华北电力大学锅炉课程设计模板
课程设计报告
( 2007 – 2008 年度第 2 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：热能0504
学号：1051170430
学生姓名：郑宏伟
同组人员：张鹏博张沛
指导教师：王世昌康志忠
设计周数：两周
成绩：
日期：2008年07月04日
《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。
三、进度计划
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2008.6.23
2 完成烟气焓的计算、炉膛计算2008.6.28
3 完成各对流受热面计算2008.7.3
4 提交报告并答辩2008.7.4
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)：
2008 年7月23日
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 (10)
2.6高温过热器的热力计算 (13)
2.7后水冷壁前悬吊管的热力计算 (15)
2.8高温再热器的热力计算结果 (17)
2.9后水冷壁后悬吊管的热力计算 (19)
2.10前包墙悬吊管的热力计算 (21)
2.11主烟道上方气室的热力计算 (23)
2.12低温再热器的热力计算 (25)
2.13主烟道省煤器的热力计算 (25)
2.14分隔墙的热力计算 (27)
2.15低温过热器引出管的热力计算 (31)
2.16旁路烟道上方气室的热力计算 (33)
2.17低温过热器的热力计算 (34)
2.18旁路烟道省煤器的热力计算 (37)
2.19空气预热器的热力计算 (39)
2.20热力计算数据的修正 (41)
三、课程设计总结 (43)
四、参考文献 (44)
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。
2.1.2给定工况
负荷（%）煤种名称冷空气温度（℃）
100 42%淄博贫媒+58%大同烟煤65
2.1.3计算负荷下的工况参数
1)过热蒸汽流量D1= 670 t/h；
2)再热蒸汽流量D2= 594.4 t/h；
3)过热蒸汽出口压力和温度1p''= 13.73 MPa(表压)，t1= 540 ℃；
4)再热蒸汽压力和温度进口：2p'= 2.59MPa(表压)，2t'= 320 ℃；
出口：2p''= 2.34 MPa (表压)，2t''= 540 ℃；
t= 245 ℃；
5)给水温度gs
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 53 %； 10) 一级减温水量 25000 t/h ； 11) 二级减温水量 12000 t/h ；
2.1.4燃料特性
1) 燃料名称： 42%淄博贫媒+58%大同烟煤 ；
2) 收到基成分（%）：Car = 68.28 Har= 3.912 Oar= 4.79 Nar= 0.826 Sar= 2.368 3) Aar= 16.278 Mar= 3.546 ； 4) 干燥无灰基挥发分Vdaf= 19.786 %； 5) 低位发热量：
,ar net
Q = 21701.6 kJ/kg ；
6) 灰熔点：DT ＝ 1375.2 ℃；FT ＝ 1416.8 ℃；ST ＝ 1395.2 ℃； 7) 哈氏可磨性指数HGI ＝ 64.82 。
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= 7.02 Nm/kg 2) 理论氮气量：
2
N
V = 5.553 Nm/kg
3) 三原子气体RO2的容积：2
RO V = 1.291 Nm/kg
4) 理论水蒸气容积：02O
H
V = 0.591 Nm/kg
5) 理论烟气容积：
0y
V = 7.4346 Nm/kg
2.2.2空气平衡表
表1 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'
1.2 1.23 1.26 1.29 漏风Δα Δαl =0.05 Δα
hp =
0.03 0.03 0.03 0.03 出口α"
1.2
1.23
1.26
1.29
1.32
2.2.3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' 1.2 1.2 1.23 1.26 1.29
出口过量空气系数α" 1.2 1.23 1.26 1.29 1.32
平均过量空气系数αpj 1.2 1.215 1.245 1.275 1.305过剩空气量ΔV Nm3/kg 1.4041 1.5094 1.7200 1.9305 2.1411
水蒸气容积V H2O Nm3/kg 0.61360.61530.61870.62210.6255烟气总容积V y Nm3/kg 8.86068.96769.18169.39659.6095 RO2占烟气容积份
r RO20.14570.14400.14060.13740.1343额
水蒸气占容积份额r H2O0.06930.06860.06740.06620.0651
三原子气体和水蒸
r n0.2150.21260.2080.20360.1994气占烟气容积份额
烟气质量Gy kg/kg 11.8384 11.975912.2509 12.5260 12.8010飞灰无因次浓度μh kg/kg 0.0124 0.01220.01200.01170.0114
课程设计报告
4
表3 烟气焓温表 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 0
H 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
°C
kJ/kg kJ/kg
kJ/kg αl ",hp=
ΔHy αgz"= ΔHy αdz "= ΔHy αsm "= ΔH
y αky "=
ΔHy
1 100 1030.5371926.6819811.7201227.59366 1227.59366 1256.321 1285.974625 1305.435 1030.53710
2 2086.080147 3171.872279 4292.766707 5439.929957 6618.32346 7830.219061 9063.920214 10318.02802 11592.65069 12883.91619 14190.1439 15517.27641 16848.76398 18191.34172 19549.37982 20911.07352 22282.08371 23654.86758 25036.85971
2 200 2086.08011867.404624.6122484.17341 2484.17341 2542.06
3 2601.819896 2641.035 3 300 3171.87222829.188138.0903775.8004
4 3775.80044 3863.50
5 3954.039294 4013.452 4 400 4292.76673805.012452.3015106.0704 5106.0704 5224.02
6 5345.786184 5425.691 5 500 5439.92994801.897567.5376467.84689 6467.84689 6616.706 6770.366441 6871.206 6 600 6618.32345826.864081.1627864.8583
7 7864.85837 8045.491 8231.950805 8354.315
7 700 7830.21906865.871097.4239300.81711 9300.81711 9513.659 9733.36699 8 800 9063.92027925.9391112.8010761.9146 10761.9146 11007.62 11261.24875
9 900 10318.0289000.0477118.9512236.9972 12236.9972 12516 10 1000 11592.65010074.156147.2313754.7165 13754.7165
14067.02
11 1100 12883.91611197.407165.2515288.6519
12 1200 14190.14312306.617184.7316836.2064 13 1300 15517.27613436.888208.9118413.566 14 1400 16848.76314574.180231.9119995.5127 15 1500 18191.34115718.492260.3321595.3742 16 1600 19549.37916869.824286.7023210.0491 17 1700 20911.07318021.156323.1824838.4882 18 1800 22282.08319179.509353.3626471.3483 19 1900 23654.86720351.902384.5628109.8158 20 2000 25036.85921524.295417.0929758.81 21 2100 26431.83922703.7080 30972.5808 22 2200 27818.18623883.1220
32594.8107 68 288129
2.3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 Q
kJ/kg ,ar net Q ≈
21701.6
2 排烟温度 py ?
℃ 假定 150
3 排烟焓 py
H
kJ/kg 查焓温表：表3
2045.881422
4 冷空气温度 lk
t ℃ 给定 65
5 理论冷空气焓 o lk
H
kJ/kg 查焓温表：表3
602.3432926
6 机械不完全燃烧热损失 4q
％ 取用 2 7
化学不完全燃烧热损失
3q
％
取用
8 排烟热损失
2q
％
42()1100/100o
py py lk r r
q H a H Q Q Q ??-?- ?
??=?
5.64830478 9 散热损失 5q ％ 查图2-15
0.3 10 灰渣物理热损失 6q
％ ∴<419y dw
y
Q A 忽略
0 11 保热系数 ?
％ 100
14q - 0.997 12 锅炉总热损失 ∑q
％ 65432q q q q q ++++
7.94830478 13 锅炉热效率 gl
η ％ ∑-q
100
92.05169522
14 过热蒸汽焓 ''gr
h kJ/kg 查蒸汽特性表，p= 13.83
MPa, t= 540 ℃ 3432.75 15 给水焓 gs
h
kJ/kg 查水特性表， p= 15.7 MPa,
t= 245 ℃
1062.7 16 过热蒸汽流量 gr D
kg/h 已知
670000 17 再热蒸汽出口焓 '
'zr
h kJ/kg 查蒸汽特性表，p= 2.44
MPa, t= 540 ℃ 3551.55 18 再热 蒸汽进口焓 'zr
h kJ/kg 查水特性表， p= 2.69 MPa,
t= 320 ℃
3053.76 19 再热蒸汽流量 zr
D
kg/h 已知
594000
20 再热蒸汽焓增量 zr h ?
kJ/kg '''zr
zr h h - 497.79 21 锅炉有效利用热 gl Q kJ/h )()('
''''zr zr zr gs gr gr h h D h h D -+-
1883819876 22 实际燃料消耗量 B kg/h )/(r gl gl Q Q η
94300.89824 23
计算燃料消耗量
B j
kg/h
???
? ??
-10014q B 92414.88028
2.4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
3 3121.935457
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 0.1 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 602.3432926
7 空预器出口过量空
气系数 β
ky "
αl "-(Δαl +Δαzf )
1.17
8 空气带入炉内热量 Q k kJ/kg β
ky "H rk
o
+(Δαl +Δαzf )H lk 0
3743.015979 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 25444.61598 10 理论燃烧温度 θa ℃ 根据Q l 查焓温表：表3
1737.120617
11 炉膛出口烟温 θl " ℃ 假定 1060
12 炉膛出口烟焓 H l " kJ/kg 查焓温表：表3 14675.07775 13 烟气的平均热容量
V cpj kJ/(kg ℃)
(Q l -H l ")/(θa-θl ") 15.90490375 14 水蒸汽容积份额 r H2O 查烟气特性表 0.069271912 15
三原子气体容积份
额 r n 查烟气特性表
0.214926583 16 三原子气体分压力 p n MPa pr n (p 为炉膛压力,等于 MPa)
0.021062805 17 p n 与S 的乘积 p n S m.MPa
p n S
0.168749389
18
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
2.968605487 19 灰粒子辐射减弱系
数
K h 1/(m.MPa) 32
2''55900
h
l d T 83.47622611
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 ++μ
2.170970516 24 乘积 K p S KpS
1.704535304
25 炉膛火焰有效黑度 a hy Kps
e --1 0.818143125 26
乘积
p n S zy m.MPa pq n s p
0.164200896
27
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 r
3.016412266 28 乘积 KpSzy (K y r n +K h μh +K j x 1x 2).pS zy
1.658591032 29
自由容积的火焰有
效黑度
a zy
1-e -KpSzy
0.809592931
30 乘积 p n S pq m.MPa p n S pq 0.03570672
31
屏间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 r 7.048486416 32 乘积 K p S pq (K y r n +K h μh +K j x 1x 2).pS pq 0.360673098
33
屏间容积的火焰有
效黑度
a pr 1-e -KpSpq
0.30279312 34 屏宽A 与Szy 比值 A/S zy A/Szy (A= m,见图3-6)
0.425871691 35 屏宽A 与屏节距之比 ω A/s 1
2.371428571
36 屏的修正系数 c p 查附录三图V （b ） 0.95 37 屏区的修正系数
c pq 查附录三图V （b ） 0.86 38 系数 τa 查附录三图V （a ） 0.9 39 屏的辐射系数 φp 查附录三图V （c ） 0.16 40 屏区的辐射系数 pq ?
查附录三图V （d ）
0.08
41 屏的黑度 p a zy p p pr a c a ?+
0.425851246 42 屏区的黑度
pq a zy
pq pq pr a c a ?+
0.358493114 43
屏的暴光不均匀系
数
p
z zy p a a / 0.526006626 44
屏区水冷壁的暴光不均匀系数 pq z
zy
pq a a /
0.442806626 45
计及暴光不均匀的屏的面积 'qp
A ' m 2 x z A p qp 310.030702 46
计及暴光不均匀的屏区面积
'pq A
m 2 x z A pq pq
53.99406819 47 炉墙总面积 lq
A
m 2 ''
pq qp zy A A A ++
2015.08637
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 0.441 50
炉顶包覆管沾污系
数
ζ
ld
查附录二表Ⅳ
0.45 51
炉膛出品屏的沾污系数
ch
ζ ξβ (β查附录三图VI ， 得β= )
0.441 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
0.441 54 屏的热有效系数 ψp qp p x ξ 0.42336 55
炉膛出品处的屏的热有效系数
ψch
ch ch x ξ
0.441
56 平均热有效系数 ψpj
}ld
pq 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++++-+??????????
?
????
??--++
0.407702462
57 炉膛黑度 l
a
pj
hy hy hy
a a a ψ)1(-+
0.916906189
58
与炉内最高温度位置有关的系数 M
B-Cx l , B,C 查附录二表V B= ,C=
0.445
59 炉膛出品烟温 '
'l ? ℃ [
]
273....
1)
/(6.3273
6
.03
-++pj j a ld pj o a VC B T A M ?ψσ?
1158.419457 60 炉膛出口烟焓 H l "
kJ/kg 查焓温表
16299.20502 61 炉膛吸热量 f l Q kJ/kg )(''l l H Q -?
9117.974724 62 炉膛容积热强度 v q W/m 3 y
dw
BQ /(3.6V l ) 139535.2897 63 炉膛截面热强度
F
q
W/m 2 )6.3/(l y
dw A BQ
4415618.847 64
炉内平均辐射热强
度
pj l q
W/m 2 )3600/(ld f
j j A Q B
116156.6619
65
炉顶辐射吸热分布系数 ηld
查附录三图Ⅶ
0.65
66
炉顶辐射热强度
ld
q W/m 2 pj l ld q η
75501.83025 67 炉顶辐射受热面积 'ld
A m 2 pq ld pq ld ld pq ld xz A x A A ,,)(+-
49.83989452 68 炉顶吸热量
ld
Q
W ld ld q A '
3763003.256
kJ/kg 3.6j ld ld B q A /'
146.5869098
69 前屏辐射吸热分布
系数 qp η
查附录三图Ⅶ
0.84
70 前屏辐射热强度 qp q W/m 2 pj l qp q η
97571.59601 71 前屏吸热量
qp
Q
W qp
l qp q A ' (A hp =A ch )
30250190.4
kJ/kg j qp qp B q A /6.3'
1178.389077
72 后屏辐射吸热分布
系数 η
hp
查附录三图Ⅶ
0.84
73 后屏辐射热强度 hp q pj l hp q βη
95620.16409 74 后屏吸热量
hp
Q
W hp hp A q (A hp =A ch ) 16314712.4
kJ/kg j hp hp B A q /6.3
635.5357974
75 附加过热器总吸热
量 ∑fj Q
kJ/kg 先假定后核算 2100 76 一级减温水量 D jw1 kg/h 先假定后核算 25060 77
二级减温水量
D jw2
kg/h 先假定后核算
12300
78 附加过热器焓增量 ∑?fj h
kJ/kg ∑--)/(21kw jw j fj
D D D B Q
306.7641132
79 饱和蒸汽焓 bq h
kJ/kg 查蒸汽特性表
2611.08 80
包覆出口蒸汽焓
''bf h kJ/kg ∑?+fj hp h h
2917.844113
81 包覆出口蒸汽温度 ''bf
t
℃ 查蒸汽特性表
383.6
82
前屏焓增量
qp h ?
kJ/kg
)/(21jw jw j qp D D D B Q --
172.1368953
83 前屏出口蒸汽焓
''qp h kJ/kg qp bf h h ?+'
'
3089.981009
84 前屏出口 蒸汽温度 ''qp
t
℃ 查蒸汽特性表，p= MPa 425.04
85 炉膛出口烟温校核 ''l ??
℃
|''l ?(假定值)-"l ?（计算值）|
-98.41945733
2.5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 '
p ? ℃ '
p
?=''l ? 1158.419457 2 烟气进屏焓 '
p H kJ/kg '
p
H =''l H 16299.20502
3 烟气出屏温度 '
'p
? ℃ 假定 1050
4 烟气出屏焓 '
'p
H kJ/kg 查焓温表
14521.6842 5 烟气平均温度 pj ?
℃ 0.5（'p ?+'
'p ?） 1104.209729
6 屏区附加受热面对流
吸热 量 d
pfj Q kJ/kg 先估后校d pfj Q = 58 ，slb
pfj Q = 112
390
7 屏的对流吸热 量 d
p
Q kJ/kg ?（'p H -''p H ）-d
pfj Q
1382.188257 8 屏入口吸收的炉膛辐
射热量 f p Q kJ/kg
f p Q =hp Q
635.5357974
9 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 9.953197655 10
乘积
n y r K 1/(m.MPa) n y r K 2.139206761
11 灰粒的辐射减弱系数 h K 1/(m.MPa)
32
2/55900n pj d T
81.68008576 12 飞灰浓度 h μ kg/kg
查烟气特性表
0.012374041 13 乘积
h K h μ 1/(m.MPa)
h K h μ
1.010712767 14 烟气注的辐射减弱系
数
K 2/(m.MPa)
n y r K +h K h μ
3.149919528 15 乘积 Kps
Kps 0.256483408 16
屏区的烟气黑度
a
kps e --1
0.226232167 17
屏进口对出口的角系数 p ? p ?=12
11s c
s c -+???
? ?? 0.22027321
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
131.6
20 炉膛及屏间辐射热量 f p Q '
'
kJ/kg f p Q
'
'=3600
/10*67.5)1(4
11''j r
pj f p p
f
p B T aA a Q ξβ
?-+
-
228.8150761 21 屏区吸收炉膛辐射
热量 f
pq Q kJ/kg f p Q -f p Q '
'
406.7207214
22
屏区炉顶附加受热面吸收的炉膛辐射热量
fld
pfj
Q kJ/kg
f
pq
Q f
p fsld pfj fld pfj fld pfj
A A A A ++
13.43197092
23 屏区水冷壁附加受热
面吸收的炉膛辐射热
量
fslb pfj Q
kJ/kg f pq
Q
f p
fsld pfj
fld pfj
fsld
pfj
A
A
A
A ++
25.59487484 24
屏所吸收的炉膛辐射热
f p Q
kJ/kg
f pq Q - fld pfj Q -fslb
pfj Q
367.6938756
25 屏所吸收的总热量 p Q
kJ/kg d Q +f p Q
1749.882132
26 蒸汽进屏焓 '
p
h
kJ/kg 2
1'
'21)(jw gs
jw qp jw jw D D h D h D D D -+-- 3012.736578
27 蒸汽进屏温度 'p t
℃ 查蒸汽特性表，p= 14.4 MPa 403.87
28 蒸汽出屏焓 ''p h kJ/kg 'p
h +p
Q 2
jw j D D B -
3258.616383
29 蒸汽出屏温度 ''p t ℃ 查蒸汽特性表，p= 14 MPa
476.01 30 屏内蒸汽平均温度 pj t ℃ 0.5('p t +''p t ) 439.94
31 屏内蒸汽平均比容 pj v
m 3/kg 查蒸汽特性表，p=14.2 MPa, t= ℃ 0.0186744
32 屏内蒸汽平均流速 w
m/s
(D-D
jw )
pj v /(3600pj A ) 18.12577221
33 管壁对蒸汽的放热
系数 z a W/(m 2.℃)
查附录三图IX
4851
34 屏间烟气平均流速
w y
m/s
)3600*273/()273(pj pj y j A V B +? 8.408638005
35 烟气侧对流放热系数
d a W/(m 2.℃)
查附录三图XI 84.64 36 灰污系数 ε m 2.℃/W
查附录二表VII
0.005
37 管壁灰污层温度 hb t
℃
pj t +6.3*12js p
p
j A Q B a ???? ??+ε 866.6221721
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 =, 99.54215354
39
利用系数
ξ
查附录三图X IV
1
40
烟气对管壁的放热系
数 l a W/(m 2.℃)
ξ???
?
??+f hp d a x
s d a 22π 218.4009813
41 对流传热系数 k W/(m2.℃)
???
????????? ??+???? ?
?++121111/a a Q Q a d
p f p ε 89.52687011
42 较大温差 D t ?
℃ 'p ?-'
p t 754.5494573
43 较小温差 x t ?
℃ ''p
?-'
'p t 573.99
44 平均温差 t ?
℃ []1)(,7.1x D x
D
t t t t t ?+?=?∴
664.2697287
45 屏对流传热量
cr
p
Q kJ/kg j js p B tA k /6.3?
1269.750115 46
误差
Q ?
％ 100*d
p
cr p
d p Q
Q Q -
8.134792101
47 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
345
48
平均传热温差
t ?
℃ pj ?-bs t
759.2097287 49
屏区两侧水冷壁对流吸热量 d pc Q
kJ/kg j
cq
B tA k ?6.3
101.0187936 50
误差
Q ?
％
()
100*slb pfj d pc slb pfj
Q Q Q
-
9.804648567
51 屏区炉顶进口汽焓 'pld
h
kJ/kg 2
1jw jw j
ld bq D D D B Q h --+
2632.493144
52
屏区炉顶进口汽温
'pld t
℃ 查蒸汽特性表，p= 15.3 MPa
346.71
53 屏区炉顶蒸汽焓增量 pld h ? kJ/kg ()
)(21jw jw ld pfj
fld
pfj j D D D Q Q B --+ 7.951321566 54 屏区炉顶出口汽焓 '
'pld
h kJ/kg )('
)(ld p ld p h h ?+
2640.444466
55 屏区炉顶出口汽温 '')(ld p t
℃ 查蒸汽特性表，p= 15.3 MPa
347.41
56
平均传热温差
t ?
℃
[]
'')('
)(2
1ld p ld p pj t t +-
? 757.1497287 57 屏区炉顶对流吸热量 )(ld p Q kJ/kg j ld B t kA /6.3)(?
52.8699521 58 误差
Q ?
％
()
100*/)(ld pfj d ld p ld pfj Q Q Q
-
8.844910173
2.6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 '?
℃ '?='hp
? 1050
2 烟气进口焓 'H
kJ/kg 'H ='
'hp H
14521.6842
3 蒸汽进口焓 'h
kJ/kg D
h D h D D gs
jw hp jw 2"
2)(+-
3218.303291
4 蒸汽进口温度 't ℃ 查蒸汽特性表，p=14.01MPa 463.22
5 蒸汽出口温度 ''t
℃ 已知
540 6 蒸汽 出口焓 ''h kJ/kg 查蒸汽特性表，p=13.8MPa
3432.75 7
过热器吸热量
gr Q
kJ/kg j
B h h D )
('"-
1554.72035
8 炉顶附加受热面吸热量 ld fj Q kJ/kg 假定 79 9 水冷壁附加受热面吸热
量
slb fj Q
kJ/kg 假定 241
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 228.8150761 11 炉顶吸收辐射热量 fld fj
Q
kJ/kg f p Q '
'js
gr
slb fj ld fj ld fj
A A A A ++ 7.934167033 12 水冷壁吸收辐射热量 fslb
fj
Q
kJ/kg f p Q
'
'js
gr
ld fj slb fj slb fj
A A A A ++
23.85796927 13 过热器吸收辐射热量 f
gr Q kJ/kg f p Q ''-fld fj Q -fslb fj Q
197.0229398 14 过热器对流吸热量 d gr
Q kJ/kg gr Q - f
gr Q
1357.69741
15 烟气出口焓 '
'H
kJ/kg ?
αslb
fj
ld fj d gr o lk
Q Q Q H H ++-
?+'
12838.93856 16 烟气出口温度 ''? ℃ 查焓温表
939.6609149 17 烟气平均温度 pj ?
℃ 21
（'?+''?） 994.8304574
18 蒸汽平均温度 pj t ℃ 2
1
（'t +''t ） 501.61 19 烟气流速 y w
m/s )3600*273/()273(pj pj y j A V B +?
10.43161528
20 烟气侧对流放热系数 d a W/(m 2.℃) 查附录三图XI 70
21 蒸汽平均比容 pj v
m 3/kg 查蒸汽特性表，p=14.01MPa
0.022147 22 蒸汽平均流速 w m/s A
v D pj 36001
23.53836319
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IX
3871
25 管壁灰污层温度
hb t ℃ js gr gr
j pj A Q B a t 6.312???? ?
?++ε 706.4829387 26
乘积
s p n
m.MPa
k s p n
0.01141604
27 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
13.46672734 28 乘积
n y r K 1/(m.MPa)
n y r K
2.89435769 29 灰粒的辐射减弱系数
h K 1/(m.MPa)
32
2/55900n pj d T
86.31284911 30 乘积 h K h μ 1/(m.MPa)
h K h μ
1.068038773 31 气流辐射减弱系数
K
1/(m.MPa)
n y r K +h K h μ
3.962396463 32 乘积 Kps
Kps
0.210466651 33 烟气黑度 a
kps e --1
0.189793925 34 烟气侧辐射放热系数
f a
W/(m 2.℃)
查附录三图XV 得o f o aa a a =,
56.9381776
35 利用系数 ξ
查附录三图X IV 1
36 烟气侧放热系数 1a
W/(m 2.℃)
(d a +f a )ξ 126.9381776
37 热有效系数 ψ
查附录二表VIII
0.65
38 传热系数 k
W/(m 2.℃)
ψ
2
12
1a a a a + 79.89005367 39 较小温差 x t ? ℃ ''''t -? 399.6609149
40 较大温差 D t ?
℃ ''t -?
586.78 41 平均温差 t ?
℃ x
D t t lg
3.27.1???-?=?∴>??x
D
x
D t t t t t
493.2204574 42 对流传热量 cr
gr
Q kJ/kg j js
gr B tA k /6.3? 1363.036092 43 误差
Q ?
％ (d gr Q -cr gr Q )/d gr Q *100
-0.393215915
44 两侧水冷壁工质温度 bs t
℃ 查蒸汽特性表，p=15.3MPa 下的饱和温度
345
45 平均传热温差
t ?
℃ pj ?-bs t
649.8304574 46 两侧水冷壁对流吸热量 d
slb Q
kJ/kg j dlb fj B tA k /6.3?
217.4618193 47 误差
Q ?
％ (slb fj Q -d slb Q )/slb
fj Q *100
9.76687996 48 炉顶过热器进口汽焓 '
)(ld gr h kJ/kg ')(ld gr h ='
')(ld p h 2640.444466
49 炉顶过热器进口汽温 ')(ld gr t
℃ ')(ld gr t ='')(ld p t
347.41 50 炉顶过热器蒸汽焓增量 )(ld gr h ?
kJ/kg )/(21jw jw j ld fj D D D B Q --
11.54017378 51 炉顶过热器出口汽焓 '
')(ld gr h kJ/kg '
)(ld gr h +)(ld gr h ?
2651.98464
52 炉顶过热器出口汽温
'')(ld gr t
℃ 查蒸汽特性表，p=15.3MPa
348.51 53
平均温差
t ?
℃ )(2
1
'')(')(ld gr ld gr pj t t +-?
646.8704574 54 炉顶过热器对流吸热量 d
ld Q
kJ/kg j ld fj B tA k /6.3?
71.98933071 55 误差
Q ?
％
100*/)(ld fj d ld ld fj Q Q Q -
8.874264919
2.7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 管径 d×δ mm 几何尺寸 60*6.5
2 横向节距 S 1 mm 几何尺寸 240
3 纵向节距 S 2 mm 几何尺寸
4 横向排数 Z 1 / 几何尺寸 50
5 纵向排数 Z 2 / 几何尺寸 1
6 受热面积 H ㎡ 几何尺寸 90.5
7 烟气流通截面 F r ㎡ 几何尺寸 86.20
8 8 烟气辐射层厚度 S’ M 几何尺寸 0.216
9 进口烟温 V’ ℃ 由后屏过热器计算 939.660915 10 进口烟焓 I’
kJ/kg 由后屏过热器计算
12838.9386
11 吸热量 5Q
kJ/kg 假定
190
12 出口烟焓 I” kJ/kg -'I σQ /?
12648.3668 13 出口烟温 V” ℃ =α0.05
927.104462 14 平均烟温 V cp
℃ 0．5（"
v +'
v ）
933.382688 15 平均烟速 r W
m/s δr cp y j F V V B /273/3600/)273(+
11.660273 16 H 2o 容积比 r H2O / 烟气特性表 0.06927191 17 三原子气体容积比
r RO2 / 烟气特性表 0.14565467 18 飞灰浓度 μh
g/N 3
m 烟气特性表 0.01237404
19 对流放热系数 k α
W/(m 2.℃) 图H C C αφ2∏ 58.8064 20 沾污系数 ε
kcal hc m /2
图X εφρε?+∏o d C C
0.0043
21 沾污壁温 g t
℃ cp t +j B εδσQ /H
22
三原子气体吸热力
s P n
ata-m
n r 'S
0.00454957
23 三原子气体辐射减弱系数 y K
/
???? ?
?-???? ??-+100037.011.0106.178.0102pj n O H T s p r
22.5690608 24 灰粒子辐射减弱系数
h K / 32
2/55900n pj d T
89.2194432 25
乘积
Kps
/
（n y r K +h K h μ）ps ’
0.12604901
26 辐射放热系数 l α
W/(m 2.℃) 图XI
H αα
0.11842836
27 传热系数 K
W/(m 2.℃)
()))(/1(1/(2l k l k αααεαα++++
83
28 温差 t ?
℃ cp v —cp t
589.382688 29 传热量 T Q
kJ/kg k t ?j B H δ/
172.458515 30 计算误差 Q ?
% （T Q —σQ ）/σQ *100
9.13236048
31 允许误差
[]Q ?
%
按标准
10
2.8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
190
2 对流过热器出口烟
焓 ''gr
H kJ/kg 由对流过热器热力计算得
12838.93856 3 烟气进口焓 'H
kJ/kg ''gr
H ﹣d
hy Q /? 12648.36684 4 烟气进口温度 '?
℃ 查焓温表3 908.5342835
5 烟气出口温度 ''?
℃ 假定 795
6 烟气出口焓
''H
kJ/kg 查焓温表3 10932.92071
7 省煤器附加对流吸
热量
sm fj Q kJ/kg 假定 164 8 炉顶及包覆过热器附加对流吸热量 bf
ld fj
Q + kJ/kg 假定
53
9 高温再热器对流吸热量 d
gzr
Q kJ/kg ?（'H ﹣''H +o lk H α?）﹣sm fj Q ﹣bf
ld fj
Q + 1511.315876 10 蒸汽焓增量 gzr h ?
kJ/kg zr j d
gzr D B Q /
234.9732095
11 出口汽温 ''t ℃ 已知
540 12 出口汽焓 ''h
kJ/kg 查蒸汽特性表, p=2.45MPa
3551.45 13 进口汽焓 'h
kJ/kg ''h ﹣gzr h ?
3316.476791
14 进口汽温 't ℃ 查蒸汽特性表, p=2.64MPa
435 15 蒸汽平均温度 pj t ℃ 2
1
（'t +''t ） 487.5 16 蒸汽平均比容 pj v
m 3/kg 查蒸汽特性表，p=2.54MPa
0.13461 17 蒸汽流速 w
m/s A
v D pj zr 3600
33.1923636
18 蒸汽侧对流换热系
数
2a
W/(m 2.℃) 查附录三图IX 1287 19 灰污系数 ε
m 2.℃/W 查附录三图XIII
0.0043 20 灰污壁温 hb t
℃ js gzr d
gzr
j pj A Q B a t 6.312???? ?
?++ε
614.659983 21 烟气平均温度 pj ?
℃ 2
1
（'?+''?） 851.7671418 22 烟气流速 y w
m/s )3600*273/()273(pj pj y j A V B +?
9.721431912
23 烟气侧对流换热系
数
d a W/(m 2.℃) 查附录三图XI
89
24
乘积
s p n
m.MPa
p s r n
0.004851314