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1、电厂锅炉助理工程师论文电厂锅炉助理工程师论文循环流化床锅炉运行优点及体会一、引言循环流行化床锅炉技术是近十几年来迅速发展的一项高效低污染清洁燃烧枝术。国际上这项技术在电站锅炉、工业锅炉和废弃物处理利用等领域已得到广泛的商业应用，并向几十万千瓦级规模的大型循环流化床锅炉发展；国内在这方面的研究、开发和应用也逐渐兴起，已有上百台循环流化床锅炉投入运行或正在制造之中。未来的几年将是循环流化床飞速发展的一个重要时期。二、循环流化床锅炉的优点1、燃料适应性广这是循环流化床锅炉的主要优点之一。在循环流化床锅炉中按重量计，燃料仅占床料的13%，其余是不可燃的固体颗粒，如脱硫剂、灰渣等。因此，加到床中的新鲜煤
2、颗粒被相当于一个“大蓄热池”的灼热灰渣颗粒所包围。由于床内混合剧烈，这些灼热的灰渣颗粒实际上起到了无穷的“理想拱”的作用，把煤料加热到着火温度而开始燃烧。在这个加热过程中，所吸收的热量只占床层总热容量的千分之几，因而对床层温度影响很小，而煤颗粒的燃烧，又释放出热量，从而能使床层保持一定的温度水平，这也是流化床一般着火没有困难，并且煤种适应性很广的原因所在。2、燃烧效率高循环流化床锅炉的燃烧效率要比鼓泡流化床锅炉高，通常在9599%范围内，可与煤粉锅炉相媲美。循环流化床锅炉燃烧效率高是因为有下述特点：气固混合良好;燃烧速率高，其次是飞灰的再循环燃烧。3、高效脱硫由于飞灰的循环燃烧过程，床料中未发
3、生脱硫反应而被吹出燃烧室的石灰石、石灰能送回至床内再利用;另外，已发生脱硫反应部分，生成了硫酸钙的大粒子，在循环燃烧过程中发生碰撞破裂，使新的氧化钙粒子表面又暴露于硫化反应的气氛中。这样循环流化床燃烧与鼓泡流化床燃烧相比脱硫性能大大改善。当钙硫比为1.52.0时，脱硫率可达8590%。而鼓泡流化床锅炉，脱硫效率要达到8590%，钙硫比要达到34，钙的消耗量大一倍。与煤粉燃烧锅炉相比，不需采用尾部脱硫脱硝装置，投资和运行费用都大为降低。4、氮氧化物(NOX)排放低氮氧化物排放低是循环流化床锅炉另一个非常吸引人的特点。运行经验表明，循环流化床锅炉的NOX排放范围为50150ppm或40120mg/
4、MJ。循环流化床锅炉NOX排放低是由于以下两个原因：一是低温燃烧，此时空气中的氮一般不会生成NOX;二是分段燃烧，抑制燃料中的氮转化为NOX，并使部分已生成的NOX得到还原。5、燃烧强度高，炉膛截面积小炉膛单位截面积的热负荷高是循环流化床锅炉的另一主要优点。其截面热负荷约为3.54.5MW/m2，接近或高于煤粉炉。同样热负荷下鼓泡流化床锅炉需要的炉膛截面积要比循环流化床锅炉大23倍。6、负荷调节范围大，负荷调节快当负荷变化时，只需调节给煤量、空气量和物料循环量，不必像鼓泡流化床锅炉那样采用分床压火技术。也不象煤粉锅炉那样，低负荷时要用油助燃，维持稳定燃烧。一般而言，循环流化床锅炉的负荷调节比可
5、达(34)：1。负荷调节速率也很快，一般可达每分钟4%。7、易于实现灰渣综合利用循环流化床燃烧过程属于低温燃烧，同时炉内优良的燃尽条件使得锅炉的灰渣含炭量低(含炭量小于1%)，属于低温烧透，易于实现灰渣的综合利用，如作为水泥掺和料或做建筑材料。同时低温烧透也有利于灰渣中稀有金属的提取。8、床内不布置埋管受热面循环流化床锅炉的床内不布置埋管受热面，因而不存在鼓泡流化床锅炉的埋管受热面易磨损的问题。此外，由于床内没有埋管受热面，启动、停炉、结焦处理时间短，可以长时间压火等。9、燃料预处理系统简单循环流化床锅炉的给煤粒度一般小于13mm，因此与煤粉锅炉相比，燃料的制备破碎系统大为简化。10、给煤点少
6、循环流化床锅炉的炉膛截面积小，同时良好的混合和燃烧区域的扩展使所需的给煤点数大大减少。既有利于燃烧，也简化了给煤系统。三、关于锅炉燃烧调整的体会、循环流化床锅炉效率的高低在于：1、循环的速度循环速度是以一次风量来控制，在一定量的给煤量，风量给大时，床温会降低，燃烧效率降低，造成温度场的不匀，制约锅炉的热效率，同时造成可燃物排放增加，排渣管容易堵塞，时间稍长随着料层增加，流化不良，料层与风帽连接中有一定厚的大料存在，长时间不能及时排掉大料使大料逐步大面积冷却，形成死区与比较细的燃料分层燃烧，及时压火处理也很难避免结焦事故。在一定给煤量，一次风量过小，当然不低于流化风量，床温在理论上当然会提高，但
7、是它的循环速度降低，部分受热面的温度场相对降低，炉膛内燃料颗粒摩擦力相对降低，稀相区烟气灰浓度也要减少，传热效果受到影响，因此风量小也直接影响锅炉效率。;S;风量加大的同时给煤量到一定时不能再给，因为煤进入炉内燃烧，燃尽是有一定过程的，随着料层的高度和燃料的燃尽程度制约，同时在燃烧不充分情况下时间稍长造成排渣管堵塞，容易造成事故发生。一定负荷下低风量运行，燃烧也完全燃尽，排渣也困难，因为接近风帽处的部分大颗粒总处于静止态，大部分的大料不能带动它们流化，容易结小焦坯，造成排渣困难，以及后续的一系列问题。&!2、温度场均匀控制。温度场均匀与否在于循环灰量，循环速度，二次风的进入，料层高度等等；旋风
8、分离器分离效率越高，返料量越多。料层高度，循环速度都调整到最佳范围内，如各温度温差过大，说明还没有达到最佳调整效果，找原因，精心细调，这样任务是使温度场均匀。3、燃料颗粒度燃料颗粒粗细也能增加炉膛内灰浓度、循环灰量，增加传热效果，节约燃料，提高锅炉热效率。总之，我认为温度场均匀，循环灰量速度适当，烟气灰浓度高，热效率就越高。四、结束语循环流化床技术是国际上公认的最有前途的洁净煤燃烧技术，为处理高硫煤和劣质煤及满足严格的大气排放标准带来了美好的前景，一定会成为锅炉行业的主导方向。扩展阅读：顺序6：论文正文1.1我国电厂锅炉发展概况 解放前,我国没有电厂锅炉制造专业,仅引进瑞士枝术合作试制了新疆大
9、学毕业设计（设计）1绪论1.1我国电厂锅炉发展概况解放前，我国没有电厂锅炉制造专业，仅引进瑞士枝术合作试制了两台与202*kW汽轮发电机组配套蒸发量为12t/h的锅炉。1949年穿过装机总容量仅1849MW(其中火电装机容量为1686MW)，全国发电量为4.3TWh。装机居世界第21位，发电量居世界第25位，人均年占有发电量仅9.1kWh，发电煤耗超过727g/(kWh)。新中国成立后在第一个五年计划期间，建立了上海锅炉厂，哈尔滨锅炉厂，开始生产中、高参数的中、大型电厂锅炉。随后又建立了武汉，北京以及东方锅炉厂，也生产电厂锅炉。我国火力发电经历了四个发展阶段。在1949年1960年的第一阶段，
10、我国已经开始自行设计，制造了6、12、25、50MW中压和高压汽轮发电机组配套的锅炉。1961年1980年第二阶段，我国自行研制了超高压125、200和亚临界压力300MW汽轮发电机组配套的400、670、1000t/h的自然循环锅炉和直流锅炉。在19811990年的第三阶段，为适应我国改革开放政策和现代化的建设，火电建设到了较快的发展。在此阶段，火电装机容量增加了一倍以上，并从美国引进枝术制造了先进的300MW和600MW汽轮发电机组配套的1025t/h和202*t/h控制循环锅炉。同时还进口了多台300800MW亚临界压力超临界压力锅炉，另外还建设了100MW级的燃气-蒸汽联合循环发电机组
11、。在1991年以后的第四阶段，火力发电伴随水力发电和已起步的核能发电继续加快发展。因此，循环流化床锅炉和燃气-蒸汽联合循环发电机组得到了较快的发展。目前，我国发电设备总装机容量已达0.622TW，还有大量的大型机组正在建设中。202*年全年共完成发电量2.8344PWh，人均年占有发电量已达1500kWh以上(但发展国家相比仍较低)。发电煤耗以降低340g/(kWh)左右。1.2锅炉枝术的发展趋势推动锅炉枝术的动力主要有三方面因素：首先是燃料价格上涨。化石燃料属于一次性能源，随着开采量的增加，储藏量逐渐减少，而世界经济在增长，对能源的需求量不断增大，这使得煤炭、石油等的供应将更加紧张，使其价格
12、上涨。这将促使能源部门更加有效的利用燃料的热，如提高锅炉效率、提高蒸汽参数和提高发电效率的措施，相应的推动了燃烧枝术的发展。其次是环境保护问题由于新疆大学毕业设计（设计）环境保护的要求污染物的排放寿诞了严格的限制，促使在锅炉枝术中发展清洁有效的燃烧方法，需求情节有效的脱硫、脱硝枝术。再次是基础科学的发展，电子计算机及计算技术的发展也推动了锅炉的设计从主要是经验方式逐渐向理论分析方法过渡，是过路的设计更加精细、合理、可靠、其性能更加提高。1.2.1锅炉容量和蒸汽参数增大锅炉容量和提高蒸汽参数是电厂锅炉的主要发展方向。近十年来，单台机组容量不断增长是一个总的趋势。扩大单机容量可使发电容量迅速增长以
13、适应社会发展的需要，同时可以使基建投资和设备费用降低，减少运行费用以及解约金属材料。提高蒸汽参数和采用蒸汽再热是提高热点转换效率的有效方法。另外热电联产是提高燃料能量利用率的有效方法，热电联产可以减少凝汽式电厂的凝汽损失，可以省去数量众多、效率低的小锅炉房，既节省了能源，要保护环境。1.2.1锅炉燃烧技术高参数大容量锅炉的发展推动了锅炉燃烧技术的进步。它是燃烧技术从层然发展到燃烧效率高、锅炉容量大的煤粉燃烧，这对扩大电力工业的规模，以适应经济增长对电力的需求起了重要的作用。循环流化床锅炉燃烧技术既能在燃烧中搞笑的脱硫，又能控制NOx的生成，对劣质煤还有较好的适应性。因此，受到了电力工业、锅炉制
14、造业的重视，包括我国在内的世界许多知名锅炉厂都在努力开发这种技术。近几年来，这项燃烧技术在我国得到了广泛的应用，虽然最大单机容量只有125MW左右，不久的将来300、400、500MW循环流化床锅炉机组一定会投入使用。1.2.3燃气-蒸汽联合循环机组的锅炉目前燃煤联合循环发电技术主要有这样几种方式：整体煤气化联合循环，增压硫化长联合循环以及为城市既供电又供热，还供应煤气的所谓三联供技术。由于流化床燃烧技术的发展，带增压流化床锅炉的燃气-蒸汽联合循环以开发成功并得到应用。对这种发电来说，不足之处在于进入燃气轮机的燃气温度较低，不能充分发挥联合循环的效率，因而现正在开发一种称为整体煤气化、增压流化
15、床联合循环电站。在整体煤气化、增压流化床联合循环电站中，没再送入增压流化床锅炉之前，预先用增压流化床的气化技术使其裂解，放出煤气、焦油后，将裂解后的半焦送入增压流化床锅炉燃烧。有些人甚至打算进一步发展这种技术，使之既供热又供电，还能供应煤气，即称三联供电站。由于燃气-蒸汽联合循环发电具有高效，低污染，地投资等优点，它受到各国动力界的广泛重视。新疆大学毕业设计（设计）2锅炉热力计算述2.1概述2.1.1锅炉热力计算方法根据计算任务的不同，可分为设计(结构)热力计算和校核热力计算两种。设计热力计算：进行设计新锅炉时的热力计算称为设计热力计算。设计热力计算的任务是，在锅炉容量和参数、燃料性质以及某些
16、受热面边界处的水、汽、风、眼温度给定的情况下，选定合理的例子结构和尺寸，并计算出个受热面积的数值。同时也为锅炉其他一些计算提供必要的源数据。校核热力计算：校核热力计算的任务是在锅炉容量和参数、燃料性质、锅炉各部分结构和尺寸已知的情况下，确定个受热面边界处的水、风、汽、烟温度以及风、烟流经个受热面时的速度和锅炉效率、燃料消耗量等。校核热力计算可帮助人们正确定出提高锅炉安全经济运行水平和锅炉的合理措施，同时为锅炉的其它计算，如锅炉通风计算，强度计算以及水动力计算等提供有关的基础数据。2.1.2校核热力计算主要内容1.锅炉辅助热力计算：这部分计算的目的是为后面受热面的热力计算提供必要的基本数据或图表
17、。2.受热面热力计算：其中包含为热力计算提供结构数据的各受热面的结构计算。3.计算数据的分析：这部分内容往往是鉴定设计质量、考核学生专业技术水平的主要依据。2.1.3锅炉热力计算应提供的必要资料1.给定燃料及其特性；2.锅炉的主要参数，如锅炉蒸发量，给水的压力和温度，过热蒸汽和再热蒸汽的主要参数等；3.锅炉概况，如锅炉结构的基本特点、制粉设备及其系统、燃烧及排渣方式以及连续排污量等；4.锅炉结构简图、烟气和汽水系统流程图、受热面和烟道的主要尺寸等；2.1.4整体校核热力计算过程的顺序1.列出热力计算的主要原始数据，包括锅炉主要参数和燃料特性参数；新疆大学毕业设计（设计）2.根基燃料、燃烧方式及
18、锅炉结构布置特点，进行锅炉通道空气量平衡计算；3.理论工况下(a=1)的热力计算；4.计算锅炉通道内烟气的特性参数；5.绘制烟气温度表；6.锅炉热平衡计算和燃料消耗量的估算；7.锅炉炉膛热力计算；8.按烟气流向对各受热面依次进行热力计算；9.锅炉整体计算误差的校验；10.设计分析及结论。2.2热力计算方法锅炉热力计算采用渐次逼近法。这是一种试算的方法，计算过程繁琐。在计算中，不仅烟气和工质在锅炉流程中的参数(如压力，温度等)是未知数，热放温度等终端参数也是未知数的。在一个具体的计算式中往往会同时出现多个未知量，这就需要先假定一些量，然后通过计算方法校准它。由于所求参数与假定参数之间的相互联系和
19、影响，因此一个参数往往需要多次假定才能最后确定。2.2.1炉膛辐射受热面热力计算方法由于影响炉膛产热过程的因素很多，所以到目前为止，直接用理论分析方法进行炉膛传热计算是不可能的，必须进行不同程度的简化，提出简单的传热模式，在进行近似计算。炉膛传热计算的方法较多，较实用的是半经验法，既运用相似理论分析，并通过大量实验而综合得出半经验公式。假定传热过程与燃烧过程分开，在必须考虑燃烧工况影响时，引入经验系数修正。对流传热忽略不计。火焰和烟气的辐射传热量按某一平均温度计算。只有辐射传热和热平衡两个代数方程式。此法简单，并大致反映了炉内传热基本规律。因此目前工程上炉膛传热计算的主要方法。在进行炉膛校核热
20、力计算时，需先假定炉膛出口烟气温度，在与最后计算出的炉膛出口烟气温度进行比较，误差不能超过下表的范围，反之重新假设再反复计算，直到满足条件为止。2.2.2半辐射和对流受热面的热力计算方法半辐射受热面系指炉膛上部或出口烟窗的大屏或后屏受热面。对流受热面系指凝渣管束，锅炉管束，对流过热器，再热器，省煤器，空气预热器和附加受热面。这些受热面同时兼有对流和辐射传热，而以对流传热为主，故按对流传热进行计算。某受热面，如屏，凝渣管束，和高温烟气区域的对流过热器，从炉膛直新疆大学毕业设计（设计）接吸收热辐射热，在炉膛计算时已确定，这部分辐射量在对流传热计算中应考虑进去。对于烟气在受热面管之间的辐射传热，也折
21、算为对流传热来考虑。设计计算；首先确定受热面的布置形式和工质设计参数(受热面工质的进，出口温度)，计算需要的传热量，再根据已确定的进，出口烟气温度，计算所需的受热面面积。校核计算；先进性结构特性计算，为传热计算提供结构数据。在进行校核计算中，需先假设出口烟温或工质的(出口)温度，计算误差应满足下标的范围。当对锅炉某一部件进行热力计算时，通常根据该部件近，出口的烟气温度和工质温度，用逐次渐近法计算该部件的吸热量，传热系数和传热温压，保证按热平衡方程所确定的烟气放热量QPh和按传热方程所确定的传热量Qch之间的误差在下表范围内。尾部受热面热力计算完成后，要对假设的排烟温度和热空气温度进行校核，当假
22、设烟温和热空气温度和计算烟温和热空气温度以满足下表的关系时人为计算合格，否则应用逐次渐近法重新计算，直到满足条件为止。应用渐次逼近法进行对流受热面的热力计算，若计算误差超过表中的允许值，需重新估计烟温值。当Qph小于Qch值时，第二次估计烟温时，应使该级受热面进出、口处烟温差大于第一次计算时的烟温差；反之，则需小于第一次计算时的温差值。表2-1热力计算允许误差表受热面炉膛后屏凝渣管过热器再热器计算项出口烟温对流换热量对流换热量对流换热量对流换热量对流换热量省煤器两级间接头水温单位误差分析允许误差值10021j1QphQchQph51002222tsm1tsmQphQchQph10010空气预热
23、器对流换热量2两级间接头水温2tk1tk10新疆大学毕业设计（设计）续表2-1排烟温度pypy*10热风温度trktrkQdQd*QdQr*40附加受热面对流换热量100q410锅炉总换热量Q1100Qr1000.52.3基本资料2.3.1锅炉范围1.锅炉额定蒸发量：De=220t/h=220103kg/h2.给水温度：tgs=2153.过热蒸汽温度：tgr=5404.过热蒸汽压力(表压)：Pgr=9.8Mpa5.制粉系统：中间仓库式(热空气做干燥剂、钢球筒式磨煤机)6.燃烧方式：四角切换燃烧7.排渣方式：固态8.环境温度：209.蒸汽流程：一次喷水减温低温对流过热器屏式过热器二次喷水减温高温
24、对流过热器冷段高温对流过热器热段汽包顶棚管汽轮机图2-1蒸汽流程图10.烟气流程：炉膛屏式过热器高温对流过热器低温对流过热器高温省煤器高温空气预热器低温省煤器低温空气预热器锅炉受热面的布置结构示意图如图2-2下所示：新疆大学毕业设计（设计）1低温省煤器；2高温省煤器；3汽包；4下降管；5下联箱；6水冷壁；7上联想；8顶棚管过热器；9低温对流过热器；10屏式过热器；11高温过热器；12集汽联箱；13低温空气预热器；14高温空气预热器；15喷燃气；16炉膛图2-2220t/h高压锅炉示意图2.3.2过量空气系数和漏风系数炉膛出口过量空气系数由燃料性质核燃料方式决定的。其值一般在1.11.5的范围内
25、变化，不同受热面由于结构不同，漏风系数也不同。燃烧煤粉时，煤粉制粉系统还有一部分漏风，在锅炉设计计算中也必须考虑。新疆大学毕业设计（设计）表2-2漏风系数和过量空气系数序号123456789名称制粉系统炉膛屏,凝渣管高温过热器低温过热器高温省煤器高温空预器低温省煤器低温空预器额定负荷时漏风出口过量空气系数系数0.10.0500.0250.0250.020.050.020.051.21.21.2251.251.271.321.341.392.3.2各种负荷下汽水侧各点压力值表2-3各种负荷下汽水测个点压力值低温省煤器入100%95%90%85%80%75%70%11.5711.4211.2811
26、.1511.0210.910.78高温省高温省煤器入煤气出11.2811.1511.0410.9710.8210.7110.6111.0810.9810.8810.7810.6810.610.52汽包10.9810.8810.7910.710.6110.5310.45低温过屏过热高过冷高过热热器出器出口段出口段出口10.4910.4410.3910.3410.2910.2410.210.210.1710.1510.1210.110.0710.0510.110.0810.0710.0510.0310.02109.99.99.99.99.99.99.92.3.2煤质分析数据燃料对锅炉的影响较大1.
27、燃料水分燃料水分较多的煤，炉内燃烧温度降低，烟气量增大，使炉膛的辐射传热量减少，烟道对流传热量增大。水分较多的煤着火热较大，在挥发分等其它条件相同时需要采用较高的热空气温度，空气预热器的受热面面积随着增大。2.燃料灰分燃料灰分燃用较多的煤应采用较低的烟气速度或其它减轻磨损的措施。有些国家对多灰燃料的锅炉采用塔形或半塔形布置方式，使烟气不改变流动方向，飞灰在横断面上的分布比较均匀，有利减轻受热面的飞灰磨损。灰的融化特性影响炉膛出口烟温的选择，而炉膛出口烟温的变化使锅炉中辐射对流传热份额发生变化。新疆大学毕业设计（设计）3.燃料挥发份燃料挥发份多的煤易于着火和燃烧，燃尽所需时间段，故所需炉膛容积小
28、，热空气温度较低。对着挥发份少的煤，要求炉膛容积大，炉膛横断面较小，并在燃烧区敷设，使着火区烟温提高，燃料在炉膛停留时间长。4.燃料硫分硫分是十分有害的元素，对水冷壁，高温辐射，高温对流受热面的积灰和腐蚀以及低温受热面的腐蚀都有直接和间接的影响。表2-4煤质分析数据元素成分（%）收到基水灰碳氢氧氮硫低位发分分煤种热量MarAarCarHarOarNarSar(kJ/kg)徐州1013.5634.16.71.51.2烟煤24720灰熔点干燥无空气干可磨性变形温软化温熔化温灰基挥燥基水系数度度度发分分MadDTSTFTKkmVdaf(%)（%）（）（）（）3721.6110013801450新疆大
29、学毕业设计（设计）3辅助计算为了便于锅炉各受热面的热力计算，往往在热力计算开始之前，依据提供的原始资料和数据，将热力计算中常用的一些基本参数和数据，如锅炉各处的烟气量、烟气成分、烟气特性参数以及烟气焓温表等，设计成计算图或计算表，一边在以后的计算中随时查用，这些计算图(表)的计算称为锅炉热力计算的辅助计算或准备计算。辅助计算包括以下内容：1燃料数据的分析和整理；2锅炉漏风系数的确定和空气量平衡；3燃料的燃烧计算及烟气特性参数的确定；4锅炉热平衡及锅炉热效率、燃料消耗量的计算。3.1燃料数据的分析燃料数据应符合锅炉热力计算的规定和要求。对燃煤来说，要求提供以下原始资料：1煤的应用基元素分析；2煤
30、的应用基低位发热量；3煤的干燥无灰基挥发分含量；4灰的熔融特性参数(t1、t2、t3)值；5煤的可磨性系数。如果提供的燃料原始资料不符合热力计算的要求，则要进行必要的数据换算换算公式为X=X0K(3-1)公式中的换算系数K不仅可以用于各基准间百分数的换算，也可以用于不同基准下煤高位发热量之间的换算。但是不同基准下的低位发热量之间的换算，必须先化成高位发热量之后。才能用换算系数K进行换算。但是，不能用于水分之间的换算。而水分之间的换算用下面公式：MarMfM100Madf100(3-2)式中Mf外部水分，。新疆大学毕业设计（设计）3.2锅炉的空气量平衡在负压下工作的锅炉机组，炉外的冷空气不断的漏
31、入炉膛和烟道内，致使炉膛和烟道各处的空气量、烟气量、温度和焓值相应的发生变化。对于炉膛和烟道各处实际空气量的计算称为锅炉的空气量平衡。在锅炉热力计算中，常用过量空气系数来说明锅炉炉膛和烟道的实际空气量。3.3燃料燃烧计算燃料燃烧计算以单位质量(或体积)的然量为基础。燃料燃烧计算包括：燃烧计算、烟气特性计算、烟气焓计算。1.燃烧计算需要算出：理论空气量，理论空气容积、RO2容积、理论干烟气容积、理论水蒸气容积等。2.烟气特性需要计算出：各受热面的烟道平均过量空气系数、干烟气容积、水蒸气容积、烟气总容积、RO2容积份额，水蒸气容积份额、三原子气体和水蒸气容积总份额、容积飞灰浓度、烟气质量、质量飞灰
32、浓度等。计算中需注意的是，由于本炉屏和凝渣管的漏风系数为0，故炉膛、屏式过热器、凝渣管的出口过量空气系数均相同，可直接取炉膛出口过量空气系数；其它受热面的平均过量空气系数则取该受热面的进、出口过量空气系数的算术平均值3.烟气焓的计算需要分别计算出炉膛、屏式过热器、高温过热器、低温过热器、高温省煤器、高温空气预热器、低温省煤器、低温空气预热器等所在烟气区域的烟气在不同温度值下的焓。在锅炉烟道中，沿着烟气的流程，不同部位的过量空气系数不同，因此烟气的焓也不同。在受热面的传热计算中，必须分别计算各个受热面所在部位的烟气焓并制造成焓温表。根据过量空气系数和烟气温度，可求出烟气焓；反之，也可以由过量空气
33、系数和烟气的焓查出烟气的温度。3.4锅炉热效率和消耗量的估算锅炉热效率及燃料消耗量计算步骤：1.计算锅炉输入热量Qr；对于燃煤锅炉，如果燃料和空气都没有利用外界热量进行预热，且水分Mar新疆大学毕业设计（设计）5.计算过路燃料消耗量。由于计算时及的排烟温度为假定值，所以计算出的燃料消耗量实为估算值。表3-1燃烧计算表序号123456项目名称理论空气量理论氮容积RO2容积符号单位（标准状况下）计算公式及数据0.0889Car0.375Sar0.265Har0.0333Oar0.8Nar0.79V0结果6.5045.1501.1846.3340V0VN20m3/kgm3/kgm3/kgm3/kgm
34、3/kgm/kg3VRO2100CarS1.8660.7ar1001000理论干烟气Vgy容积理论水蒸气V0H2O容积VN2VRO211.1Har1001.24Mar01000.0161V0.6840.920飞灰份额fh查表2-4【1】表3-2烟气特性表项目工程单位（标炉膛符号准情况屏凝下）渣管高过低过高温省煤气1.2701.2608.025高温空预器1.3201.2958.253低温低温空省煤预器气1.3401.3308.4811.3901.3658.708受热面出口过量空气系数烟道平均过量空气系数干烟气容积pj1.202*.202*.2251.2137.7161.2501.2387.879
35、Vgy00pj1V0Vgy0m3/kgm/kgm3/kg37.635水蒸气容积VH2O0.016pj1V烟气总容积VgyVH2OVH2O0.6878.3220.1420.0830.6878.4040.1410.0820.6888.5670.1380.0800.6888.7130.1360.0790.6898.9410.1320.0770.6899.1700.1290.0750.6909.3980.1260.073VyrRO2RO2容积份额VRO2/Vy水蒸气容积份额VH2O/Vy三原子气体和水蒸气容积总份额rRO2rH2O容积飞灰浓度rH2Orvg/m30.2250.2230.2180.215
36、0.2090.2040.19910Aar1Aar100fh/VyVo14.92414.77914.49814.25413.89013.54513.21611.05811.16411.37711.56811.86512.16212.4600.0110.0110.0110.0110.0100.0100.010烟气质量1.306pjmyykg/kgkg/kg质量飞灰浓度Aarfh/(100my)新疆大学毕业设计（设计）表3-3烟气焓温表(用于炉膛，屏式过热器，高温过热器的计算)烟气或理论烟气理论空气理论烟气焓增空气温焓焓度0hy000(C)hykJ/kghkkJ/kg4005006007008009
37、00100011001202*300140015001600170018001900202*21002202*053.7705139.5486253.9167396.3828563.3259749.2653523.6594449.7771114.3685396.7081142.4676363.0861166.9427343.9041185.9408340.3311205.36310954.6299348.3361223.10112177.72910373.3161237.48313415.21311404.5401253.95614669.16812450.4641261.19215930.3
38、6013503.8021273.00817203.36814562.0181283.08518486.45315628.5601294.10719780.56116698.2231296.45621077.01717768.2771304.45322381.47018854.2661308.80123690.27119938.9541320.66025010.93121032.8771316.95426327.88522124.59029217.5061535.29630752.80327678.0611539.44529743.3281562.58931305.91726152.323152
39、5.73828176.5351566.79324630.6721521.65126623.6801552.85523120.2051510.46725074.8791548.80021612.1651508.04023537.6611537.219202*5.7721496.3942202*.8791534.78118631.1211484.65120479.8221523.05717159.2611471.86018968.7161511.10615696.1211463.14117470.5231498.19314252.3931443.72815981.2341489.28912824.
40、2961428.09714511.7251469.50911417.3311406.96413058.0041453.72110032.1061385.22611625.8401432.1648669.0001363.10610215.7031410.1377333.2571335.7438828.0771387.626炉膛，屏，凝渣管=1.2hyhy高温过热器=1.225hyhy1085.7774758.5026029.5031271.0014846.5946140.7471294.1541327.4271303.7547468.1751359.902新疆大学毕业设计（设计）表3-4烟气焓温
41、表(用于低温过热器，高温省煤器的计算)烟气或理论烟气理论空气理论烟气焓增空气温焓焓度000h0hkj/kghkj/kgyk(C)y3004005006007008002996.9794053.7705139.5486253.9167396.3828563.3252619.1341056.7923523.6591085.7774449.7771114.3685396.7081142.4676363.0861166.9427343.90410399.3018987.1541412.14710546.1797603.0921384.0629114.4161431.7636251.9921351.10
42、17711.0271403.3894934.6851317.3076340.9871370.039低温过热器=1.25hyhy高温省煤器=1.27hy3704.145hy3651.7621282.9231301.0135005.1581335.829表3-5烟气焓温表(用于高温空气预热器，低温省煤器的计算)烟气或理论烟气理论空气理论烟气焓增空气温焓焓度0(C)0高温空气预热器=1.32低温省煤器=1.340hykj/kghkkj/kg0hyhy1247.235hyhy1264.462hy100202*00400500600971.6081970.0692996.9794053.7705139.
43、5486253.916861.337998.4621732.4311026.9102619.1341056.7923523.6591085.7774449.7771114.3685396.7081277.2122524.4471310.6553835.1021346.2395181.3411382.1356563.4761417.3867980.8628088.7966652.4725251.8143887.4842559.0961294.6331328.3891364.3301400.6571436.325表3-6烟气焓温表(用于高温空气预热器，低温省煤器的计算)烟气或空理论烟气焓理论空气焓
44、气温度理论烟气焓增0hy(0C)100202*004005006000hykJ/kghk0kJ/kg低温空气预热器=1.39hyhy971.6081970.0692996.9794053.7705139.5486253.916861.337998.4621732.4311026.9102619.1341056.7923523.6591085.7774449.7771114.3685396.7081307.5291338.1882645.7171372.7244018.4411409.5565427.9971446.9636874.9611483.6718358.632新疆大学毕业设计（设计）表
45、3-7锅炉热平衡及燃料消耗量计算序号123456789101112131415161718192021项目名称锅炉输入热量排烟温度排烟焓冷空气温度理论冷空气焓化学未完全燃烧损失机械未完全燃烧损失排烟处过量空气系数排烟损失散热损失灰渣损失锅炉总损失锅炉热效率保热系数过热蒸汽焓给水温度给水焓锅炉实际负荷锅炉有效利用热实际燃料消耗量计算燃料消耗量符号Qr单位计算公式及数据QrQar,net结果247202*01708.98620kJ/kgkJ/kgkJ/kgpyhpy先估后校查焓温表用插值法求得取用hlk0tlkhlk0ctkV取用取用0172.2670.51.51.395.8560.50.0248
46、.38091.6200.9953475.130215923.6652202*0q3%ahzq4pyq2低温空预器出口过量空气系数100q4hpypyhlk/Qr0q5q6取用AarQr(c)hzqq2q3q4q5q61001qq5hggkJ/kgkJ/kgkg/hkJ/hkg/hkg/hq59.9给定11.57tgshgsDQhgsDgrhgg56132241024784.12824412.366BBj100Q/QrB1q4/100新疆大学毕业设计（设计）4炉膛热力计算4.1炉膛校核热力计算的步骤炉膛校核热力计算可按以下步骤进行：1.计算炉膛结构尺寸及烟气有效辐射层厚度；2.选取热风温度，并依
47、据有关条件计算随每千克燃料进入炉膛的有效热量；3.根据燃料种类、燃烧设备的形式和布置方式，计算火焰中心位置的系数；4.估计炉膛出口烟温，计算炉膛烟气平均热容量；5.计算炉膛受热面辐射换热特性参数，如水冷避的灰污系数、辐射角系数、热有效系数；6.根据燃料和燃烧方式计算火焰黑度和炉膛黑度；7.计算炉膛出口烟温；8.核对炉膛出口烟温误差；9.计算炉膛热力参数，如炉膛容积热强度等；10.炉膛内其它辐射受热面的换热计算，屏式过热器等。热力计算方框图如图4-1下所示：trk300假定热风温度trk计算完尾部受热面后，来校核热风温度Ql26647.80kJkg计算对应每千克燃料送入炉膛的热量Ql计算出理论燃
48、烧温度T0计算火焰中心位置修正系数M假设炉膛出口烟气温度（估）1计算炉膛出口烟气温度lT0001slAT0.6lM（）1BjVc3273判断计算误差：（计算值）-（估）新疆大学毕业设计（设计）4.2炉膛几何特征的计算炉膛结构的几何特性主要包括：1.炉膛容积；2.炉膛内炉墙总面积；3.炉膛有效辐射受热的面积；4.炉膛火焰有效辐射层厚度；5.炉膛水冷程度。炉膛结构的几何特性参数与锅炉的设计容量。燃料特性、炉膛容积热负荷、炉膛截面热负荷、燃烧区域受热面热负荷、炉膛辐射受热面热负荷、炉膛出口烟气温度等设计参数密切有关。炉膛结构图如图4-2所示：图4-2炉膛结构尺寸示意图-17-新疆大学毕业设计（设计）
49、表4-1炉膛结构数据序号1项目名称前墙总面积符号Aq单位m2公式7.68(1.395+0.905)+3.955/2+22.176(5.888+21.267)AC1=(6.912+3.955)1.7620.5AC2=5.12612.976AC3=5.126+(6.912-0.896-1.760)1.0160.5AC4=(6.912-0.896-1.760)0.344AC5=(6.912-0.896-1.760)+3.3900.0860.5AC6=6.9743.39AC=AC1+AC2+AC3+AC4+AC5+AC6=109.247.68(1.395+0.905)+3.955/2+12.976(5.888+21.267)+7.682.032(3.390+0.896)7.68-20.50.8960.896(6.974+0.225+0.344)7.68Aq+2AC+Ah+Ald+A26.9127.68-0.89622结果219.622侧墙总面积2Acm2218.4834567891011121314151617181