锅炉原理课程设计

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)：

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（℃）

淮南烟煤：义马烟煤（0.45:0.55）

2.1.3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 net

Q =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：

V = 4.374 Nm3/kg ；

3) 三原子气体RO2的容积：2

RO V =1.027 Nm3/kg ；

4) 理论水蒸气容积：02O

V = 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 =0

0.02 0.03 0.02 0.03 出口α"

1.23

1.25

1.28

1.30

1.33

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' 1.23 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 7.32597.38317.52357.66397.8044

RO2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

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=1.23

ΔHy

αgz"=1.24

ΔHy

αdz "=1.265

ΔHy αsm "=1.29

ΔHy

αky "=1.315

ΔHy

1 100 839 730 13 1020

1194 1214 1225 1265 1321 1344 1352 1370 1379

1027 1113 1140 1168 1202 1223 1233

1045

1100 1132 1159 1189 1222 1244

1064

1118 1152 1179 1209 1242

1082

1106 1138 1171

2 200 1698 1470 27 206

3 2078 2115 2152 2188 3 300 2582 2228 42 3137 3159 3215 3270 3326

4 400 349

5 299

6 58 4242 4272 434

7 4422 4497 5 500 4429 3781 75 5374 5412 5506 5601 5695 6 600 5389 458

8 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 9473

9 900 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 14838

12377 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 18806

27035

27223

27693

28163

28633

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 ≈

21764.5 2 排烟温度 py ?

℃ 假定 150 3 排烟焓 py H

kJ/kg 查焓温表：表3

1635 4 冷空气温度 lk

t ℃ 给定 65 5 理论冷空气焓 o lk

kJ/kg 查焓温表：表3

474.5 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

％取用

0 8 排烟热损失 2q

％ 42()1100/100o

py py lk r r

q H a H Q Q Q ??-?- ?

??=

? 4.57 9 散热损失 5q ％查图2-15

0.3 10 灰渣物理热损失 6q

％ ∴<419y dw

Q A 忽略

0 11 保热系数 ?

％ 100

14q - 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 100

94.13

14 过热蒸汽焓 ''gr h

kJ/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 D

kg/h 已知

462

17 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 '

h kJ/kg 查水特性表， p= 1.50 MPa, t=290 ℃

3006.62 19 再热蒸汽流量 zr D

kg/h 已知

417

20 再热蒸汽焓增量 zr h ?

kJ/kg '

''zr

zr h h - 552.18 21 锅炉有效利用热 gl Q

kJ/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 η

66920.7 23

计算燃料消耗量

B j

kg/h

???

? ??

-10014q B 66251.5

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

2458.4 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3

1943.87 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3

11432 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 17

p n 与S 的乘积

p n S m.MPa

p n S(8.53)

0.192

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) 32

2''55900

l d T

86 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

2.755 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)

0.175

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

3.765 28 乘积

KpSzy (K y r n +K h μh +K j x 1x 2).pS zy

2.184 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 pq

m.MPa

p n S pq

0.03825

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 r n

8.771

32 乘积

K p S pq (K y r n +K h μh +K j x 1x 2).pS pq

0.671 33 屏间容积的火焰有效黑

度 a pr 1-e -KpSpq

0.489 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 1

2.508 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 ? 查附录三图V （d ）

0.06 41 屏的黑度 p a zy p p pr a c a ?+ 0.583 42 屏区的黑度 pq a zy pq pq pr a c a ?+ 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 z

zy pq a a /

0.601 45

计及暴光不均匀的屏的面积

'qp A '

m 2 x

z A p qp

389.42 46

计及暴光不均匀的屏区面积 'pq A m 2 x z A pq pq

73.70 47 炉墙总面积 lq A

m 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= 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 ξ

0.347 55

炉膛出品处的屏的热有

效系数

ψch

ch ch x ξ

0.45

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++++-+??

?????????

???? ??--++ 0.40

57 炉膛黑度

hy hy hy

a a a ψ)1(-+

0.9597 58

与炉内最高温度位置有

关的系数

B-Cx l , B,C 查附录二表V B=0.56 ,C=0.5

0.44

59 炉膛出品烟温 '

'l ? ℃ [

]

273....

/(6.3273

.03

-++pj j a ld pj o a VC B T A M ?ψσ? 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 f

l Q kJ/kg )(''l l H Q -?

12368.6 62 炉膛容积热强度 v

q W/m 3 y

BQ /(3.6V l ) 99284 63 炉膛截面热强度 F

W/m 2 )6.3/(l y

dw A BQ 3142727 64

炉内平均辐射热强度

pj l q

W/m 2 )3600/(ld f

j j A Q B

111430 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

72429.5 67 炉顶辐射受热面积

A m 2 pq ld pq ld ld pq ld xz A x A A ,,)(+-

54.081 68 炉顶吸热量

W ld ld q A '

3917060

kJ/kg 3.6j ld

ld B q A /'

212.85 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

93601 71 前屏吸热量

qp Q

W qp

l qp q A '

(A hp =A ch ) 36450101

kJ/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Ⅶ

0.80 73 后屏辐射热强度 hp q pj l hp q βη

89144 74 后屏吸热量

hp Q

W hp hp A q (A hp =A ch ) 15209749

kJ/kg j hp hp B A q /6.3

826.47 75 附加过热器总吸热量

∑fj Q

kJ/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 jw2

kg/h 先假定后核算

0 78 附加过热器焓增量

∑?fj h

kJ/kg ∑--)/(21kw jw j fj

D D D B Q

143.4 79 饱和蒸汽焓 bq h

kJ/kg 查蒸汽特性表

2598 80 包覆出口蒸汽焓 ''bf h kJ/kg ∑?+fj hp h h

2741.4 81 包覆出口蒸汽温度

''b f

℃ 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 ??

℃

'l ?(假定值)-"

l ?（计算值）|

7<100

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 '

? ℃

?=''l ? 1007

2 烟气进屏焓 '

p H kJ/kg '

H =''l H 11998.5

3 烟气出屏温度 '

? ℃ 假定 940 4 烟气出屏焓 '

H kJ/kg 查焓温表

10473 5 烟气平均温度 pj ?

℃

0.5（'p ?+'

'p ?） 973.5 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 = 51，slb pfj Q =104

155 7 屏的对流吸热量 d

Q kJ/kg ?（'p

H -''p H ）-d

pfj Q 1355.245 8

屏入口吸收的炉膛辐射

热量

f p Q kJ/kg

f p Q =hp Q

826.47

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 8.908 10 乘积

n y r K 1/(m.MPa)

n y r K

2.044 11 灰粒的辐射减弱系数

h K 1/(m.MPa)

2/55900n pj d T

87.55 12 飞灰浓度 h μ kg/kg

查烟气特性表

0.0167 13

乘积

h K h μ

1/(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 μ

3.506 15 乘积 Kps Kps 0.291 16

屏区的烟气黑度

kps e --1

0.252 17 屏进口对出口的角系数 p ?

p ?=12

11s c

s 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 f

p Q '

' kJ/kg

p Q

'=3600

/10*67.5)1(4

11''j r

pj f p p

p B T aA a Q ξβ

?-+

- 254.75 21

屏区吸收炉膛辐射吸热

量

Q kJ/kg f p Q -f p Q ''

571.72

屏区炉顶附加受热面吸收的炉膛辐射热量 fld

pfj

Q kJ/kg f

Q f

p fsld pfj fld pfj fld pfj

A A A A ++ 15.93

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

Q f p

fsld pfj

fld pfj

fsld

pfj

A ++ 33.65 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

522.14 25

屏所吸收的总热量

p Q

kJ/kg

d Q +f p Q

1877.385

26 蒸汽进屏焓 '

kJ/kg 2

'21)(jw gs

jw qp jw jw D D h D h D D D -+-- 3053.82

27 蒸汽进屏温度 'p t

℃ 查蒸汽特性表，p= 14.5 MPa

420 28 蒸汽出屏焓 ''p

h kJ/kg 'p

h +p

Q 2

jw j D D B -

3324.14 29 蒸汽出屏温度 ''p t

℃ 查蒸汽特性表，p=14.5 MPa

490 30 屏内蒸汽平均温度 pj t

℃

0.5('p t +'

'p t )

455

31 屏内蒸汽平均比容 pj v m 3/kg

查蒸汽特性表，p=14.5MPa, t= 455℃ 0.019

屏内蒸汽平均流速

m/s

(D-D

)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IX

3200 34 屏间烟气平均流速 w y

m/s

)3600*273/()273(pj pj y j A V B +?

4.73 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VII

0.007 37 管壁灰污层温度 hb t

℃

pj t +6.3*12js p

p j A Q B a ???? ??+ε

733.8 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

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 115.06

41 对流传热系数 k

W/(m2.℃

)

???????????? ??

+???? ?

?++121111/a a Q Q a d

p f p ε 70 42 较大温差 D t ? ℃ 'p

?-'

p t 687 43 较小温差 x t ?

℃ ''p

?-'

'p t 450

44 平均温差 t ?

℃

[]1)(,7.1x D x

t t t t t ?+?=?∴

568.5 45 屏对流传热量

p Q kJ/kg j js p B tA k /6.3?

1331.55

46 误差

Q ? ％ 100*d

d p Q Q Q -

1.75

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

平均传热温差

t ?

℃

pj ?-bs t 668.5 49

屏区两侧水冷壁对流吸热量 d pc Q

kJ/kg

B tA k ?6.3

103.4 50 误差 Q ? ％ ()

100*slb pfj d pc slb pfj

Q Q Q

0.58

51 屏区炉顶进口汽焓 'pld h

kJ/kg

1jw jw j

ld 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 MPa

345 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 --+ 11.5

54 屏区炉顶出口汽焓 '

'pld

h kJ/kg )('

)(ld p ld p h h ?+

2628

55 屏区炉顶出口汽温 '')(ld p t ℃ 查蒸汽特性表，p= 15.3 MPa

347 56 平均传热温差

t ?

℃

[]

'')('

)(2

1ld p ld p pj t t +-

? 627.5 57 屏区炉顶对流吸热量 )(ld p Q kJ/kg

j ld B t kA /6.3)(?

55.07 58 误差

Q ?

％

()

100*/)(ld pfj d ld p ld pfj Q Q Q

-7.98

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 ? 940 2 烟气进口焓 'H

kJ/kg 'H =''hp

H 10473

3 蒸汽进口焓 'h

kJ/kg D

h D h D D gs

jw 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 ''h

kJ/kg 查蒸汽特性表, p= 13.7MPa t= 540 ℃

3430

过热器吸热量

gr Q kJ/kg j

B 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 Q

kJ/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 fj

kJ/kg f p Q

'js

slb fj ld fj ld fj

A A A A ++

10.06

12 水冷壁吸收辐射热量 fslb

fj Q kJ/kg f p Q '

'js

ld fj

slb fj slb

fj 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 fj

Q -fslb

fj Q 213.91 14 过热器对流吸热量 d gr Q

kJ/kg gr Q - f

gr Q

1396.09

15 烟气出口焓 ''H

kJ/kg ?

αslb fj

ld fj d gr o lk

Q Q Q H H ++-

?+'

9539.30 16 烟气出口温度 ''? ℃ 查焓温表

848.8 17 烟气平均温度 pj ?

℃ 21

（'?+''?） 894.4 18 蒸汽平均温度 pj t ℃ 2

（'t +''t ） 495 19 烟气流速 y w

m/s )3600*273/()273(pj pj y j A V B +?

6.25 20 烟气侧对流放热系数

d a

W/(m 2.℃) 查附录三图XI

47 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 w

m/s A

v D pj 36001

16.12 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IX

3000 25 管壁灰污层温度

hb t ℃ js gr gr

j pj A Q B a t 6.312???? ?

?++ε 669.66 26

乘积

s p n

m.MPa

k s p n

0.015

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 17.3 28 乘积

n y r K 1/(m.MPa)

n y r K

3.97 29 灰粒的辐射减弱系数

h K

1/(m.MPa)

2/55900n pj d T

111.1 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

1/(m.MPa)

n y r K +h K h μ

5.83 32 乘积 Kps

Kps

0.363 33 烟气黑度 a

kps e --1

0.3044 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 =,

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 1a

W/(m 2.℃)

(d a +f a )ξ 110.1 37 热有效系数 ψ

查附录二表VIII

0.65 38 传热系数 k W/(m 2.℃)

1a a a a + 69.032 39 较小温差 x t ? ℃ ''''t -?

308.8 40 较大温差 D t ?

℃ ''t -?

490

41 平均温差 t ?

℃ x

D t t lg

3.27.1???-?=?∴>??x

D t t t t t

392.9 42 对流传热量

gr Q

kJ/kg j js

gr B tA k /6.3? 1364.47 43 误差

Q ?

％ (d gr Q -cr gr Q )/d gr Q *100

2.25 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 ?-bs t

546.4 46 两侧水冷壁对流吸热量 d

slb

Q kJ/kg j dlb fj B tA k /6.3?

200.70 47 误差

Q ?

％ (slb fj Q -d

slb Q )/slb fj Q *100

8.5 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 t

348 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 --

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 MPa

350 53

平均温差

t ?

℃ )(2

'')(')(ld gr ld gr pj t t +-?

545.4 54 炉顶过热器对流吸热量 d

ld Q

kJ/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 -

4.1

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 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 σ?-

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 ε

2/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 S

atm m -

'n r S

0.115

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 ?

2/55900n pj d T

93.81 17 乘积 kps

'2()R O n h h K r K ps μ+

0.1295 18 辐射放热系数 1α

2/()kcal m C ??

图XI ，ααH

22.8

19 传热系数 K

2/()kcal m C ??

1()()

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 σ

- 0.21 23 允许误差

[]Q ?

按照标准

±2

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

30 2 对流过热器出口烟气

焓

''gr

I /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

''/d

gr hy I Q ?-

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 bf

Q + /kj kg

假定

110 9 高温再热器对流吸热量 d

gzr

Q /kj kg '''()o sm ld bf

lk fj fj

I I I Q Q ?α+-+?-- 1352.51 10 再热蒸汽焓增 gzr i ?

/kj kg

gzr j zr Q B D

199.06 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，1.5Mpa

3558.8 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，1.6Mpa

450 15 蒸汽平均温度 pj t ℃

'''0.5()t t +

495 16 蒸汽平均比容 pj v

3/m kg

查水蒸气特性表，1.55Mpa,495℃

0.1703 17

蒸汽流速

/m s

/(3600)zr pj D v A

35.88 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 ε

2/m C W ??

查附录3图XIII

0.0043 20 灰污壁温 hb t

℃ 21()3.6d

j gzr

pj js

gzr

B 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XI

68 24

乘积

n p S

m Mpa ?

n pr s

0.00524

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 r

1/(m.MPa) y n K r

5.471 27 灰粒辐射减弱系数

h K

1/(m.MPa)

2/55900n pj d T

97.81 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 μ

7.085 30 乘积 Kps Kps

0.1628 31

烟气黑度

kps e --1

0.1502 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XIV

1.0 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VIII

0.65 36 传热系数 K

2/()W m C ??

1212/[]ψαααα+

53.13 37 较大温差 D t ? ℃ ''t ?-

390.9 38 较小温差 x t ?

℃ ''''t ?-

175 39 平均温差 t ?

℃

D t t lg

3.27.1???-?=?∴>??x

D t t t t t

282.95 40 对流传热量 cr

Q /kj kg

j js

gr B tA k /6.3? 1259.4 41

误差

Q ?

% (d gr Q -cr gr Q )/d gr Q *100

6.8 42 省煤器工质平均温度 sm pj

t ℃

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 kg

3.6()/sm

sm 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 bf

fjd

Q + /kj kg

3.6()/ld bf ld bf

pj pj fj j k t A B θ++- 118.26 47 误差

Q ?

()/100ld bf ld bf ld bf fj fjd fj

Q Q Q +++-? 7.51

2.9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 σ?-

7914.94 5 出口烟气温度 ''θ

℃ a=1.24

710.8 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 ε

2/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 S

atm m -

'n r S

0.114

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 ?

2/55900n pj d T

101 17 乘积 kps

'2()R O n h h K r K ps μ+

0.1386 18 辐射放热系数 1α

2/()kcal m C ??

图XI ，ααH

13.3

19 传热系数 K

2/()kcal m C ??

1()()

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 σ

- 3.2 23 允许误差

[]Q ?

按照标准

±2