燃煤电站锅炉检修基本计算第一节风机的有关计算一、送、吸风机的选择送风机所要克服的阻力包括空预热器空气侧、风道和燃烧器的阻力；吸风机所要克服的阻力有炉膛负压、锅炉管束、过热器、省煤器、空气预热器烟气侧以及连接烟道和除尘器等的阻力。

根据分段计算各部阻力，并对受热面的积灰、烟气中飞灰等的影响予以修正，烟气侧总阻力可按下式计算(7-1)(7-2) 式中：——炉膛出口到除尘器段阻力的总和(Pa)；——除尘器到烟囱出口段阻力的总和(Pa)；——烟气中飞灰的质量浓度(kg/kg)；——烟气在标志下的密度（）；——当地平均大气压(mmHg)；——煤中灰分应用基含量(%)——过量空气系数；——理论烟气容积 (m3,标准状况下)；——实际烟气容积(m',标准状况下)。

吸风机压头应为(7-3) 式中：——吸风机的安全系数，取=1.2；——炉膛出口负压，一般为20Pa；——烟气侧自生通风力总和(Pa)；送风机的压头应为(7-4)(7-5) 式中——送风机的安全系数，取=1.2；——空气侧总阻力 (Pa)；——空气侧自生通风力总和 (Pa)；——空气进人炉膛处的负压；——空气进人炉膛处到炉膛出口的垂直距离(m)。

吸风机的容量可按下式计算(7-5) 送风机的容量可按下式计算(7-6) 式中——容量备用系数，取为1.1；——计算燃料消耗量(kg/s)；——以每千克燃料为准的排烟体积(m3/kg,标准状况下)；——排烟口到吸风机入口的漏风系数；——理论空气量(m3/kg,标准状况下)；——吸风机入口烟温(℃)；——炉膛出口烟气的过量空气系数；——炉膛漏风系数；——制粉系统的漏风系数；——空气预热器漏风系数；——送风机入口冷空气温度 (C)。

电动机的功率可按下式计算(7-7) 式中——电动机功率安全系数，送风机一般为1.15，吸风机一般为1.3；——风机的容量(m3/h)；——风机的效率(%)；——风机压头(Pa)。

二、风机联合运行1.风机并联运行风机并联运行，是指并行的两台或两台以上的风机，向一根共同的管路输送气体。

常见的是性能完全相同的风机并联运行，见图10-1。

图1-1中C—2曲线由相同压头下的C—1曲线叠加而成，A2点为风机并联后的工作点，可见风机并联后压头和流量均有增加，但风量不成倍增加。

2.风机串联运行风机串联运行，是指依次通过两台或两台以上的风机向管路输送气体，最简单的是两台特性曲线完全相同的风机串联运行，见图1-2。

图10-2中2- 2曲线由相同流量下的1-1曲线叠加而成，A2点为风机串联后的工作点，可见风机串联后压头和流量均有增加，但压头不成倍增加。

三、风机容量改变在实际生产中，由于种种原因需改变风机的容量，常用的方法有改变叶片长度或风机转速两种。

1.改变叶片长度当风机容量过大或不足时可采用切割或接长叶片的方法，接长叶片可使风机的流量、风压和功率增加；切割叶片则可使风机的流量、风压、功率降低，其变化关系可用下式表示(7-8)(7-9)(7-10) 式中：（）、（）、（）、（）分别为叶轮直径改变后(前)风机图1-1 两台性能相同的风机并联运行特性曲线图1-2 两台性能相同的风机串联运行特性曲线的体积流量、风压、功率和直径。

2.改变风机转速风机叶轮的转速越高，气体获得的离心力就越大，风机的流量、风压也就越大，它们的关系如下(7-11)(7-12)(7-13)式中:（）、（）、（）、（）分别为转速改变后(前) 风机的体积流量、风压、功率及转速。

第三节管道的技术计算发电厂管道的选择主要是根据工质的参数、流量计算管道内径及壁厚。

一、管径计算根据流动工质的连续性方程，管道流通面积A的计算公式为(7-14)式中——管道内径(m)；——通过管道工质的体积流量(m3/s)；——通过管道工质的质量流量(kg/h)；——工质的比体积(m3/kg)；——工质的允许流速(m/s)。

由式(7-14)推出(7-15)可见，工质的流速对选择管径有很大影响，变化，也随之变化。

在《火力发电厂汽水管道设计技术规定》中规定了发电厂汽水管道允许的流速范围,见表3-2。

表3-2 汽水管道工质流速工质种类管道种类流速（m/s）由锅炉至汽轮机的主蒸汽管道至临界压力蒸汽管道40-50 超临界压力蒸汽管道40-60 高压蒸汽管道40-60 中、低压蒸汽管道40-70中间再热蒸汽管道再热管热段40-60 再热管冷段30-50其他蒸汽管道抽汽管道30-50饱和蒸汽管道30-50饱和蒸汽支管20-30 至减温减压器、快速减温减压器送汽管60-90给水主给水管道 1.5-5 低压给水管道0.5-1.5给水再循环管<4 凝结水 凝结水泵出水管道 1-3 凝结水泵进水管道 0.5-1 化学净水、生水等离心泵出水管道或压力管道2-3 离心泵进水管道 0.5-1.5 工业用水压力管道 2-3 排水管道<11、压力损失应在允许范围内，因汽水管道的流动一般都处在紊流状态，压损与流速的平方成正比，故流速越高，压损越大。

2、尽量选用较小的直径，以便节约钢材及投资。

但在流量一定时，管径越小，流速越大，阻力损失增加，因此，所确定的最小管径应使压损不超过允许值。

二、管壁厚度计算.对于管子外径与内径之比D e /D i ≤1.7,承受内压力的汽水管道，管子壁厚S I ,可按下式计算:1、按管子外径确定时(7-16)2、按管子内径确定时(7-17)上两式中——管内工质设计压力(MPa)；——管子外径 (mm)； ——管子内径(mm)；——钢材在设计温度下的基本许用应力(MPa)； ——基本许用应力修正系数，按表3-3选取。

表3-3 许用应力修正系数序号 管材焊缝形式 1 无缝钢管1.00 2 单面纵缝的螺旋钢管(按有关制造技术条件检验合格者)0.60 3对于纵缝焊接钢管（按有关制造技术条件检验合格者） 手工电焊或气焊双面焊接有坡口对接焊縫； 有氩弧焊打底的单面焊接有坡口对接焊缝； 无氩弧焊打底的单面焊接有坡口对接焊縫 1.00 0.90 0.75 溶剂层下的自动焊双面焊接对接焊缝；单面焊接有坡口对接焊缝；单面焊接无坡口对接焊缝1.00 0.85 0.803、管子计算壁厚可按下式计算(mm) (7-18) 式中——管子壁厚负偏差的附加值(mm)；——腐蚀裕度（ mm)；可按下列方法确定:（1）对于无缝钢管(mm) (7-19 ) ——式中A-- 管子壁厚负偏差系数，可根据管子产品技术条件规定的壁厚允许偏差，按表3-4选取。

表3-4 管子壁厚负偏差系数管子壁厚允许偏差（%）0 -5 -8 -9 -10 -11 -12.5 -150.050 0.105 0.141 0.154 0.167 0.180 0.200 0.235允许负偏差值时，可按计算无缝钢管壁厚负偏差附加值的方法确定。

当焊接钢管产品技术条件中未提供壁厚允许负偏差与分数值时，壁厚附加值-般按下列数据取用:璧厚为5.5mm及以下时，=0.5mm；壁厚为6~7mm时，=0.6mm；壁厚为8~25mm时，=0.8mm；管子的壁厚附加值在任何情况下不得小于0.5mm。

对于管子璧厚腐蚀富裕度值，一般蒸汽和给水管道中，=0磨损或腐蚀较严重的管道，--般可按下列数值选用:锅炉排污水管道，=1-2mm；疏水管道，=2-3mm；工业水管道，=1-2mm。

三、管道压力损失计算1、管道沿程阻力系数λ(7-20) 式中——管子的等值粗糙度(m)。

汽水管道的(包括焊口的阻力损失)可按下列原则选用:正常条件下工作的无缝钢管，=0.2x10-3(mm)；正常条件下工作的焊接钢管，=0.3x10-3(mm)；对于高腐蚀条件下工作的管道(排汽管、疏水管、溢流管)可按下式计算=(0.55~0.65)×10-3(mm) （7-21）2、管道总阻力系数（7-22）式中——管道展开总长度(m)；——管道局部阻力系数。

3、管内工质动压力(MPa) (7-23) 式中——管内工质流速(m/s)；——管内工质比体积(m3/kg)。

4、水管道压力降(7-24)式中——管道始端工质压力(MPa)；——管道终端工质压力(MPa)；——管道始端水动压力(MPa)；——管道终端和始端高度差(m)。

5、蒸汽管道压力降(7-25) 式中——管道终端压力(MPa)。

当<0.03~0.04时，式(7-25)可简化为(7-26 )式(7-24)、式(7-25) 只适用于未沸腾的水管道，管道终端与始端的工质比体积不大于1.6和压降不大于40%的蒸汽管道。

四、管道热伸长计算1、管道受热时发生膨胀，其伸长值OL可用下式计算(7-27) 式中——管子的线膨胀系数(m/ (m.9C))；——管子的长度(m)；——温升(℃)。

.2、钢管弹性热伸长时，传给固定支架的力F可按下式计算(7-28) 式中——管子所受的应力(MPa)；——管子的断面积(m2)；s——管壁厚度(mm)；E——钢材弹性模量(MPa)；——管子的相对伸长(mm/mm)。

五、热补偿计算1、L型补偿，如图3-1所示，其短壁长度L可按下式计算(7-29)式中——长臂L的热膨胀量(mm)。

L型补偿的长臂L应取200-250mm，否则将造成短臂的侧向移动量过大而失去作用。

2、z型补偿如图3-2所示，其垂直臂L的长度可按下式计算(7-30) 式中——允许弯曲应力(MPa),碳钢管取=70~80MPa；K——等于L1/L2,L1为长臂长(m),L2为短臂长(m)。

3、π(Ω)型补偿器如图3-3所示，其伸长距离L可按下式计算(7-31) 式中——两固定支架间管道热伸长量的一半(m)；图3-1 L型补偿器图3-2 z型补偿器——系数，K=；L1——补偿器的开口距离(m)。

π(Ω)型补偿器采用R=4D。

R为补偿器的弯曲半径。

4、波型补偿器如图3-4所示，其补偿能力按下式计算(7-32)式中——一个波型节的补偿能力，一般为20mm；n——波节数。

图3-3 π(Ω)型补偿器图3-4 波形补偿器1-波形节；2-套管；3-管子；4-输水管；5-垫片；6-螺母第四节锅炉压力元件强度计算一、安全系数及许用应力锅炉受压元件的强度指标规定为:1、计算温度时的屈服强度；2、常温(20C) 时抗拉强度；3、计算温度时的持久强度,寿命一般取为105h。

在选取锅炉受压元件安全系数时，一方面要保证足够的安全可靠性，另一方面也要考虑到一定的经济性，以节约钢材，我国《水管锅炉受压元件强度计算标准》(CB9222-1988)中规定:=1.5；屈服强度的安全系数s=2.7；抗拉强度的安全系数b持久强度的安全系数=1.5。

d我国《水管锅炉受压元件强度计算标准》中的许用应力[σ] 按下式确定(7-33) 式中为修正系数，用以照顾安全系数所未能考虑到的因素，一般可按表4-1的推荐值选取；为基本许用应力，可按下列公式计算并取其中最小值(7-34)(7-35)(7-36) 元件形式和工作条件元件形式和工作条件汽包和联箱简体: 1.00 圆形平端盖(视平端盖形状) 0.85-1.不受热(在烟道外或可靠绝热)受热(烟温不超过600℃) 受热(烟温不超过600℃) 0.950.9000圆形平堵头、圆形盖板或椭圆盖板1.00异形元件:不受热(在烟道外或可靠绝热)受热(烟温不超过600℃)受热(烟温不超过600℃)1.000.950.90.管子(包括管接头)和锅炉范围管道1.00凸形封头 1.00注：1.对于被密集管束所遮挡的锅筒，η值按烟温不超过600℃处理。