燃用烟煤的DG-67013.5-540540电站煤粉锅炉热力计算

1、毕业设计（论文）燃用烟煤的DG-670/13.5-540/540电站煤粉锅炉热力计算中原工学院本科毕业论文摘要摘 要与发达国家相比，我国电力工业的起步较晚。经过半个多世纪的学习、借鉴、和发展，现在，我国已有能力自行制造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其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。本设计是670t超高压锅炉热力计算，在设计过程中，能对锅炉在燃煤过程中可能遇到的问题进行一些分析和思考，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，高参数、大容量、高自动控制技术的大型电站锅

2、炉在运行中存在的过热器和再热器超温爆管、水冷壁高温腐蚀及爆管、尾部受热面的磨损、腐蚀等现象的发生，这些现象不仅降低了锅炉的热效率，同时也影响锅炉的安全性和可靠性。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。设计锅炉炉膛需要分析、了解锅炉受热面布置细节，充分了解炉膛结构设计与炉膛容积；炉膛内炉墙总面积；炉膛有效辐射受热面积；炉膛火焰有效辐射层厚度；炉膛水冷程度等因素的影响，通过多次取值校核，让炉膛出口烟温为1134，在误差范围内，并低于煤种变形温度，使本身设计更加适合煤种燃烧的要求。关键词：煤种分析、炉膛、热力计算、受热面。I中原工学院本科毕业论文ABS

3、TRACTABSTRACTCompared with developed countries, China's power industry started late. After half a century of study, learn and develop, and now, China has the ability to manufacture 1000MW supercritical, ultra-supercritical power plant boiler. Although China has a large number of sub-critical and

4、 more self-sufficient large boiler manufacturing and operation experience, but the world still lags far behind the advanced units, should be transformed as soon as possible to shorten the gap. This design is sub-critical 300MW natural circulation boiler furnace design, in design process, can be coal

5、-fired boiler in question might encounter some analysis and reflection, to further reduce the equipment investment per kilowatt, metal consumption, and improve unit operation and security of the economy, high-parameter, large capacity, high automatic control technology in the operation of large boil

6、er superheater and there Reheater temperature burst pipes, water wall high-temperature corrosion and burst pipes, rear heating surface wear, corrosion and other phenomena, these phenomena not only reduces the thermal efficiency of the boiler, but also affect the safety and reliability of the boiler.

7、 Through the design itself, to understand the boiler structure knowledge for future work that may be encountered in the boiler problem, can provide some theoretical support.Design of boiler furnace needs to understand the layout of the boiler heating surface details, fully understand the structural

8、design of the furnace and the furnace volume; the total area of the furnace wall furnace; active radiation heating furnace area; effective radiation thickness of the furnace flame; furnace water level and other factors, Checked by multiple values, so that furnace exit gas temperature was 1137.58 , w

9、ithin errors, and lower than the coal deformation temperature, so that their design is more suited to the requirements of coal combustion.朗 显示对应的拉丁字符的拼音 字典Key words: coal analysis, boiler, thermal calculation, heated surfaceII中原工学院本科毕业论文目录目录摘 要I1 绪论11.1 设计目的11.2 设计要求11.3 设计及计算方法11.4 现状与趋势11.5 设

10、计任务书21.5.1 设计题目：21.5.2 原始资料21.6 煤的元素分析数据校核和煤种判别31.6.1 煤的元素各成分之和为100%的校核31.6.2 元素分析数据校核31.6.3 煤种判别31.7 计算方法及主要参数的选取41.7.1 锅炉热力计算方法41.7.2 热空气温度的选择42 锅炉整体布置62.1 炉整体的外型选型布置62.2 受热面的布置62.3 汽水系统73 燃烧计算和锅炉热平衡计算83.1 燃烧计算83.2 热平衡及燃料消耗量计算154 炉膛热力计算174.1 炉膛结构尺寸计算174.1.1 炉膛的几何特征参数及确定原则174.1.2 炉膛容积的确定174.1.3 锅炉炉

11、墙和水冷壁204.1.4 炉膛结构数据214.2 炉膛热力计算244.2.1 炉膛出口烟温的选择244.2.2 热空气温度的选择244.2.3 炉膛热力计算过程255 受热面的设计及计算375.1 高温对流过热器375.1.1 高温对流过热器的结构设计375.1.2 高温对流过热器的结构尺寸计算375.2 高温再热器设计和热力计算435.3 低温再热器485.3.1 低温再热器结构设计485.3.2 低温再热器的结构尺寸495.3.3 低温再热器热力计算505.4 低温过热器525.4.1 低温过热器设计525.4.2 低温过热器结构尺寸525.4.3 低温过热器热力计算535.5 省煤器56

12、5.5.1 省煤器结构设计565.5.2 省煤器结构尺寸575.5.3 省煤器热力计算585.6 空气预热器625.6.1 空气预热器设计625.6.2 空气预热器结构尺寸计算635.6.3 空气预热器热力计算646 热力计算数据的修正和计算误差检查676.1 热力计算数据的修正676.2 锅炉整体热力计算误差检查687 结论707.1 基本资料707.2 锅炉概况707.3 水冷系统717.4 燃烧设备717.5 过热器及过热蒸汽系统717.6 再热蒸汽系统及再热器727.7 省煤器727.8 空气预热器727.9 锅炉构架及平台布置727.10 炉墙密封737.11 除渣系统737.12

13、运行工况于气温调节73附图74参考文献81致 谢82V中原工学院本科毕业论文1 绪论1 绪论1.1 设计目的本设计为某电厂额定蒸汽蒸发量为670t/h，蒸汽出口压力为13.5MP，过热蒸汽和再热蒸汽为540的电站煤粉锅炉热力计算。目的在于确定锅炉炉膛结构参数、水冷壁、汽包、屏式过热器、燃烧器、等相关受热面的布置、传热计算以及结构设计。1.2 设计要求锅炉为自然循环锅炉，型布置，固态排渣，使用燃料为平顶山烟煤，过热蒸汽参数为540，13.5MPa，再热蒸汽参数540，3.2MP，给水温度250，排烟温度140。膜式水冷壁，直流燃烧器，二级过热器，二级喷水减温。1.3 设计及计算方法设计锅炉炉膛需

14、要分析、了解锅炉受热面布置细节，充分了解炉膛结构设计与炉膛容积；炉膛内炉墙总面积；炉膛有效辐射受热面积；炉膛火焰有效辐射层厚度；炉膛水冷程度等因素的影响，通过多次取值校核，让炉膛出口烟温为1134，在误差范围内，并低于煤种变形温度，使本身设计更加适合煤种燃烧的要求。1.4 现状与趋势锅炉机组的热力计算是锅炉设计或校核必须完成的十分重要的任务，也是一件十分麻烦的事情。随着锅炉向高参数、大容量发展，锅炉热力计算过程中有成千上百个数据需要多次迭代与计算，使问题变得更为复杂。目前国内外燃煤发电机组的锅炉设计主要采用传统的相似理论求解方法。随着计算机的出现，将数值模拟用于锅炉辅助设计，已经开始在工程设计

15、中开始应用。对于提高锅炉效率、降低投资成本与开发、改善机组运行稳定性，具有重要意义。1.5 设计任务书1.5.1 设计题目：燃用烟煤的DG-670/13.5-540/540电站煤粉锅炉热力计算。1.5.2 原始资料锅炉额定蒸发量： De=670t/h再热蒸汽流量： De1=560t/h给水温度： tgs =250给水压力： Pgs =16.3MPa过热蒸汽压力： P1=13.5MPa过热蒸汽温度： t1 =540再热整齐进入锅炉机组时的温度 t2'=340再热蒸汽离开锅炉机组时的温度 t2''=540再热整齐进入锅炉机组时的压力 p2'（表压）3.5MP再热整齐

16、离开锅炉机组时的压力 p2''（表压）3.2MP冷空气温度： Tlk =25汽包压力（表压） 15.9MP排烟温度假定值：=140热空气温度假定值：=300过热器调温方式： 喷水减温调节制粉系统: 中间储藏式制粉系统，热风送粉，筒式钢球磨煤机燃料特性:燃料名称：平顶山烟煤煤质资料：资料项 目符号单位数值元素分析收到基碳Car%58.2收到基氢Har%3.7收到基氧Oar%4.1收到基氮Nar%0.9收到基全硫Sar%0.5工业分析收到基灰份Aar%25.6收到基水份Mt%7空气干燥基水份Mad%1.4干燥无灰基挥发份Vdaf%24.6收到基低位发热量Qnet,arkJ/kg22

17、625可磨系数Kkm-1.5灰熔点变形温度DT1260软化温度ST1500熔化温度FT1.6 煤的元素分析数据校核和煤种判别1.6.1 煤的元素各成分之和为100%的校核Car+Oar+Sar+Har+Nar+Mar+Aar =58.2+4.1+0.5+3.7+0.9+7+25.6=1001.6.2 元素分析数据校核（1）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/（100MarAar）=100/（100-7-25.6）=1.48368.则干燥无灰基元素成分应为Cdaf=Kdaf×Car =86.35015Hdaf =Kdaf

18、5;Har =5.489614Odaf=Kdaf×Oar =6.083086 Ndaf=Kdaf×Nar =1.335312Sdaf=Kdaf×Sar =0.74184（2）干燥基灰分的计算Ad=100Aar/（100-Mar）=27.52 %（3）干燥无灰基低位发热量的计算Qdaf,net=( Qar,net +25×Mar) / Kdaf =（22625+25×7）/1.48368=15367.2（kJ/kg）1.6.3 煤种判别（1）煤种判别由燃料特性得知Vdaf=24.6%20%，而且Q=22625kJ/kg18840 kJ/kg，所以

19、属于易燃煤种，燃烧温度较高，锅炉炉膛水冷壁、对流受热面可能超温，当然发热量高，灰分较低，也是其优点。（2）折算成分的计算Aar,zs= 4182*Aar/Qar,net (%)=4.376 %Mar,zs= 4182*Mar/Qar,net (%)=1.3%Sar,zs= 4182*Sar/Qar,net (%)=0.0925%Aar,zs.=4.376%4%,此煤属于高灰分的煤，Mar,zs=1.3%8%，低水分；Sar,zs=0.0925%0.2%，低硫分。1.7 计算方法及主要参数的选取1.7.1 锅炉热力计算方法锅炉热力计算分为设计计算和校核计算，设计计算一般是在设计新锅炉时运用的方法

20、，而校核计算是在锅炉结构已定，燃料变更时进行的计算。本文所用设计计算的计算步骤为：（1）按设计任务书列出原始数据；（2）选取各烟道的过量空气系数，计算三原子气体的容积和容积份额、烟气和空气的焓；（3）预先估计排烟温度和热风温度，用以确定热损失、锅炉效率和燃料消耗量；（4）计算炉膛传热，设计辐射受热面的结构，求出炉膛出口处的烟温，设计各对流受热面结构，再计算各对流受热面的烟温，按烟气流动方向顺序计算；（5）如果计算得出的排烟温度与起初所估计的排烟温度之差未超过±10，而热空气温度之差未超过±40，则可认为锅炉机组的热力计算结束。如超过误差，则需重新假定排烟温度及热空气温度进行

21、计算；（6）确定锅炉机组热平衡计算的误差，应不超过Qr的0.5：（7）最后将整台锅炉机组的主要计算数据列出汇总表。1.7.2 热空气温度的选择热空气温度的选择主要应保证燃料在锅炉炉膛内迅速着火。它的选择主要取决于燃料的着火性能。着火性能好，可选得低些；着火性能差，则应选得高些。一般只是挥发分少的无烟煤，水分高的褐煤以及用液态排渣方式时需选用高的热空气温度。下表所列数据为固态排渣煤粉炉及燃油、燃气锅炉的热风温度，可供选择时参考。1 电厂锅炉的热风温度燃料无烟煤贫煤、劣质烟煤褐煤烟煤、洗中煤重油、天然气热风干燥剂烟气干燥剂热风温度（）38048033038035040030035028035025

22、0300空气预热器布置方式双级布置单级或双级布置单级布置依据上表，由于燃烧使用的是平顶山烟煤，故本次设计的热风温度选取为3005中原工学院本科毕业论文2 锅炉整体布置2 锅炉整体布置2.1 炉整体的外型选型布置选择形布置的理由如下：(1)锅炉排烟口在下方，送、引风机及除尘器等设备均可布置在地面，锅炉结构和厂房较低，烟囱也建在地面上；(2),尾部竖井中，烟气下行流动便于清灰，具有自身除尘的能力；(3)各受热面易于布置成逆流的方式，以加强对流换热；(4)机炉之间的连接管道不长。2.2 受热面的布置在炉膛内壁面，全部布置水冷壁受热面，其他受热面的布置主要受蒸汽参数、锅炉容量和燃料性质的影响。本次设计

23、为超高压大容量锅炉，汽化吸热相对较小，加热吸热和过热吸热相应较大。为使炉膛出口烟温降低到要求的数值，保持水平烟道内的对流受热面，除在水平烟道内布置对流过热器外，还在炉内布置了全辐射式的屏式过热器。为使前屏、后屏过热器中的传热温差不致过大，在炉顶及水平烟道的两侧墙，竖井烟道的两侧墙和后墙均布置了包覆过热器。前屏过热器的出口集箱设为第一级喷水减温器，在这里布置喷水减温是为了保护下一级屏式过热器即后屏，后屏布置在炉膛出口，烟气温度较高，热负荷较大，过热器的壁温较高，所以在蒸汽侧进行调节，以防止吸热不均引起的热偏差现象。高温过热器分为两段，蒸汽从冷段进入热段时进行第二次喷水减温，防止过热器因温度过高而

24、烧坏。对流过热器采用逆流布置的形式，这样可以增大传热温差，节省钢材，但是必须满足所用材料的高温强度为前提。由于过热器工质侧的水力不均匀性及烟气侧沿烟道宽度方向的热力不均匀性的影响，是过热器各并行管内的工质的焓增不等， 焓增较大的工质温度高，管材金属壁温也高，这将危及过热器的安全正常运行。为了减少这种热偏差，通常将过热器分成几级，每一级之间用集箱将工质进行充分的混合，避免热偏差的叠加传递。低温过热器和省煤器布置在尾部对流烟道中，省煤器的蛇形管圈呈水平放置，管内总流动方向自下而上，以便于排除工质中析出的气体，避免局部停滞气体引起水下腐蚀，而烟气自上而下流动，既有助于吹灰，又能保持烟气相对于水的逆向

25、流动，增加传热温差。2.3 汽水系统按超高压大容量锅炉热力系统的设计要求，该锅炉的汽水系统的流程设计如下：（1）过热蒸汽系统的流程汽包顶棚过热器进口集箱炉顶包覆过热器管束低温对流过热器前屏过热器一级喷水减温后屏过热器二级喷水减温高温对流过热器汽轮机高压缸。（2）水系统的流程给水省煤器进口联箱省煤器管束省煤器出口集箱汽包下降管水冷壁下联箱水冷壁水冷壁上联箱汽包。16中原工学院本科毕业论文3 燃烧计算和锅炉热平衡计算3 燃烧计算和锅炉热平衡计算3.1 燃烧计算1)燃烧产物计算a.理论空气量及理论烟气容积 根据计算公式，得出理论空气量及理论烟气容积的计算表如下：表3.1 理论空气量及理论烟气容积序号

26、项目名称符号单位计算公式及数据结果1理论空气量6.03418752理论氮容积4.7742081253容积1.866*Car/100+0.7*Sar/1001.0895124理论干烟气容积5.8637201255理论水蒸气容积0.5946504196飞灰份额查文献30.9(2)空气平衡表及烟气特性表根据该锅炉的燃料属优质燃料，可选取炉膛出口过量空气系数a1”=1.2，选取各受热面烟道的漏风系数，然后列出空气平衡表，如表3.2。表3.2 1空气、各种气体及1灰的焓温度（）二氧化碳氮气氧气水蒸气干空气湿空气一氧化碳飞灰、灰渣、100170.03129.58131.76150.52130.04132.

27、43130.1780.8200357.46259.92267.04304.46261.42266.36261.42169.1300558.81392.01406.83462.72395.16402.69395.01263.7400771.88526.52551626.16531.56541.76531.56360500994.35663.8694.5794.85671.35684.15671.35458.56001224.66804.12850.08968.88813.9829.74814.44559.87001461.88947.521004.081148.84959.56978.32960

28、.4663.28001704.881093.61159.921334.41107.361129.121108.96767.29001952.281241.551318.051526.041257.841282.321259.64873.910002203.51391.71477.51722.91409.71437.31412.698411002458.391543.741638.231925.111563.541594.891567.28109612002716.561697.1618002132.281719.241753.441723.32120613002976.741852.76196

29、3.782343.641876.161914.251880.45136014003239.042008.722128.282559.22033.922076.22038.4157115003503.121662294.12779.0521932238.92198.7175816003768.82324.482460.483001.762353.282402.882359.36183017004036.312484.042628.543229.322513.962567.342520.25206618004304.72643.662797.383458.342676.062731.862682.

30、18218419004574.062804.212967.233690.372838.412898.832844.68235820004844.229653138.43925.630023065.63007.8251221005115.393127.533309.394163.253165.333233.793171.42264022005386.483289.223482.64401.983329.73401.643335.2276023005658.463452.33656.314643.473494.623570.753499.4524005930.43615.363831.364887

31、.63660.723739.923664.5625006202.753778.54006.7551323825.753909.53830表3.3 烟气特性表序号项 目 名 称符 号单位炉膛，屏,凝渣管高过高再低过低再省煤器空预器1受热面出口过量空气系数1.201.231.261.281.311.341.542烟道平均过量空气系数1.200 1.215 1.245 1.270 1.295 1.320 1.430 3干烟气容积/m38.5938 8.7037 8.9234 9.1065 9.2896 9.4727 10.2783 4水蒸气容积/m30.6886 0.6904 0.6939 0.69

32、68 0.6998 0.7027 0.7157 5烟气总容积/m39.2824 9.3940 9.6173 9.8033 9.9894 10.1754 10.9940 6容积份额0.1440 0.1423 0.1390 0.1364 0.1338 0.1314 0.1216 7水蒸气容积份额0.0742 0.0735 0.0722 0.0711 0.0701 0.0691 0.0651 8三原子气体和水蒸气容积总份额0.2182 0.2158 0.2112 0.2075 0.2039 0.2005 0.1867 9容积飞灰浓度11.3441 11.2093 10.9491 10.7413 10

33、.5412 10.3485 9.5779 10烟气质量12.36 12 12.5046 12.7916 13.0307 13.2699 13.5090 14.5612 11质量飞灰浓度0.0085 0.0084 0.0082 0.0081 0.0079 0.0078 0.0072 表3.4 用于炉膛、高温过热器烟气或空气温度温度理论烟气焓hy0理论空气焓hk0理论烟气焓增hy炉膛、屏、凝渣管高温过热器=1.20=1.23Hy焓增hyHy焓 增hy1001030.38 799.11 1190.20 1210.18 2002099.39 1607.27 1069.01 2420.84 1230.6

34、4 2461.02 1250.85 3003205.71 2429.91 1106.32 3691.69 1270.85 3752.44 1291.41 4004348.87 3269.08 1143.16 5002.68 1311.00 5084.41 1331.98 5005526.19 4128.29 1177.32 6351.85 1349.16 6455.05 1370.64 6006736.06 5006.81 1209.87 7737.42 1385.57 7862.59 1407.54 7007977.25 5903.37 1241.20 9157.93 1420.51 930

35、5.51 1442.92 8009245.53 6813.32 1268.27 10608.19 1450.26 10778.53 1473.01 90010534.68 7737.76 1289.16 12082.24 1474.04 12275.68 1497.15 100011844.69 8672.94 1310.00 13579.27 1497.04 13796.10 1520.42 110013173.85 9623.87 1329.16 15098.62 1519.35 15339.22 1543.12 120014518.76 10580.59 1344.92 16634.88

36、 1536.26 16899.40 1560.18 130015880.39 11550.94 1361.62 18190.58 1555.70 18479.35 1579.95 140017250.25 12528.18 1369.86 19755.88 1565.31 20069.09 1589.74 150018632.29 13509.94 1382.05 21334.28 1578.40 21672.03 1602.94 160020024.88 14499.43 1392.58 22924.76 1590.48 23287.25 1615.22 170021428.93 15491

37、.81 1404.05 24527.29 1602.53 24914.59 1627.34 180022835.81 16484.56 1406.88 26132.72 1605.43 26544.83 1630.24 190024250.75 17492.08 1414.95 27749.17 1616.45 28186.47 1641.64 200025670.23 18498.41 1419.47 29369.91 1620.74 29832.37 1645.89 210027101.44 19513.30 1431.21 31004.09 1634.19 31491.93 1659.5

38、6 220028529.09 20526.13 1427.65 32634.31 1630.22 33147.47 1655.54 表3.5 用于高再、低过、低再计算烟气或空气温度温度高温再热器低温再热器低温过热器=1.26=1.28=1.31Hy焓 增hyHy焓增hyHy焓 增hy1001230.15 1254.13 1278.10 2002501.21 1271.05 2549.42 1295.30 2597.64 1319.54 3003813.18 1311.98 3886.08 1336.66 3958.98 1361.34 4005166.14 1352.96 5264.21 13

39、78.13 5362.28 1403.31 5006558.26 1392.12 6682.11 1417.90 6805.96 1443.68 6007987.76 1429.50 8137.96 1455.85 8288.17 1482.21 7009453.10 1465.33 9630.20 1492.23 9807.30 1519.13 80010948.86 1495.76 11153.26 1523.06 11357.66 1550.36 90012469.12 1520.26 12701.26 1548.00 12933.39 1575.73 100014012.92 1543

40、.80 14273.11 1571.85 14533.30 1599.91 110015579.81 1566.89 15868.53 1595.42 16157.25 1623.95 120017163.91 1584.10 17481.33 1612.80 17798.75 1641.50 130018768.12 1604.21 19114.65 1633.32 19461.18 1662.44 140020382.29 1614.17 20758.14 1643.48 21133.98 1672.80 150022009.78 1627.49 22415.08 1656.94 2282

41、0.38 1686.39 160023649.73 1639.96 24084.72 1669.64 24519.70 1699.33 170025301.88 1652.15 25766.64 1681.92 26231.39 1711.69 180026956.95 1655.06 27451.48 1684.85 27946.02 1714.63 190028623.78 1666.83 29148.54 1697.05 29673.30 1727.28 200030294.83 1671.05 30849.78 1701.24 31404.73 1731.43 210031979.76

42、 1684.93 32565.16 1715.38 33150.56 1745.82 220033660.62 1680.86 34276.40 1711.25 34892.19 1741.63 表3.6 用于空预器、省煤器的计算烟气或空气温度温度省煤器空预器冷段空预器热段=1.34=1.44=1.54Hy焓 增hyHy焓增hyHy焓 增hy1001302.07 1381.98 1461.89 2002645.86 1343.79 2806.59 1424.60 2967.31 1505.42 3004031.87 1386.01 4274.87 1468.28 4517.86 1550.54

43、 4005460.36 1428.48 5787.26 1512.40 6114.17 1596.32 5006929.81 1469.45 7342.64 1555.37 7755.47 1641.29 6008438.37 1508.56 8939.05 1596.42 9439.73 1684.27 7009984.40 1546.03 10574.74 1635.68 11165.07 1725.34 80011562.06 1577.66 12243.39 1668.65 12924.72 1759.65 90013165.52 1603.46 13939.30 1695.91 14

44、713.07 1788.35 3.2 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3.7所示表3.7 锅炉热平衡及燃料消耗量计算序号名称符号单位公式结果1锅炉输入热量 kJ/kg 226252排烟温度 给定1403排烟焓 kJ/kg 查焓温表用插值法求1895.7058374冷空气温度 取用255理论冷空气焓 kJ/kg199.77686276化学未完全损失 取用07机械未完全损失 取用18排烟处过量空气系数 即低温空气预热器出口过量空气系数1549排烟损失7.07993740610散热损失取用0.211灰渣损失012锅炉总损失8.27993740613锅炉热效率91.7200625

45、914保热系数0.99782419615过热蒸汽焓 kJ/kg查表，过热器出口参数p=13.5MPa，t=5403437.92516给水温度给定25017给水焓 kJ/kg查表，省煤器入口参数p=16.3MPa，t=2501086.7818再热蒸汽进入时温度34019再热蒸汽进入时的焓 kJ/kg3079.0920再热蒸汽出口温度已知54021再热蒸汽出口焓 kJ/kg查蒸汽特性表P=3.2MPa3538.35222锅炉有效利用热kJ/h（） 157526715023实际燃料消耗量kg/h75910.401124计算燃料消耗量kg/h75151.29709中原工学院本科毕业论文4 炉膛热力计算

46、4 炉膛热力计算4.1 炉膛结构尺寸计算4.1.1 炉膛的几何特征参数及确定原则炉膛的几何特征主要包括：（1）炉膛容积；（2）炉膛内炉墙总面积；（3）炉膛有效辐射受热面的面积；（4）炉膛火焰有效辐射层厚度；（5）炉膛水冷程度。确定炉膛容积边界的一般原则：贴墙水冷壁管壁中心线所在的平面；绝热保护层的向火表面。未敷设水冷壁地方为炉墙内壁面；炉膛出口断面：通过后屏过热器的第一排管子中心线所在平面；炉膛底部：冷灰斗高度一半处的水平面；当屏式过热器占据整个炉膛顶部或布置于炉膛出口烟窗处而占据部分炉膛容积时，则为屏式过热器与炉膛交界面；4.1.2 炉膛容积的确定炉膛容积的确定 煤粉在炉膛内，需要足够的时间

47、才能燃烧完。而一旦烟气进入对流受热面，温度就会很快下降，煤粉如果在炉膛内没又烧完，进入对流受热面就没有再烧完的可能，因此足够的停留时间是非常重要的。而决定时间长短，显然炉膛容积就起到决定性的作用。炉膛的相对大小可以用炉膛容积热负荷qV每立方米容积中每小时所燃烧的发热量（W/m3）来度量。炉膛容积热强度应当根据锅炉容量、燃料特性和燃烧方式。当一台锅炉的燃煤量为B，煤的低位发热量Qar,net已知后，则在取用了炉膛容积热强度之后即可求出，炉膛容积： Vl = BQdwy/(3.6qv) 此时确定的炉膛容积只是初步的。还要进行结构设计、安排辐射受热面、核算炉膛出口烟气温度是否合理后，炉膛的容积才能最

48、后决定。炉膛形状和尺寸的确定 决定了炉膛容积后还必须把炉膛的形状和尺寸确定好，才能达到预想的结果。因为炉膛容积虽然足够大，但是形状设计得不合适，炉膛容积就不能得到充分的利用，煤粉在炉膛中停留的时间还是不够。因此炉膛形状设计得正确是很重要的。 炉膛截面形状和尺寸是由炉膛截面qF决定的，Al= BQdwy/(3.6qF)如果qF值取得较大，则炉膛呈瘦高型。反之，所此值取得过小，则炉膛呈矮胖型，此值取得过大时，在燃烧器附近燃料燃烧释放出的热量没有足够的水冷壁吸收，局部温度过高，容易引起燃烧器附近受热面的结渣。反之，此值取得过小时，烟气不能充分利用炉膛容积，在离开炉膛是还未足够的冷却，屏式过热器易结渣。在计算过程中，应采取将炉膛容积划分为几个简单的几何体分别计算，然后求其和。炉墙总面积包含炉膛内辐射受热面的形体表面积。炉膛结构设计见下表表4.1表4.1 炉膛结构设计序号名称符号单位计算公式或数据来源数 值（一）炉膛尺寸的确定1炉膛容积热强度qVW/m3按表2-11选取1650002炉膛容积Vlm3BQdwy/(3.6qv)2891.3683923炉膛截面热强度qFW/m3按表2-12选取43