130t锅炉设计说明书Word格式文档下载.doc
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=0.4%
（5）硫：
=0.2%
（6）灰分：
=22.8%
（7）水分：
=5.0%
3.煤的干燥无灰基挥发分=6.0℅。
4.灰熔点特性：
DT=1400℃（1260）ST=1370oCFT>
1430oC
5.煤的可磨度：
=1.1
6.煤的收到基低位发热量:
=23040kJ/kg
第二章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
第三章辅助计算
3.1燃烧产物燃烧计算
3.1.1燃烧产物容积计算
煤完全燃烧（a=1）时理论空气量及燃烧产物容积计算见表1-1（以1kg燃料为准）。
表1—1初始数据
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）+0.265－0.0333
6.427
2
三原子气体容积
0.01866（Car+0.375Sar）
1.268
3
理论氮气容积
0.79+0.8/100
5.080
4
理论水蒸气容积
0.111+0.0124+0.0161
0.3542
5
理论烟气容积
++
6.7022
6
飞灰中纯灰份额
—
查附表8-39
0.95
7
烟气中飞灰质量浓度
/100
0.2166
8
煤的折算灰分
10000/
9.896
3.1.2空气平衡及焓温表
（1）烟道各处过量空气系数、各受热面的漏风系数及不同过量空气系数下燃烧产物的容积列于表1—2中，炉膛出口处及各受热面的过量空气系数按附表4-2选取。
表1-2烟气特性表
名称及公式
炉膛及凝渣管
第二级过热器
第一级过热器
上级省煤器
上级空预器
下级省煤器
下级空预器
漏风系数
0.1（表1-3）
0.015
0.02
0.03
出口处过量
空气系数
1.23
1.245
1.26
1.28
1.31
1.33
1.36
平均过量空气系数
1.2375
1.2525
1.270
1.295
1.32
1.345
Nm3/kg
0.3780
0.3788
0.3803
0.3821
0.3847
0.3873
0.3899
烟气总容积
8.2042
8.253
8.351
8.465
8.629
8.792
8.955
水蒸气容积份额
0.0461
0.0459
0.0455
0.0451
0.0445
0.0441
0.0435
续表1—2
三原子气体容积份额
0.1546
0.1536
0.1518
0.1498
0.1469
0.1442
0.1416
三原子气体总积份额
0.2007
0.1995
0.1973
0.1949
0.1914
0.1883
0.1851
烟气质量
kg/kg
11.096
11.1590
11.2849
11.4318
11.6146
11.8515
12.0613
飞灰浓度
Kg/kg
0.0195
0.0194
0.0192
0.0189
0.01861
0.0183
0.0180
受热面的漏风系数按附表4-3选取，空气预热器出口热空气的过量空气系数：
=--=1.23-0.1-0.1=1.03
3.1.3不同过量空气系数下燃烧产物的焓温表
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
固体未完全燃烧热损失
查附表8-39
气体未完全燃烧热损失
外部冷却损失
由图1-1得，D=36.11有尾部受热面
0.66
灰渣物理热损失
，不计算
排烟过量空气系数
查表1—2
排烟温度
由任务书得
130
排烟焓
kJ/kg
查表1—3
1634.1
冷空气温度
见任务书
30
9
冷空气焓
查表1—3，
254.4
10
排烟热损失
5.591
11
锅炉效率
89.749
12
锅炉蒸发量
t/h
36.11
13
过热蒸汽出口焓
P=3.9MP，t=450
查水蒸气表
3332.4
14
饱和水焓
P=4.3MP查水蒸气表
1108.5
15
给水温度
16
给水焓
P=4.9MP,t=170查水蒸气表
721.65
17
排污率
根据经验设定
18
锅炉总吸热量
kw
94554
19
燃料消耗量
kg/s
4.573
20
计算燃料消耗量
4.390
21
制粉系统漏风系数
查附表4-5
0.1
22
空气预热器出口空气温度
390
23
空气预热器
出口空气焓
表1—3
3386.8
24
吸热量
3226.4
25
空气预热器吸热量与燃料热量的百分比
14.003
26
保热系数
0.9927
3.2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
炉膛截面热负荷
附录表8-39
2560
炉膛截面积
39.51
炉膛宽度
取整，64的倍数
6.272
第一根凝渣管高
设定
4.21
续表1—5
顶棚宽度
a--cos
3.728
折焰角前到第一排凝渣管斜段高度
0.732
折焰角宽度
1.91
折焰角上倾角度
45
折焰角下倾角度
顶棚倾角
凝渣管与炉墙距离
a-
2.544
顶棚高度
+tan
4.734
折焰角高度
tan
1.103
1.469
冷灰斗底口宽度
1.065
冷灰斗倾角
55
冷灰斗中部宽度
3.669
冷灰斗高度
3.718
冷灰斗斜边长度的一半
2.269
炉膛容积热负荷
选定
169
炉膛容积
598.195
侧墙面积
95.423
炉膛中部高度
10.325
出口窗中心到灰斗中心距离
15.575
前墙面积
（+++）a
129.4
后墙面积
（）a
104.328
27
出口窗面积
30.997
28
顶棚面积
23.612
29
炉膛总面积
2++++
479.183
炉膛高度
++
18.387
3.2.2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
Bj
Kg/s
4.39
燃料收到基低位发热量
23040
燃料干燥无灰基挥发分
%
6.0
理论空气量
N/kg
表1—1
6.4269
炉膛出口过量空气系数
表1—2
炉膛漏风系数
空气预热器出口风温
C
一次风率
参考表8-4选取
0.25
磨煤废气（三次风率）
r
-
由制粉系统得
0.22
磨煤废气及煤粉温度
t
150
二次风及送粉热风温度
380
一次风中煤粉浓度
0.391
热风比热
kJ/kg.c
查下的空气比热表
1.036
一次风温
先假设，后校核
350.01
一次风温下的空气比热
查下空气比热
1.033
燃烧器前的一次风温
B（）（）（t-t）=r迭代求
342.126
炉膛漏风率
/
0.081
二次风率
0.45
二次风量
/s
37.354
一次风量
19.799
磨煤废气量
11.83
一次风速
m/s
查附表8-27
二次风速
47.5
磨煤废气（三次风）风速
50
燃烧器数量
Z
四角切圆燃烧方式
每个燃烧器的标准煤出力
3600
3.11
一次风口面积
/z
0.471
二次风口面积
0.3932
废气（三次风）喷口面积
0.1183
a
m
查表1-5
31
炉膛深度
b
32
燃烧器间距离
33
34
下二次风口下沿到冷灰斗转角的距离
0.60
35
燃烧器假想切圆直径
参考选定
0.784
36
燃烧器矩形对角线长度
8.87
37
特性比值
1.00
初步选定
8.00
附录图8-84
31.75
38
燃烧器喷口宽度
0.28
39
燃烧器喷口高度
按、要求画图所得
2.26
40
燃烧器面积
4.0406
3.2.3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
结果
前,后,侧
顶棚
出口窗
水冷壁管规格
mm
603
管节距
S
64
84.5
相对值
s/d
1.067
1.408
管中心与炉墙距离
e
e/d
0.5
角系数
附录图11-10
0.99
0.94
炉墙面积
424.574
水冷壁有效辐射面积
除去燃烧器占有面积
416.419
21.315
总冷壁有效辐射面积
468.731
灰污系数
附录表11-2
水冷壁受热面平均热有效性系数
0.44
烟气辐射层有效厚度
s
3.6
4.496
燃烧器中心高度
0.5++0.5
3.589
燃烧器相对高度
0.1952
火焰中心相对高度修正
附录表11-3
火焰中心相对高度
+
0.2047
3.2.4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
名称
公式及计算
热空气温度
见表1—4
热空气焓
查表1-2
煤粉系数漏入风系数
查表1-4
空气预热器热空气份额
1.03
空气进入炉膛的热量
+（+）
3539.284
燃料有效放热量
24785.8
理论燃烧温度
查表1—3（）
1800.1
K
+273
2073.1
炉膛出口烟温
先假定，在校核
1060
13655.6
炉膛出口烟焓
13652.74
烟气平均热容量
KJ/（kg.）
15.043
容积份额水蒸汽／三原子气体
查表1—2（）
0.23
烟气密度
Kg/N
1.3525
飞灰颗粒平均直径
查附表11-4用钢球滚筒磨煤机
三原子气体分压
MPa
0.0203
三原子气体辐射减弱系数
0.8143
灰粒辐射减弱系数
1.727
焦炭辐射减弱系数
无烟煤
悬浮燃烧
经验数据
10.2
1.02
火焰辐射减弱系数
3.561
火焰辐射吸收率
1.6
火焰黑度
0.798
炉膛黑度
0.90
火焰中心高度系数
Ｍ
查附表12得
0.4577
1333.2
℃
1060.2
13655.61
炉内辐射热量
11048。
94
辐射受热面热负荷
103．48
3.2.5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=1539.41
⑵高温过热器直接吸收燃烧室的辐射热量：
＝0.7×
9.745＝705.89
⑶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464mm
3.3.1凝渣管结构的特性计算
表1—9凝渣管结构
名称
管子规格
横向管子节距
263
纵向管子节距
257
横向相对节距
4.38
纵向相对节距
4.28
每排管子数目
n
根
第一排凝渣管高度
查表1.5
第三排凝渣管与折焰角距离
0.124
前两排凝渣管间低斜边长
0.3037
第三排凝渣管低斜边长
0.297
第二排凝渣管高度
4.1092
第三排凝渣管高度
4.2184
凝渣管出口高度
4.540
每根管算长：
第一排
5.32
第二排
4.98
第三排
4.63
凝渣管受热面面积
H
67.528
侧墙水冷壁附加受热面面积
7.844
计算受热面面积
75.372
1.168
烟气流通截面
23.05
3.3.2凝渣管的传热计算
表1—10凝渣管的传热计算
入口烟温
查表1—8
入口烟焓
出口烟温
先假定，后校核
995.4
出口烟焓
12737.7
烟气热平衡放热量
915.73
平均烟温
1027.8
烟气容积
水蒸汽容积份额
－
烟气重度
1.352
烟气流速
7.32
烟气对流放热系数
49.43
0.826
飞灰辐射减弱系数
1.755
烟气辐射吸引力
0.301
烟气黑度
0.26
升级会员 