容易氧化而自燃，尤其是搞揮發分的煤種，揮發分越多，越易燃，所以采用乏汽送粉。鍋爐采用單鍋筒，單段蒸發，集中下降管。對于大容量鍋爐，尾部煙道截面積較大，煙氣流速較低，換熱系數小，傳熱量小，耗鋼量大，成本高。為提高煙氣沖刷速度，特將尾部煙道分為兩通道。對于容量大鍋爐，由于鍋爐的密度相對的小一些，因此空氣的流速有過高的傾向，為解決此問題常采用兩側進出的方案。本設計采用前后兩側送風的方案。增大了空氣的流通截面而使空氣的流速合理，還降低了空氣側的流阻。熱風溫度327，省煤器、空氣預熱

21、器均采用兩級布置。鍋爐構架采用全鋼結構，爐膛、過熱器、上級省煤器全懸吊在頂板梁上，尾部空氣預熱器和下級省煤器全懸吊在頂板梁上。燃燒器采用四角切圓布置，除渣設備用水力除渣，并配有單齒輪碎渣機。2.3.3 爐膛本鍋爐爐膛是正方形，保證了四角噴燃形成的切圓不偏斜，使爐膛中心濕度，較其它部分高，防止和限制了結渣。在爐膛內采用膜式水冷壁，提高了爐膛的密封性，減少了漏風，使爐墻的厚度和重量下降。2.3.4 過熱器本鍋爐的工質參數要求較高，為保證蒸汽過熱所需的吸熱量，必須將過熱器布置在更高的煙溫區，以減少過熱器的金屬耗量。但由于鍋爐燃燒固體燃料，對流過熱器前的煙氣溫度受結渣條件的限制，不能過高，因此在爐膛出

22、口處進入對流煙道之前布置屏式過熱器。既吸收煙氣流過時的對流熱，又吸收爐膛中的輻射熱及屏間煙氣的輻射熱。同時為了減少熱偏差，把第一級過熱器布置成并聯混合流方式。整個過熱器系統采用了二次噴水減溫，有效的控制了蒸汽溫度，減溫水源采用鍋爐給水，減溫系統簡單，給水溫度低，噴水量較少。2.3.5 省煤器本次設計鍋爐采用了鋼管式省煤器，它的特點是體積小，可以應用在各種壓力和蒸發量的容器，它的重量輕造價低。它由并列的蛇形管組成，上級省煤器采用順列布置，使結構緊湊；下級省煤器采用了雙繞錯列布置。省煤器放置在型鍋爐的豎井煙道中，水自下向上流動便于帶走氣泡，同時與煙氣逆向流動，使溫壓增大。上級省煤器采用垂直于前墻布

23、置，管子短，支撐點少，下級省煤器采用平行于前墻布置，管子長支撐點多。對于中高壓鍋爐，省煤器的主要作用是為了減少蒸發受熱面，以廉價的省煤器受熱面代替昂貴的蒸發受熱面。2.3.6 空氣預熱器空氣預熱器是利用鍋爐尾部的煙氣熱量來加熱燃燒用的空氣的一種熱交換裝置?？諝忸A熱器不僅能吸收排煙中的熱量，降低排煙溫度，從而提高鍋爐效率，而且還由于空氣的預熱改善了燃料的著火和燃燒過程，從而減少燃料的不完去燃燒損失，進一步提高鍋爐效率，這對于難著火的燃料很重要。本鍋爐采用管式空氣預熱器，煙氣在管內流動，空氣在管外做橫向沖刷，設計為雙級布置，采用錯列布置。與管式空氣預熱器相比，雖然迴轉式空氣預熱器的結構緊湊，金屬用

24、量較省，所占容積也較小，但因其結構復雜，漏風量較大的缺點，且其流通截面積很窄，稍有積灰，流通阻力就增大很多的原因，在目前大容量機組使用沒有管式空氣預熱器廣泛，因此本鍋爐不采用。管式空氣預熱器的特點將在下文中論述2.4 本章小結本章對鍋爐的參數和燃料的特性進行了簡單的介紹，詳細說明了爐膛的總體布置，并對爐膛、過熱器、省煤器、空氣預熱器的選擇進行了解釋。第3章 方案簡介3.1 鍋爐的基本尺寸爐膛寬度（兩側水冷壁中心線距離） 10400mm爐膛深度（前后水冷壁中心線距離） 10400mm爐膛頂棚管標高 36630mm汽包中心線標高 40040mm爐膛最高點（標高） 45185mm3.2 鍋爐結構簡介

25、本鍋爐用于配10mw汽輪機發電機組，或與背壓式汽輪機配套用作供熱和發電。采用自然循環，型布置，固態出渣。鍋爐燃用煙煤，采用四角布置直流燃燒器，按假想切圓組織燃燒。鍋爐構架全部為鋼結構，除下級省煤器和空氣預熱器采用支撐方式外，鍋爐本體全部懸吊于頂板上。鍋爐外部配有外護板，頂部考慮外觀整齊配有大包式頂護板。鍋爐采用單鍋筒，單段蒸發，集中下降管等循環蒸發系統。3.2.1 爐膛及水冷壁爐膛斷面為正方形，寬度和深度均為10400mm。爐膛四周為60×5,節距為80mm的鰭片管焊成全封閉的膜式水冷壁。前后水冷壁下部管子傾斜，與水冷壁成55度角，形成冷灰斗，后水冷壁在爐膛出口下緣向爐內突起折焰角，

26、然后向上分為兩路，一路35根節距240mm垂直向上穿過水平煙道，進入后水冷壁上集箱，另一路68根，節距120mm以同樣上傾角，繼續向上形成水平煙道底部的斜包墻管，然后水平進入斜包墻管上集箱。爐膛四周共有4×132根上升管。6根377×25的集中下降管以鍋筒最低點引出，至8米運轉層以下，再以56根133×10的連接管分散引入水冷壁下集箱，前水冷壁和側水冷壁上集箱用38根133×10的汽水引出管，而后水冷壁上集箱用6根108×8的汽水引出管，斜包墻上集箱用12根108×8的汽水引出管與鍋筒相接。為了減輕由于爐內燃燒而引起的水冷壁波動，防止

27、因燃燒不穩定引起的爐內爆炸，造成爐膛四周的破壞，沿著爐膛高度方向每隔3米左右設一圈水平剛性梁，分別由ino.45和ino.56型鋼制成。為了結構需要，在水平煙道兩側和燃燒器區域布置有縱向剛性梁。為了滿足運行、檢修和監視的需要，設置了若干防爆門、人孔、看火孔、打焦孔、吹灰孔、火焰監視孔、爐膛出口壓測孔及煙溫測量孔。全部水冷壁重量都通過吊焊裝置懸吊于過渡頂板上。鍋爐運行時，水冷壁整體向下膨脹。水冷壁集箱與膜式水冷壁一般在廠內組裝。沿爐膛高度方向，水冷壁一般劃分為三個組件，即工地有兩道安全焊縫。3.2.2 鍋筒及鍋筒內部設備鍋筒內徑為1600毫米，筒身厚為100毫米，封頭壁厚為100毫米，筒身全長1

28、3400毫米，鍋筒全長15米，材料19mn6。鍋內采用單段蒸發系統，鍋筒內布置有旋風分離器，梯形板分離器，清洗孔板和頂部均汽孔板等內部設備。60只315旋風分離器，分為前后兩排，沿鍋筒筒身全長布置，采用分組連通罩式連接系統，每只旋風分離器平均負荷為7噸/時。汽水混合物切向進入旋風分離器，汽水分離后，蒸汽向上流動，經旋風分離器頂部的梯形波形板分離器進入鍋筒汽空間進行重力分離，然后蒸汽通過平孔板式清洗裝置，經給水清洗后的蒸汽再次進入汽空間進行重力分離，最后蒸汽通過鍋筒頂部的均。來自省煤器的給水進入鍋筒后分成兩路，一路通過清洗裝置，其水量為總給水量的50，另一路直接引入鍋筒水空間。在每個集中下水管入

29、口處裝置柵型隔板，以防止產生漩渦造成下水管帶汽，以改善鍋水品質，保證蒸汽質量。在鍋筒內部還設有筒內水處理用的磷酸鹽加藥裝置和連續排污裝置，以改善鍋水品質，保證蒸汽質量。鍋筒正常水位在鍋筒中心線下150毫米，最高最低水位距離正常水位各50毫米。汽水分離元件的選擇和設計系按給水含鹽量<1毫米/升，磷酸根<0.05毫米/升及排污率2考慮。鍋筒吊架采用圓鋼結構，直接懸吊于頂板。3.2.3 燃燒設備燃燒器采用四角切圓布置，熱風送粉直流燃燒器。假想切圓為1020毫米。燃燒器按鋼球磨中儲倉，熱風送粉，單元制粉系統，燃燒器、二次風口相間布置，每只燃燒器下部設一只油燃燒器，供鍋爐點火和穩燃用。燃油量

30、按鍋爐額定負荷的25%設計。3.2.4 過熱器為減少過熱器熱偏差和獲得較好的氣溫調節特性，本爐采用輻射-對流多次交叉換側，兩次噴水減溫的過熱器系統。整個過熱器包括頂棚管、包墻管、屏式過熱器和二級對流過熱器。低溫級過熱器蛇形管是20鋼，42×5，屏式過熱器和高溫級過熱器蛇形管由12cr1mov材料，42×5的管子制造，考慮屏管間熱偏差比較大，屏外圈四根管由抗氧化性能更好的12cr2mowvb材料制造。兩級氣溫調節均采用給水噴水減溫器，一級作為粗調，二級作為細調，具有足夠的調節幅度，加上低負荷時火焰中心調節，可以保證鍋爐在70負荷運行時，汽溫達到額定參數。減溫器是噴管式，具有較

31、好的結構性能和阻力特性。噴水水源自給水操縱臺前鍋爐給水。全部過熱器蛇形管和集箱均通過吊焊裝置懸掛在鍋爐的過渡頂板上。集氣集箱則單獨擱置在它的上面。3.2.5 省煤器省煤器裝在尾部豎井中，分上下兩級布置，兩級間有一次前后交叉，工質逆流，自下向上。下級省煤器沿煙道寬度分左右對稱的兩部分。又沿煙道深度方向分成前后兩部分。給水自左右兩側引入下級省煤器入口集箱，經四組錯列布置的蛇形管逆流向上從爐外引入四只下級省煤器下集箱，再由爐外引入上級省煤器下集箱的兩端進入上級省煤器。經順列的蛇形管逆流向上進入兩只上級省煤器上集箱，連接吊掛管引入爐頂上的一只省煤器出口集箱，最后連接管將給水引入鍋筒。上級省煤器的下集箱

32、合蛇形管管束重量通過撐架著力于上級省煤器上集箱再通過吊掛裝置吊再頂板梁上。下級省煤器采用支撐結構。省煤器由固定裝置固定在護板上，蛇形管通過撐架，支撐梁傳遞到護板上。支撐梁的一端接鼓風機的吸風管，使梁通風冷卻。為了減輕煙氣中含灰對受熱面的磨損，在省煤器上、下級的每組管束上二排和兩側靠爐墻的管子均加裝了防磨蓋板?？紤]燃用每種的不同，省煤器留有一定空間，可以調整相應的受熱面。3.2.6 空氣預熱器本鍋爐采用立式管式空氣預熱器，分兩級布置，上級一個行程，下級三個行程?？紤]到低溫引起的局部腐蝕，將最下面的一個行程設計成單獨管箱，便于維修和更換，而第二、三個行程構成一個管箱，中間用隔板分開，在各個形成之間

33、有連通箱相連。由于結構合系統的要求，在水平截面上煙道分成四個部分，空氣自下級前后墻引入，從上級前、后墻引出，與煙氣逆流換熱。3.3 本章小結本章對設計方案進行了簡單的介紹，詳細說明了鍋爐結構的設計， 鍋爐前部為爐膛，四周布滿膜式水冷壁，爐膛出口處布置屏式過熱器，水平煙道內裝有兩級對流過熱器，尾部豎井交錯布置兩級省煤器和空氣預熱器。水平煙道和轉向室均用膜式水冷壁包敷。第4章 鍋爐熱力計算4.1 輔助計算4.1.1 理論空氣量及煙氣量計算表41 理論空氣量1理論空氣容積5.35992三原子氣體容積0.94263理論氮氣容積4.23864理論水蒸氣容積0.61945理論煙氣容積5.80066飛灰中純

34、灰份額查表8390.90007煙氣中飛灰質量濃度0.28228煤的折算灰分15.56714.1.2 煙氣性質表表42 煙氣特性名稱符號單位爐膛及屏式過熱器高溫過熱器低溫過熱器上級省煤器上級空氣預熱器下級省煤器下級空氣預熱器漏風系數0.10.0150.0150.020.030.020.03出口處過量空氣系數1.201.2151.231.251.281.301.331.201.20751.2251.241.2651.291.3150.63670.63730.63860.64010.64230.6444064666.88986.93067.01237.10777.24387.38007.51610.

35、13680.13600.13440.13260.13010.12770.12540.09240.09200.09110.09010.08870.08730.08600.22920.22800.22550.22270.21880.21500.21149.08659.13909.24409.36659.54159.71659.89150.03110.03090.03050.03010.02960.02900.032114.1.3 焓溫表表43 煙氣焓溫表vro2=0.9426nm3/vn20=4.2386nm3/vh2o0=0.6194 nm3/iy0gfh=0.2979/vk0煙氣溫度()cco

36、2*iro2=vro2cco2cn2*in20=vn20cn2ch20*ih2o0=vh2o0ch2oiy0= iro2+in20+ ih2o0cfhifh=gfh*cfh ckik0=vk0ck100170.0 160.2 129.6 549.3 150.593.2 802.8 80.6722.77 132.4709.7 200357.5 337.0 259.9 1101.6 304.5188.6 1627.2 168.8747.66 266.41427.9 300558.8 526.7 392.0 1661.5 462.7286.6 2474.8 263.3474.33 402.72158

37、.4 400771.9 727.6 526.5 2231.6 626.2387.9 3347.1 359.48101.46 541.82904.0 500994.4 937.3 663.8 2813.6 794.9492.4 4243.2 457.71129.18 684.23667.3 6001222.7 1152.5 804.1 3408.2 968.9600.1 5160.9 559.28157.85 829.74447.1 7001461.9 1377.9 947.5 4016.1 1148.8711.6 6105.6 661.28186.64 978.35243.6 8001704.

38、9 1607.0 1093.6 4635.3 1334.4826.5 7068.8 765.78216.13 1129.16051.9 9001952.3 1840.2 1241.6 5262.6 1526.1945.3 8048.1 873.62246.57 1282.36873.0 10002205.5 2078.8 1391.7 5898.8 1722.91067.2 9044.8 982.30 277.24 1437.37703.8 11002458.4 2317.2 1543.7 6543.1 1925.11192.4 10052.7 1095.16 309.10 1604.1859

39、7.9 12002716.6 2560.6 1697.2 7193.7 2132.31320.8 11075.1 1203.84339.77 1753.49398.1 13002976.7 2805.7 1852.8 7853.3 2343.61451.6 12110.6 1358.50 383.42 1914.310260.5 14003239.0 3053.0 2008.7 8514.1 2559.21585.2 13152.2 1580.04445.95 2076.211128.3 15003503.1 3301.9 2166.0 9180.8 2779.11721.4 14204.1

40、1755.60 495.50 2238.912000.4 16003768.8 3552.3 2324.5 9852.6 3001.81859.3 15264.3 1872.64528.53 2402.912879.4 17004036.3 3804.5 2484.0 10528.7 3229.32000.2 16333.4 2060.74581.62 2567.313760.6 18004304.7 4057.5 2643.7 11205.6 3458.3 2142.1 17405.1 2230.15629.44 2731.914642.8 19004574.1 4311.4 2804.2

41、11885.8 3690.42285.9 18483.1 2382.60 672.47 2898.815537.4 20004844.2 4566.0 2965.0 12567.4 3925.62431.5 19564.9 2508.00 707.86 3065.616431.4 21005115.4 4821.6 3127.5 13256.3 4163.3 2578.7 20656.6 3233.8 17332.9 22005386.5 5077.1 3289.2 13941.6 4402.0 2726.6 21745.4 3401.6 18232.6 續表l""gr,2

42、"gr,1"sm,2"ky,2"sm,1"ky,11.21.2151.231.251.281.31.331001.5 1015.7 1037.0 1001984.2 2027.0 2055.6 2098.4 2002971.3 3014.4 3079.2 3122.4 3187.1 3003971.4 4015.0 4073.1 4160.2 4218.3 4305.4 4005031.7 5086.7 5160.0 5270.1 5343.4 5006117.0 6183.7 6272.6 6406.1 6007232.9 7311.6 74

43、16.5 7573.8 7008279.2 8370.0 8460.8 8581.8 8009422.7 9525.8 9628.9 90010585.6 10701.2 100011772.3 11901.3 110012954.7 13095.6 120014162.7 130015377.9 140016604.1 150017840.1 160019085.5 170020333.7 180021590.6 190022851.2 200024123.2 210025391.9 4.1.4 鍋爐熱平衡及燃料消耗量表44 熱平衡及燃料消耗量計算序號名稱符號單位公式及計算結果1固體未完全燃

44、燒損失%西交大鍋爐原理上p69,馮p198表8-391.52氣體未完全燃燒損失%西交大鍋爐原理上p70,馮p198表8-3903散熱損失%西交大鍋爐原理上p41圖4-4,馮p28圖3-304灰渣物理熱損失%05排煙過量空氣系數"py/查表4-2,煙氣特性表1.336排煙溫度py見任務書1357排煙焓ipykj/查表4-3焓溫表（"=1.33)1408.4628冷空氣溫度見任務書209冷空氣焓kj/查表4-3焓溫表141.93110排煙損失%5.08811鍋爐效率%93.41212鍋爐蒸發量/s見任務書113.8913過熱蒸汽出口焓p=9.81mp,t=540查表3476.8

45、14飽和水焓p=11.28mp,查水蒸汽表1461.615給水溫度見任務書22016給水焓p=11.8mp,t=215,查過熱蒸汽表943.7917排污率%見任務書218鍋爐總吸收熱量289660.8119燃料消耗量15.39320計算燃料消耗量15.16221制粉系統漏風系數-查表0.1222空氣預熱器漏風系數-0.9823空氣預熱器出口溫度見任務書31024空氣預熱器出口焓查表4-3焓溫表2233.025空氣預熱器吸熱量ky" (irk-ilk)2195.6226空預吸熱量與燃料熱量比%100*qky/qnet,ar10.89927保熱系數-0.98304.2 爐膛設計及傳熱計算

46、圖4-1 爐膛結構示意圖4.2.1 爐膛尺寸的決定本煤粉爐的基本型式為燃燒器四角布置的燃燒室。為了保證煤粉能在爐膛停留足夠長的時間，而爐膛的截面熱負荷必須根據燃煤的干燥無灰基揮發物總量，灰熔點，爐膛的容量（鍋爐的容量）來選取。由表841取qf=3.65mw/m2。而實際qf=3.65×0.9。對四角布置燃燒器的爐膛來說，希望爐膛截面的寬，深比不大于1.2，最大為正方形。根據計算，本設計取ab10.2m。在爐膛的寬度及深度決定以后，就應考慮爐膛的冷灰斗的形狀一般變化不大，取傾角不小于500，以便灰渣能自行下滑。下口大小根據鍋爐容量的大小選取，一般取0.61.4m，取傾角為55，下口取1

47、.4m。爐頂由水平的頂棚過熱器組成，爐頂成方形。在爐膛出口有屏式過熱器。在爐膛出口下邊有凸出的“折焰角”，以使煙氣能更好的充滿爐頂。在爐頂與冷灰斗的結構決定以后，即可決定爐膛主體的高度。4.2.2 爐膛結構計算 表45 爐膛結構尺寸序號名稱符號單位公式及計算結果1爐膛截面熱負荷查馮p199表8-40,p200表8-4136502爐膛截面積m2f=bj×qar,net/qf83.6813計算爐膛寬度,深度a,bmf0.510.44爐膛設計寬度,深度a,bm根椐上值和哈鍋參數10.485爐膛容積熱負荷kw/m3查馮p198表8-38,表8-391336爐膛容積m3vl=bj×q

48、ar,net/qv2296.527爐膛中部高度m設計值16.158屏式過熱器高hpm設計值9.39屏式過熱器寬lpm設計值2.5510預留段長度lym設計值0.111頂棚寬度ldpm設計值4.512折焰角寬度lzym(1/21/3)b3.513折焰角傾角°設計值1514折焰角高度hzymlzytan0.93815折焰角斜段長lxmlzy/cos3.62316冷灰斗底口寬度lhdm設計值1.317冷灰斗傾角hd°設計值5518冷灰斗中部寬度ldzm(a+lhd)/26.419冷灰斗高度hhdm(a-lhd)/2tanhd5.1120冷灰斗斜邊長一半lhxmhhd/2sinhd

49、2.85021側墻面積fcm2hpldp+(ldp+ly+lp+a)hzx/2+hlta+(ldz+a)hhd/4235.08322前墻面積fqm2b(hp+hzy+hlt+lhx)291.50023后墻面積fhm2b(lx+hlt+lhx)218.00024出口窗面積fckm2b(lp+ly+hp)12225頂棚面積fdm2bldp47.1626爐底面積fldm2blhd67.07227爐膛總面積flm22fc+ fd+ fck+ fq+ fh+ fld1215.9028爐膛總高hlmhhd/2+hlt+hzx+0.5lp28.6329爐膛容積確定fcb2463.674.2.3 爐膛受熱面 表4-6 爐膛受熱面序號名稱符號單位公式及計算結果1水冷壁規格mm-2角系數x-采用膜式壁,角系數取113爐墻面積f1m2-1215.904水冷壁有效輻射面積hsm2除去燃燒器占有面積fr1204.345總水冷壁有效輻射面積hm2hs1199.666灰污系數/查表0.487水冷壁受熱面平均熱有效性系數pj/*h/f10.47368煙氣輻射層有效厚度