课程设计报告( –年度第学期)名称:锅炉课程设计题目:WGZ670/140-Ⅱ型锅炉变工况热力计算院系:能源与动力工程学院班级:学号:学生姓名:同组人员:指导教师:设计周数:两周成绩:日期:《锅炉原理》课程设计任务书一、目的与要求1.目的锅炉课程设计是《锅炉原理》课程的重要教学环节。
通过课程设计可以达到如下目的:1)使学生对锅炉原理课程的知识得以巩固、充实和提高;2)掌握锅炉机组的热力计算方法,并学会使用热力计算标准和具有综合考虑机组设计与布置的初步能力;3)培养学生查阅资料、合理选择和分析数据的能力,提高学生运算、制图等基本技能;4)培养学生对工程技术问题的严肃认真和负责的态度。
2.要求1)熟悉所设计锅炉的结构和特点,包括主要工况参数、烟气流程、蒸汽流程等;2)掌握锅炉热力计算方法,如烟气焓的计算、炉膛热力计算、对流受热面热力计算等;3)各个计算环节要达到相应误差要求,如排烟温度校核、对流受热面传热量校核等;4)计算过程合理、结果可信;5)提交的报告格式规范,有条理。
二、主要内容按照本组选定的工况参数(煤种、负荷、冷空气温度),结合《锅炉课程设计相关资料》中提供的结构等数据,完成WGZ670/140-2型锅炉的变工况热力计算。
序号设计(实验)内容完成时间备注1 熟悉设计要求和锅炉的结构2 完成烟气焓的计算、炉膛计算3 完成各对流受热面计算4 提交报告并答辩四、设计成果要求学生须提交热力设计计算书,正文格式为宋体,五号字,行间距为21,图表、公式及其标注清楚,数据可靠。
五、考核方式提交报告并以组为单位进行答辩。
学生姓名(签名):指导教师(签名):目录一、课程设计的目的与要求 (1)1.1目的 (1)1.2要求 (1)二、设计正文 (1)2.1设计任务书 (1)2.2燃烧产物计算 (2)2.3锅炉热平衡及燃料消耗量计算 (5)2.4炉膛的热力计算(带前屏过热器) (6)2.5后屏过热器热力计算 (9)2.6高温过热器的热力计算 (12)2.7后水冷壁前悬吊管的热力计算 (14)2.8高温再热器的热力计算结果 (15)2.9后水冷壁后悬吊管的热力计算 (17)2.10前包墙悬吊管的热力计算 (18)2.11主烟道上方气室的热力计算 (20)2.12低温再热器的热力计算 (22)2.13主烟道省煤器的热力计算 (24)2.14分隔墙的热力计算 (26)2.15低温过热器引出管的热力计算 (28)2.16旁路烟道上方气室的热力计算 (30)2.17低温过热器的热力计算 (31)2.18旁路烟道省煤器的热力计算 (33)2.19空气预热器的热力计算 (35)2.20热力计算数据的修正 (38)三、课程设计总结 (40)四、参考文献 (41)锅炉课程设计一、课程设计的目的与要求1.1目的锅炉课程设计是《锅炉原理》课程的重要教学环节。
通过课程设计可以达到如下目的: 5) 使学生对锅炉原理课程的知识得以巩固、充实和提高;6) 掌握锅炉机组的热力计算方法,并学会使用热力计算标准和具有综合考虑机组设计与布置的初步能力;7) 培养学生查阅资料、合理选择和分析数据的能力,提高学生运算、制图等基本技能; 8) 培养学生对工程技术问题的严肃认真和负责的态度。
1.2要求6) 熟悉所设计锅炉的结构和特点,包括主要工况参数、烟气流程、蒸汽流程等; 7) 掌握锅炉热力计算方法,如烟气焓的计算、炉膛热力计算、对流受热面热力计算等; 8) 各个计算环节要达到相应误差要求,如排烟温度校核、对流受热面传热量校核等; 9) 计算过程合理、结果可信; 10) 提交的报告格式规范,有条理。
二、设计正文 2.1设计任务书2.1.1设计题目WGZ 670/140-Ⅱ型锅炉变工况热力计算。
负荷(%)煤种名称冷空气温度(℃)70淮南烟煤:义马烟煤(0.45:0.55)652.1.3计算负荷下的工况参数1) 过热蒸汽流量 D 1= 462 t/h ; 2) 再热蒸汽流量 D 2= 417 t/h ; 3) 过热蒸汽出口压力和温度1p ''= 13.7 MPa(表压),t 1= 540 ℃;4) 再热蒸汽压力和温度 进口:2p '=1.75 MPa(表压),2t '=290 ℃;出口:2p ''=1.50 MPa(表压),2t ''=540 ℃;5) 给水温度 gs t =224 ℃;6) 给水压力 gs p =15.6 MPa(表压); 7) 汽包工作压力 qb p =15.2 MPa(表压);8) 冷空气温度lk t = 65 ℃;9) 主烟道烟气份额 80% ; 10) 一级减温水量 0 t/h ; 11) 二级减温水量 0 t/h ;2.1.4燃料特性1) 燃料名称:淮南烟煤:义马烟煤(0.45:0.55) ;2) 收到基成分(%):Car =54.64 Har=3.56 Oar=9.845 Nar=0.88 Sar=1.03 3) Aar=17.995 Mar=12.05 ; 4) 干燥无灰基挥发分Vdaf= 39.65 %; 5) 低位发热量:,ar netQ =21764.5 kJ/kg ;6) 灰熔点:DT =1351.5 ℃;FT =1362.5 ℃;ST =1300 ℃; 7) 哈氏可磨性指数HGI =74.541 。
2.2燃烧产物计算2.2.1理论空气量及理论烟气容积1) 理论空气量:V 0=5.528 Nm³/kg ; 2) 理论氮气量:2NV = 4.374 Nm³/kg ;3) 三原子气体RO2的容积:2RO V =1.027 Nm³/kg ;4) 理论水蒸气容积:02OHV = 0.634 Nm³/kg ;5) 理论烟气容积:y V =6.035 Nm³/kg ;2.2.2空气平衡表炉膛、高过等高再等 低再、低过等主烟道省煤器及旁路烟道省煤器等空气预热器进口α'1.23 1.25 1.28 1.30 漏风Δα Δαl =0.05 ; Δαhp =00.02 0.03 0.02 0.03 出口α"1.231.251.281.301.332.2.3烟气特性表表2烟气特性表项目名称符号单位l,hp gz dz sm ky进口过量空气系数α' 1.23 1.25 1.28 1.30出口过量空气系数α" 1.23 1.25 1.28 1.30 1.33平均过量空气系数αpj 1.23 1.24 1.265 1.29 1.315过剩空气量ΔV Nm3/kg 1.27144 1.32672 1.46492 1.60312 1.74132水蒸气容积V H2O Nm3/kg 0.65450.65540.65760.65980.6620烟气总容积V y Nm3/kg 7.32597.38317.52357.66397.8044RO2占烟气容积份额r RO20.14020.13910.13650.13400.1316水蒸气占容积份额r H2O0.08930.08880.08740.08610.0848三原子气体和水蒸气r n0.22950.22790.22390.22010.2164占烟气容积份额烟气质量Gy kg/kg 9.70019.77239.952810.133310.3138飞灰无因次浓度μh kg/kg 0.01670.01650.01630.01600.0157课程设计报告4顺序烟气或空气 温度 理论烟气焓 理论 空气焓 飞灰焓 烟气的焓Hy(kJ/kg)Hy 0 H k 0H fh炉膛、高过等高再等低再、低过等主烟道省煤器及旁路烟道省煤器等空气预热器°CkJ/kgkJ/kg kJ/kg αl ",hp=1.23ΔHyαgz"=1.24ΔHyαdz "=1.265ΔHy αsm "=1.29ΔHyαky "=1.315ΔHy1 100 839 730 13 10201194 1214 1225 1265 1321 1344 1352 1370 13791027 1113 1140 1168 1202 1223 123310451100 1132 1159 1189 1222 124410641118 1152 1179 1209 124210821106 1138 11712 200 1698 1470 27 2063 2078 2115 2152 2188 3 300 2582 2228 42 3137 3159 3215 3270 33264 400 3495 2996 58 4242 4272 4347 4422 4497 5 500 4429 3781 75 5374 5412 5506 5601 5695 6 600 5389 4588 90 6534 6580 6695 6810 6924 7 700 6376 5406 108 7728 7782 7917 8052 8187 8 800 7382 6241 125 8942 9005 9161 9317 94739 900 8405 7087 132 10167 10238 10415 10592 10769 10 1000 9444 7933 163 11432 11511 11710 11908 12106 11 1100 10542 8817 183 12753 12841 13062 13282 13502 12 1200 11565 9690 204 14097 14094 14337 14579 14821 13 1300 12648 10581 231 15313 15419 15683 15948 16213 14 1400 13736 11476 256 16632 16746 17033 17320 17607 15 1500 1483812377 288 17968 18092 18401 18711 19020 16 1600 15944 13284 317 19316 19449 19781 20113 20445 17 1700 17070 14190 357 20691 20833 21188 21542 21897 18 1800 18178 15102 391 22043 22194 22571 22949 23327 19 1900 19302 16026 425 23413 23573 23974 24374 24775 20 2000 20433 16949 461 24792 24962 25385 25809 26233 21 2100 21574 17878 25686 25865 26312 26759 27206 22 2200 22709 1880627035272232769328163286332.3锅炉热平衡及燃料消耗量计算序号 名称 符号 单位 计算公式或数据来源 数值 1 燃料带入热量 r QkJ/kg ,ar net Q ≈21764.5 2 排烟温度 py ϑ℃ 假定 150 3 排烟焓 py HkJ/kg 查焓温表:表31635 4 冷空气温度 lkt ℃ 给定 65 5 理论冷空气焓 o lkHkJ/kg 查焓温表:表3474.5 6 机械不完全燃烧热损失 4q % 取用 1 7 化学不完全燃烧热损失3q% 取用0 8 排烟热损失 2q% 42()1100/100opy py lk r rq H a H Q Q Q ⎛⎫-⋅- ⎪⎝⎭=⨯ 4.57 9 散热损失 5q % 查图2-150.3 10 灰渣物理热损失 6q% ∴<419y dwyQ A 忽略0 11 保热系数 ϕ% 10014q - 0.99 12 锅炉总热损失 ∑q% 65432q q q q q ++++5.87 13 锅炉热效率 gl η% ∑-q 10094.1314 过热蒸汽焓 ''gr hkJ/kg 查蒸汽特性表,p= 13.7MPa, t=540 ℃ 3436.38 15 给水焓 gs h kJ/kg 查水特性表, p=15.6 MPa, t= 224 ℃965.83 16 过热蒸汽流量 gr Dkg/h 已知46217 再热蒸汽出口焓 ''zr h kJ/kg 查蒸汽特性表,p= 1.75 MPa, t=540 ℃ 3558.80 18 再热 蒸汽进口焓 'zrh kJ/kg 查水特性表, p= 1.50 MPa, t=290 ℃3006.62 19 再热蒸汽流量 zr Dkg/h 已知41720 再热蒸汽焓增量 zr h ∆kJ/kg '''zrzr h h - 552.18 21 锅炉有效利用热 gl QkJ/h )()('''''zr zr zr gs gr gr h h D h h D -+-1371000000 22 实际燃料消耗量 B kg/h )/(r gl gl Q Q η66920.7 23计算燃料消耗量B jkg/h⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-10014q B 66251.52.4炉膛的热力计算(带前屏过热器)序号 名称 符号 单位 计算公式或数据来源数值 1 热空气温度 t rk ℃ 给定330 2 理论热空气焓 H rk 0 kJ/kg 查焓温表:表32458.4 3 炉膛漏风系数 Δαl 由空气平衡表知0.05 4 制粉系统漏风系数Δαzf 选用 0.12 5 冷空气温度 t lk ℃ 给定 65 6 理论冷空气焓 H lk 0 kJ/kg 查焓温表 474.5 7 空预器出口过量空气系数 βky " αl "-(Δαl +Δαzf ) 1.06 8 空气带入炉内热量 Q k kJ/kg βky "H rk o +(Δαl +Δαzf )H lk 0 2686.6 9 1kg 燃料带入炉内的热量Q l kJ/kg Qr*(100-q 3-q 4-q 6)/(100-q 4)+Q k 24018 10 理论燃烧温度 θa ℃ 根据Q l 查焓温表:表31943.87 11 炉膛出口烟温 θl " ℃ 假定1000 12 炉膛出口烟焓 H l " kJ/kg 查焓温表:表311432 13 烟气的平均热容量 V cpj kJ/(kg ℃)(Q l -H l ")/(θa-θl ") 13.33 14 水蒸汽容积份额 r H2O 查烟气特性表 0.0893 15 三原子气体容积份额 r n 查烟气特性表0.2295 16 三原子气体分压力 p n MPa pr n (p 为炉膛压力,等于 0.098 MPa)0.0225 17p n 与S 的乘积p n S m.MPap n S(8.53)0.19218三原子气体辐射减弱系数 Ky 1/(m.MPa)⎪⎪⎭⎫⎝⎛-⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-+100037.011.0106.178.0102pj n O H T s p r 3.566 19灰粒子辐射减弱系数K h 1/(m.MPa) 322''55900hl d T86 20 焦碳粒子辐射减弱系数 K j 1/(m.MPa)取用10 21 无因次量 x1②按参考文献[1]选取 0.5 22 无因次量x2② 按参考文献[1]选取0.1 23 半发光火焰辐射减弱系数K 1/(m.MPa)21x x K K r K j h h n y ++μ2.755 24 乘积K p S KpS(p=0.1)2.35 25 炉膛火焰有效黑度a hy Kps e --1 0.905 26乘积p n S zy m.MPa pq n s p (7.80)0.17527自由容积内三原子气体辐射减弱系数 Ky 1/(m.MPa)⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-⎪⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-+100037.011.0106.178.0102pj n O H T s p r3.765 28 乘积KpSzy (K y r n +K h μh +K j x 1x 2).pS zy2.184 29 自由容积的火焰有效黑度a zy 1-e -KpSzy 0.887 30乘积p n S pqm.MPap n S pq0.0382531屏间容积内三原子气体辐射减弱系数 Ky1/(m.MPa) ⎪⎪⎭⎫⎝⎛-⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-+100037.011.0106.178.0102pj n O H T s p r r n8.77132 乘积K p S pq (K y r n +K h μh +K j x 1x 2).pS pq0.671 33 屏间容积的火焰有效黑度 a pr 1-e -KpSpq0.489 34 屏宽A 与Szy 比值 A/S zy A/Szy (A= 3.32 m,见图3-6)0.426 35 屏宽A 与屏节距之比ω A/s 12.508 36 屏的修正系数 c p 查附录三图V (b ) 0.96 37 屏区的修正系数c pq 查附录三图V (b ) 0.82 38 系数 τa 查附录三图V (a ) 0.90 39 屏的辐射系数 φp查附录三图V (c ) 0.11 40 屏区的辐射系数pq ϕ 查附录三图V (d )0.06 41 屏的黑度 p a zy p p pr a c a ϕ+ 0.583 42 屏区的黑度 pq a zy pq pq pr a c a ϕ+ 0.533 43 屏的暴光不均匀系数p z zy p a a / 0.657 44屏区水冷壁的暴光不均匀系数pq zzy pq a a /0.601 45计及暴光不均匀的屏的面积'qp A 'm 2 xz A p qp389.42 46计及暴光不均匀的屏区面积 'pq A m 2 x z A pq pq73.70 47 炉墙总面积 lq Am 2 ''pq qp zy A A A ++2369.94 48 前后侧墙水冷壁的沾污系数ζ 查附录二表Ⅳ 0.45 49 屏的沾污系数 ζp 查附录二表Ⅳ 0.35 50炉顶包覆管沾污系数ζld查附录二表Ⅳ0.45 51 炉膛出品屏的沾污系数 ch ζξβ (β查附录三图VI , 得β= 1 )0.45 52 前后侧墙水冷 壁的热有效系数ψ ξχ 0.45 53炉顶包覆管的热有效系数 ψld ld ld x ξ 0.414 54 屏的热有效系数 ψp qp p x ξ0.347 55炉膛出品处的屏的热有效系数ψchch ch x ξ0.4556 平均热有效系数ψpj}ldpq ld pq ld pq c pq qp p qp ld pq ld ld c pq r c h q A z A z A A A A A A A A A A /)(21212,,'',,ψψψψψψ++++-+⎪⎩⎪⎨⎧⎥⎦⎤⎢⎣⎡⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛--++ 0.4057 炉膛黑度lapjhy hy hya a a ψ)1(-+0.9597 58与炉内最高温度位置有关的系数MB-Cx l , B,C 查附录二表V B=0.56 ,C=0.50.4459 炉膛出品烟温 ''l ϑ ℃ []273....1)/(6.32736.03-++pj j a ld pj o a VC B T A M ϕψσϑ 1007.0 60 炉膛出口烟焓 H l "kJ/kg 查焓温表11524.5 61 炉膛吸热量 fl Q kJ/kg )(''l l H Q -ϕ12368.6 62 炉膛容积热强度 vq W/m 3 ydwBQ /(3.6V l ) 99284 63 炉膛截面热强度 FqW/m 2 )6.3/(l ydw A BQ 3142727 64炉内平均辐射热强度pj l qW/m 2 )3600/(ld fj j A Q B111430 65 炉顶辐射吸热分布系数 ηld 查附录三图Ⅶ0.65 66 炉顶辐射热强度 ld qW/m 2 pj l ld q η72429.5 67 炉顶辐射受热面积'ldA m 2 pq ld pq ld ld pq ld xz A x A A ,,)(+-54.081 68 炉顶吸热量ldQW ld ld q A '3917060kJ/kg 3.6j ldld B q A /'212.85 69 前屏辐射吸热分布系数 qp η 查附录三图Ⅶ0.84 70 前屏辐射热强度 qp q W/m 2 pj l qp q η93601 71 前屏吸热量qp QW qpl qp q A '(A hp =A ch ) 36450101kJ/kg j qp qp B q A /6.3'1980.63 72 后屏辐射吸热分布系数 ηhp 查附录三图Ⅶ0.80 73 后屏辐射热强度 hp q pj l hp q βη89144 74 后屏吸热量hp QW hp hp A q (A hp =A ch ) 15209749kJ/kg j hp hp B A q /6.3826.47 75 附加过热器总吸热量∑fj QkJ/kg 先假定后核算 1000 76 一级减温水量 D jw1 kg/h 先假定后核算 0 77 二级减温水量 D jw2kg/h 先假定后核算0 78 附加过热器焓增量∑∆fj hkJ/kg ∑--)/(21kw jw j fjD D D B Q143.4 79 饱和蒸汽焓 bq hkJ/kg 查蒸汽特性表2598 80 包覆出口蒸汽焓 ''bf h kJ/kg ∑∆+fj hp h h2741.4 81 包覆出口蒸汽温度''b ft℃ 查蒸汽特性表350 82 前屏焓增量 qp h ∆kJ/kg )/(21jw jw j qp D D D B Q --312.42 83 前屏出口蒸汽焓 ''qp h kJ/kg qp bf h h ∆+''3053.82 84 前屏出口 蒸汽温度 ''qp t℃ 查蒸汽特性表,p=14.5 MPa 420 85炉膛出口烟温校核''l ϑ∆℃|''l ϑ(假定值)-"l ϑ(计算值)|7<1002.5后屏过热器热力计算序号 名称 符号单位 计算公式或数据来源数值 1 烟气进屏温度 'pϑ ℃'pϑ=''l ϑ 10072 烟气进屏焓 'p H kJ/kg 'pH =''l H 11998.53 烟气出屏温度 ''pϑ ℃ 假定 940 4 烟气出屏焓 ''pH kJ/kg 查焓温表10473 5 烟气平均温度 pj ϑ℃0.5('p ϑ+''p ϑ) 973.5 6 屏区附加受热面对流吸热 量 dpfjQ kJ/kg 先估后校d pfj Q = 51,slb pfj Q =104155 7 屏的对流吸热 量 dpQ kJ/kg ϕ('pH -''p H )-dpfj Q 1355.245 8屏入口吸收的炉膛辐射热量f p Q kJ/kgf p Q =hp Q826.479三原子气体辐射 减弱系数 y K 1/(m.MPa) ⎪⎪⎭⎫⎝⎛-⎪⎪⎭⎫⎝⎛-+100037.011.0106.178.0102pjn OH T sp r 8.908 10 乘积n y r K 1/(m.MPa)n y r K2.044 11 灰粒的辐射减弱系数h K 1/(m.MPa)322/55900n pj d T87.55 12 飞灰浓度 h μ kg/kg查烟气特性表0.0167 13乘积h K h μ1/(m.MPa) h K h μ 1.462 14 烟气注的辐射减弱系数 K 2/(m.MPa)n y r K +h K h μ3.506 15 乘积 Kps Kps 0.291 16屏区的烟气黑度akps e --10.252 17 屏进口对出口的角系数 p ϕp ϕ=1211s cs c -+⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛ 0.22 18 修正系数 r ξ 按煤种选取,据参考文献[]1 0.5 19 屏出口面积 f p A ''m 2等于对流过热器进口面积141.72 20 炉膛及屏间辐射热量 fp Q '' kJ/kgfp Q''=3600/10*67.5)1(411''j rpj f p pfp B T aA a Q ξβϕ-+- 254.75 21屏区吸收炉膛辐射吸热量fpqQ kJ/kg f p Q -f p Q ''571.7222屏区炉顶附加受热面吸收的炉膛辐射热量 fldpfjQ kJ/kg fpqQ fp fsld pfj fld pfj fld pfjA A A A ++ 15.9323屏区水冷壁附加受热面吸收的炉膛辐射热量fslbpfjQ kJ/kg fpqQ f pfsld pfjfld pfjfsldpfjAAAA ++ 33.65 24 屏所吸收的炉膛辐射热 fp Q kJ/kg f pq Q - fld pfj Q -fslbpfj Q522.14 25屏所吸收的总热量p QkJ/kgd Q +f p Q1877.38526 蒸汽进屏焓 'phkJ/kg 21''21)(jw gsjw qp jw jw D D h D h D D D -+-- 3053.8227 蒸汽进屏温度 'p t℃ 查蒸汽特性表,p= 14.5 MPa420 28 蒸汽出屏焓 ''ph kJ/kg 'ph +pQ 2jw j D D B -3324.14 29 蒸汽出屏温度 ''p t℃ 查蒸汽特性表,p=14.5 MPa490 30 屏内蒸汽平均温度 pj t℃0.5('p t +''p t )45531 屏内蒸汽平均比容 pj v m 3/kg查蒸汽特性表,p=14.5MPa, t= 455℃ 0.01932屏内蒸汽平均流速wm/s(D-Djw)pj v /(3600pj A )14.65 33 管壁对蒸汽的放热 系数 z a W/(m 2.℃) 查附录三图IX3200 34 屏间烟气平均流速 w ym/s)3600*273/()273(pj pj y j A V B +ϑ4.73 35 烟气侧对流放热系数d a W/(m 2.℃)查附录三图XI 43 36 灰污系数 ε m 2.℃/W查附录二表VII0.007 37 管壁灰污层温度 hb t℃pj t +6.3*12js pp j A Q B a ⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+ε733.8 38 辐射放热系数 f a W/(m 2.℃)查附录三图XV 得o f o aa a a =,45.36 39利用系数ξ查附录三图X IV1 40 烟气对管壁的放热系数l aW/(m 2.℃)ξ⎪⎪⎭⎫⎝⎛+f hp d a xs d a 22π 115.0641 对流传热系数 kW/(m2.℃)⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛++121111/a a Q Q a dp f p ε 70 42 较大温差 D t ∆ ℃ 'pϑ-'p t 687 43 较小温差 x t ∆℃ ''pϑ-''p t 45044 平均温差 t ∆℃[]1)(,7.1x D xDt t t t t ∆+∆=∆∴<∆∆568.5 45 屏对流传热量crp Q kJ/kg j js p B tA k /6.3∆1331.5546 误差Q ∆ % 100*dpcrpd p Q Q Q -1.7547 屏区两侧水冷壁水温 bs t℃ 查蒸汽表,p= 15.3 MPa 下的饱和温度 34548平均传热温差t ∆℃pj ϑ-bs t 668.5 49屏区两侧水冷壁对流吸热量 d pc QkJ/kgjcqB tA k ∆6.3103.4 50 误差 Q ∆ % ()100*slb pfj d pc slb pfjQ Q Q-0.5851 屏区炉顶进口汽焓 'pld hkJ/kg21jw jw jld bq D D D B Q h --+2616.5 12452 屏区炉顶进口汽温 'pld t℃查蒸汽特性表,p=15.3 MPa345 53 屏区炉顶蒸汽焓增量 pld h ∆ kJ/kg())(21jw jw ld pfjfldpfj j D D D Q Q B --+ 11.554 屏区炉顶出口汽焓 ''pldh kJ/kg )(')(ld p ld p h h ∆+262855 屏区炉顶出口汽温 '')(ld p t ℃ 查蒸汽特性表,p= 15.3 MPa347 56 平均传热温差t ∆℃[]'')(')(21ld p ld p pj t t +-ϑ 627.5 57 屏区炉顶对流吸热量 )(ld p Q kJ/kgj ld B t kA /6.3)(∆55.07 58 误差Q ∆%()100*/)(ld pfj d ld p ld pfj Q Q Q--7.982.6高温过热器的热力计算序号 名称 符号单位 计算公式或数据来源数值 1 烟气进口温度 'ϑ℃ 'ϑ='hp ϑ 940 2 烟气进口焓 'HkJ/kg 'H =''hpH 104733 蒸汽进口焓 'hkJ/kg Dh D h D D gsjw hp jw 2"2)(+-3158 4 蒸汽进口温度 't ℃ 查蒸汽特性表, p=14.01 MPa 450 5 蒸汽出口温度 ''t ℃ 已知540 6 蒸汽 出口焓 ''hkJ/kg 查蒸汽特性表, p= 13.7MPa t= 540 ℃34307过热器吸热量gr Q kJ/kg jB h h D )('"-1610 8 炉顶附加受热面吸热量 ld fj Q kJ/kg 假定 70 9 水冷壁附加受热面吸热量slb fj QkJ/kg 假定 185 10炉膛及后屏、对过热器辐射 热量 f p Q ''kJ/kg 由后屏热力计算得 254.75 11 炉顶吸收辐射热量 fld fjQkJ/kg f p Q''jsgrslb fj ld fj ld fjA A A A ++10.0612 水冷壁吸收辐射热量 fslbfj Q kJ/kg f p Q ''jsgrld fjslb fj slbfj A A A A++30.18 13 过热器吸收辐射热量 f gr Q kJ/kg f p Q ''-fld fjQ -fslbfj Q 213.91 14 过热器对流吸热量 d gr QkJ/kg gr Q - fgr Q1396.0915 烟气出口焓 ''HkJ/kg ϕαslb fjld fj d gr o lkQ Q Q H H ++-∆+'9539.30 16 烟气出口温度 ''ϑ ℃ 查焓温表848.8 17 烟气平均温度 pj ϑ℃ 21('ϑ+''ϑ) 894.4 18 蒸汽平均温度 pj t ℃ 21('t +''t ) 495 19 烟气流速 y wm/s )3600*273/()273(pj pj y j A V B +ϑ6.25 20 烟气侧对流放热系数d aW/(m 2.℃) 查附录三图XI47 21 蒸汽平均比容 pj v m 3/kg 查蒸汽特性表,p=14.02MPa t=495℃0.0220 22 蒸汽平均流速 wm/s Av D pj 3600116.12 23 灰污系数 ε m 2.℃/W 查附录三图XIII 0.0043 24 蒸汽侧放热系数 2a W/(m 2.℃)查附录三图IX3000 25 管壁灰污层温度hb t ℃ js gr grj pj A Q B a t 6.312⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛++ε 669.66 26乘积s p nm.MPak s p n0.01527三原子气体的辐射减弱系数 y K1/(m.MPa) ⎪⎪⎭⎫⎝⎛-⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-+100037.011.0106.178.0102pj n O H T s p r 17.3 28 乘积n y r K 1/(m.MPa)n y r K3.97 29 灰粒的辐射减弱系数h K1/(m.MPa)322/55900n pj d T111.1 30 乘积 h K h μ 1/(m.MPa)h K h μ 1.86 31 气流辐射减弱系数K1/(m.MPa)n y r K +h K h μ5.83 32 乘积 KpsKps0.363 33 烟气黑度 akps e --10.3044 34 烟气侧辐射放热系数f aW/(m 2.℃)查附录三图XV 得o f o aa a a =,63.7 35 利用系数 ξ 查附录三图X IV 1.0 36 烟气侧放热系数 1aW/(m 2.℃)(d a +f a )ξ 110.1 37 热有效系数 ψ查附录二表VIII0.65 38 传热系数 k W/(m 2.℃)ψ2121a a a a + 69.032 39 较小温差 x t ∆ ℃ ''''t -ϑ308.8 40 较大温差 D t ∆℃ ''t -ϑ49041 平均温差 t ∆℃ xD t t lg3.27.1∆∆∆-∆=∆∴>∆∆xDxD t t t t t392.9 42 对流传热量crgr QkJ/kg j jsgr B tA k /6.3∆ 1364.47 43 误差Q ∆% (d gr Q -cr gr Q )/d gr Q *1002.25 44 两侧水冷壁工质温度bs t℃ 查蒸汽特性表,p=15.3 MPa 下的饱和温度348 45 平均传热温差t ∆ ℃ pj ϑ-bs t546.4 46 两侧水冷壁对流吸热量 dslbQ kJ/kg j dlb fj B tA k /6.3∆200.70 47 误差Q ∆% (slb fj Q -dslb Q )/slb fj Q *1008.5 48 炉顶过热器进口汽焓 ')(ld gr h kJ/kg ')(ld gr h ='')(ld p h 2628 49炉顶过热器进口汽温')(ld gr t℃ ')(ld gr t ='')(ld p t348 50 炉顶过热器蒸汽焓增量 )(ld gr h ∆ kJ/kg )/(21jw jw j ld fjD D D B Q --10.08 51 炉顶过热器出口汽焓 '')(ld gr h kJ/kg ')(ld gr h +)(ld gr h ∆2638.08 52 炉顶过热器出口汽温'')(ld gr t℃ 查蒸汽特性表,p= 15.3 MPa350 53平均温差t ∆℃ )(21'')(')(ld gr ld gr pj t t +-ϑ545.4 54 炉顶过热器对流吸热量 dld QkJ/kg j ld fj B tA k /6.3∆72.86 55 误差Q ∆%100*/)(ld fj d ld ld fj Q Q Q -4.12.7后水冷壁前悬吊管的热力计算序号 名称 符号单位 计算公式或数据来源 数值 1 入口烟温 'θ ℃由后屏过热器计算结果得知 848.8 2 入口烟气焓 'I/kj kg 由后屏过热器计算结果得知9539.30 3 吸热量 Q/kj kg 假定29 4 出口烟气焓 ''I/kj kg'/I Q σϕ-9510.3 5 出口烟气温度 ''θ℃ 1.21α=842.8 6 平均烟气温度 θ℃'''0.5()θθ+845.8 7 平均烟气速度 r w /m s(273)/(3600273)j y r B V F δθ++6.48 8 水蒸气容积份额 2H O r 烟气特性表 0.0893 9 三原子气体容积份额2R O r烟气特性表 0.1402 10 飞灰浓度 h μ 3/g Nm烟气特性表 0.0167 11 对流放热系数 k α 2/()kcal m C ⋅︒图Ⅱ2H C C φα 41.04 12 污染系数 ε2/m C kcal ⋅︒图X Ⅱ0d C C φρεε+∆0.00731 13 沾污壁温 g t℃/cp j t B Q H σεδ+515.5 14三原子气体吸收力n p Satm m -'n r S0.11515三原子气体辐射减弱系数 2R O K⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-+100037.011.0106.178.0102pj n O H T s p r 4.46 16 灰粒的辐射减弱系数h K 1/()m Mpa ⋅322/55900n pj d T93.81 17 乘积 kps'2()R O n h h K r K ps μ+0.1295 18 辐射放热系数 1α2/()kcal m C ⋅︒图XI ,ααH22.819 传热系数 K2/()kcal m C ⋅︒11211()()k k ααεααα++++42.9 20 温差 t ∆℃cp cp t θ-495.8 21 传热量 T Q/kj kg/j k tH B ∆28.94 22 计算误差 Q ∆ % *100T Q Q Q σσ- 0.21 23 允许误差[]Q ∆%按照标准±22.8高温再热器的热力计算结果序号 名称符号单位 计算公式或数据来源数值 1 后墙引出管对流吸热量d hy Q /kj kg估计30 2 对流过热器出口烟气焓''grI /kj kg 由对流过热器热力计算得到9539.30 3 烟气进口焓 'I/kj kg''/dgr hy I Q ϕ-9509 4 烟气进口温度 'θ℃ 查焓温表7 840.9 5 烟气出口温度 ''θ ℃假定 715 6 烟气出口焓''I/kj kg 查焓温表7 7965.45 7 省煤器附加对流吸热量sm fj Q /kj kg 假定 55 8 炉顶及包覆过热器附加对流吸热量 ld bffjQ + /kj kg假定110 9 高温再热器对流吸热量 dgzrQ /kj kg '''()o sm ld bflk fj fjI I I Q Q ϕα+-+∆-- 1352.51 10 再热蒸汽焓增 gzr i ∆/kj kg/dgzr j zr Q B D199.06 11 出口气温 ''t ℃已知540 12 出口蒸汽焓 ''i /kj kg 查水蒸气特性表,1.5Mpa3558.8 13 进口蒸汽焓 'i/kj kg''gzr i i -∆3359.74 14 进口温度 't ℃ 查水蒸气特性表,1.6Mpa450 15 蒸汽平均温度 pj t ℃'''0.5()t t +495 16 蒸汽平均比容 pj v3/m kg查水蒸气特性表,1.55Mpa,495℃0.1703 17蒸汽流速w/m s/(3600)zr pj D v A35.88 18 蒸汽侧对流放热系数 2α 2/()W m C ⋅︒ 查附录3图IX 800 19 灰污系数 ε2/m C W ⋅︒查附录3图XIII0.0043 20 灰污壁温 hb t℃ 21()3.6dj gzrpj jsgzrB Q t A εα++ 586.6 21 烟气平均温度 pj θ℃'''0.5()θθ+778 22烟气流速y w/m s(273)/(2733600)j y pj pj B V A θ+⨯8.62 23 烟气侧对流换热系数 d α 2/()W m C ⋅︒查附录3图XI68 24乘积n p Sm Mpa ⋅n pr s0.0052425三原子气体的辐射减弱系数 y K 1/(m.MPa) ⎪⎪⎭⎫⎝⎛-⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-+100037.011.0106.178.0102pj n O H T s p r 24 26 乘积 y n K r1/(m.MPa) y n K r5.471 27 灰粒辐射减弱系数h K1/(m.MPa)322/55900n pj d T97.81 28 乘积 h h K μ 1/(m.MPa)h h K μ 1.614 29 烟气辐射减弱系数K 1/(m.MPa)y n K r +h h K μ7.085 30 乘积 Kps Kps0.1628 31烟气黑度akps e --10.1502 32 烟气侧辐射放热系数 f α 2/()W m C ⋅︒查附录3图XV 得00,f a ααα=23.04 33 利用系数 ξ查附录3图XIV1.0 34 烟气侧放热系数 1α 2/()W m C ⋅︒ ()d f ξαα+91.04 35 热有效系数 ψ查附录2表VIII0.65 36 传热系数 K2/()W m C ⋅︒1212/[]ψαααα+53.13 37 较大温差 D t ∆ ℃ ''t ϑ-390.9 38 较小温差 x t ∆℃ ''''t ϑ-175 39 平均温差 t ∆℃xD t t lg3.27.1∆∆∆-∆=∆∴>∆∆xDxD t t t t t282.95 40 对流传热量 crpQ /kj kgj jsgr B tA k /6.3∆ 1259.4 41误差Q ∆% (d gr Q -cr gr Q )/d gr Q *1006.8 42 省煤器工质平均温度 sm pjt ℃0.5()gs bs t t +(t bs =345℃)284.5 43 省煤器附加对流吸热量smd fj Q /kj kg3.6()/smsm pj pj fj j k t A B θ- 50.80 44 误差Q ∆% ()/100sm smd sm fj slb fj Q Q Q -⨯ -1.6 45炉顶及包覆过热器工质平均温度 ld bf pj t +℃''0.5()bs bf t t +(2.4中)347.5 46 炉顶及包覆过热器附加对流吸热量 ld bffjdQ + /kj kg3.6()/ld bf ld bfpj pj fj j k t A B θ++- 118.26 47 误差Q ∆%()/100ld bf ld bf ld bf fj fjd fjQ Q Q +++-⨯ 7.512.9后水冷壁后悬吊管的热力计算序号 名称 符号单位 计算公式或数据来源 数值 1 入口烟温 'θ ℃由高温再热器计算结果得知 715 2 入口烟气焓 'I/kj kg 由高温再热器计算结果得知7965.45 3 吸热量 Q/kj kg 假定50 4 出口烟气焓 ''I/kj kg'/I Q σϕ-7914.94 5 出口烟气温度 ''θ℃ a=1.24710.8 6 平均烟气温度 θ℃'''0.5()θθ+712.9 7 平均烟气速度 r w /m s(273)/(3600273)j y r B V F δθ++8.51 8 水蒸气容积份额 2H O r烟气特性表 0.0888 9 三原子气体容积份额r n烟气特性表 0.2279 10 飞灰浓度 h μ 3/g Nm烟气特性表 0.0165 11 对流放热系数 k α 2/()kcal m C ⋅︒图Ⅱ2H C C φα 56 12 污染系数 ε2/m C kcal ⋅︒图X Ⅱ0d C C φρεε+∆0.00731 13 沾污壁温 g t℃/cp j t B Q H σεδ+463 14三原子气体吸收力n p Satm m -'n r S0.11415三原子气体辐射减弱系数 2R O K⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-+100037.011.0106.178.0102pj n O H T s p r 4.85 16 灰粒的辐射减弱系数h K 1/()m Mpa ⋅322/55900n pj d T101 17 乘积 kps'2()R O n h h K r K ps μ+0.1386 18 辐射放热系数 1α2/()kcal m C ⋅︒图XI ,ααH13.319 传热系数 K2/()kcal m C ⋅︒11211()()k k ααεααα++++46.3 20 温差 t ∆℃cp cp t θ-488.9 21 传热量 T Q/kj kg/j k tH B ∆48.4 22 计算误差 Q ∆ % *100T Q Q Q σσ- 3.2 23 允许误差[]Q ∆%按照标准±22.10前包墙悬吊管的热力计算序号 名称 符号单位 计算公式或数据来源 数值 1 入口烟温 'θ ℃由高温再热器计算结果得知 710.8 2 入口烟气焓 'I/kj kg 由高温再热器计算结果得知7914.94 3 吸热量 Q/kj kg 假定39 4 出口烟气焓 ''I/kj kg'/I Q σϕ-7875.54 5 出口烟气温度 ''θ℃ a=1.24707.6 6 平均烟气温度 θ℃'''0.5()θθ+709.2 7 平均烟气速度 r w /m s(273)/(3600273)j y r B V F δθ++7.1 8 水蒸气容积份额 2H O r烟气特性表 0.0888 9 三原子气体容积份额r n烟气特性表 0.2279 10 飞灰浓度 h μ 3/g Nm烟气特性表 0.0165 11 对流放热系数 k α2/()kcal m C ⋅︒图Ⅱ2H C C φα58.56 12 平均汽温 t cp ℃ 假定 350 13 蒸汽平均比容 v pj m 3/kg 15.0Mpa 0.0115 14蒸汽平均速度w m/sDv cp /(3600f ) - 15 管壁对蒸汽的换热系数 a 22/()kcal m C ⋅︒查图V ,C d a H 3737 16 污染系数 ε2/m C kcal ⋅︒图X Ⅱ0d C C φρεε+∆0.00559 17 沾污壁温 g t℃2(1/)/cp j t B Q H σεαδ++445 18 三原子气体吸收力n p Satm m -'n r S0.1726 19 三原子气体辐射减弱系数 2R O K查图IX 3.8 20 灰粒的辐射减弱系数h K 1/()m Mpa ⋅查图X101.1 21 乘积 kps'2()R O n h h K r K ps μ+0.192 22 辐射放热系数 1α2/()kcal m C ⋅︒ 图XI ,ααH52.12 23 传热系数 K2/()kcal m C ⋅︒111[1()]k k ααεαα++++55.34 24 温差 t ∆℃cp cp t θ-359.2 25传热量T Q/kj kg/j k tH B ∆37.8726 计算误差 Q ∆ % *100T Q Q Q σσ- 2.91 允许误差[]Q ∆%按照标准±22.11主烟道上方气室的热力计算序号 名称 符号单位 计算公式或数据来源数值 1 进口烟气温度 'ϑ℃ '''θθ= 707.6 2进口烟气焓I ’kJ/kg'''I I =7875.54 3 包覆过热器附加吸热量 bffj Q/kj kg 假定 200 4 省煤器吸热量 sm fj Q /kj kg 假定2605 出口烟气焓 ''H/kj kg'bf smfj fjQ Q H ϕ+-7410.89 6出口烟温''θ℃ 查烟气焓温表669.13 7 省煤器内工质平均温度 smpj t ℃ ''0.5()gs bs t t + 284.5 8 省煤器灰污管壁温度 sm hb t℃sm pj t t +∆=284.5+60324.5 9 包覆过热器灰污系数 ε 2/m C W ⋅︒查附录3图XIII0.0043 10包覆过热器工质的平均温度bf pj t℃ ''0.5()gs bf t t + 347.511包覆过热器灰污管壁温度 bf hbt℃ 3.6bf j fj bf pjbfB Q t A ε+385.33 12 平均烟温 pj θ℃0.5(''θ+'θ)688.365 13乘积n p Sm Mpa ⋅n pr s0.094414三原子气体辐射减弱系数 y K 1/(m.MPa) ⎪⎪⎭⎫⎝⎛-⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-+100037.011.0106.178.0102pj n O H T s p r 5.47 15 乘积y n K r 1/(m.MPa) y n K r1.25 16 灰粒的辐射减弱系数h K 1/(m.MPa) 322/55900n pj d T103.8 17 乘积h h K μ 1/(m.MPa)h h K μ 1.713 18 烟气的辐射减弱系数K 1/(m.MPa)y n K r +h h K μ2.963 19 乘积 Kps Kps1.23 20 烟气黑度 akps e --10.708 21省煤器辐射放热系数smf α2/()W m C ⋅︒查附录3图XV 得00,f a ααα= 68.2 22包覆过热器辐射放热系数 bf fα2/()W m C ⋅︒查附录3图XV 得00,f a ααα=65.0 23省煤器吸热量smd fj Q/kj kg3.6()/sm sm sm f pj hb d j t A B αθ-241.3824 误差 Q ∆%100sm smdfj fjsm fjQ Q Q-⨯7.16 25 包覆过热器吸热量bfd fj Q/kj kg3.6()/bf bf bff pj hb d j t A B αθ-190.9426 误差Q ∆%100bf bfdfj fjbffjQ Q Q-⨯4.532.12低温再热器的热力计算序号 名称符号 单位 计算公式或数据来源数值 1 主烟道上方气室后焓 'HkJ/kg 查焓温表 7410.89 2 主烟道上方气室温度'ϑ℃ 查焓温表 669.13 3 出口蒸汽焓 ''h kJ/kg 查高再表 3359.74 4 出口蒸汽温度 ''t℃ 查高再表450 5 入口蒸汽焓 'hkJ/kg 查蒸汽特性表, p=1.75MPa ,t=290℃3015 6 入口蒸汽温度 't℃ 已知290 7 焓增量 h ∆ kJ/kg ''h ﹣'h 344.748 对流吸热量 d dzrQkJ/kg jB h h D )('"-2404 9 包覆过热器悬吊管过热器附加吸热量bf fj QkJ/kg 假定20010 出口烟气焓 ''HkJ/kg ϕαbf fjd dzr olkQ Q H H +-∆+'4794.8 11 出口烟温 ''ϑ ℃ 查焓温表3438.6 12 平均烟速 pj ϑ℃ 21('ϑ+''ϑ) 553.87 13 平均蒸汽温度 pj t ℃ 21('t +''t ) 370 14 蒸汽平均比容 pj vm 3/kg 查蒸汽特性表,p=1.675MPa ,370℃0.1724 15 蒸汽流速 wm/s pj v D 1/ A 360024.95 16 蒸汽侧对流放热系数2aW/(m 2.℃) 查附录三图IX206.0 17 烟气流速 y w m/s 0.589)3600*273/()273(Ay V B pj y j +ϑ12.93 18 烟气侧对流放热系数d aW/(m 2.℃) 查附录三图XI83 19乘积Kp n sm.MPaPr n s‘0.0036420三原子气体辐射减弱系数 y K 1/(m.MPa) ⎪⎪⎭⎫⎝⎛-⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-+100037.011.0106.178.0102pjn O H T s p r 35.98 21 乘积n y r K 1/(m.MPa)n y r K8.06 22 灰粒的辐射减弱系数K h1/(m.MPa)322/55900n pj d T135.72 23 乘积h K h μ 1/(m.MPa)h K h μ2.21 24烟气的辐射减弱系数K1/(m.MPa)n y r K +h K h μ10.2725 乘积 KpsKps0.1669 26 烟气黑度 akps e --10.1537 27 包覆过热器灰污系数 ε m 2.℃/W 查附录三图XIII0.004328 灰污管壁温度 hb t℃ js dlddzrj pj A Q B a t 6.312⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛++ε420 29 烟气侧辐射放热系数f aW/(m 2.℃)查附录三图XV 得o f o aa a a =,11.0 30 利用系数 ξ 查附录三图X IV 1.0 31 烟气放热系数 1aW/(m 2.℃)(d a +f a )ξ 94.0 32 热有效系数 ψ查附录二表VIII0.65 33 传热系数 k W/(m 2.℃)ψ2121a a a a + 42.00 34 较大温差 D t ∆℃ ''t -ϑ219.13 35 较小温差 x t ∆℃ ''''t -ϑ146.836 平均温差 t ∆℃ xD t t lg3.27.1∆∆∆-∆=∆∴>∆∆xDxD t t t t t180.76 37 对流传热量 cdzr QkJ/kg j jsdl B tA k 8.0/6.3∆2510 38 误差 Q ∆% (d dzr Q -c dzr Q )/ddzr Q *1004.4 39 实际吸热量sj dzr QkJ/kg 0.8ddzr Q1923.240包覆过热器悬吊管过热器工质平均温度 bf pj t℃ 21(bs t +''bf t )345 41包覆过热器悬吊管过热器附加吸热量 bfc fj QkJ/kg j bf fj B tA k 8.0/6.3∆;t ∆=pj ϑ﹣pj t ;222.97 42 误差 Q ∆% (bf fj Q -bfc fj Q )/bffj Q *10011.5 43 实际附加吸热量bfsj fj Q kJ/kg0.53bf fj Q106。