6附录2 130t/h煤粉炉热力计算例题
Ⅱ.1 锅炉基本结构
锅炉采用单锅筒П型布置。上升烟道为炉膛及凝渣管，水平烟道布置两级悬挂对流过热器，垂直下行烟道布置两级省煤器及两级立式管式空气预热器。
炉膛布满光管水冷壁，炉膛出口凝渣管束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，以使烟气更好地充满炉膛。对流过热器分两级布置在水平烟道中，由悬挂式蛇形管束组成，在两级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。省煤器和空气预热采用双级布置。
燃烧方式为四角布置的直流燃烧器，根据煤的特性选用中速磨煤机的负压直吹系统吹风。 锅炉本体结构见图Ⅱ.1。
（a）主视图 （b）侧视图
图Ⅱ.1 锅炉本体结构图
Ⅱ.2 锅炉热力计算
Ⅱ.2.1设计任务
锅炉的设计任务见表Ⅱ.1。
表Ⅱ.1 锅炉设计任务
序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 名称 锅炉额定蒸发量 过热蒸汽出口压力 汽包内蒸汽压力 过热蒸汽出口温度 给水温度 给水压力 排污率 排烟温度 热空气温度 冷空气温度 空气中湿含量 符号 D kg/s Pgr Pg d MPa MPa ℃ ℃ MPa % ℃ ℃ ℃ g/kg 给定 给定 给定 给定 给定 给定 选取 选取 选取 选取 选取 36.1 3.9 4.3 450 170 4.9 2 370 30 10 单位 t/h 计算公式或数据来源 给定 数值 130 Ⅱ.2.2燃料特性
锅炉的燃料特性见表Ⅱ.2。
表Ⅱ.2 燃料特性
序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 名称 燃料名称 燃料收到基碳 燃料收到基氢 燃料收到基氧 燃料收到基氮 燃料收到基硫 燃料收到基水分 燃料收到基灰分 干燥无灰基挥发分 燃料收到基低位发热值 变形温度 符号 单位 计算公式或数据来源 给定 给定 给定 给定 给定 给定 给定 给定 给定 给定 给定 数值 阳泉无烟煤 69.01 2.89 2.36 0.99 0.76 5.0 18.99 9 26400 1400 － Car Har Oar Nar Sar Mar Aar Vdaf Qnet,ar DT － % % % % % % % % kJ/kg ℃
序号 12 13 14 名称 软化温度 流动温度 煤的可磨度 符号 ST FT Kkm 单位 ℃ ℃ ℃ 计算公式或数据来源 给定 给定 给定 数值 1500 > 1500 1 Ⅱ.2.3辅助计算
1、燃烧产物体积计算
煤完全燃烧（α=1）时理论空气量及燃烧产物体积计算见表Ⅱ.3（以1kg燃料为准）。
表Ⅱ.3 煤完全燃烧（α=1）时理论空气量及燃烧产物体积
序号 1 2 3 4 5 6 7 8 名称 理论空气体积 三原子气体体积 理论氮气体积 理论水蒸汽体积 理论烟气体积 飞灰份额 烟气中飞灰质量浓度 煤的折算灰分 符号 单位 m3/kg m3/kg m3/kg m3/kg m3/kg － kg/kg g/MJ 公式及计算 0.0889（Car 0.375Sar) 0.265Har 0.0333Oar 0.01866(Car 0.375Sar) 结果 6.8476 1.2930 5.4175 0.4930 7.2036 0.95 0.1804 7.1932 αfh Gfh Azh 对煤粉炉，其值为0.9-0.95 2、空气平衡及烟气特性计算
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体积列于表Ⅱ.4中。
表Ⅱ.4 烟气特性表
序号 1 2 3 4 5 名称及公式 漏风系数 入口处过量空气系数 出口处过量空气系数 符号 上级空下级空炉膛及第二级第一级上级省下级省煤单位 气预热气预热凝渣管 过热器 过热器 煤器 器 器 器 － － － － 0.1 1.15 1.25 1.25 0.015 1.25 1.265 0.015 1.265 1.28 0.02 1.28 1.3 1.29 0.03 1.3 1.33 1.315 0.02 1.33 1.35 1.34 0.03 1.35 1.38 1.365 6 7 平均过量空气系数 αpj （ ） 水蒸汽体积 VH2O 烟气总体积 Vy 水蒸汽体积份额 1.2575 1.2725 m3/kg 0.5206 0.5214 0.5231 0.5250 0.5278 0.5305 0.5333 m3/kg 8.9431 8.9952 9.0996 9.2214 9.3953 9.5693 9.7432 － 0.0582 0.0580 0.0575 0.0569 0.0562 0.0554 0.0547
序号 名称及公式 RO2气体体积份额 三原子气体体积份额 烟气质量 10 飞灰浓度 符号 上级空下级空炉膛及第二级第一级上级省下级省煤单位 气预热气预热凝渣管 过热器 过热器 煤器 器 器 器 － － 0.1446 0.1437 0.1421 0.1402 0.1376 0.1351 0.1327 0.2028 0.2017 0.1996 0.1972 0.1938 0.1906 0.1874 8 9 kg/kg 11.9887 12.0558 12.1899 12.3464 12.576 12.7936 13.0171 11 μfh kg/kg 0.0151 0.0150 0.0148 0.0146 0.0144 0.0141 0.0139 3、焓温表
不同过量空气系数下燃烧产物的焓温表见表Ⅱ.5。
表Ⅱ.5 烟气焓温表
=1.293 /( /kg) =1.293 = 0.548/(m3/kg) /( /kg) 烟气 温度θ = = θ θ /℃ θ θ /(kJ/ ) /(kJ/ ) /(kJ/ ) /(kJ/ ) 100 200 300 400 500 600 700 800 900 1000 1100 1200 1300 1400 1500 169.7 357.0 558.0 770.8 994.8 1220.6 1458.8 1701.3 1947.9 2198.7 2453.7 2712.8 2972.0 3235.3 3498.7 219.4 461.6 721.6 996.7 1286.4 1578.2 1886.3 2199.8 2518.7 2843.0 3172.7 3507.8 3842.9 4183.4 4523.9 129.6 259.6 391.3 525.8 663.0 802.6 944.7 1091.0 1241.5 1391.9 1542.4 1692.9 1847.6 2006.4 2161.1 702.0 1406.3 2119.6 2848.7 3591.5 4347.9 5117.8 5910.4 6725.6 7540.9 8356.1 9171.3 10009.2 10869.7 11707.6 /(kJ/kg) = + + =0.3145/(kg/kg) θ = θ (kJ/kg) 14.56 30.48 47.53 64.89 82.62 100.95 119.36 138.22 157.69 177.31 197.68 217.29 245.21 285.20 316.89 3 = 4.832/(m/kg) = θ (kJ/kg) α\l 1.25 α\gr,2 1.265 = + +(α\ α\gr,1 α\sm,2 α\ky,2 α\sm1 1.35 \ky1 1.38 θ /(kJ/m3) 150.5 303.9 461.9 625.3 793.4 965.6 1145.3 1333.4 1521.5 1722.2 1922.8 2127.6 2340.8 2554.0 2775.5 = θ (kJ/kg) 74.2 149.8 227.7 308.3 391.2 476.1 564.7 657.4 750.2 849.1 948.0 1049.0 1154.1 1259.2 1368.4 (kJ/kg) 80.67 168.87 263.34 359.48 457.71 559.28 661.28 765.78 873.62 982.3 θ (kJ/m3) 132.0 265.9 402.1 540.9 683.0 828.5 978.1 1128.6 1279.1 1433.7 1592.6 1751.4 1910.3 2073.3 2236.3 1.28 1.3 1.33 995.6 2017.7 3068.9 4153.7 5269.1 6402.2 7568.8 8767.6 9994.5 11232.9 12476.8 13728.1 15006.2 16312.3 17599.9 904.0 1820.4 2753.6 3703.8 4677.0 5673.1 6697.8 7728.2 8758.6 9817.7 10905.3 11993.0 13080.7 14197.0 15313.3 12341 13864 15400.8 16943.6 18521.6 20146.8 21745.1 9463.1 10953 12473. 6661.2 8091.6 9563.5 5329.7 6754.8 8205.1 2685.3 1353.7 2739.9 4025.1 4080.2 5440.9 5514.9 6895.1 1095.16 1203.84 1358.5 1580.04 1755.6 5