课程设计-130th煤粉炉设计说明书

精品精品可编辑可编辑精品可编辑130t/h煤粉炉 设计 领导形象设计圆作业设计ao工艺污水处理厂设计附属工程施工组织设计清扫机器人结构设计 说明书班级能动901姓名赵龙辉学号09040160精品精品可编辑可编辑精品可编辑目录TOC\o"1-3"\h\z\uHYPERLINK\l"_Toc313276457"（1）理论烟气量和燃烧产物计算PAGEREF_Toc313276457\h5HYPERLINK\l"_Toc313276458"（2）制粉系统和各受热面漏风系数以及各进出口过量空气系数PAGEREF_Toc313276458\h5HYPERLINK\l"_Toc313276459"（3）烟气容积及有关特性计算PAGEREF_Toc313276459\h6HYPERLINK\l"_Toc313276460"（4）烟气和空气温焓 表 关于同志近三年现实表现材料材料类招标技术评分表图表与交易pdf视力表打印pdf用图表说话 pdf PAGEREF_Toc313276460\h7HYPERLINK\l"_Toc313276461"（5）锅炉整体热平衡计算PAGEREF_Toc313276461\h9HYPERLINK\l"_Toc313276462"（6）炉膛计算PAGEREF_Toc313276462\h11HYPERLINK\l"_Toc313276463"A炉膛结构计算PAGEREF_Toc313276463\h11HYPERLINK\l"_Toc313276464"B炉膛热力计算PAGEREF_Toc313276464\h12HYPERLINK\l"_Toc313276465"（7）凝渣管计算PAGEREF_Toc313276465\h16HYPERLINK\l"_Toc313276466"A凝渣管结构计算PAGEREF_Toc313276466\h16HYPERLINK\l"_Toc313276467"B凝渣管热力计算PAGEREF_Toc313276467\h17HYPERLINK\l"_Toc313276468"（8）低温过热器计算PAGEREF_Toc313276468\h20HYPERLINK\l"_Toc313276469"A低温过热器结构计算PAGEREF_Toc313276469\h20HYPERLINK\l"_Toc313276470"B低温过热器热力计算PAGEREF_Toc313276470\h22HYPERLINK\l"_Toc313276471"（9）高温过热器计算PAGEREF_Toc313276471\h26HYPERLINK\l"_Toc313276472"A高温过热器结构计算PAGEREF_Toc313276472\h26HYPERLINK\l"_Toc313276473"B高温过热器热力计算PAGEREF_Toc313276473\h27HYPERLINK\l"_Toc313276474"（10）高温省煤器计算PAGEREF_Toc313276474\h31HYPERLINK\l"_Toc313276475"A高温省煤器结构计算PAGEREF_Toc313276475\h31HYPERLINK\l"_Toc313276476"B高温省煤器热力计算PAGEREF_Toc313276476\h32HYPERLINK\l"_Toc313276477"（11）高温空气预热器计算PAGEREF_Toc313276477\h36HYPERLINK\l"_Toc313276478"A高温空气预热器结构计算PAGEREF_Toc313276478\h36HYPERLINK\l"_Toc313276479"B高温空气预热器热力计算PAGEREF_Toc313276479\h37HYPERLINK\l"_Toc313276480"（12）低温空气预热器计算PAGEREF_Toc313276480\h40HYPERLINK\l"_Toc313276481"A低温空气预热器结构计算PAGEREF_Toc313276481\h40HYPERLINK\l"_Toc313276482"B低温空气预热器热力计算PAGEREF_Toc313276482\h41HYPERLINK\l"_Toc313276483"（13）低温省煤器计算PAGEREF_Toc313276483\h44HYPERLINK\l"_Toc313276484"A低温省煤器结构计算PAGEREF_Toc313276484\h44HYPERLINK\l"_Toc313276485"B低温省煤器热力计算PAGEREF_Toc313276485\h45HYPERLINK\l"_Toc313276486"（14）汽水边和烟气边热平衡计算PAGEREF_Toc313276486\h48HYPERLINK\l"_Toc313276487"（15）热力计算汇总PAGEREF_Toc313276487\h49HYPERLINK\l"_Toc313276489"参考资料46精品精品可编辑可编辑精品可编辑课程任务设计书目的与要求：课程设计的目的是为了使学生在学习了《锅炉原理》及相关专业课程以后，进行锅炉的热力计算、设计和布置锅炉受热面及工程制图的基本训练，通过一台煤粉炉的 方案 气瓶 现场处置方案 .pdf气瓶 现场处置方案 .doc见习基地管理方案.doc关于群访事件的化解方案建筑工地扬尘治理专项方案下载 设计培养学生应用理论和专业知识设计锅炉等热力设备的能力。要求学生充分重视这一十分重要的教学环节，独立、认真、按时、质量地完成所指定的任务。题目：130t/h煤粉锅炉设计任务：1、完成整台锅炉的热力计算，编写所设计锅炉的热力计算说明书。2、完成锅炉设计总图（0号图纸，包括主、侧视图）绘制工作。锅炉参数：额定蒸发量（D）：130t/h额定蒸汽压力（P）：3.82MPa额定蒸汽温度（tgr）：450℃给水温度（tgs）：150℃排污率：P=5%设计煤种：Car=54.35%Har=2.56%Oar=2.75%Nar=0.88%Sar=3.64%Aar=24.66%Mar=11.34%Vdaf=13.42%t1(DT)=1140℃t2(ST)=1240℃t3(FT)=1330℃Qar,net=23287kJ/kg时间：2013年1月1日至2013年3月5日学生：指导教师：日期：精品精品可编辑可编辑精品可编辑本锅炉采用“Π”型布置、自然循环。燃烧器采用四角布置直流燃烧器。过热器采用两级对流过热器，面式减温器置于两级之间。省煤器和空气预热器均采用钢管式双级布置。制粉系统：球磨机，中间煤仓，热空气作干燥剂。排渣方式：固态。各项计算以及说明：精品精品可编辑可编辑精品可编辑（1）理论烟气量和燃烧产物计算序号名称符号单位计算公式结果1理论空气量V0m3/kg0.0889（Car+0.375Sar）+0.265Har-0.0333Oar5.5398892理论氮气容积V0N2m3/kg0.79V0+0.8Nar/1004.3835523理论水蒸汽容积V0H2Om3/kg0.111Har+0.0124Mar+0.0161V00.51396824RO2容积VRO2m3/kg1.866Car/100+0.7Sar/1001.039651漏风系数Δα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0.071.131.20　　凝渣管01.21.2　　低温过热器0.031.21.23　　高温过热器0.031.231.26　　II级省煤器0.021.261.28　　II级空气预热器0.031.281.311.061.03I级省煤器0.021.311.33　　I级空气预热器0.031.331.361.091.06（2）制粉系统和各受热面漏风系数以及各进出口过量空气系数注：空气预热器区域的漏风只考虑由带正压的受热面空气侧漏入具体选取过程：根据[2]和[3]上相关内容，设计所对应煤种Vdaf约为43.48%，再根据其发热量为23287kJ/kg，可以推断出煤种是劣质无烟煤。固态排渣室燃炉，燃料是无烟煤，炉膛出口过量空气系数范围是1.20~1.25，取1.20。根据[2]表5-4、5-5、5-6可以查出所有Δα的值。然后可以依次计算出制粉系统和各受热面的α’、α’’，以及两级空气预热器的β’、β。精品精品可编辑可编辑精品可编辑（3）烟气容积及有关特性计算序号名称符号单位计算公式炉膛*和凝渣管低温过热器高温过热器Ⅱ级省煤器Ⅱ级空气预热器Ⅰ级省煤器Ⅰ级空气预热器1平均过量空气系数αpj—1/2(α’+α”)1.201.2151.2451.271.2951.3201.3452实际水气容积VH2ONm3/kgV0H2O+0.0161(αpj-1)V00.374930.376480.379590.382180.384770.387350.389943烟气容积VyNm3/kgV0N2+V0H2O+VRO2+(αpj-1)V07.99178.08828.28118.44198.60268.76348.92414RO2容积份额rRO2—VRO2/Vy0.158720.156820.153170.150250.147450.144740.142135H2O容积份额rH2O—VH2O/Vy0.046910.046550.045840.045270.044730.044200.043706三原子气体容积份额rq—rRO2+rH200.205630.203370.199010.195520.192170.188940.185837烟气质量Gykg/kg1-Aar/100+1.306αpjV010.848410.974411.226311.436311.646211.856212.06618烟气灰粒浓度μhkg/kg0.9Aar/100Gy0.019000.018780.018360.018020.017700.017380.01708注：炉膛的一些辐射特性，如辐射减弱系数的肯定是以炉膛出口状态（如θ”l）为准基，故采用出口过量空气系数，而对各对流受热面的传热计算，是以平均特性为基础的，故采用平均过量空气系数。精品精品可编辑可编辑精品可编辑烟气温度VRO2=1.268414V0N2=5.083064V0H2O=0.354226I0yV0=6.430208θ(CT)θIRO2(CT)θI0N2(CT)θI0H2O(CT)θI0k100170215.63130660.8015153.49929.92132848.79200358454.092601321.60305108.041883.732661710.44300559709.043921992.56463164.012865.614032591.37400772979.225272678.77626221.753879.745423485.175009941260.806643375.15795281.614917.576844398.2660012251553.818044086.78969343.255983.848305337.0770014621854.429484818.741149407.017080.179786288.7480017052162.6510945560.871334472.548196.0611297259.7090019522475.9412426313.171526540.559329.6612828243.53100022042795.5813927075.621723610.3310481.5414379240.21110024583117.7615447848.251925681.8911647.90159510256.18120027173446.2816978625.962132755.2112827.45175311272.15190045745801.73280414252.9136901307.1021361.73289918641.17200048446144.20296515071.2839261390.6922606.17306619715.02210051156487.94312815899.8241631474.6423862.41323420795.29220053876832.95328916718.2044021559.3025110.45340221875.57（4）烟气和空气温焓表精品精品可编辑可编辑精品可编辑续上表烟气温度α"l=α"nz=1.2α"grI=1.23α"grII=1.26α"smI=1.28α"smII=1.31α"kyI=1.33α"kyI=1.36θIΔIIΔIIΔIIΔIIΔIIΔIIΔI1001235.482002413.9632448.1712499.481264.003003591.203668.9371254.9743720.7651272.5934004855.581264.394960.1391291.205029.8431309.0785006061.1166149.081293.506281.0291320.896007371.4751310.367478.221329.137008526.588715.2451343.778841.021362.808009865.791339.2010083.581368.3390010978.3611225.671359.8811472.981389.40100012329.581351.2212606.791381.12110013699.131369.55120015081.881382.75190025089.97200026549.181459.211精品精品可编辑可编辑精品可编辑210028021.461472.286220029485.561464.097注：由于1000afhAar/Qar,net=1000*0.9*8.95/23287=0.395<1.43，烟气焓值不考虑所含灰粒的焓值。（根据[7]表5-2，固态排渣煤粉炉的afh取0.90~0.95，在这里取0.90）所用到的计算公式：I0k=V0Cktk；Iy=(VRO2CTRO2+V0N2CTN2+V0H2OCTH2O)θ；I=I0y+(α-1)I0k。精品精品可编辑可编辑精品可编辑（5）锅炉整体热平衡计算序号名称符号单位公式及数据来源计算结果1炉膛出口过量空气系数α''l—选取，按照步骤（2）中所得数据1.22一公斤燃料输入锅炉热量QrkJ/kgQr=Qnet,ar+ir+Qwr+QzqMar=26.81（%）小于Qar,net/628=23287/628=33.61，不计燃料显热ir；不考虑外来热源加热空气以及燃油雾化蒸汽带来热量，以Qwr、Qzq都记为0，所以Qr=Qnet,ar232873排烟温度θpy℃选取。见[2]表5-2折算硫分Sar,zs=Sar/Qar,net×4182=0.067%<0.2%，硫分低，酸露点不会很高。再加上Mar=26.81%位于4~30之间，根据[2]表5-2，应该取120~130，取1301304排烟热焓IpykJ/kg查步骤（4）中温焓表根据αpy=1.36，通过插值法计算而得1614.685冷空气温度t0lk℃选取再无特殊外来热源时，一般取定30oC306冷空气焓IolkkJ/kg根据（4）中温焓表根据插值法计算得到：（848.79-0）/100×30+0254.647排烟热损失q2%（1614.68-1.36×254.64）×（100-4）/232876.0053s8机械不完全燃烧损失q4%选取，见[4]P103根据《锅炉原理》，进行锅炉设计时，对于固态排渣炉，燃用无烟煤时，选取q4=4%49化学不完全燃烧损失q3%选取，见[4]P103根据[4]，进行锅炉设计时，煤粉炉q3=0010灰渣热损失q6%Aar=8.95%,Qar,net/418=23287/418=49.53%,不计灰渣热损失011散热损失q5%按[4]图4-2选取0.6412各项热损失之和qi%q2+q3+q4+q5+q65.29+0+4+0.64+09.93精品精品可编辑可编辑精品可编辑续上表序号名称符号单位公式及数据来源计算结果13锅炉热效率η%100-9.9390.0714保温系数φ—90.07/（90.07+0.64）0.99315锅炉额定蒸发量Dkg/s给定130*103/360036.1116额定气温过热蒸汽焓igrkJ/kg查水蒸气性质表按P=3.82+0.1=3.92Mpa，tgs=450℃3331.817给水焓igskJ/kg查水蒸气性质表按P=3.82×1.1×1.08+0.1=4.64Mpa634.918排污水量Dpykg/s0.05*36.111.80619排污水焓ipykJ/kg查水蒸气性质表按P=3.82×1.1+0.1=4.3Mpa的饱和水焓1107.620锅炉有效利用热QyxkJ/kg36.11（3331.8-634.9）+1.086（1107.6-634.9）97898.421燃料消耗量Bkg/s97898.4×100/（90.07×23287）5.47822计算燃料消耗量Bjkg/s5.478*（100-4）/1005.259注：若排污率ρ<2%，排污水热量可不计入有效利用热，然而这里取得ρ=5%，所以需要考虑排污水带走热量。精品精品可编辑可编辑精品可编辑（6）炉膛计算A炉膛结构计算序号名称符号单位公式及数据来源计算结果1侧墙面积Fcqm20.5×(4.697×2.676)+0.5×(4.697+5.121)×2.404+0.5×(5.121+6.225)×1.104+6.225×10.75+0.5×(6.225+3.564)×1.9100.5672前墙面积Fqqm2(2.676×2+2.404+1.104+10.750+2.319+0.5×3.564)×6.99165.7403后墙面积Fhqm2(10.750+2.319+0.5×3.564)×6.99103.8084烟窗面积Fycm2(1.561+4.395+0.8)×6.9947.2245炉膛包复面积F1m22Fcq+Fqq+Fhq+Fyc2×111.46+177.97+116.04+47.22517.916炉膛容积V1m3Fcqa111.4609×6.99702.9647水冷壁管尺寸—选用Φ60×38水冷壁节距Smm选取759水冷壁管中心到炉膛距离emm选取6010水冷壁角系数x1—据s/d=75/60=1.25；e/d=60/60=1.00.9611烟窗角系数xyc—透过烟窗热量全部被下游受热面吸收1.012燃烧器面积Frm2每个燃烧器占炉墙面积不超1m2，不计013水冷壁有效辐射受热面积H1m2x1(F1-Fyc-Fr)0.96(517.91-47.224-0)451.85514烟窗有效辐射受热面积H2m2xycFyc1.0×47.22447.224精品精品可编辑可编辑精品可编辑15炉膛总有效辐射受热面积Hlm2H1+H2451.855+47.224499.08016炉膛有效辐射层厚度sm3.6*V1/V23.6×702.96/517.974.88617炉膛高度h1m自冷炉斗中心到出口烟窗中心1.9+10.750+0.5(1.104+2.404+2.676)15.74218燃烧器中心到冷炉斗中心高度hrm3.60续上表注：对于容量不大的锅炉，炉膛尺寸主要是根据qv（本设计qv≈150kW/m3）、灰熔融特性和燃烧器布置而确定。B炉膛热力计算序号名称符号单位公式及数据来源计算结果1炉膛出口过量空气系数α''1—选取，根据（2）中的表1.202炉膛漏风系数△α1—选取，根据（2）中的表0.073制粉系统漏风系数△αzf—选取，根据（2）中的表0.104热空气温度trk℃选取，见[4]表8-2根据[4]表8-2，无烟煤固态排渣炉推荐热风温度为360℃~400℃，选取360℃。3605热空气焓IorkKJ/Kg查(4)中θ-I表3127.656冷空气温度tlk℃选取30.07冷空气焓IolkKJ/Kg查(4)中θ-I表254.6368每公斤燃料送入炉内空气热量QkKJ/Kg（α''1-△α1-△αzf）Iork+（△α1+△αzf）Iolk(1.20-0.07-0.10)×3127.65+(0.07+0.10)×254.6363264.7719每公斤燃料送入炉内热量Ql—23000×[1-0/(100-4)]+3264.77126264.77110理论燃烧温度θll—查(4)中θ-I表通过在1900℃和2000℃之间差值得到结果1980.51精品精品可编辑可编辑精品可编辑11火焰最高温度处相对高度xmax—hr/hl+Δx(3.6/15.742)+00.228712系数M—0.56-0.5xmax0.56-0.5×0.22870.445713假定炉膛出口烟温θ''loC先假定，后复核需要迭代1062.014炉膛出口烟焓I''lKJ/Kg查(4)中θ-I表13178.70515烟气平均热容量(VC)pjKJ/(KgoC)(Q1-I”1)/(θ11-θ”1)(26264.771-13178.705)/(1980.51-1062)14.24716三原子气分压力PqMpaP×rq0.1×0.20560.02056续上表精品精品可编辑可编辑精品可编辑序号名称符号单位公式及数据来源计算结果17三原子气体辐射减弱系数kq1/(mMpa)100.78+1.6×0.0469110×0.02056×4.886-0.11-0.371062+273.1510003.81018灰粒辐射减弱系数kh1/(mMpa)55900/3(1062)2×13283.3919煤种对焦粒浓度影响系数X1—劣质无烟煤，见[4]P319根据[4]P319，低反应能力的无烟煤和贫煤燃烧主要在过渡区进行，火焰中焦炭粒子相对平均浓度水平较高，X1=1.01.020燃烧方式对焦粒浓度系数影响X2—室燃煤粉炉，见[4]P3200.121焦炭粒辐射减弱系数kj1/(mMpa)根据[5]P2331022辐射减弱系数k1/(mMpa)kqrq+khμh+kjX1X23.810×0.20563+83.39×0.01900+10×1×0.13.36823火焰黑度αhy—1-e-(kps)1-exp(-3.368×0.1×4.886)0.80724水冷壁污染系数ζ—由[4]表9-1，按无烟煤，室燃煤粉炉0.45025水冷壁热有效系数ψ1—x1ξ0.96×0.450.43226烟窗热有效系数ψ2—xycξ1.0×0.450.45027炉膛热有效系数ψ—Σ(ψiF1i)/F1[0.432(517.91-47.224)+0.45×47.224]/517.910.43428炉膛黑度αi—αhy/[αhy+(1-αhy)ψ]0.807/[0.807+(1-0.807)0.434]0.90629炉膛出口温度θ''loC根据左式，进行迭代计算，一开始选择的炉膛出口烟气温度为1030，经过两次迭代计算之后，最后选值为1062。可使得Δθ很小。1062.81精品精品可编辑可编辑精品可编辑续上表序号名称符号单位公式及数据来源计算结果30炉膛出口温度计算值和假定值差△θoCθ”1-θ”l1062.0-1062.83，由于∣Δθ∣<100oC，所以炉膛传热计算认可，1062.83就是真值-0.8131炉膛出口烟气焓I''lkJ/Kg查（4）中θ-I表13190.06532炉膛有效辐射吸热量QfkJ/Kgφ(Q1-I”l)0.993×（26264.771-13190.065）12982.45333炉膛辐射受热面平均热流密度qlkW/m2BjQf/Hl4.537×12982.453/499.080118.02834炉膛容积热负荷qvkW/m3BQrdw/Vl（4.726×23287）/702.964135.43235炉膛断面热负荷qpMW/m2BQydw/(1000ab)（4.726×23287）/（1000×6.99×6.225）2.532注：第29行中炉膛出口温度的计算具体过程为：0.44571980.51+237（5.67×10-11×0.434×517.91×0.906×（1980.51+237）3×××）0.6-1-273精品精品可编辑可编辑精品可编辑（7）凝渣管计算A凝渣管结构计算序号名称符号单位公式及数据来源计算结果1管子规格—同水冷壁Φ60×32横向节距S1mm4S4×753003横向相对节距σ1—S1/d300/6054纵向节距S2mm选取2465纵向相对节距σ2—S2/d246/604.16第一二三四排管子数n根后墙92根管子拉稀成四排237第一排管子长度l1m6.7568第二排管子长度l2m6.3529第三排管子长度l3m6.13510第四排管子长度l4m5.77711主受热面积Hnzm2Nπd(l1+l2+l3+l4)23×3.14×0.060(6.756+6.352+6.135+5.777)108.4712凝渣管区域侧水冷壁面积Ffjm22×(0.5×1.104^2+0.5×(1.104+1.59+0.8×SIN(20×PI/180))×(6.116+0.75-1.104-0.682-0.8×COS(20×PI/180))+0.5×(2×1.59+0.8×SIN(20×PI/180))×0.8×COS(20×PI/180)+1.59×0.682)18.83精品精品可编辑可编辑精品可编辑续上表13附加受热面积Hfjm22x1Ffj2×0.96×18.8336.1514凝渣管总受热面积Hm2Hnz+Hfj108+36.15144.6215有效辐射层厚度Sm0.9×0.06(4/3.14×300×246/602-1)1.3616烟气流通断面长度lm—[(1.592+(1.104+2.4094+2.676-0.75)2)]0.55.6617烟气流通面积Fym2l[(a+2e)-nd]5.66[(6.99+2×0.06)-23×0.06]32.44注：附加受热面虽然大于主受热面5%,但由于它们是并联布置，且工质状态相同，所以两者可以合并计算。B凝渣管热力计算序号名称符号单位公式及数据来源计算结果1进口烟气温度θ'nzoCθ"11062.812进口烟气焓I'kJ/kg查(4)中θ-I表13189.743出口烟气温度θ"nzoC先假定，后复核需要迭代9454出口烟气焓I"nzkJ/kg查(4)中θ-I表11586.415烟气热平衡放热量QrpkJ/kgφ（I'-I"）0.9930(7478.4-6732.8)1592.016烟气平均温度θpjoC0.5（θ'+θ"）0.5(1022.2+930)1003.90精品精品可编辑可编辑精品可编辑续上表序号名称符号单位公式及数据来源计算结果7烟气流速Wym/s8.9304×4.6727(1+976.11/273)/32.435.238烟气对流放热系数αdkW/(m2·oC)根据[6]线图13，1.163×10-3α0CzCsCw1.163×10-3×43×0.92×955×0.900.039549三原子气体分压力PqMpaP×rq0.1×0.30150.0205610三原子气体辐射减弱系数kq1/(mMPa)10×0.78+1.6×0.0469110×0.02056×1.36-0.1×1-0.371003.9+27310008.01711灰粒辐射减弱系数kh1/(mMPa)55900/3(1003.9+273)2×13285.90412辐射减弱系数k1/(mMPa)kqrq+khμh8.017×0.20563+0.019×85.9043.280513烟气黑度σy1-e-(kps)1-exp(-3.2805×0.1×1.36)0.359014工质温度toCtbh，按水蒸汽性质表据P=3.82×1.1+0.1=4.3MPa254.7015灰壁温度thboCt+Δt254.7+80334.7016烟气辐射放热系数αfkW/(m2·oC)根据[6]附录线图19，1.163×10-3α0σy1.163×10-3×170×0.35680.0709717利用系数ξ—根据[7]P40，按照横向冲刷取ξ=1.01.018烟气侧放热系数α1kW/(m2·oC)ξ(αf+αdI)1.0×(0.03954+0.07054)0.1105119热有效系数ψ—根据[7]表4-4，凝渣管，无烟煤0.620传热系数KkW/(m2·oC)ψα10.6×0.110510.0663精品精品可编辑可编辑精品可编辑续上表序号名称符号单位公式及数据来源计算结果21较大温压△tdoCθ'-t1062.81-254.7808.222较小温压△txoCθ''-t9450-254.7690.423平均温压△toC△td/△tx<1.7按θpg-t1003.90-254.7749.324传热量QcrkW/(m2·oC)KH△t/Bj0.0663×144.62×749.3/4.5371583.5525相对误差△Q%100（Qrp-Qcr）/Qrp100（1592.01-1583.55）/1592.010.531426允许误差[△Q]%±5精品精品可编辑可编辑精品可编辑（8）低温过热器计算A低温过热器结构计算序号名称符号单位公式及数据来源计算结果1布置方式—双管圈，串联混流，顺列,前两排拉稀成四排错列2管子规格—选用Φ38×3.53顺列部分横向节距S1mm78.54顺列部分横向管排数n1905错列部分横向节距S'1mm2S12×78.51576错列部分第一排管子长度l1m7.067错列部分第二排管子长度l2m6.4268错列部分第三排管子长度l3m5.9019错列部分第四排管子长度l4m5.29710顺列部分管子长lm28.20311错列部分受热面积H1m20.5n1πd(l1+l2+l3+l4)0.5×90×3.14×0.038×(7.06+6.425+5.901+5.297)132.512顺列部分受热面积H2m2n1πdl90×π×0.038×28.203303.013顶棚管受热面积Hdbm2xFab=x(a’×lab)0.98×(7.11×1.0)6.9714顶棚管受热面和主受热面之比r%100×Hd/(H1+H2)100×6.97/(132.5+303.0)1.615总受热面积Hm2H1+H2+Hdb132.6+303+6.97442.516错列部分横向相对节距σ'1S'1/d157/384.13精品精品可编辑可编辑精品可编辑续上表序号名称符号单位公式及数据来源计算结果17错列部分纵向节距S'2mm选取20018错列部分纵向相对节距σ'2—S'2/d200/385.2619顺列部分横向相对节距σ1—S1/d78.5/382.0720顺列部分纵向节距S2mm(4×50+160)/57221顺列部分纵向相对节距σ2—S2/d72/381.8922错列部分纵向排数Z1—423顺列部分纵向排数Z2—624横向平均节距S1pjmm(S'1H1+S1H2)/(H1+H2)(157×132.5+78.5×303)/(132.5+303)102.425纵向平均节距S2pjmm(S'2H1+S2H2)/(H1+H2)(200×132.5+72×303)/(132.5+303)110.926烟气有效辐射层厚度Sm0.9×0.038(4/π×102.4×110.9/38^2-1)0.30827烟气流通面积1Fy1m2a’h1-45dh’17.11×6.116-45×0.038×5.78933.5928烟气流通面积4Fy4m2h4(a’-45d)5.40×(7.11-45×0.038)29.1629烟气流通面积5Fy5m2h5(a’-90d)5.210×(7.11-90×0.038)19.2230烟气流通面积10Fy10m2h10(a’-90d)4.781×(7.11-90×0.038)17.6431错列部分烟气流通截面积F1m22Fy1Fy4/(Fy1+Fy4)2×33.58+29.16/(33.58+29.16)31.2232顺列部分烟气流通截面积F2m22Fy5Fy10/(Fy5+Fy10)2×19.22×17.64/(19.22+17.64)18.4033平均烟气流通截面积Fym2(132.6+303)/(132.6/31.22+303/18.40)21.0334蒸气流通面积fm22n1×(π/4)×d2n2×90×3.14/4×(0.038-2×0.0035)20.135835前方气室平均深度Lqsmm83036受热面管束深度Lgsmm1120精品精品可编辑可编辑精品可编辑B低温过热器热力计算序号名称符号单位公式及数据来源计算结果1进口烟气温度θ'oCθ"nz　9452进口烟气焓I'kJ/kg查(4)中θ-I表　11586.413出口烟气温度θ"oC先假定，后校核　7324出口烟气焓I"kJ/kg查(4)中θ-I表　8955.135烟气热平衡放热量QrpkJ/kgφ(I'-I"+ΔαI0lk)0.993(11586.17-9169.40+0.03×254.64)2620.306烟气平均温度θpjoC0.5(θ'+θ")0.5(945+732)838.507单排凝渣管角系数x—根据《[苏]锅炉机组热力计算 标准 excel标准偏差excel标准偏差函数exl标准差函数国标检验抽样标准表免费下载红头文件格式标准下载 方法》附录线图1-（a），取s/d=5　0.288凝渣管管束角系数xnz—1-(1-x)41-(1-0.28)40.7319炉膛沿高度热流密度不均匀系数ηg—根据[1]查表23-3　0.710炉膛辐射受热面平均热流密度qlkW/m2炉膛计算　118.03111炉膛出口烟窗面积Fycm2炉膛计算　47.22412低温过热器吸收炉膛辐射热QfkJ/kg(1-0.731)×0.7×118.031×47.224/4.537231.1013蒸汽进口温度t'oC锅筒压力下饱和温度P=3.82×1.1+0.1=4.11Mpa254.71914进口蒸汽焓i’kJ/kg水蒸汽性质表　2798.8315出口蒸汽焓i''kJ/kgi’+(Qr+Qfp)Bj/D2798.83+(2620.30+231.1)×4.537/36.113157.1116出口蒸汽温度t''oC水蒸汽性质表P=3.82×1.05+0.1=4.11Mpa378精品精品可编辑可编辑精品可编辑续上表序号名称符号单位公式及数据来源计算结果17蒸汽平均温度tpjoC0.5（t'+t''）0.5(254.719+378)316.3618蒸汽平均比容vpjm3/kg水蒸汽性质表P=（4.3+4.11)/2=4.2Mpa0.059019蒸汽平均流速Wqm/sDvpj/f36.11×0.0590/0.135815.6920蒸汽侧对流放热系数α2kW/(m2·oC)根据[6]附录线图15，1.163×10-l×1000×0.981.14021烟气流速Wym/s8.9304×4.7229×(838.5+273)/(273×21.01)7.1122烟气侧错列部分对流放热系数αdlkW/(m2·oC)根据[6]附录线图13，1.163×10-3×62×0.92×0.91×1.00.060423烟气侧顺列部分对流放热系数αdzkW/(m2·oC)根据[6]附录线图12，1.163×10-3×52×0.910×1×1.00.055024平均烟气侧对流放热系数αdkW/(m2·oC)(0.0604×132.5+0.0550×303)/(132.5+303)0.056725三原子气体分压力PqMPaP×rq0.1×0.20340.0203426三原子气体辐射减弱系数kq1/mMPa100.78+1.6×0.0465510×0.02034×0.308-0.11-0.37838.50+273100019.5027灰粒辐射减弱系数kh1/mMPa55900/3(838.50)2×13294.2328辐射减弱系数k1/mMPakqrq+khμh19.50×0.20337+94.23×0.018785.73529烟气黑度σy—1-e-(kps)1-exp(-5.721×0.1×0.308)0.162130污染系数ε(m2·oC)/kW根据[5]P286，按主受热面积主体顺列考虑　4.3精品精品可编辑可编辑精品可编辑精品精品可编辑可编辑精品可编辑续上表序号名称符号单位公式及数据来源计算结果31灰壁温度thboC316.36+(4.3+1/1.14)×4.537×(2620.3+231.10)/442.5467.7332烟气侧辐射放热系数αfkW/(m2·oC)查图1.163×10-3×143×0.16140.0269633修正后烟气侧辐射放热系数α'fkW/(m2·oC)　0.02684[1+(945+2731000)0.25(8301120)0.07]0.038134烟气侧放热系数α1kW/(m2·oC)ε(αd+α'f)，根据[5]P251取ε=0.851.0(0.0567+0.0381)0.094735热有效系数ψ-据[5]P271，按受热面主体顺列考虑　0.636传热系数KKW/(m2·oC)ψ(1/α1+1/α2)0.6/(1/0.0947+1/1.140)0.052537逆流大温压△tnldoCθ'-t''945-37856738逆流小温压△tnlxoCθ"-t'732-254.719477.339逆流温压△tnloCθpj-tpj，830.5-316.36522.140540顺流大温压△tsldoCθ'-t'945-254.719690.28141顺流小温压△tslxoCθ"-t''732-378354.0042顺流温压△tsloC(690.281-354.0)/ln(690.281/354.0)503.5643平均温压△toC(522.1405+503.56)/2512.8544传热量QcrkJ/kgKH△t/Bj0.0524×442.5×521.85/4.5372624.1945相对误差△Q%100（Qrp-Qcr）/Qrp100(2666.46-2665.86)/2666.46-0.148546允许误差[△Q]%　±247蒸气质量流速ρWkg/(m2·oC)D/f36.11/0.1358265.93精品精品可编辑可编辑精品可编辑（9）高温过热器计算A高温过热器结构计算序号名称符号单位公式及数据来源计算结果1布置方式—三管圈，顺列，并联混流，先逆后顺　　2管子规格d×δmm选用　φ42*3.53横向排数n—　824横向节距S1mm选取　865横向相对节距σ1—S1/d86/422.056纵向排数Z—设计　187受热面管束深度Lgsmm　15208受热面前方气室深度Lqsmm　6009纵向平均节距S2mmLgs/(Z-1)1520/(18-1)89.4110纵向相对节距σz-S2/d89.41/422.1311烟气有效辐射层厚度Sm0.9×0.042×(4/π×86×89.41/422-1)0.172012受热面积Hm2nπld82×π×0.042×(18×3.506+5×3.14×(0.08+0.14+0.2)+2×3×0.26)771.0713烟气流通面积Fym2a’h-ndl’7.11×4.066-82×0.042×(3.506+2×0.2)15.4614蒸气流通面积fm23×0.5×n×d2n×π/43×0.5×82×3.14/4×0.035^20.1183精品精品可编辑可编辑精品可编辑B高温过热器热力计算序号名称符号单位公式及数据来源计算结果1低温过热器出口蒸汽焓i"gr1kJ/kg低温过热器计算　3157.112设计减温焓△ijwkJ/kg选取　673高温过热器进口蒸汽焓i'kJ/kgi"gr1-△ijw3162.91-673090.114进口蒸汽温度t'oC水蒸汽性质表P=3.82×1.05+0.1=4.11MPa350.05出口蒸汽温度t"oC额定蒸汽温度　450.06出口蒸汽焓i"kJ/kg水蒸汽性质表P=3.82+0.1=3.92MPa3331.807蒸汽热平衡吸热量QrpkJ/kgD(i"+i')/Bj36.11(3331.80-3090.11)/4.5371923.578蒸汽平均温度tpjoC0.5（t'+t''）0.5×(350.0+450)4009蒸汽平均比容vpjm3/kg水蒸汽性质表　0.0734610蒸汽平均流速Wqm/sDvpj/f36.11×0.07346/0.112622.4211蒸汽侧对流放热系数α2kW/(m2·oC)根据[6]线图15，1.163×103×1050×0.961.172312进口烟气温度θ'oC低温过热器出口烟温　73213进口烟气焓I'kJ/kg查表　8955.1314出口烟气焓I"kJ/kg8955.13-1923.57/0.993+0.03×254.647025.63315出口烟气温度θ"oC查表　574.3精品精品可编辑可编辑精品可编辑16烟气平均温度θpjoC0.5(θ'+θ")0.5×(732+574.3)653.1续上表序号名称符号单位公式及数据来源计算结果17烟气流速Wym/s4.537×8.2811×(653.1+273)/(273×16.11)8.2518烟气侧对流放热系数αdkW/(m2·oC)根据[6]线图12，1.163×10-3×54