设计示例空表丁.docx
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设计示例空表丁
1.设计题目
WG－220/9.8－W锅炉变煤种、？
？
℃给水温度、？
？
%负荷热力校核计算
2.原始资料
锅炉型式：
WG－220/9.8－W带有屏式过热器的汽包锅炉
额定蒸发量：
D＝220t/h
过热器温度：
t＝540℃
过热器压力：
psh＝9.8MPa（表压）
给水温度：
tfw＝215℃
热空气温度：
tha＝400℃
排烟温度：
θ＝130℃
冷空气温度：
tca＝30℃
设计煤种：
某无烟煤，成分如下，
Car=63%，Har＝1.938%，Oar＝2.16%，Nar＝0.555%，Sar＝2.16%，Aar＝22.017%，War＝9.71%，Qar，net＝22558kJ/kg
制粉系统：
本锅炉采用钢球磨煤机中间贮仓式热风送粉系统。
其它参数见《锅炉课程设计指导书》
3.改烧煤种的元素分析数据校核和煤种判别
3.1元素成分校核
Car＋Har＋Oar＋Nar＋Sar＋Aar＋Mar＝xx.xx+……=100.00%，元素分析成分正确。
3.2煤种判别
挥发份Vdaf=xx.xx%，属于X煤。
折算成分Sar,red=公式=数据=xx%，属于xx煤；
Aar,red=公式=数据=xx%，属于xx煤；
Mar,red=公式=数据=xx%，属于xx煤。
4.锅炉结构特性（见结构计算书）
5.锅炉汽水系统（见任务书）
6.燃烧产物和锅炉热平衡计算
6.1理论空气量和理论烟气容积
序号
项目名称
符号
单位
计算公式或数据来源
结果
1
理论
空气量
V0
Nm3/kg
2
理论氮气容积
VN20
Nm3/kg
3
三原子
气体容积
VRO2
Nm3/kg
4
理论水蒸汽容积
V0H2O
Nm3/kg
6.2空气平衡表
受热面名称
炉膛、屏
凝渣管
高温
过热器
低温过热器、转向室
高温
省煤器
高温空气预热器
低温
省煤器
低温空气预热器
α′
Δα
0.05
0.03
0.03
0.02
0.03
0.02
0.03
α″
1.20
6.3烟气特性表
名称
符号
单位
受热面名称
炉膛、屏
凝渣管
高温
过热器
低温过热器、转向室
高温
省煤器
高温空气预热器
低温
省煤器
低温空气预热器
受热面进口过量空气系数
α′
/
受热面出口过量空气系数
α″
/
平均过量空气系数
αav
/
过量空气量
ΔV
Nm3/kg
水蒸气容积
VH2O
Nm3/kg
RO2容积
VRO2
Nm3/kg
理论氮气容积
VN20
Nm3/kg
烟气总容积
Vg
Nm3/kg
RO2份额
rRO2
/
水蒸气份额
rH2O
/
RO2和水蒸气份额
rn
/
烟气质量
Gg
kg/kg
飞灰浓度
μfa
kg/kg
6.4烟气焓温表
温度/℃
理论烟气焓
I0g/kJ/kg
理论空气焓
I0a/kJ/kg
飞灰焓
Ifa/kJ/kg
烟气焓
炉膛、屏、凝
高温过热器
低过、转
高温省煤器
高温空预器
低温省煤器
低温空预器
30
100
200
300
400
500
600
700
800
900
1000
1100
1200
1800
1900
2000
2100
2200
飞灰焓是否计入判据计算：
6.5热平衡计算
序号
项目名称
符号
单位
计算公式或数据来源
结果
1
燃料带入热量
Qf
kJ/kg
2
排烟温度
θexg
℃
3
排烟焓
Iexg
kJ/kg
4
冷空气温度
tca
℃
5
理论冷空气焓
Ica
kJ/kg
6
机械不完全
燃烧热损失
q4
%
7
化学不完全
燃烧热损失
q3
%
8
排烟热损失
q2
%
9
散热损失
q5
%
10
灰渣热物理
损失
q6
%
11
保热系数
φ
/
12
锅炉总损失
Σq
％
13
锅炉效率
η
％
14
过热蒸汽焓
i″sh
kJ/kg
Psh=9.8+0.098=9.898MPa，tsh=540℃
15
给水焓
ifw
kJ/kg
Pfw=11.564MPa，tfw=xxx℃，
16
过热蒸汽流量
D
kg/s
17
锅炉有效
利用热
Q1
kJ/h
18
实际燃料
消耗量
B
kg/s
19
计算燃料
消耗量
Bcal
kg/s
燃料的物理热、灰渣的物理热计入判据计算：
7.炉膛的热力计算
序号
项目名称
符号
单位
计算公式或数据来源
结果
1
热空气温度
tha
℃
2
理论热空气焓
I0ha
3
炉膛漏风系数
Δαf
/
4
制粉系统
漏风系数
Δαpcs
/
5
冷空气温度
tca
℃
6
理论冷空气焓
I0ca
kJ/kg
7
空预器出口过量空气系数
β″ah2
/
8
空气带入
炉内的热量
Qa
kJ/kg
9
燃料带入
炉内的有效热量
Qeff
kJ/kg
10
理论燃烧温度
θth
℃
11
炉膛出口烟温
θ″f
℃
12
炉膛出口烟焓
I″f
kJ/kg
13
烟气平均热容
Vcav
kJ/kg·℃
14
水蒸汽
容积份额
rH2O
/
15
三原子气体
容积份额
rn
/
16
三原子气体
分压力
pn
MPa
17
辐射层有效
厚度
S
m
18
三原子气体
辐射减弱系数
kg
1/（mMPa）
19
灰粒子辐射
减弱系数
kfa
1/（mMPa）
20
焦炭粒子辐射
减弱系数
kc
1/（mMPa）
21
无因次量
x1
/
22
无因次量
x2
/
23
飞灰浓度
μfa
kg/kg
24
火焰辐射
减弱系数
k
1/
（mMPa）
25
火焰黑度
a
/
26
炉膛总（包敷）
面积
Ff
m2
27
水冷壁
热有效系数
ψ
/
28
卫燃带
热有效系数
ψw
/
29
炉顶管
热有效系数
ψce
/
30
系数
β
/
31
烟窗
热有效系数
Ψwin
/
32
门孔热有效系数
ψd
/
33
燃烧器
热有效系数
ψb
/
34
平均
热有效系数
ψav
/
35
炉膛黑度
af
/
36
系数M
M
/
37
炉膛出口
温度
θ″fc
℃
38
误差
Δθ″f
℃
39
允许误差
δ
℃
40
炉膛出口烟焓
I″f
kJ/kg
41
保热系数
φ
/
42
炉膛吸热量
Qf
kJ/kg
43
炉内平均
辐射热强度
qf
kW/m2
44
炉顶辐射吸热
分布系数
ηce
/
45
炉顶辐射热强度
qce
46
炉顶辐射
受热面积
Hce
m2
47
炉顶吸热量
Qce
kJ/kg
48
烟窗辐射吸热
分布系数
ηwin
/
49
烟窗辐射热强度
qwin
kW/m2
50
烟窗受热面积
H′pl
m2
51
屏区吸收炉膛
辐射热
Qwin
kJ/kg
52
一级减温水量
Ddes1
kg/h
53
二级减温水量
Ddes2
kg/h
54
炉顶过热器焓增
Δi
kJ/kg
55
饱和蒸汽焓
i″sat
kJ/kg
56
炉顶出口蒸汽焓
i″ce
kJ/kg
57
炉顶出口
蒸汽温度
t″ce
℃
8.屏式过热器热力计算
序号
项目名称
符号
单位
计算公式或数据来源
结果
1
烟气进屏温度
θ′Pl
℃
2
烟气进屏焓
I′Pl
kJ/kg
3
烟气出屏温度
θ″Pl
℃
4
烟气出屏焓
I″Pl
kJ/kg
5
烟气平均温度
θav
℃
6
烟气在屏区
放热量
Qpl
kJ/kg
7
水蒸汽容积
份额
rH2O
/
8
三原子气体
容积份额
rn
/
9
三原子气体
分压力
pn
MPa
10
辐射层有效
厚度
S
m
11
三原子气体
辐射减弱系数
kg
1/（mMPa）
12
灰粒子
辐射减弱系数
kfa
1/（mMPa）
13
飞灰浓度
μfa
kg/kg
14
烟气辐射
减弱系数
k
1/
（mMPa）
15
烟气黑度
a
/
16
屏区穿透角系数
Φpl
17
屏出口面积
F″
m2
18
修正系数
ξf
/
19
炉膛向屏区的
辐射热
Qwin
kJ/kg
20
炉膛向屏后的
辐射热
Qrplb
kJ/kg
21
屏区吸收的炉膛辐射热量
Qrpl
kJ/kg
22
屏区出口截面积
H″pl
m2
23
屏间烟气向后
辐射热量
Qbpl
kJ/kg
24
屏间烟气在屏区对流放热量
Qcpl
kJ/kg
25
屏区附加受热面吸热量
Qadpl
kJ/kg
26
屏本身对流吸热
Qcp
kJ/kg
27
屏顶辐射受热面积
Hpce
m2
28
屏侧受热面积
Hpls
m2
29
屏本身受热面积
Hpl
m2
30
屏顶吸收的炉膛辐射热
Qrplce
kJ/kg
31
屏侧吸收的炉膛辐射热
Qrpls
kJ/kg
32
屏本身吸收的
炉膛辐射热
Qrpl
kJ/kg
33
屏本身吸收的
总热量
Qpl
kJ/kg
34
蒸汽进屏温度
t′pl
℃
35
蒸汽进屏焓
i′pl
kJ/kg
36
蒸汽出屏焓
i″pl
kJ/kg
37
蒸汽出屏温度
t″pl
℃
38
屏内蒸汽
平均温度
tav
℃
39
屏内蒸汽
平均比容
v
m3/kg
40
屏蒸汽流动
截面积
fpl
m2
41
屏内蒸汽
平均流速
w
m/s
42
管壁对蒸汽对
放热系数
α2
W/（m2℃）
43
烟气平均
流通截面积
Fpl
m2
44
烟气容积
Vg
m3/kg
45
屏间烟气流速
wg
m/s
46
烟气侧对流
放热系数
αc
W/（m2℃）
47
灰污系数
ε
m2℃/W
48
管壁灰污层温度
tw
℃
49
辐射放热系数
αr
W/（m2℃）
50
利用系数
ζ
/
51
屏角系数
xpl
/
52
纵向节距
s2
m
53
烟气对管壁的
放热系数
α1
W/（m2℃）
54
对流传热系数
K
W/（m2℃）
55
传热温差
Δt
℃
56
屏对流传热量
Qcapl
kJ/kg
57
误差
ΔQ
%
58
允许误差
δ
%
59
屏侧水冷壁水温
tsat
60
平均传热温差
Δtpls
℃
61
屏侧水冷壁
对流吸热量
Qcapls
kJ/kg
62
误差
ΔQpls
%
63
允许误差
δ
%
64
屏顶蒸汽进口焓
i′plce
kJ/kg
65
屏顶蒸汽
进口温度
t′plce
℃
66
屏顶蒸汽焓增
Δiplce
kJ/kg
67
屏顶蒸汽出口焓
i″plce
kJ/kg
68
屏顶蒸汽
出口汽温
t″plce
℃
69
平均传热温差
Δtplce
℃
70
屏顶对流吸热量
Qcaplce
kJ/kg
71
误差
ΔQplce
%
72
允许误差
δ
%
9.凝渣管
序号
项目名称
符号
单位
计算公式或数据来源
结果
1
烟气进口温度
θ′sc
℃
2
烟气进口焓
I′sc
kJ/kg
3
烟气出口温度
θ″sc
℃
4
烟气出口焓
I″sc
kJ/kg
5
烟气平均温度
θav
℃
6
烟气放热量
Qcsc
kJ/kg
7
水蒸汽容积
份额
rH2O
/
8
三原子气体
容积份额
rn
/
9
三原子气体
分压力
pn
MPa
10
辐射层
有效厚度
S
m
11
三原子气体
辐射减弱系数
kg
1/（mMPa）
12
灰粒子
辐射减弱系数
kfa
1/（mMPa）
13
飞灰浓度
μfa
kg/kg
14
烟气辐射
减弱系数
k
1/
（mMPa）
15
烟气黑度
a
/
16
管壁灰污层温度
tw
℃
17
辐射放热系数
αr
W/（m2℃）
18
烟气平均
流通截面积
Fsc
m2
19
烟气容积
Vg
m3/kg
20
烟气流速
wg
m/s
21
烟气侧
对流放热系数
αc
W/（m2）
22
利用系数
ξ
/
23
烟气侧
总放热系数
α1
W/（m2）
24
热有效系数
Ψ
/
25
传热系数
K
W/（m2℃）
26
传热温压
Δtsc
℃
27
传热面积
Hsc
m2
28
对流吸热量
Qcasc
kJ/kg
29
误差
ΔQ
％
30
允许误差
δ
％
31
炉膛和屏区
辐射出的热量
Qr′sc
kJ/kg
32
凝渣管角系数
xsc
/
33
凝渣管吸收
附加辐射热量
Qadsc
kJ/kg
34
穿过凝渣管
的辐射热
Qad″sc
kJ/kg
10.高温过热器热段
序号
项目名称
符号
单位
计算公式或数据来源
结果
1
烟气进口温度
θ′sh3
℃
2
烟气进口焓
I′sh3
kJ/kg
3
烟气出口温度
θ″sh3
℃
4
烟气出口焓
I″sh3
kJ/kg
5
烟气平均温度
θav
℃
6
烟气放热量
Qcsh3
kJ/kg
7
热段接收炉膛
屏区辐射热
Qrsh3
kJ/kg
8
高温过热器热段总吸热量
Qsh3
kJ/kg
9
水蒸汽
容积份额
rH2O
/
10
三原子气体
容积份额
rn
/
11
三原子气体
分压力
pn
MPa
12
辐射层
有效厚度
S
m
13
三原子气体
辐射减弱系数
kg
1/（mMPa）
14
灰粒子
辐射减弱系数
kfa
1/（mMPa）
15
飞灰浓度
μfa
kg/kg
16
烟气辐射
减弱系数
k
1/
（mMPa）
17
烟气黑度
a
/
18
烟气平均
流通截面积
Fg
m2
19
烟气容积
Vg
m3/kg
20
烟气流速
wg
m/s
21
烟气侧
对流放热系数
αc
W/（m2℃）
22
灰污系数
ε
m2℃/W
23
蒸汽出口温度
t″sh3
℃
24
蒸汽出口焓
i″sh3
kJ/kg
25
蒸汽进口焓
i′sh3
kJ/kg
26
蒸汽进口温度
t′sh3
℃
27
蒸汽平均温度
tav
℃
28
蒸汽平均比容
v
m3/kg
29
蒸汽流动截面积
fsh3
m2
30
蒸汽平均流速
w
m/s
31
管壁对蒸汽
对流放热系数
α2
W/（m2℃）
32
热段受热面积
Hsh3
m2
33
管壁灰污层温度
tw
℃
34
辐射放热系数
αr
W/（m2℃）
35
受热面前
烟室深度
lgr
mm
36
受热面深度
l
mm
37
受热面前烟温
Tgr
K
38
修正后的
辐射放热系数
α′r
39
利用系数
ζ
/
40
烟气对管壁的
放热系数
α1
W/（m2℃）
41
热有效系数
Ψ
/
42
对流传热系数
K
W/（m2℃）
43
传热温差
Δt
℃
44
对流传热量
Qcash3
kJ/kg
45
误差
ΔQ
%
46
允许误差
δ
%
11.高温过热器冷段
序号
项目名称
符号
单位
计算公式或数据来源
结果
1
烟气进口温度
θ′sh2
℃
2
烟气进口焓
I′sh2
kJ/kg
3
烟气出口温度
θ″sh2
℃
4
烟气出口焓
I″sh2
kJ/kg
5
烟气平均温度
θav
℃
6
烟气放热量
Qcsh2
kJ/kg
7
冷段接收炉膛
屏区辐射热
Qfsh2
kJ/kg
8
高温过热器冷段总吸热
Qsh2
9
水蒸汽容积
份额
rH2O
/
10
三原子气体
容积份额
rn
/
11
三原子气体
分压力
pn
MPa
12
辐射层
有效厚度
S
m
13
三原子气体
辐射减弱系数
kg
1/（mMPa）
14
灰粒子
辐射减弱系数
kfa
1/（mMPa）
15
飞灰浓度
μfa
kg/kg
16
烟气辐射
减弱系数
k
1/
（mMPa）
17
烟气黑度
a
/
18
烟气平均
流通截面积
Fg
m2
19
烟气容积
Vg
m3/kg
20
烟气流速
wg
m/s
21
烟气侧对流
放热系数
αc
W/（m2℃）
22
灰污系数
ε
m2℃/W
23
减温水焓
ides
kJ/kg
24
蒸汽出口焓
i″sh2
kJ/kg
25
蒸汽出口温度
t″sh2
℃
26
蒸汽进口焓
i′sh2
kJ/kg
27
蒸汽进口温度
t′sh2
℃
28
蒸汽平均温度
tav
℃
29
蒸汽平均比容
v
m3/kg
30
蒸汽流动截面积
fsh2
m2
31
蒸汽平均流速
w
m/s
32
管壁对蒸汽
对流放热系数
α2
W/（m2℃）
33
冷段受热面积
Hsh2
m2
34
管壁灰污层温度
tw
℃
35
辐射放热系数
αr
W/（m2℃）
36
受热面前
烟室深度
lgr
mm
37
受热面深度
l
mm
38
受热面前烟温
Tgr
K
39
修正后的辐射
放热系数
α′r
W/（m2℃）
40
利用系数
ζ
/
41
烟气对管壁的
放热系数
α1
W/（m2℃）
42
热有效系数
Ψ
/
43
对流传热系数
K
W/（m2℃
升级会员 