130吨锅炉设计说明书1

PAGEPAGE25目录TOC\o"1-3"\f\u目录 1第一章设计任务书 31.1设计任务 31.2燃料特性 3第二章确定锅炉的基本结构 5第三章辅助计算 63.1燃烧产物燃烧计算 63.1.2空气平衡计算 63.1.3不同空气过量系数下燃烧产物的焓温表 83.1.4炉热平衡及其燃料消耗量计算见下表 103.2燃烧室设计及传热算 123.2.1燃烧室尺寸的决定 123.2.2煤粉燃烧器的型式及布置 153.2.3燃烧室水冷壁的布置 183.2.4室的传热计算 193.2.5烧室辐射吸热量分配 223.3凝渣管的计算 233.3.1凝渣管结构的特性计算 233.3.2凝渣管的传热计算 243.4过热器的传热计算 273.4.1第二级(高温)过热器结构 273.4.2第二级（高温）过热器传热计算 303.4.3第一级（低温）过热器结构 353.4.4第一级（低温）过热器传热计算 363.5炉膛传热量的分配 393.6省煤器和空气预热器传热计算 403.6.1上级（高温）省煤器结构 403.6.2上级（高温）省煤器传热计算 423.6.3下级（低温）省煤器结构 443.6.4下级（低温）省煤器传热计算 463.6.5上级（高温）空气预热器的结构 483.6.6上级（高温）空气预热器传热计算 503.6.7下级（低温）空气预热器结构 403.6.8下级（低温）空气预热器传热计算 533.7计算结果汇总 56第四章附表 58第五章附图 80设计任务书设计任务1.锅炉额定蒸汽量：36.1（130）。2.蒸汽参数：额定蒸汽压力：3.82MPa额定蒸汽温度：450。3.给水温度：1504.排烟温度：=130℃。5.热空气温度：=360℃。6.冷空气温度：=30℃。燃料特性1.燃料名称：京西无烟煤2.煤的收到基成分：碳：=53%氢：=1.2%氧：=3.3%氮：=1.35%硫：=1.5%灰分：=32.15%水分：=7.5%3.煤的干燥无灰基挥发分=5.5℅。4.灰熔点特性：DT=1260℃ST=1370oCFT=1430oC5.煤的收到基低位发热量:=18840kJ/kg确定锅炉的基本结构采用单锅筒Ⅱ型布置，上升烟道为燃烧室和凝渣管，水平烟道为两级悬挂对流过热器，垂直下降烟道布置为两级省煤器和两级管式空气预热器。整个炉膛四周全部布满水冷壁，炉膛出口凝渣管簇由锅炉后墙水冷壁延伸而成，在炉膛出口处采用由后墙水冷壁延伸构成的折焰角，以使烟气更好的充满炉膛。采用光管水冷壁。对流过热器分两级布置，有悬挂式蛇形管组成，在两级遇热器之间有锅炉自制冷凝水喷水减温装置，由进入锅炉的给水来冷却饱和蒸汽制成的凝结水，回收凝结放热量后再进入省煤器，省煤器和空气预热器采用两级配合布置，以节省受热面，减少钢材耗费量。锅炉采用4根集中下降管，分别供水给12组水冷壁系统。燃烧方式采用四角布置的直线燃烧器。根据煤的特性选择中速磨煤机中间储仓式负压直吹制粉系统，热风做干燥剂，钢球筒式磨煤机。锅炉本体结构见如下图1.1图1.1锅炉本体结构简图辅助计算燃烧产物燃烧计算3.1.1煤完全燃烧（a=1）时理论空气量及燃烧产物容积计算序号名称符号单位公式及计算结果1理论空气容积0.0889(+0.375)+0.265－0.03334.9702三原子气体容积0.01866（Car+0.375Sar）0.9993理论氮气容积0.79+0.8/1003.9374理论水蒸气容积0.111+0.124+0.01610.3063.1.2制粉系统和各受热面漏风系数和进出口过量空气系数漏风系数燃烧产物过量空气系数空气的过量空气系数入口α'出口α"进口β'出口β"制粉系统0.1炉膛0.071.131.2凝渣管01.21.2低温过热器0.031.21.23高温过热器0.031.231.26二级省煤器0.021.261.28二级空气预热器0.031.281.311.061.03一级省煤器0.021.311.33一级空气预热器0.031.331.361.091.063.1.3烟气容积及有关特性计算名称炉膛和凝渣管低温过热器高温过热器二级省煤器二级空预器一级省煤器一级空预器平均过量空气系数1.20001.21501.24501.27001.29501.32001.3450实际水蒸气容积0.32220.32340.32580.32780.32980.33180.3338烟气容积6.25266.32846.47996.60616.73236.85866.9848RO2容积份额0.15980.15790.15420.15130.14850.14570.1431H2O容积份额0.05150.05110.05030.04960.04900.04840.0478三原子气体容积份额0.21140.20900.20450.20090.19740.19410.1909烟气质量8.46728.56468.75938.92159.08389.24619.4083烟气灰粒浓度0.03420.03380.03300.03240.03190.03130.0308表1-3烟气焓温表3.1.4炉热平衡及其燃料消耗量计算见下表表1—4序号名称符号单位公式及计算结果1固体未完全燃烧热损失查附表8-3942气体未完全燃烧热损失查附表8-3903外部冷却损失由图1-1得，D=36.11有尾部受热面0.644灰渣物理热损失，不计算05排烟过量空气系数—查表1—21.366排烟温度由任务书得1307排烟焓kJ/kg查表1—31281.858冷空气温度见任务书309冷空气焓kJ/kg查表1—3，197.44510排烟热损失5.1611锅炉效率89.74912锅炉蒸发量t/h见任务书36.1113过热蒸汽出口焓kJ/kgP=3.92MP，t=450查水蒸气表3331.814给水温度见任务书15015给水焓kJ/kgP=4.9MP,t=170查水蒸气表634.716锅炉总吸热量kw9739217燃料消耗量kg/s5.73118计算燃料消耗量kg/s5.50219制粉系统漏风系数—查附表4-50.120空气预热器出口空气温度见任务书36023空气预热器出口空气焓kJ/kg表1—32415.9925空气预热器吸热量与燃料热量的百分比14.00326保热系数—0.99273.2燃烧室设计及传热算3.2.1燃烧室尺寸的决定（1）炉膛宽度及深度因采用角置直流式燃烧器，炉膛采用正方形截面。查附表8-39取炉膛界面热负荷=2560，炉膛截面F=39.51宽a=6.272膛深b=6.272置60×3的水冷壁管，管间距s=64mm,侧面墙的管数为100根，前后墙的管数为98（2）燃烧室炉墙面积的决定表1—5炉膛结构尺寸序号名称符号单位公式及计算结果1炉膛截面热负荷附录表8-3925602炉膛截面积39.513炉膛宽度取整，64的倍数6.2724第一根凝渣管高设定4.21

续表1—55顶棚宽度a--cos3.7286折焰角前到第一排凝渣管斜段高度设定0.7327折焰角宽度设定1.918折焰角上倾角度设定459折焰角下倾角度设定3010顶棚倾角设定811凝渣管与炉墙距离a-2.54412顶棚高度+tan4.73413折焰角高度tan1.10314—tan1.46915冷灰斗底口宽度设定1.06516冷灰斗倾角设定5517冷灰斗中部宽度3.669

续表1—518冷灰斗高度3.71819冷灰斗斜边长度的一半2.26920炉膛容积热负荷选定16921炉膛容积598.19522侧墙面积95.42323炉膛中部高度10.32524出口窗中心到灰斗中心距离15.57525前墙面积(+++)a129.426后墙面积()a104.32827出口窗面积()a30.99728顶棚面积23.612

续表1—529炉膛总面积2++++479.18330炉膛高度++18.3873.2.2煤粉燃烧器的型式及布置采用角置直流煤粉燃烧器，分布于炉膛四角。燃烧器的中心距冷灰斗上沿为1.73m，每组燃烧器有两个一次风口、两个二次风口和两个废气燃烧器，燃烧器的结构计算见表１—６。表1—6燃烧器结构序号名称符号单位公式及计算结果1计算燃料消耗量BjKg/s表1—44.392燃料收到基低位发热量kJ/kg见任务书230403燃料干燥无灰基挥发分%见任务书6.04理论空气量N/kg表1—16.42695炉膛出口过量空气系数—表1—21.236炉膛漏风系数—表1—20.17空气预热器出口风温C见任务书3908一次风率—参考表8-4选取0.259磨煤废气（三次风率）r-由制粉系统得0.2210磨煤废气及煤粉温度t由制粉系统得15011二次风及送粉热风温度C38012一次风中煤粉浓度Kg/kg0.39113热风比热kJ/kg.c查下的空气比热表1.03614一次风温C先假设，后校核350.0115一次风温下的空气比热kJ/kg.c查下空气比热1.03316燃烧器前的一次风温CB()()(t-t)=r迭代求342.12617炉膛漏风率—/0.08118二次风率—0.4519二次风量/s37.35420一次风量/s19.79921磨煤废气量11.8322一次风速m/s查附表8-272123二次风速m/s查附表8-2747.524磨煤废气（三次风）风速m/s查附表8-275025燃烧器数量Z—四角切圆燃烧方式426每个燃烧器的标准煤出力t/h36003.1127一次风口面积/z0.47128二次风口面积/z0.393229废气（三次风）喷口面积0.118330炉膛宽度am查表1-56.27231炉膛深度bm查表1-56.27232燃烧器间距离m—6.27233炉膛高度m查表1-518.38734下二次风口下沿到冷灰斗转角的距离m选定0.6035燃烧器假想切圆直径m参考选定0.78436燃烧器矩形对角线长度m参考选定8.8737特性比值—1.00—1.00—初步选定8.002—附录图8-8431.7538燃烧器喷口宽度m0.2839燃烧器喷口高度m按QUOTE、QUOTE要求画图所得2.2640燃烧器面积4.04063.2.3燃烧室水冷壁的布置水冷壁采用单排光管水冷壁，光管直径d为60mm，管节距s=64mm,管子悬挂炉墙，管子中心和炉墙距e=0。每面墙宽6272mm，侧墙布置100,前后布置98根水冷壁管子在折角处有叉管，直叉管垂直向上连接联箱，可以承受后墙管子和炉墙的重量，斜叉管组成凝渣管和折焰角。凝渣管有根管子，折焰角上有22根管子，另有4根与联箱相连。侧墙水冷壁向上延伸在折焰角区域和凝渣管区域形成附加受热面。燃烧室结构特性计算见表１—7表1—7炉膛受热面序号名称符号单位公式及计算结果前,后,侧顶棚出口窗1水冷壁管规格mm—6036036032管节距Smm—6484.5—3相对值s/d——1.0671.408—4管中心与炉墙距离emm—030—5相对值e/d——00.5—6角系数—附录图11-100.990.9417炉墙面积—424.57423.61230.9978水冷壁有效辐射面积除去燃烧器占有面积QUOTE416.41921.31530.9979总冷壁有效辐射面积468.73110灰污系数—附录表11-20.4511水冷壁受热面平均热有效性系数—0.4412烟气辐射层有效厚度sm3.64.49613燃烧器中心高度m0.5++0.53.58914燃烧器相对高度—0.195215火焰中心相对高度修正—附录表11-3016火焰中心相对高度—+0.20473.2.4室的传热计算燃烧室的传热计算如下表1—8表1—8炉膛传热计算序号名称符号单位公式及计算结果1热空气温度见表1—43902热空气焓kJ/kg见表1—43386.83冷空气温度见表1—4304冷空气焓kJ/kg见表1—4254.45炉膛漏风系数-查表1-20.16煤粉系数漏入风系数-查表1-40.17空气预热器热空气份额—见表1—41.038空气进入炉膛的热量kJ/kg+(+)3539.2849燃料有效放热量kJ/kg24785.810理论燃烧温度查表1—3(）1800.1K+2732073.111炉膛出口烟温先假定，在校核1060K+27313655.612炉膛出口烟焓kJ/kg查表1—3(）13652.7413烟气平均热容量KJ/(kg.)15.04314容积份额水蒸汽／三原子气体—查表1—2(）0.2315烟气密度Kg/N1.352516飞灰浓度查表1—2(QUOTE）0.019517飞灰颗粒平均直径查附表11-4用钢球滚筒磨煤机1318三原子气体分压MPa0.020319三原子气体辐射减弱系数0.814320灰粒辐射减弱系数1.72721焦炭辐射减弱系数—无烟煤1—悬浮燃烧0.1—经验数据10.21.0222火焰辐射减弱系数3.56123火焰辐射吸收率—1.624火焰黑度—0.79825炉膛黑度—0.9026火焰中心高度系数Ｍ—查附表12得0.457727炉膛出口烟温K1333.2℃1060.228炉膛出口烟焓查表1—3(QUOTE）13655.6129炉内辐射热量11048。9430辐射受热面热负荷103．483.2.5烧室辐射吸热量分配燃烧室辐射吸热量中有部分由凝渣管和高温过热器吸收凝渣管直接吸收燃烧室的辐射热量⑴辐射受热面是燃烧室的出口窗，凝渣管吸收的热量与凝渣管束的角系数有关。由/d=4.267，x=0.32.现凝渣管有三排，总的角系数:=1-=1-=0.6856凝渣管辐射受热面为：＝由于出口窗位于燃烧室上部，热负荷比较小，需要计算沿高度的热负荷不均匀系数。出口窗中心的高度为，从冷灰斗中心到炉顶的高度为，根据＝,和燃烧器中心相对高度（查图15-4的2线），查得=0.7；凝渣管吸收的辐射热量为：＝0.7×103.48×21.252=1539.41⑵高温过热器直接吸收燃烧室的辐射热量：＝0.7×103.48×9.745＝705.89水冷壁的平均辐射受热面热负荷：3.3凝渣管的传热计算凝渣管是错列布置，由后墙水冷壁延伸而成，没四根相邻的管子组成第一、二、三排和折焰角，所以凝渣管的横向节距为464mm3.3.1凝渣管结构的特性计算表1—9凝渣管结构序号名称符号单位公式及计算结果1管子规格mm—2横向管子节距mm—263纵向管子节距2573横向相对节距—4.38纵向相对节距4.284每排管子数目n根设定245第一排凝渣管高度m查表1.546第三排凝渣管与折焰角距离m0.1247前两排凝渣管间低斜边长m0.30378第三排凝渣管低斜边长m0.2979第二排凝渣管高度m4.109210第三排凝渣管高度m4.218411凝渣管出口高度m4.54012每根管算长：第一排m5.32第二排4.98第三排4.6313凝渣管受热面面积H67.52814侧墙水冷壁附加受热面面积7.84415计算受热面面积75.37216烟气辐射层有效厚度sm1.16817烟气流通截面23.053.3.2凝渣管的传热计算表1—10凝渣管的传热计算序号名称符号单位公式及计算结果1入口烟温℃查表1—81060.22入口烟焓查表1—813655.63出口烟温℃先假定，后校核995.44出口烟焓查表1—3(QUOTE）12737.75烟气热平衡放热量915.736平均烟温℃1027.87烟气容积查表1—2(QUOTE）8.20428水蒸汽容积份额－查表1—2(QUOTE）0.04619三原子气体容积份额－查表1—2(QUOTE）0.200710烟气重度1.35211飞灰浓度查表1—2(QUOTE）0.019512飞灰颗粒平均直径查表1—81313烟气流速7.3214烟气对流放热系数49.4315三原子气体辐射减弱系数0.82616飞灰辐射减弱系数1.75517烟气辐射吸引力－0.30118烟气黑度－0.2619管内工质温度t℃饱和温度（P=11.02MP）254.720管壁灰污层温度℃334.721烟气辐射放热系数－0.467式（12-47）65.4522烟气总放热系数114.8823热有效性系数附录表120.624传热系数－68.9625平均温压K773.126传热量℃915.3327误差%0.0443.4过热器的传热计算从锅筒出来的饱和蒸汽先到凝渣管上方的蒸汽联箱，经过顶棚管到第一级对流过热器的入口联箱，蒸汽通过悬挂的蛇形管逆流至出口联箱，最后两圈管束是顺流布置，这样可以避免出口管和顶棚管的交叉，并使过热蒸汽出口在烟气温度较低处，以避免蒸汽管壁温过高而烧坏。从第一级过热器出口联箱出来的蒸汽进入喷水减温器，该喷水由锅筒引出的饱和蒸汽冷凝而得，冷却水采用进入省煤器前的给水。蒸汽经过减温后进入第二级过热器的入口联箱，蒸汽在第二级过热器中先逆流后顺流，此处第一圈管束是逆流，其余均顺流，同样可以使过热器出口的高温蒸汽处在较低温的烟气流中。第二级过热器的第一、二排管组成四排错列管，使节距增大，防止堵灰，其余均为顺列布置。由于一组受热面内有错列、顺列布置，而计算时的平均温压是按整组受热面计算的，因此传热系数也要按整组受热面的平均值，此时采用加权平均法横向节距、纵向节距、烟气流通截面、对流放热系数、灰污系数、，最后算出传热系数。第二级过热器的结构特性计算见表1—11，传热计算见表1—12.第一级过热器的结构特性计算见表1—13，传热计算见表1—14.计算中假定减温水量为1.25kg/s，可使减温幅度，相应减温幅度。3.4.1第二级(高温)过热器结构表1—11第二级(高温)过热器结构计算序号名称符号单位公式及计算结果1管子规格mm—2折焰角前端距顶棚高度m等于凝渣管出口高4.5403错列管束横向节距mm222纵向节距mm设定1504横向相对节距－5.268纵向相对节距－3.5715横向管排数排按取值，边距＝115286纵向管排数排—447前排管距折焰角前端距离mm自选5808前排管截面高度mm39609前排管高度mm327010后排管高mm3100.311平均管长mm3185.212受热面47.0513管束顺列横向节距设定11114纵向节距mm设定160设定60平均11015横向相对节距－2.64316纵向相对节距－2.61917横向管排数排－5618纵向管排数排－619悬挂吊管宽度mm11020每排管高度m3.0221倾斜管段长m平均值，包括错列区0.942822每根管平均长度m3.962823受热面175.6024错列，顺列受热面H222.6525加权平均横向节距mm134.4626加权平均纵向节距mm118.45327横向相对节距－3.20128纵向相对节距－2.82029辐射层有效厚度sm0.39730蒸汽流通截面0.10831错列区烟气流通截面19.68032顺列区烟气流通截面10.12333平均烟气流通截面11.3134两侧水冷壁附加受热面20.93235折焰角倾斜长度m设定1.78736折焰角处水管根数根2137折焰角附加受热面3.20338顶棚管附加受热面7.21339辐射空间m凝渣管0.70440管簇深度m1.1141最后排高度－m－2.89742悬吊管处高度－m－2.8473.4.2第二级（高温）过热器传热计算表1—12第二级（高温）过热器传热计算序号名称符号单位公式及计算结果1凝渣管的横向相对节距—查表1—94.382单排管的角系数—查附图3得0.323凝渣管总角系数—0.6864出口窗面积查表1—529.6075凝渣管辐射受热面20.316出口窗中心高度查表1—515.96857冷灰斗中心到炉顶距离查表1—518.68958出口窗相对高度—0.85449燃烧器中心相对距离—查表1—70.20510炉膛高度热负荷不均匀系数—查附图20.711辐射受热面热负荷—查表1—8104.0412直接吸收炉膛辐射热177.313入口烟温℃查表1—10995.414入口烟焓查表1—1012737.315蒸汽出口温度℃任务书45016蒸汽出口焓见表1—43332.417蒸汽入口温度℃假定33818蒸汽入口焓p=10.3MPa,查蒸汽表3062.1919蒸汽吸热量2221.0220附加受热面吸热量假定，其中顶棚为100，水冷壁为34040521烟气放热量2448.7222烟气出口焓10285.523烟气出口温度℃查表1—3（QUOTE）812.124平均温度℃903.7525烟气容积查表1—2（QUOTE）8.25326水蒸气容积份额－查表1—2（QUOTE）0.046127三原子气体容积份额－查表1—2（QUOTE）0.199528烟气密度1.35229飞灰浓度查表1—2（QUOTE）0.019430飞灰颗粒平均直径查表1—81331烟气流速13.8132错列区对流放热系数查附图483.41833顺列区对流放热系数查附图675.86734烟气平均对流放热系数77.46335蒸汽平均温度℃39436蒸汽比容查水蒸汽表0.072637蒸汽流速24.32138蒸汽放热系数查附图11129639三原子三气体辐射减弱系数3.31440飞灰辐射减弱系数1.86641烟气辐射吸收力－0.205642烟气黑度－0.185843灰污系数查附图0.00711选用0.004344平均灰污系数0.004745管壁灰污层温度℃633.61246辐射放热系数查附录图1042.17647修正后辐射放热系数59.56848烟气总放热系数137.03149热有效系数－查附录表90.650传热系数K75.24251纯逆流温差℃529.684修正系数－查附图70.98平均温差℃519.0952传热量1980.89253冷壁附加受热面24.135平均温压℃871.06传热系数K取主受热面的K75.242传热量360.32454顶棚附加受热面查表1—107.213平均温压℃808.35传热系数K取主受热面的K75.242传热量99.93455总传热量2441.1556误差%0.30957主过热器热量误差%0.38158汽包出口蒸汽焓查水蒸气表2798.959减温水量先假设,后校核1.2560顶棚受热面出口蒸汽焓2811.4961顶棚受热面出口蒸汽温度℃查水蒸气表258.33.4.3第一级（低温）过热器结构表1—13第一级（低温）过热器结构序号名称符号单位公式及计算结果1管子规格—2横向管子节距设定90.53纵向管子节距设定784横向相对节距－2.38165纵向相对节距—2.05266横向管排数排677纵向管排数排设定248管排至悬吊管距离设定6909烟道宽度h设定2.60010每排管高度2.211每根管子平均长度28.99412顶棚管子长度2.484013受热面H483.6814辐射层有效厚度0.178715蒸汽流通截面0.101116烟气流通截面10.67917辐射空间0.918管簇深度1.79419下底宽度2.4843.4.4第一级（低温）过热器传热计算表1—14第一级（低温）过热器传热计算序号名称符号单位公式及计算结果1入口烟温查表1—12812.12入口烟焓见表1—1210285.53蒸汽入口温度见表1—12258.34蒸汽入口焓见表1—122811.495减温水量见表1—121.25

续表1—146减温水焓查表1—41108.57高温过热器入口蒸汽焓查表1—123062.48低温过热器出口蒸汽焓3132.459低温过热器出口蒸汽温度由p=4.1MPa查蒸汽表365.810蒸汽吸收量2548.711烟气出口焓7733.4612烟气出口温度查表1—3（QUOTE）619.1613平均烟温715.6314烟气容积查表1—2（QUOTE）8.35115水蒸气容积份额——查表1—2（QUOTE）0.045516三原子气体容积份额——查表1—2（QUOTE）0.197317烟气密度1.35118飞灰浓度查表1—2（QUOTEQUOTE）0.019219烟气流速12.62820烟气对流放热系数查附图12-682.2321蒸汽平均温度312.0522蒸汽比容由p=4.2MPa查蒸汽表0.0574423蒸汽流速20.5124蒸汽放热系数查附图12-6144025三原子气体辐射减弱系数5.47326飞灰辐射减弱系数2.07327烟气辐射吸收力——0.13528烟气黑度——0.12629灰污系数——0.004330管壁灰污层温度428.0331辐射放热系数查图12-1515.8132修正后辐射放热系数22.7333烟气总放热系数110.3134有热效性系数——查附表12-50.635传热系数57.8636平均温压计算399.66

续表1—1537传热量2547.838误差0.0353.5炉膛传热量的分配⑴炉膛总有效吸热量为：=94554KW（见表1—4） ⑵炉膛总传热量为：=KW(见表1—8)⑶凝渣管区域传热量为：=KW（见表1—10）二级过热器传热量为：==KW(见表1—12)一级过热器传热量为：=KW(见表1—14)煤需要吸收的热量（上级、下级）：=94554-（56237.26+4018.43+10716.65+11184.84）=12396.82KW⑺空气预热器吸收的热量为：=（+0.5）（）＝4.39×（1.03+0.5×0.06）×（3386.8-254.4）＝14576.31KW(见表1—8)烟温度校核为：=—++＝7733.46－（）＋0.06×（）＋0.04×254.4＝1691.4查表1—3得：排烟温度为=134.47与假设值130相差4.47。所以，计算合格3.6省煤器和空气预热器传热计算省煤器与空气预热器为双级布置，沿气流方向顺序为：上级省煤器，上级空气预热器，下级省煤器，下级空气预热器。传热计算顺序同布置顺序。省煤器布置两级受热面，采用水平蛇形管束受热面。省煤器布置在侧墙，采用单面进水的方式。空气预热器有上下两级，采用管式预热器。上级空气预热器有一个管组，由四个并列管箱组成。下级空气预热器有两个管组，每个管组由四个并列管箱组成。上级省煤器的结构计算见表1—15，传热计算见表1—16下级省煤器的结构计算见表1—17，传热计算见表1—183.6.1上级（高温）省煤器结构表1—15上级（高温）省煤器结构序号名称符号单位公式及计算结果1管子规格mm—2横向节距mm—903纵向节距mm—604横向相对节距——2.81255纵向相对节距——1.8756横向双排数排—287横向单排数排-1278平均横向排数排(+)/227.59纵向排数排—1610并联管数n根+5511管子弯曲半径Rmm6012省煤器前空间高度mm—400013烟道宽度am—6.414烟道深度ma-2×0.126.1615每排管长bm(+2×60)2.5516受热面布置管长m+nR2782.97117最上面二排管长mn331.7618靠墙个二排管长m2()168.89619进出口穿墙区m16.50020弯头m72.57121有效受热面管长m2488.10822受热面积Hm250.00123烟气流通截面积10.467624辐射层有效厚度0.029225水流通截面sm0.16463.6.2上级（高温）省煤器传热计算表1—16上级（高温）省煤器传热计算序号名称符号单位公式及计算结果1入口烟温查表1—14619.162入口烟焓查表1—147733.463省煤器吸热量（上、下级）KW12396.824汽包出口蒸汽汽化潜热rP=4.3Mp查水蒸汽表1690.9405水出口焓1115.66水出口温度P=4.3Mp查水蒸气表251.6697沸腾度X欠焓0.08水入口温度先假定，后校核211.09水入口焓P=4.6Mp查水蒸汽表903.17610水吸热量1782.2411烟气出口焓5951.312烟气出口温度查表1—3（QUOTE）488.1513平均烟温553.65514平均水温t231.334715水比容茶水蒸气表0.001216水流速1.524617烟气容积查表1—3（）8.46518水蒸气容积份额——查表1—3（）0.045119三原子气体容积份额——查表1—3（QUOTE）0.194920烟气密度1.35221飞灰浓度查表1—3（QUOTE）0.018922烟气流速10.42523烟气对流放热系数查附图91.63124三原子气体射减弱系数6.38825飞灰辐射减弱系数2.33926烟气辐射吸收力kps——0.143627烟气黑度——0.133828管壁灰层温度——t+60291.33529辐射放热系数查附图9.011330修正辐射放热系数12.889931灰污系数查附图0.0015632传热系数K95.62133平均温压324.63434传热量Q1767.7735误差0.8123.6.3下级（低温）省煤器结构表1—17下级（低温）省煤器结构序号名称符号单位公式及计算结果1管子规格mm—32×32横向节距mm—72.53纵向节距mm—604横向相对节距___2.26565纵向相对节距___1.8756横向排数双排数排—36

续表1—177横向排数单排数排—358横向排数排35.59纵向排数排—3210并联管数根7111管子弯曲半径mm6012下级省煤器中空高度mm—0.613烟道宽度m—6.4014每排管长m6.1615烟道深度m2.65816受热面布置管长m7190.317每组嘴上面二排管长m874.7218靠墙各二排管长m344.9619进出口穿墙区m装防磨板处21.3020弯头及中间直段m200.7521有效受热面管长m6490.4722受热面积H652.4923烟气流通截面积9.8724辐射层有效厚度0.037725水流通截面sm0.12703.6.4下级（低温）省煤器传热计算表1—18下级（低温）省煤器传热计算序号名称符号单位公式及计算结果1入口烟温查表1—20340.1172入口烟焓查表1—204250.973给水焓查表1—41704给水温度查表1—4721.655减温水放出热量57.396水实际入口焓779.07水入口温度P=4.9Mp查水蒸气表179.318水出口温度查表1—16211.09水出口焓查表1—16903.210水吸热量1042.411漏风系数——查表1--20.0212烟气出口焓3211.09213烟气出口温度查表1—2256.7414平均烟温298.4315平均水温195.216水比容查水蒸气表0.0011717水流速1.1418烟气容积查表1—28.79219水蒸气容积份额——查表1—20.044120三原子气体容积份额——查表1—20.188321飞灰浓度查表1—20.018322烟气密度1.34823飞灰颗粒直径查表1--81324烟气流速8.18525烟气对流放热系数查附图12-780.71526三原子气体射减弱系数8.04427飞灰辐射减弱系数2.8428烟气辐射吸收力——0.13829烟气黑度——0.12930管壁灰层温度236.031辐射放热系数查附图4.02132修正辐射放热系数4.53533灰污系数0.00234传热系数72.8335平均温压97.336传热量1053.337误差-1.0813.6.5上级（高温）空气预热器的结构表1—19上级（高温）空气预热器的结构序号名称符号单位公式及计算结果1管子规格mm—2横向节距—60纵向节距—403横向相对节距1.5纵向相对节距14横向管排数排设定1045沿空气流向管排数排—646管子根数根66567烟道宽度6.52

续表1—198烟道深度2.629管箱距离—8010管箱高度—4.211总受热面3381.212空气流通截面8.90413烟气流通截面7.1573.6.6上级（高温）空气预热器传热计算表1—20上级（高温）空气预热器传热计算序号名称符号单位公式及计算结果1烟气入口温度查表1—16488.152烟气入口焓查表1—165951.33空气入口温度先假定，后校核1984空气入口焓查1—3（）1691.785空气出口温度查表1—43906空气出口焓查表1—43386.87平均空气温度2948平均空气焓2531.39出口过量空气系数——进炉膛的热空气份额1.03

续表1—2010空气吸热量1771.311烟气出口焓4250.9712烟气出口温度查表1—2（）340.1713平均烟温414.1614烟气体积查表1—2（）8.62915烟气流速13.32316相对管长——113.51417水蒸气容积份额——查表1-2（）0.044518烟气侧放热系数查附图38.01419空气流速6.87720空气侧放热系数查附图12-765.99121利用系数——查附表12-90.7522传热系数18.6523入口温压98.1524出口温压142.1725逆流温压139.7626大温降19227小温降147.9628参数——0.5129参数——1.29830温压修正系数——查附图12-40.8831温压122.9932传热量1766.633误差0.2633.6.7下级（低温）空气预热器结构表1—21下级（低温）空气预热器结构序号名称符号单位公式及计算结果上管组下管组综合值1管子规格—-2横向节距—6464-纵向节距—4141-3横向相对节距1.61.6-纵向相对节距1.0251.025-4横向管排数排设定9292-5沿空气流向管排数排—6856-6管子根数根6256515257047管子高度—5050-8管箱距离—3.153.15-9烟道宽度6.0926.092-10烟道深度2.8272.335-11总受热面2383.511962.894346.4112空气流通截面--7.1313烟气流通截面—--6.133.6.8下级（低温）空气预热器传热计算表1—22下级（低温）空气预热器传热计算序号名称符号单位公式及计算结果1烟气入口温度查表1—18256.742烟气入口焓查表1—183211.0923空气入口温度查表1—4304空气入口焓查表1—4254.45空气出口温度查表1—201986空气出口焓查表1—201691.787平均空气温度1148平均空气焓973.099出口过量空气系数——1.0610空气吸热量1502.111烟气出口焓1704.7712烟气出口温度查表1—3135.513平均烟温196.1214烟气体积查表1.28.95515烟气流速11.0216相对管长—85.13517水蒸气容积份额—查表1—20.043518烟气侧放热系数查附图37.44019空气流速5.86220空气侧放热系数查附图65.8121利用系数—查附表0.722传热系数18.69623入口温压58.7424出口温压105.525逆流温压86.17726大温降16827小温降121.2428参数—0.53529参数—1.38630温压修正系数—查附图0.94431温压81.35132传热量1505.8633误差-0.253.7计算结果汇总表1—23热力计算结果汇总表序号名称符号单位炉膛凝渣管第二级过热器第一级过热器上级省煤器上级空预热器下级省煤器下级空预热器1烟气出口温度1060.2995.4812.1619.16488.15340.17256.74135.52介质进口温度254.7254.7338258.3211198179.3303介质出口温度254.7254.7450365.8251.73902111984介质平均流速--24.320.51.56.91.15.95烟气平均流速-7.3213.1212.6289.813.3238.18511.026平均温压-773.1519.09399.66324.634122.9997.381.357传热系数-68.9675.24257.8695.62118.6572.818.696

续表1—238受热面积—67.528222.65483.682503364.96652.4924358.0269附加受热面积—7.84431．348—————10总传热56237.264018.4310716.6511184.847824．07776．04574．566594．211烟道宽度m6.2726.2726.2726.2726.46.526.46.092附表表1各种炉型下烟气中带走灰分的份额炉型层燃炉沸腾炉干态除渣煤粉炉液态除渣煤粉炉旋风炉0.1～0.30.25～0.60.90～0.950.6～0.70.1～0.15表2炉膛出口过量空气系数燃料无烟煤贫煤劣质烟煤烟煤褐煤油页岩重油及燃气链条炉排炉1.30～1.50——往复炉排炉1.30～1.50——抛煤机械炉炉排1.30～1.40——固态排渣煤粉炉1.20～1.251.15～1.201.20—液体排渣煤粉炉1.20～1.251.15～1.20——沸腾炉1.10～1.20——燃油及燃气炉—1.05～1.10表3额定负荷时制粉系统、炉膛和对流烟道的漏风系数系统或烟道名称漏风系数系统或烟道名称漏风系数钢球磨中间储藏式0.1再热器0.03中速磨直吹式0.04省煤器单级布置0.03煤粉炉炉膛0.05～0.1省煤器两级布置的每一级0.02屏式过热器、凝渣管0管式空预器单级布置0.05过热器占据整个水平烟道0.05管式空预器多级布置每一级0.03过热器多级布置时的每一级0.03回转式空气预热器0.2表4不同煤粉燃烧的一次风率煤种干燥无灰基挥发份含量一次风率直流燃烧器旋流燃烧器无烟煤2～80.15～0.2贫煤8～190.15～0.2烟煤20～300.25～0.330～400.30.3～0.4褐煤40～50～0.35～0.4油页岩80～900.5～0.6泥煤70表5切向燃烧直流煤粉燃烧器的过量空气系数和一、二、次风速的范围无烟煤和贫煤烟煤和褐煤（ｍ/s）（ｍ/s）（ｍ/s）（ｍ/s）一、二次风1.05～1.1518～2440～55≤1.520～3540～60三次风—40～60——40～60—表6炉膛容积热负荷统计值煤种固体排渣炉液态排渣炉开式炉膛半开式炉膛熔渣段无烟煤110～140≤145≤169523～698贫煤116～163151～186163～198523～698烟煤140～198≤186≤186523～640褐煤93～151表７固体排渣炉炉膛热负荷及其他有关数据燃料种类许用容积负荷固体未完全燃烧损失（％）固体未完全燃烧损失（％）炉膛出口过量空气系数飞灰份额锅炉出力D(kg/s)锅炉出力D(kg/s)锅炉出力D(kg/s)71014≥2071014≥20<20≥20无烟煤140４～６01.2～1.250.95贫煤160２01.2～1.250.95烟煤26021018517553２～３1～1.50.501.20.95洗中煤1602～３01.20.95褐煤29024521018531.5-２１-２0.5～10.501.20.95油岩页1150.5～101.20.95表８切向燃烧直流式煤粉燃烧器炉膛截面热负荷的上限值锅炉蒸发量D炉膛截面热负荷的上限值[t/h][kg/s]ST<1300℃S