361㎏S(130th)中压燃煤锅炉的热力计算lox.docx

《361㎏S(130th)中压燃煤锅炉的热力计算lox.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《361㎏S(130th)中压燃煤锅炉的热力计算lox.docx（108页珍藏版）》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。

1、内蒙古科技大学课程设计说明书36.11/SS（1330t/h）中中压燃煤煤锅炉的的热力计计算 目 录1 设计资资料及参参数22 燃料特特性23 确定锅锅炉的基基本结构构34 辅助计计算3（1）燃燃烧产物物容积计计算3（2）空空气平衡衡及焓温温表4（3）锅锅炉热平平衡及燃燃料消耗耗量计算算75 燃烧烧室设计计及传热热计算88（1）燃燃烧室尺尺寸的决决定8（2）煤煤粉燃烧烧器的型型式及布布置100（3）燃燃烧室水水冷壁布布置133（4）燃燃烧室辐辐射吸热热量的分分配1556 凝渣管管的传热热计算1167 过热器器的传热热计算1198 炉膛受受热量的的热量分分配2889 省省煤器和和空气预预热器传传

2、热计算算29100 计计算结果果汇总表表41111 参参考文献献42附表422附图499设计总结结641 设计资资料及参参数1） 锅炉额定定蒸汽量量：2） 蒸汽参数数： 汽包工作作压力：。 过热蒸汽汽压力：。 过热蒸汽汽温度： 给水温度度：15503） 给水压力力：4） 排污率：5） 排烟温度度假定值值：14406） 热空气温温度假定定值：7） 冷空气温温度：2 燃料特特性1）燃料料名称：混合烟烟煤12）煤的的收到基基成分：碳477.6%氢3.0%氧8.8%氮0.9%硫0.5%灰分226.00%水分113.33%3）煤的的干燥无无灰基挥挥发分338.00%4）灰熔熔点特性性：DT=112500

3、ST=114000FT=1140005）煤的的可磨度度6）煤的的收到基基低位发发热量：3 确定锅锅炉的基基本结构构采用单锅锅筒型布布置，上上升烟道道为燃烧烧室及凝凝渣管。水水平烟道道布置两两级悬挂挂对流过过热器。布布置两级级省煤器器及两级级管式空空气预热热器。整个炉膛膛全部布布满水冷冷壁，炉炉膛出口口凝渣管管簇由锅锅炉后墙墙水冷壁壁延伸而而成，在在炉膛出出口处采采用由后后墙水冷冷壁延伸伸构成的的折焰角角，以使使烟气更更好的充充满炉膛膛。采用用光管水水冷壁。对流过热热器分两两级布置置，由悬悬挂式蛇蛇形管束束组成，在在两级之之间有锅锅炉自制制冷凝水水 喷水水减温装装置，由由进入锅锅炉的给给水来冷冷

4、却饱和和蒸汽制制成凝结结水，回回收凝结结放热量量后再进进入省煤煤器。省煤器和和空气预预热器采采用两级级配合布布置，以以节省受受热面减减少钢材材消耗量量。锅炉采用用四根集集中下降降管，分分别供水水给122组水冷冷壁系统统。燃烧方式式采用四四角布置置的直流流燃烧器器。根据煤的的特性选选用中速速磨煤机机的负压压直吹系系统次风风。4 辅助计计算（1）燃燃烧产物物容积计计算 煤完完全燃烧烧（=11）时理理论空气气量及燃燃烧产物物容积计计算见表表1表11 初初始数据据序号名称符号单位公式及计计算结果1理论空气气容积/ kgg0.08889(Carr+0.3755Sarr)+00.2665Haar-00.0

5、3333OOar4.7552三原子气气体容积积/ kgg0.0118666(Caar+00.3775Saar)0.8993理论氮气气容积/ kgg0.0008Naar+00.799V3.7664理论水蒸蒸汽容积积/ kgg0.1111Haar+00.01124MMar+0.001611V0.57785理论烟气气容积/ kgg+.5222976飞灰中纯纯灰份额额0.9557烟气中飞飞灰质量量浓度Kg/kkg0.24478煤的折算算灰分g/MJJ56.0059（2）空空气平衡衡及焓温温表 1）烟烟道各处处过量空空气系数数、各受受热面的的漏风系系数及不不同过量量空气系系数下燃燃烧产物物的容积积列于表

6、表2中中，炉膛膛出口处处过量空空气系数数按表442取取。表22 烟烟气特性性名称及公公式符号单位炉膛及炉炉渣管第二级过过热器第一级过过热器上级省煤煤器上级空气气预热器器下级省煤煤器下级空气气预热器器漏风系数数a0.10.01150.01150.0220.0330.0220.033出口处过过量空气气系数1.2001.21151.2331.2551.2881.3001.333平均空气气系数1.2001.200751.222251.2441.26651.2991.3115水蒸汽容容积0.599340.599400.599510.599650.599840.600030.60022烟气总容容积6.19

7、9516.233136.300376.433946.500886.622956.75501水蒸汽容容积份额额0.099580.099340.099440.099260.099190.088970.08892三原子气气体容积积份额0.144390.144310.144140.133850.133700.133450.13321三原子气气体总容容积份额额0.244240.233840.233580.233110.222890.222420.22213烟气质量量kg/kkg8.188488.233128.322438.433288.588978.744308.89981飞灰浓度度kg/kkg0033

8、020.033000.022970.022930.022880.022830.02278各受热面面的漏风风系数按按表43取。空空气预热热器出口口热空气气的过量量空气系系数：2)不同同过量空空气系数数下燃烧烧产物的的焓温表表见表3。表33 烟烟气焓温温表（见下表表）108烟气焓-温表烟气温度度/oCVRO22=1.118(mm3/kgg)VoN22=5.1147(m3/kgg)VOH22O=0.6683(m3/kgg)Ioy(kj/kg)Gfh=0.1128(kj/kg)Vok=6.55(m3/kgg)Iy=IIoy+Ifhh+(-11)IookCCO22/(kkj/mm3)IRO22=VROO

9、2CCO22/(kkj/kkg)C N22I N22= VVoN2C N22/(kkj/kkg)C H22OIRO22= VVOH2OO C HH2O/(kkj/kkg)Ioy= IRRO2+ I NN2+ IROO2Cfh(kjj/m33)Ifh= GffhCfh(kjj/kgg)Ck(kj/m3)Ik= VokCk(kkj/kkg)1gr,Igr,IIsm,Iky,Ism,IIky,II/(kjj/m33)/(kjj/m33)1.2001.200751.222251.2441.26651.2991.3115100.00 170.03 200.64 129.58 666.95 150.52

10、102.81 970.39 80.880 10.334 132.43 860.8012511.888 200.00 357.46 421.80 259.92 13377.811 304.46 207.95 19677.566 169.10 21.664 266.36 17311.34424911.299 25344.577 300.00 558.81 659.40 392.01 20177.688 462.72 316.04 29933.111 263.70 33.775 402.69 26177.49937200.500 37855.933 400.00 771.88 910.82 526.

11、52 27100.000 626.16 427.67 40488.488 360.00 46.008 541.76 35211.44449399.711 50277.755 51155.788 500.00 994.35 11733.333 663.80 34166.588 794.85 542.88 51322.799 458.50 58.669 684.15 44466.98861800.933 62588.766 63699.933 600.00 12244.666 14455.100 782.52 40277.633 968.88 661.75 61344.477 559.80 71.

12、665 829.74 53933.31174066.144 75000.522 700.00 14611.888 17255.022 947.52 48766.899 11488.844 784.66 73866.566 663.20 84.889 978.32 63599.08887900.966 88866.355 800.00 17044.888 20111.766 10933.600 56288.766 13344.400 911.40 85511.911 767.20 98.220 11299.122 73399.288101773.002 900.00 19522.288 2303

13、3.699 12411.555 63900.266 15266.044 10422.299 97366.233 873.90 111.86 12822.322 83355.088115115.111 115777.662 10000.000 22033.500 26000.133 13911.700 71633.088 17222.900 11766.744 109339.995 984.00 125.95 14377.300 93422.455129334.339 11000.000 24588.399 29000.900 15433.855 79466.200 18755.611 1281

14、1.044 121228.114 10966.000 140.29 15944.899 103666.779143441.778 12000.000 27166.566 32055.544 16977.166 87355.288 21322.288 14566.355 133997.117 12066.000 154.37 17533.444 113997.336158331.001 13000.000 29766.744 35122.555 18522.766 95366.166 23433.644 16000.711 146449.442 13600.000 174.08 19144.25

15、5 124442.663173112.002 14000.000 32399.044 38222.077 20088.722 103338.888 25599.200 17477.933 159008.888 15711.000 201.09 20766.200 134995.330188009.003 15000.000 35033.100 41333.666 21666.000 111448.440 27799.055 18988.099 171880.115 17588.000 225.02 22388.900 145552.885203115.775 16000.000 37688.8

16、00 44477.188 23244.488 119664.110 30011.766 20500.200 184661.448 18300.000 234.24 24022.888 156118.772218119.447 17000.000 40366.311 47622.855 24844.044 127885.335 32299.322 22055.633 197553.883 20666.000 264.45 25677.344 166887.771233555.882 18000.000 43044.700 50799.555 26433.666 136006.992 34588.

17、344 23622.055 210448.551 21844.000 279.55 27311.866 177557.009248779.448 19000.000 45744.066 53977.399 28044.211 144333.227 36900.377 25200.522 223551.118 23588.000 301.82 28988.833 188442.440264221.449 20000.000 48444.200 57166.166 29655.000 152660.886 39255.600 26811.188 236558.220 25122.000 321.5

18、4 30655.600 199226.440279665.001 21000.000 51155.399 60366.166 31277.533 160997.440 41633.255 28433.500 249777.006 26400.000 337.92 32333.799 210119.664295118.990 22000.000 53866.488 63566.055 32899.222 169229.662 44011.988 30066.555 262992.221 27600.000 353.28 34011.644 221110.666310667.663 3）锅炉炉热平

19、衡衡及燃料料消耗量量计算表44 热热平衡及及燃料消消耗量计计算序号名称符号单位公式及计计算结果1固体未完完全燃烧烧损失% 查附表表712气体未完完全燃烧烧损失% 查附表表703外部冷却却损失%由图33得，DD=366.1kkg/ss,有尾尾部受热热面0.6664灰渣物理理热损失失%05排烟过量量空气系系数查表21.3336排烟温度度见任务书书1407排烟焓kJ/kkg查表313422.1558冷空气温温度C见任务书书309冷空气焓焓kJ/kkg查表3188.110排烟损失失%(_)6.0112211锅炉效率率%100-92.33278812锅炉蒸发发量DKg/ss见任务书书36.1113过热蒸

20、汽汽出口焓焓kJ/kkgP=3.9MPPa,tt=4550,查水水蒸气表表33322.58814饱和水焓焓kJ/kkgP=4.3MPPa查水水蒸气表表11077.522115给水温度度见任务书书15016给水焓kJ/kkgP=4.9MPPa,tt=1770查水蒸蒸气表635.0317排污率%见任务书书218锅炉总吸吸热量kwD(-)+D(-)97677819燃料消耗耗量BKg/ss5.8883620计算燃料料消耗量量BiKg/ssB(1-)5.8224721制粉系统统漏风系系数查附表330.04422空气预热热器出口口空气温温度C见任务书书33023空气预热热器出口口空气焓焓kJ/kkg查表3

21、21111.09924空气预热热器吸热热量kJ/kkg(-)2038825空气预热热器吸热热量与燃燃料量的的百分比比%11.33426保热系数数0.999295 燃烧烧室设计计及传热热计算1.燃烧烧室尺寸寸的决定定（1）因因采用角角置直流流式燃烧烧器，炉炉膛采用用正方形形截面。按按表839取取炉膛截截面热负负荷=。炉膛膛截面FF=411.211，取炉炉膛宽aa=64400mmm，炉炉膛深bb=64400mmm，布布置60*3的水水冷壁，管管间距，侧面墙墙的管数数为 1101 根，前前后墙的的管数为为99根。（2）燃燃烧室炉炉墙面积积的决定定5炉炉膛结构构尺寸序号名称符号单位公式及计计算结果1炉

22、膛截面面热负荷荷Kw/查表840252662炉膛截面面积F41.2213炉膛宽度度am取整，664的倍倍数6.40004第一根凝凝渣管高高m设定5.15顶棚宽度度ma-ccos3.8886折焰角前前端到第第一排凝凝渣管斜斜管段长长m设定0.73347折焰角宽宽度m设定1.8888折焰角上上倾角设定459折焰角下下倾角设定3010顶棚倾角角设定811凝渣管与与炉墙距距离m2.522012顶棚高度度m+tann5.644513折焰角高高度mtan1.09914mtan1.45515冷灰斗底底口宽度度m设定1.066216冷灰斗倾倾角设定5517冷灰斗中中部宽度度m3.400018冷灰斗高高度m3.

23、811019冷灰斗斜斜边长度度的一半半m2.33320炉膛容积积热负荷荷kJ/选定表6637717821炉膛容积积588.422侧墙面积积91.99023炉膛中部部高度m8.48824出口窗中中心到灰灰斗中心心高m14.22100025前墙面积积(+)a11255.47726后墙面积积()a93.99627出口窗面面积()a37.33728顶棚面积积25.00829炉膛总面面积2+465.677730炉膛总高高m+17.44802.煤粉粉燃烧器器的型式式及布置置采用角置置直流式式煤粉燃燃烧器，分分布于炉炉膛四角角。燃烧烧器的中中心距冷冷灰斗上上沿为11.733m。每每组燃烧烧器有两两个一次次风

24、口、两两个二次次风口和和两个废废气燃烧烧器，燃燃烧器的的结构计计算见表表6。表66燃烧器器结构序号名称符号单位公式及计计算结果1计算燃料料消耗量量kg/ss查表45.822472燃料收到到基低位位发热量量kJ/kkg见任务书书1798813燃料干燥燥无灰基基挥发分分%由任务书书初始数数据得384理论空气气量N/kgg由表1得4.7555炉膛出口口过量空空气系数数由表2烟气气特性得得1.2006炉膛漏风风系数由表2烟气气特性得得0.17空气预热热器出口口风温见任务书书3308一次风率率参考表664选选取0.39磨煤废气气（三次次风率）由制粉系系统得-10磨煤废气气及煤粉粉温度由制粉系系统得-11

25、二次风及及送粉热热风温度度-1032012一次风中中煤粉浓浓度kg/kkg0.45513热风比热热kJ/kkg.cc查下的空空气比热热表1.3444714一次风温温先假设，后后校核 311.515一次风温温下的空空气比热热kJ/kkg.cc查下的空空气比热热表1.3114816燃烧器前前的一次次风温迭代求311.517炉膛漏风风率0.0883318二次风率率1-0.399719二次风量量/s28.663320一次风量量/s21.33521磨煤废气气量/s-22一次风速速m/s参考附表表 5 选取取2523二次风速速m/s参考附表表 5选选取5024磨煤废气气风速m/s参考附表表 5选选取552

26、5燃烧器数数量Z切向燃烧烧四角布布置 426每个燃烧烧器的标标准煤出出力 t/hh360003.22227一次风口口面积0.42228二次风口口面积0.29929废气喷口口面积-30炉膛宽度度am查表5炉膛膛尺寸6.400031炉膛深度度bm查表5炉膛膛尺寸6.400032燃烧器间间距离m6.400033炉膛高度度m查表5炉膛膛尺寸17.448034下二次风风口下沿沿到冷灰灰斗转角角的距离离m选定(44br)0.600035燃烧器假假想切圆圆直径m参考选选定0.80036燃烧器矩矩形对角角线长度度m9.055037特性比值11 初初步选定定(46)8 2 参参考附图图8选定定31.77538燃

27、烧器喷喷口宽度度 m/（） 结构设设计定为为0.288639燃烧器喷喷口高度度 m 按按,要求画画出结构构图，得得2.52240燃烧器占占有面积积 11.41142(+0.03)(+00.033)*444.5663.燃烧烧室水冷冷壁布置置水冷壁采采用60的的光管，管管节距，管管子悬挂挂炉墙，管管子中心心和炉墙墙距。每每面墙宽宽64000mmm，侧墙墙布置 101根，前前、后墙墙布置 999根。后后墙水冷冷壁管子子在折角角处有叉叉管，直直叉管垂垂直向上上连接联联箱，可可以承受受后墙管管子和炉炉墙的重重量，斜斜叉管组组成凝渣渣管和折折焰角。凝凝渣管上上有 2243=772根管管子，另另4根管管直接

28、与与联箱相相连表77 炉膛膛受热面面序号名称符号单位公式及计计算结果前后侧顶棚出口窗1水冷壁规规格 dmm606060m3332管节距 smm64.2284.55-3相对值 s/dd1.0771.4008-4管中心与与炉墙距距离emm030-5相对值 e/dd00.5-6角系数 查附图图30.9990.94417炉墙面积积403.227725.00837.3378水冷壁有有效辐射射面积 除除去燃烧烧器占有有面积398.667723.55837.3379总水冷壁壁有效辐辐射面积积459.6310灰污系数数 查查附表130.45511水冷壁受受热面平平均热有有效性系系数0.44412烟气辐射射层有

29、效效厚度 sm 33.64.54413燃烧器中中心高度度m0.5+0.53.766514燃烧器相相对高度度0.2115415火焰中心心相对高高度修正正 查附附表12016火焰中心心相对高高度+0.21154燃烧室的的传热计计算见下下表88 炉膛传传热计算算序号名称符号单位公式及计计算结果1热空气温温度查表43302热空气焓焓kJ/kkg查表421111.0993冷空气焓焓查表4304冷空气温温度kJ/kkg查表4188.15炉膛漏风风系数查表20.16煤粉系统统漏入风风系数查表40.0447空气预热热器热空空气份额额查表41.0668空气进入入炉膛的的热量kJ/kkg+(+)22644.100

30、9燃料有效效放热量量kJ/kkg200666.77910理论燃烧烧温度查表3（）18944K+27332167711炉膛出口口烟温先假定，在在校核 10800 K+27331353312炉膛出口口烟焓kJ/kkg查表3（）106668.0013烟气平均均热容量量KJ/(kg.)11.44714容积份额额；水蒸蒸气/三三原子气气体查表2（）0.400615烟气密度度kg/NN1.3228916飞灰浓度度查表I-2（）0.0330217飞灰颗粒粒平均直直径查附表111，用用中速直直吹式磨磨煤机1618三原子气气体分压压MPa0.022456619三原子气气体辐射射减弱系系数0.96620灰粒辐射射

31、减弱系系数2.26621焦碳辐射射减弱系系数烟煤0.5悬浮燃烧烧0.1经验数据据10.0.522火焰辐射射减弱系系数3.72223火焰辐射射吸收率率1.69924火焰黑度度0.81125炉膛黑度度0.90026火焰中心心高度系系数查附表1120.48827炉膛出口口烟温K13355.310622.328炉膛出口口烟焓查表1()103776.00029炉内辐射射传热量量96211.79930辐射受热热面热负负荷119.814.燃烧烧室辐射射吸热量量的分配配 燃烧室室辐射吸吸热量中中有部分分由凝渣渣管及高高温过热热器吸收收。（1） 凝渣管直直接吸收收燃烧室室的辐射射热量辐射受热热面是燃燃烧室的的出

32、口窗窗，凝渣渣管吸收收的热量量与凝渣渣管束的的角系数数有关。根根据凝渣渣管的横横向相对对节距，从从图710中中的无炉炉墙反射射的曲线线上查得得单排管管的角系数。现现凝渣管管有3排排，总的的角系数数为凝渣管辐辐射受热热面为:X377.377=255.622m由于出口口窗位于于燃烧室室上部，热热负荷比比较小，需需要计算算沿高度度的热负负荷不均均匀系数数。出口口窗中心心的高度度为，从从冷灰斗斗中心到到炉顶的的总高度度为，根根据0.8133,和燃燃烧器中中心相对对高度，查查图11120的的2线，得得到。凝渣管吸吸收的辐辐射热量量：0.7XX1199.8XX25.62=21448.55(KWW)（2）高

33、高温过热热器直接接吸收燃燃烧室的的辐射热热量(37.37-25.62)=0.7X1119.8X111.775=9985.35(KW)（3）水水冷壁的的平均辐辐射受热热面热负负荷125.30()6 凝渣管管的传热热计算凝渣管束束是错列列布置，由由后墙水水冷壁延延伸而成成，每四四根相邻邻的管子子组成第第一、二二、三排排管子和和折焰角角，所以以凝渣管管的横向向节距为为。凝渣管结结构特性性计算见见表-9。表-99渣管结结构序号名称符号单位公式及计计算结果1管子规格格dmm60mm32横向管子子节距mm2563纵向管子子节距mm2504横向相对对节距4.26675纵向相对对节距4.16676平均每排排管

34、子数数目 n根设定247第一排凝凝渣管高高度m 见表II的的4.28第三排凝凝渣管与与折焰角角距离m0.133579前两排凝凝渣管间间斜边长长m0.288910第三排凝凝渣管底底斜边长长m0.155711第二排凝凝渣管高高度m4.300912第三排凝凝渣管高高度m4.411813凝渣管出出口高度度m4.744714每根管计算长第一排m4.9334第二排m4.8881第三排m4.822815凝渣管受受热面面面积 H66.22416侧墙水冷冷壁附加加受热面面面积8.377517计算受热热面面积积74.661518烟气辐射射层有效效厚度sm1.166819烟气流通通截面23.445凝渣管的的传热计计

35、算见表表100。表110 凝渣管管传热计计算序号名称符号单位公式及计计算结果1入口烟温温查表810533.800222入口烟焓焓查表8136991.5596883出口烟温温先假定，后后校核9804入口烟焓焓查表I （)126550.5533665烟气热平平衡放热热量10299.09916平均烟温温10166.900117烟气容积积查表I（)8.94438水蒸气容容积份额额查表I（)0.09993889三原子气气体容积积份额查表I（)0.2441010烟气重度度1.3226611飞灰浓度度查表I-2（）0.011160012飞灰颗粒粒平均直直径查表I-81613烟气流速速6.8447614烟气对流流放