1、 華中科技大學文華學院畢業(yè)設計（論文）華中科技大學文華學院畢業(yè)設計（論文）題目：撫順煙煤鍋爐改燒金竹山無煙煤的問題研究學 生 姓 名： 陳正 學號： 090204011101 學 部 （系）： 機械與電氣工程學部 專 業(yè) 年 級： 09級熱能與動力工程1班 指 導 教 師： 曹 娜 職稱或學位： 碩士 2013 年 5月 15 日目 錄摘 要III關鍵詞IIIAbstractIVKey wordsIV1 緒論11.1 選題背景11.2 研究現(xiàn)狀31.3 研究內容32 煤質變化對鍋爐機組的影響42.1 煤質變化對制粉系統(tǒng)的影響42.2 煤質變化對鍋爐運行的影響42.3 煤質變化對輔助設備的影響6

2、2.4 煤質變化對熱經(jīng)濟性的影響63 兩煤種對比熱力分析計算63.1 鍋爐規(guī)范63.2 工質流程73.2.1 蒸汽流程73.2.2 煙氣流程83.3 煤質分析數(shù)據(jù)83.4 燃用撫順煙煤的輔助熱力計算93.4.1 鍋爐的空氣量平衡93.4.2 燃料燃燒計算103.4.3 鍋爐熱效率及燃料消耗量計算143.5 燃用金竹山無煙煤的輔助計算163.5.1 鍋爐的空氣量平衡163.5.2 燃料燃燒計算173.5.3 鍋爐熱效率及燃料消耗量計算213.6 爐膛的熱力計算233.6.1 燃用撫順煙煤的爐膛熱力計算243.6.2 燃用金竹山無煙煤的爐膛熱力計算294 計算結果匯總與分析344.1 計算結果匯總

3、344.2 結果分析35參考文獻36附 錄37致 謝39撫順煙煤鍋爐改燒金竹山無煙煤的問題研究摘 要在我國，煤炭是最重要的能源資源，同時它是除了運輸之外的所有社會部門的源頭。由于過去十年中國經(jīng)濟以超過10%的速度增長，所以我國對煤的需求增長迅速。而我國的大容量電站鍋爐多燃用劣質煤，煤質多變且耗煤量大，污染嚴重，所以研究不同煤質的改燒已成必然趨勢。本文首先簡要的介紹了我國能源的使用情況、鍋爐改燒的研究現(xiàn)狀及措施。然后對撫順煙煤鍋爐在給定兩種不同煤種的情況下，進行了熱力計算，其中主要涉及爐膛的熱力計算，指出了煙煤鍋爐改燒無煙煤對鍋爐熱效率的影響，從而為鍋爐改燒提供一些必要依據(jù)。此外，還繪制了爐膛結

4、構尺寸示意圖，編寫了鍋爐爐膛出口過量空氣系數(shù)的程序。關鍵詞：鍋爐熱效率；熱力計算；改燒The Study on the Combustion of Jinzhushan Anthracite Coalin Fushun Bituminous Coal-fired BoilerAbstractIn our courtry, coal is the most important energy resource and it is a resource for all sectors of society except transportation. China is the worlds larg

5、est producer and user of coal.Due to the greater than 10% economic growth in the past 10 years. But in China the large capacity boiler burning inferior coal, coal is various and consumption is huge, pollution is serious, so the study of different coal quality has become an inevitable trend to burn.T

6、his paper first briefly introduces the our country's energy use, boiler to burn the research status and the measures. Then of fushun coal boiler in a given two different lithotype situation, has carried on the thermodynamic calculation, which mainly involves the thermodynamic calculation furnace

7、, points out the bituminous coal boiler of boiler burning anthracite to the influence of thermal efficiency, so as to provide some necessary boiler burning basis. In addition, the stove chamber structure size schematic drawing, writing boiler hearth export excess air coefficient program.Key Words: b

8、oiler efficiency; thermal calculation; change coalIV 華中科技大學文華學院畢業(yè)設計（論文）1 緒論1.1 選題背景我國一次能源資源在世界占有重要地位。根據(jù)地質勘探工作的分析成果，我國常規(guī)能源（包括煤、油、氣和水能，水能為可再生能源，按使用100年計算）探明（技術可開發(fā)）總資源量超過8230億噸標準煤（熱值為29300kJ/kg的煤稱為標準煤），探明（經(jīng)濟可開發(fā)）剩余可采總儲量1392億噸標準煤，約占世界總量的10.1%。能源探明總儲量的結構為：原煤87.4%，原油2.8%，天然氣0.3%，水能9.5%。能源剩余可采總儲量的結構為：原煤58.8

9、%，原油3.4%，天然氣1.3%，水能35.5%（見表1-1）表1-1 國常規(guī)能源資源儲量及結構1能源能源總量（折合標準煤）/t原煤/t原油/t天然氣/t水能/t探明總儲量（技術可開發(fā)）結構/%世界總量我國所占比例/%資源探明率/%資源保證年限/y8231.0100.0329697.52.520.3766.810077.087.4352749.62.919.91007.7160.02.825674.60.616.098.220606.00.326630075.20.15.474.319233.09.5117549.016.4-200年產(chǎn)量結構/%10.9100.010.067.21.621.4

10、277.33.42224.08.0剩余可采儲量（經(jīng)濟可開發(fā)）結構/%世界總量我國所占比例/%資源保證年限/%1391.9100.013832.910.1129.71145.058.89842.111.6114.532.73.41402.82.320.113668.91.31493811.00.949.312600.036.573053.017.2-從能源資源總量來評價，可以說我國是能源資源豐富的國家之一。但從能源品種、地區(qū)分布及人口等因素分析，我國能源資源的勘探和開發(fā)利用存在著先天的矛盾和問題，需要采取有效戰(zhàn)略及措施加以妥善解決。例如，人均能源資源占有量低，能源節(jié)約是長期的任務；能源資源地區(qū)分

11、布不均衡，要妥善解決能源長距離輸送問題；能源資源結構以煤為主，應多途徑優(yōu)化能源消費結構。中國能源藍皮書2明確指出，我國目前的能源現(xiàn)狀可描述為：國內能源供應緊缺、人均能源消費偏低，能源利用效率不高、人均能源資源不足、環(huán)境約束日益顯現(xiàn)、交通運輸壓力過大。我國是一個能源資源大國，更是一個人口大國。盡管我國能源資源總量位于世界前列（水能資源世界第一，煤炭資源可采儲量居世界第三），但按人口平均的能源資源占有量來計算，我國2000年人均可采儲量90t，人均石油剩余可采儲量3t，人均天然氣剩余可采儲量1080m3，分別是世界平均水平（165t、23t和24988m3）的54.9%、11.0%和4.3%，是美

12、國（903t、13t和17025 m3）的9.7%、23.1%和6.3%；是OECD（經(jīng)濟合作與發(fā)展組織）國家能源資源貧國，要提倡節(jié)約能源，把節(jié)能是為煤、油、氣和水能之后的“第五能源”，同時，要講究能源利用效率和經(jīng)濟效益，堅持能與和經(jīng)濟社會可持續(xù)發(fā)展。我國的能源結構決定了我國電力建設的總方針：優(yōu)化發(fā)展火電，大力開發(fā)水電，加快發(fā)展核電，適度發(fā)展天然氣發(fā)電，積極發(fā)展新能源發(fā)電，重點是風力發(fā)電與太陽能發(fā)電以及生物質能發(fā)電，開發(fā)與節(jié)約并重，高度重視環(huán)保，提高能源利用效率。火力發(fā)電量在總發(fā)電量中的比重，在近十幾年來一直保持在80%以上，其中煤電在總火電的比重保持在90%以上。“九五”期間，煤電在火電發(fā)電

13、中的比重更上升到95%以上，油電的比重則不到5%，氣電的比重微乎其微2預計在今后相當長時期內。我國發(fā)電能源構成將繼續(xù)保持以煤電為主的格局。表1-2給出了2002年-2006年的全國發(fā)電量情況。表1-2 2000年-2006年的全國發(fā)電量情況3。年份總發(fā)電量/億kW.h水電火電核電發(fā)電量/億kW.h占總量/%發(fā)電量/億kW.h占總量/%發(fā)電量/億kW.h占總量/%200216542.042745.6516.6013522.0481.74265.321.60200319052.082813.3014.7715789.6682.88438.542.30200421943.523309.9015.08

14、18103.8082.50504.692.30200524975.263963.9615.8720437.3081.83530.882004167.0014.7023573.0083.17543.001.92我國要在21世紀前20年進行全面小康建設，實現(xiàn)國民生產(chǎn)總值翻兩番，電力發(fā)展要與這個總體目標相適應。21世紀前20年，電力建設和改造的規(guī)模將達到9億千瓦左右，需要建設的輸變電工程220kV及以上達40萬千瓦左右，變電容量達16億千伏安以上。到2020年相應需要的發(fā)電用煤炭在18億噸以上，需天然氣400億立方米，為此機械制造行業(yè)要提供相應規(guī)模的發(fā)電、輸變電設備。同時每

15、年向大氣排放的二氧化碳達46億噸；二氧化硫3000萬噸，而要把這3000萬噸降到1000萬噸以內，電力建設所需要投入的資金約在9萬億左右。大容量電站鍋爐多燃用劣質煤，煤質多變且耗煤量大，污染嚴重4。因而要求燃煤鍋爐對煤種的適應性強。從而也推動了劣質煤燃燒技術的發(fā)展。低污染燃燒技術是近期鍋爐發(fā)展的一大趨勢。為了滿足日益嚴格的環(huán)保要求，近二三十年人們在解決鍋爐燃燒生成的硫氧化物和氮氧化物的污染問題上取得很大進展。 目前， 全世界已有 500 多臺 CFB鍋爐投入運行，單臺最大容量已達 300MW。在建并將建立 200-300MW 級循環(huán)流化床鍋爐的示范性電站；完成 15MW 增壓流化床鍋爐聯(lián)合循環(huán)

16、 PFBC-CC 中試工程，建設 100MWPFBCCC 試驗機組。人們正在繼續(xù)尋求更為經(jīng)濟有效的低污染煤炭燃燒技術，如直接燃煤的燃氣蒸汽聯(lián)合循環(huán)、整體煤氣化增濕燃氣輪機等煤炭清潔燃燒新方案。現(xiàn)在世界上已經(jīng)有多座容量超百萬千瓦的聯(lián)合循環(huán)電廠在運行。預計不久的將來，以燃氣蒸汽循環(huán)相結合或超臨界壓力蒸汽循環(huán)的燃煤、高效、低污染的新一代火電機組將在電力工業(yè)中嶄露頭角。 1.2 研究現(xiàn)狀 由于實際燃用煤種的變化，其著火條件、燃燒性能等與設計煤種相去甚遠，導致現(xiàn)有燃燒器不能滿足穩(wěn)定燃燒的要求，因而需要對其進行改進。隨著社會用電形勢的變化，電網(wǎng)峰谷差增大，對燃煤機組的調峰能力的要求增強，這就要求改進燃燒，

17、使其滿足低負荷下的穩(wěn)燃能力。煤粉燃燒的穩(wěn)定與強化在理論上是統(tǒng)一的，強化燃燒可以促進燃燒的穩(wěn)定。而強化燃燒可以從加速燃燒初始階段反應、增強高溫煙氣的傳熱和提高煤粉濃度等幾個方面著手進行考慮。根據(jù)專家的試驗研究表明，90%的煤粉燃燒只需爐內10%的時間，而剩余10%的煤粉的燃盡則需要90%的時間來完成。因此，強化煤粉進入燃燒室的初始階段的燃燒尤顯重要。而計算分析可知5，由于煤質發(fā)生變化，為達到改造后鍋爐安全經(jīng)濟運行目的，并保證有較好的低負荷穩(wěn)燃能力，不僅要采用穩(wěn)燃性能很好的燃燒器，以強化著火和穩(wěn)定燃燒，而且應對爐內安裝切圓、火焰中心位置等方面進行調整和改造。然而，隨著煤炭市場的變化，鍋爐燃用非設計

18、煤種已經(jīng)越來越普遍，許多電廠選擇配煤摻燒來適應鍋爐的特性和擴大燃用煤種范圍，鍋爐不需要進行設備的改進，只需進行燃燒的調整。鍋爐改燒完全不同特性的煤種則往往需要對鍋爐的相關設備進行改造，如煙煤鍋爐改燒貧煤或無煙煤需要對燃燒器進行改造，貧煤鍋爐改燒煙煤則需要對燃燒器、制粉系統(tǒng)進行相應改造，因此，電廠對鍋爐改燒煤種相當謹慎。也有電廠直接以混煤作為設計煤種6。結果表明：僅通過加裝冷風旁路管和運行調整，貧煤鍋爐安全改燒中等揮發(fā)分、不易結渣煙煤，運行性能好于原燃用貧煤或混煤，具有投資省、見效快的優(yōu)點和顯著的節(jié)能減排效益。因此，改善鍋爐的熱經(jīng)濟性有許多的方案，可進行嘗試和探索。1.3 研究內容本文主要研究撫

19、順煙煤鍋爐改燒金竹山無煙煤問題。文章首先簡單介紹了我國能源的基本情況和鍋爐發(fā)展及其改燒的必要性及煤質變化對鍋爐機組的影響，其分別從煤質變化對制粉系統(tǒng)、鍋爐運行、輔助設備、熱經(jīng)濟性等幾個方面的進行闡述，然后分別對撫順煙煤和金竹山無煙煤進行了鍋爐輔助計算和爐膛的熱力計算，最后通過對其計算結果的匯總，從而分析出煙煤和無煙煤的燃燒對鍋爐熱效率、燃燒穩(wěn)定性、燃燒損失等的影響因素，從而為不同的煤質鍋爐改燒提供必要的數(shù)據(jù)依據(jù)。2 煤質變化對鍋爐機組的影響2.1 煤質變化對制粉系統(tǒng)的影響煤質（發(fā)熱量、可磨性系數(shù)、水份和粘度等）發(fā)生變化時，磨煤機出力、煤粉細度、磨煤功耗、磨煤機磨損件壽命、石子煤量等也將相應發(fā)生

20、變化，當發(fā)熱量降低（可磨性系數(shù)不變）時，為保證鍋爐出力不變，磨煤機出力就要增加，此時煤粉細度就會變粗；當可磨性系數(shù)降低時，如要磨煤機及煤粉細度不變，此時磨煤電耗將增加、磨煤機磨損件壽命將減少。從電力系統(tǒng)的運行實踐看，大部分電廠煤質變化的范圍對制粉系統(tǒng)的影響也就如此，但有一些特例，需引起注意。比如：某電廠原設計鍋爐額定出力是，3臺磨煤機運行，1臺磨煤機備用，但由于燃用煤質的可磨性系數(shù)比設計煤質的可磨性系數(shù)降低較多，以至4臺磨煤機運行時（設計煤粉細度）仍難以保證鍋爐帶額定出力；另一電廠，由于燃用煤質的可磨性系數(shù)、內在水份及全水份與設計時所取煤質分析結果相差較多，以致造成將采用鋼球磨煤機中儲制系統(tǒng)；

21、又有某電廠，設計燃用貧煤，采用鋼球磨煤機中儲制熱風送粉系統(tǒng)，但來煤較雜，常常出現(xiàn)燒紅一次風管和燒壞燃燒器噴嘴這一問題；再如某電廠，由于煤質粘結性變化，發(fā)生磨煤機入口嚴重堵煤并進而發(fā)生制粉系統(tǒng)爆炸事故。2.2 煤質變化對鍋爐運行的影響煤質變化對燃燒穩(wěn)定性的影響由于揮發(fā)分在較低溫度下能夠析出和燃燒，隨著燃燒放熱，焦碳粒的溫度迅速提高，為其著火和燃燒提供了極其有利的條件，另外揮發(fā)分的析出又增加率焦碳內部空隙和外部反應面積，有利于提高焦碳的燃燒速度。因此，不同的煤質其揮發(fā)分含量愈大，煤中難燃的固定碳成分越少，煤粉越容易燃燼，揮發(fā)分析出的空隙多，增大反應表面積，使燃燒反應加快。揮發(fā)分含量降低時，煤粉氣流

22、著火溫度顯著升高，著火熱隨之增大，著火困難；煤的含水量在一定的含量限度內與揮發(fā)分對燃煤的著火特性影響一致，根據(jù)煤質的不同其少量水分含量對著火有利，從燃燒動力學角度看，在高溫火焰水蒸氣對燃燒具有催化作用，可以加速煤粉焦炭的燃燒，可以提高火焰黑度，加強燃燒室爐壁的輻射換熱。另外，水蒸氣分解時產(chǎn)生的氫分子和氫氧根可以提高火焰的熱傳導率。但水分含量過大時，著火熱也隨之增大，同時由于一部分燃燒熱用來加熱水分并使汽化，降低了爐內煙氣溫度，從而使煤粉氣流吸卷的煙氣溫度以及火焰對煤粉的輻射熱都降低，這對著火不利7。煤質變化對鍋爐出力的影響煤質變化對鍋爐出力的影響主要表現(xiàn)如下：當煤質變化影響到磨煤機出力，由于燃

23、用煤質的可磨性系數(shù)比設計煤質的可磨性系數(shù)降低較多，以致4臺磨煤機（設計3臺磨煤機運行）運行時（設計煤粉細度），仍難以保證鍋爐帶額定出力；當煤質的灰熔點降低、鍋爐出力未達到額定出力，就發(fā)生結渣或受熱面粘污，使出力不能再增加或鍋爐不能長時間連續(xù)運行；當煤質變化使燃燒過程推遲、鍋爐出力未達到額定出力，過熱器或再熱器出現(xiàn)管壁超溫，使出力不能再增加；當煤質的揮發(fā)份變化較多時，鍋爐無油助燃最低穩(wěn)燃負荷（出力）與最大出力比例將變化。因此，通常所說的鍋爐最大連續(xù)出力及鍋爐無油助燃最低穩(wěn)定燃負荷都是有相對應條件的，條件變化時其值也相應變化。煤質變化對鍋爐效率的影響鍋爐效率與煤質運行條件有關，但主要取決于煤質。判

24、斷煤質燃燒情況，不能僅以煤的常規(guī)分析，即工業(yè)分析和元素分析。煤質是設計電廠鍋爐的基礎，鍋爐只有在燃用接近設計煤種時，才能取得較好效益，大范圍改變煤種，其運行特性也將發(fā)生較大變化；再如：某電廠鍋爐試驗結束后，煤質化驗結果表明：燃用煤質水份小于設計較多，供貨商要求就水份變化對鍋爐效率的影響進行修正，其原因是：水份降低直觀上使排煙損失降低（不考慮其它因素），但水份降低使制粉系統(tǒng)用熱風量減少，調溫風摻入較多，相同爐膛出口過剩空氣系數(shù)時，通過空氣預熱器風量減少，使排煙溫度升高，其結果又使排煙損失增加，而后者影響大于前者。煤質變化對鍋爐受熱面結渣的影響結渣除與煤灰的熔點溫度、粘污性等有關外，也與爐內空氣動

25、力場、溫度水平等有密切關系，因此設計鍋爐時，將根據(jù)燃煤的灰特性，選擇鍋爐斷面、容積以及燃燒器區(qū)域壁面熱負荷。鍋爐斷面熱負荷及燃燒器區(qū)域壁面熱負荷選得大，有利于著火和燃盡，但容易結渣；選得小則反之。比如：某電廠670t/h鍋爐投產(chǎn)初期由于結渣只能帶到540t/h左右，后經(jīng)對燃燒器等進行改造，鍋爐即能達到滿出力，而改造的主要措施之一便是降低燃燒器區(qū)域壁面熱負荷，即加大燃燒器噴嘴間距；又如：某電廠“W”型鍋爐設計燃用煤種的收到基揮發(fā)份約10%左右，但實際燃煤較雜，常常燃用收到基揮發(fā)份在16%-18%的煤種，因此造成爐拱嚴重結渣，并嚴重燒損燒壞燃燒器這一問題8。煤質變化對鍋爐受熱面磨損的影響鍋爐受熱面

26、的磨損與灰的特性、溫度、煙氣流速和灰量有關。當以低灰份且灰中堅硬含量較少的煤作為鍋爐的設計基準時，煙氣流速可以選得較高，也無需采用防磨措施，如將該鍋爐該燃用高灰份且灰中堅硬物質含量較多的煤時，煙氣通道中灰量增加，同時對于多灰的煤為了燃燒完全又須增大供風量，使煙速提高，將使受熱面磨損加快，某電廠1025t/h鍋爐燃用某一煤質（非設計煤）時，尾部受熱面磨損很快，約30天就會出現(xiàn)爆管，通過采取防磨措施并更換煤種，就此問題解決9。2.3 煤質變化對輔助設備的影響煤質較差時，鍋爐點火和運行調節(jié)困難，難以燃燒，容易滅火，嚴重影響了鍋爐出口溫度達標；煤質不好時，鍋爐耗煤量相對增加，爐渣的含碳量也增大，輸煤、

27、除渣系統(tǒng)運行負荷大大增加，輸煤機、除渣機等設備故障增多，煤炭拉運和爐渣拉運成本加大；灰分大的煤燃燒后，不僅影響了除塵器的除塵效果，而且增加了除灰、排灰系統(tǒng)的運行負荷，容易現(xiàn)運行故障，對工作環(huán)境和外部環(huán)保都造成了不良影響；煤質含硫量大時，容易引起水冷壁高溫腐蝕，鍋爐尾部煙道、省煤器、空氣預熱器等處得低溫腐蝕，造成鍋爐爆管，影響鍋爐安全運行。2.4 煤質變化對熱經(jīng)濟性的影響煤的灰分在燃燒過程中不但不會發(fā)出熱量，而且還要吸收熱量，因此不同煤質中灰分含量越大，發(fā)熱量越低，容易導致著火困難和著火延遲，同時爐膛溫度降低，煤的燃燼程度降低，造成的飛灰可燃物高，灰分含量增大，碳粒可能被灰層包裹，碳粒表面燃燒速

28、度降低，火焰?zhèn)鞑ニ俣葴p小，造成燃燒不良。另外灰分濃度增高，使鍋爐受熱面特別是省煤器，空氣預熱器等處的磨損加劇，除塵量增加，鍋爐飛灰和爐渣物理熱損失增大，降低了鍋爐的熱效率10。3 兩煤種對比熱力分析計算3.1 鍋爐規(guī)范1.鍋爐額定蒸發(fā)量：2. 給水溫度：3.過熱蒸汽溫度：4.過熱蒸汽壓力（表壓）：5.制粉系統(tǒng)：中間儲倉式（熱空氣做干燥劑、鋼球筒式磨煤機，煙煤、褐煤為乏汽送粉；貧煤、無煙煤為熱風送粉）6.燃燒方式：四角切圓燃燒7.排渣方式：固態(tài)8.環(huán)境溫度：圖3-1 國產(chǎn)220t/h高壓鍋爐示意圖3.2 工質流程3.2.1 蒸汽流程圖3-2 鍋爐汽水系統(tǒng)和受熱面布置示意圖1.汽包 2.一次減溫器

29、 3.二次減溫器 4.頂棚 5.低溫對流過熱器 6.屏式過熱器7.高溫過熱器冷端 8.高溫過熱器熱端 9.高溫省煤器 10.高溫空氣預熱器 11.低溫省煤器 12.低溫空氣預熱器 一次噴水減溫 蒸汽流程：汽包頂棚過熱器低溫過熱器屏式過熱器高溫過熱器冷段高溫過熱器熱段汽輪機 二次噴水減溫 3.2.2 煙氣流程煙氣流程：爐膛屏式過熱器高溫過熱器低溫過熱器高溫省煤器高溫預熱器低溫省煤器低溫空氣預熱器3.3 煤質分析數(shù)據(jù)表3-1 煤質分析數(shù)據(jù)煤種元素成分（%）收到基低位發(fā)熱量干燥無灰基揮發(fā)分（%）空氣干燥基水分（%）BTH法可磨性系數(shù)灰熔點水分灰分碳氫氧氮硫變形溫度軟化溫度熔化溫度DTSTFT撫順煙煤

30、1314.856.94.49.11.20.622415463.51.411901500-金竹山無煙煤722.365.42.31.80.60.622210821.71500-3.4 燃用撫順煙煤的輔助熱力計算3.4.1 鍋爐的空氣量平衡制粉系統(tǒng)漏風系數(shù)：對于滾筒式鋼球磨煤機，中間儲倉式熱風送粉制粉系統(tǒng)，制粉系統(tǒng)漏風系數(shù)查課本表1-4取值0.06。爐膛出口過量空氣系數(shù)：固態(tài)排渣煤粉爐，煙煤查課本表1-2取值1.20。屏，凝渣管的漏風系數(shù)取值0，其它漏風系數(shù)取值見課本表1-5。由以上結果計算出口過剩空氣系數(shù)和煙道平均過剩空氣系數(shù)。爐膛，屏式過熱器，凝渣管平均過剩空氣系數(shù)直接取爐膛出口過剩空氣系數(shù)，其

31、他受熱面的平均過量空氣系數(shù)則取該受熱面的進，出口過量空氣系數(shù)的算術平均值。計算結果及過程見表3-2表3-2 煙氣漏風系數(shù)、過量空氣系數(shù)和平均過量空氣系數(shù)名稱額定負荷時漏風系數(shù)入口過剩空氣系數(shù)出口過量空氣系數(shù)煙道平均過量空氣系數(shù)符號計算公式結果計算公式結果制粉系統(tǒng)漏風系數(shù)0.06-爐膛0.05-（查課本表1-2褐煤）1.2-屏、凝渣管01.21.2高溫級過熱器0.0251.2251.2125低溫級過熱器0.0251.251.2375高溫級省煤器0.021.271.26高溫級空預器0.051.321.295低溫級省煤器0.021.341.33低溫級空預器0.051.391.3653.4.2 燃料燃

32、燒計算燃燒計算（結果如表3-3）表3-3 撫順煙煤的燃燒計算表煤的特性%碳氫氧氮硫灰分水份揮發(fā)物56.94.49.11.20.614.81346低位發(fā)熱值 kJ/kg22415名稱符號單位計算公式及數(shù)據(jù)結果燃料完全燃燒所需理論空氣量5.941容積1.066理論容積4.703理論容積0.745理論干煙氣容積5.448飛灰份額查課本表2-4（固態(tài)排渣煤粉爐）0.95煙氣特性參數(shù)的確定以爐膛、屏、凝渣管計算煙氣特性表：（其它計算過程類似）干煙氣容積：過剩空氣量：水蒸氣體積：煙氣總容積：RO2容積比：H2O容積比：三原子氣體容積比：質量飛灰濃度：容積飛灰濃度：煙氣質量：將計算結果列表3-4表3-4 煙

33、氣特性表名稱及公式符號單位公式爐膛屏防渣管高溫級過熱器低溫級過熱器高溫級省煤器高溫級空預器低溫級省煤器低溫級空預器煙道出口處過剩空氣系數(shù)計算過程見表2-11.21.2251.251.271.321.341.39煙道平均過剩空氣系數(shù)計算過程見表2-11.21.21251.23751.261.2951.331.365干煙氣容積6.6366.7106.8596.9937.2017.4097.616水蒸氣體積0.7640.7650.7680.7700.7730.7770.780煙氣總容積7.47.4757.6277.7637.9748.1868.396RO2容積比-0.1440.1430.1400.1

34、370.1340.1300.127H2O容積比-0.1030.1020.1010.0990.0970.0950.093三原子氣體容積比-0.2470.2460.2410.2360.2310.2250.220質量飛灰濃度0.01460.01450.01420.01390.01360.01320.0129容積飛灰濃度1918.80918.43518.11217.63217.17616.746煙氣質量10.16310.26010.45410.62810.90011.17111.443空氣和煙氣焓飛灰的焓數(shù)值：故需要計算飛灰的焓值可忽略不計鍋爐各受熱面一般工作的煙溫區(qū)段8為：3-5 鍋爐各受熱面煙溫區(qū)

35、段受熱面爐膛火焰中心爐膛出口后屏、凝渣管高溫過熱器低溫過熱器高溫省煤器高溫空氣預熱器低溫省煤器低溫空氣預熱器溫度區(qū)間（）1600-2100900-1200800-1200700-1000500-800400-700200-500200-400100-300以受熱面爐膛為例。當溫度時：a) 理論空氣焓12 b) 理論煙氣焓c) 實際煙氣焓 表3-6 煙氣焓溫表煙氣或空氣溫度理論煙氣焓理論空氣焓理論煙氣焓增爐膛、屏、凝渣管高溫過熱器低溫過熱器高溫省煤器=1.2=1.225=1.25=1.27100893 76791610018091582942300275123929684003719321945

36、889951224500471440655730581210221238125560057364929696870671047126812857006783581280918236835210691270129380078526708919493619529127012931088900894076181046410654110512891321100010045853911753119661123131011001116894751306311351324120012303104171438711511342130013454113731572911581350140014612123351

37、7079116913621500157811330118441117913741600169601427619815118913841700181491525321199119113871800193401623022586119113961900205391722223982120314012000217421821225385121414142100229561921226799續(xù)表3-6 煙氣焓溫表煙氣或空氣溫度理論煙氣焓理論空氣焓理論煙氣焓增高溫空預器低溫省煤器低溫空預器=1.32=1.34=1.391008937671192916123420018091582231523472426

38、9421201121712583002751239235163564368496812331249400371932194749481399512665004714406560153.4.3 鍋爐熱效率及燃料消耗量計算排煙溫度的選擇：折算水分：由于折算水分在03%之間，且由給定的故先假定再校排煙焓：查焓溫表插值得： 冷空氣理論焓：機械未完全燃燒損失：由爐型，煤種取值1。化學未完全燃燒熱損失：由爐型，煤種取值0。排煙熱損失：煤的折算灰分：，故灰渣物理熱損失可忽略不見。計算結果及過程列表列表3-7表3-7 鍋爐熱平衡及燃料消耗量計算名稱符號單位算式或依據(jù)結果燃料帶入熱量22415排煙溫度先假定，后

39、校核125排煙熱焓查焓溫表,插值計算1542.5冷空氣溫度由已知取用30冷空氣理論焓查焓溫表231.70機械未完全燃燒熱損失%由爐型，煤種取值（課本表2-6）1化學未完全燃燒熱損失%由爐型，煤種取值（課本表2-6）0排煙熱損失%3.86散熱熱損失%取用（查課本圖2-3）0.5灰渣損失%據(jù)課本公式2-120鍋爐總熱損失%5.36鍋爐熱效率%94.64過熱蒸汽焓查蒸汽表查附錄B-6，B-7高溫過熱器出口參數(shù)P=9.8MPa （查課本表1-6），t=5403477.14給水焓查蒸汽表查附錄B-6，B-7低溫省煤器入口參數(shù)P=11.57MPa（查課本表1-6），t=215923.78鍋爐有效利用熱量燃

40、料消耗量計算燃料消耗量保溫系數(shù)0.9953.5 燃用金竹山無煙煤的輔助計算3.5.1 鍋爐的空氣量平衡爐膛出口過量空氣系數(shù)：固態(tài)排渣煤粉爐，煙煤查課本表1-2取值1.20。屏，凝渣管的漏風系數(shù)取值0。其它漏風系數(shù)取值見課本表1-5由以上結果計算出口過剩空氣系數(shù)和煙道平均過剩空氣系數(shù)。爐膛，屏式過熱器，凝渣管平均過剩空氣系數(shù)直接取爐膛出口過剩空氣系數(shù)，其他受熱面的平均過量空氣系數(shù)則取該受熱面的進，出口過量空氣系數(shù)的算術平均值。計算結果及過程見表3-8表3-8 煙氣漏風系數(shù)、過量空氣系數(shù)和平均過量空氣系數(shù)名稱額定負荷時漏風系數(shù)入口過剩空氣系數(shù)出口過量空氣系數(shù)煙道平均過量空氣系數(shù)符號計算公式結果計算

41、公式結果制粉系統(tǒng)漏風系數(shù)0.06-爐膛0.05-（查課本表1-2褐煤）1.2-屏，凝渣管01.21.2高溫級過熱器0.0251.2251.2125低溫級過熱器0.0251.251.2375高溫級省煤器0.021.271.26高溫級空預器0.051.321.295低溫級省煤器0.021.341.33低溫級空預器0.051.391.3653.5.2 燃料燃燒計算燃燒計算（結果如表3-9）表3-9 金竹山無煙煤的燃燒計算表煤的特性%碳氫氧氮硫灰分水份揮發(fā)物65.42.31.80.60.622.378低位發(fā)熱值 kJ/kg22210名稱符號單位計算公式及數(shù)據(jù)結果燃料完全燃燒所需理論空氣量6.384容積

42、1.225理論容積5.048理論容積0.449理論干煙氣容積6.273飛灰份額查課本表2-4（固態(tài)排渣煤粉爐）0.95煙氣特性參數(shù)的確定以爐膛、屏、凝渣管計算煙氣特性表：（其它計算過程類似）干煙氣容積：過剩空氣量：水蒸氣體積：煙氣總容積：RO2容積比：H2O容積比：三原子氣體容積比：質量飛灰濃度：容積飛灰濃度：煙氣質量：將計算結果列表3-10表3-10 煙氣特性表名稱及公式符號單位公式爐膛屏防渣管高溫級過熱器低溫級過熱器高溫級省煤器高溫級空預器低溫級省煤器低溫級空預器煙道出口處過剩空氣系數(shù)計算過程見表2-11.21.2251.251.271.321.341.39煙道平均過剩空氣系數(shù)計算過程見表

43、2-11.21.21251.23751.261.2951.331.365干煙氣容積7.5507.6307.7707.9338.1568.3808.603水蒸氣體積0.4700.4710.4730.4760.4790.4830.487煙氣總容積8.0208.1018.2438.3098.6358.8639.090RO2容積比-0.1530.1510.1490.1470.1420.1380.135H2O容積比-0.0590.0580.0570.0570.0550.0540.054三原子氣體容積比-0.2120.2090.2060.2040.1970.1920.189質量飛灰濃度0.02030.02

44、010.01980.01960.01890.01840.0179.容積飛灰濃度26.41526.15125.70125.49624.53423.90323.306煙氣質量10.78210.88611.09511.28211.57411.86612.158空氣和煙氣焓飛灰的焓數(shù)值：故需要計算飛灰的焓值可忽略不計。鍋爐各受熱面一般工作的煙溫區(qū)段為：表3-11 鍋爐各受熱面煙溫區(qū)段受熱面爐膛火焰中心爐膛出口后屏、凝渣管高溫過熱器低溫過熱器高溫省煤器高溫空氣預熱器低溫省煤器低溫空氣預熱器溫度區(qū)間（）1600-2100900-1200800-1200700-1000500-800400-700200-5

45、00200-400100-300煙氣焓計算過程同上：表3-12 煙氣焓溫表煙氣或空氣溫度理論煙氣焓理論空氣焓理論煙氣焓增爐膛、屏、凝渣管高溫過熱器低溫過熱器高溫省煤器=1.2=1.225=1.25=1.2710093084595720018871700101030028712571101440038853459481910411286500492643686018610510681300131960059945297731874241096133413527007090624684958652877611181335135880082087208965098301001013561136133

46、190093448186109811118611541352137710001049891761233312563117113721100116691018213705118313861200128521119415091120014051300140521222116496120514121400152571325517908121614241500164731429319332122614351600176991534020767123514451700189341639022212123714471800201711744023659124514581900214161850625117124814612000226641957126578125914742100239232064528052續(xù)表3-12 煙氣焓溫表煙氣或空氣溫度理論煙氣焓理論空氣焓理論煙氣焓增高溫空預器低溫省煤器低溫空預器=1.32=1.34=1.3910093084512609571290200188717002431246525501010126312801324300287125713694374538741014129813164003885