序号 14 15 16 名称 烟气流速 烟气对流放热系数 烟气压力 符号 P 单位 m/s W/(m2·℃) MPa (公式及计算 查图5.6或按式(5.39)计算 取大气压力 结果 7.02 49.43 0.1 ) 1.773 17 三原子气体辐射减弱系数 1/(m·Mpa) 18 19 20 21 22 23 飞灰辐射减弱系数 烟气辐射减弱系数 烟气黑度 受热介质平均温度 灰污层两侧温差 灰污层表面温度 k 1/(m·Mpa) 1/(m·Mpa) - ℃ ℃ ℃ - 按汽包内蒸汽压力(p=4.3Mpa) ,查附表4 对于炉膛出口的凝渣管束,取1.336 3.109 0.308 254.7 80 334.7 0.463 4tpj ?th ?th?80℃ tb?tpj??th 24 烟气辐射放热系数 W/(m2·℃) ?T?1??b??T?ab?1?y? 3?0ayTyT21?bTy 由图5.2(a)查取 在缺乏燃料灰粒组成数据的情况下,对煤取为1 由图5.2(b)查取 按表5.2查取 63.30 25 26 27 28 29 30 31 32 烟气总放热系数 基准污染系数 飞灰颗粒筛分组成的修正系数 管径修正系数 对实验室条件下实验结果的修正系数 污染系数 传热系数 平均温压 W/(m2·℃) m2·℃/kW — — 112.74 0.004 1 1.48 0 0.00592 67.64 783.7 1032.6 3955.33 -0.030 ?0 ckl cd ??m2·℃/kW m2·℃/kW W/(m2·℃) ℃ kJ/kg kW % ? K t ??cklcd?0??? ?11???1 33 传热量 34 误差 Ⅱ.2.6过热器计算
从锅筒出来的饱和蒸汽先到凝渣管上方的蒸汽联箱,经过顶棚管到第一级(低温)对流过热器的入口联箱,蒸汽通过悬挂的蛇形管逆流至出口联箱,最后两圈管束是顺流布置,这
16
样可以避免出口管束与顶棚管的交叉,并使过热蒸汽出口在烟气温度较低处,以避免蒸汽管壁温过高而烧坏。
从第一级(低温)过热器出口联箱出来的蒸汽进入喷水减温器,该喷水由锅筒引出饱和蒸汽冷凝而得,冷却水采用进入省煤器前的给水。蒸汽经减温后进入第二级(高温)过热器的入口联箱,蒸汽在第二级(高温)过热器中先逆流后顺流,此处第一圈管束是逆流,其余均为顺流,同样可以使过热器出口的高温蒸汽处在较低温的烟气流中。
第二级(高温)过热器的第一、二排管组成四排错列管,使节距增大,防止堵灰。其余均是顺列布置。
第一、二级过热器的结构简图见图Ⅱ.3。
计算中,假定喷水减温水量?D=1.25kg/s,则减温幅度 t=27.8℃,相应减焓幅度
i=70.06kJ/kg。
1、第二级(高温)过热器计算 (1) 第二级(高温)过热器结构计算
第二级(高温)过热器的结构特性计算见表Ⅱ.13。
表Ⅱ.13 第二级(高温)过热器结构计算
序号 名称 外径 1 管子规格 壁厚 内径 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 折焰角前端距顶棚高度 横向节距 纵向节距 横向相对节距 纵向相对节距 横向管排数 纵向管排数 错 列 第一排管子距 管 折焰角前端距 离 束 第一排管子所在截面高度 第一排管子长度 最后一排管子长度 平均管子长度 受热面积 符号 d δ dn 单位 mm mm mm m mm mm - - 排 排 mm mm mm mm mm m2 公式及计算 结构设计 结构设计 d-2δ 等于凝渣管出口高度,见表Ⅱ.11 结构设计 结果 42 3.5 35 4.747 222 150 5.286 3.571 28 4 580 4167 3477 3307.29 3392.15 51.129 结构设计 结构设计 结构设计 17
序号 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 名称 烟气流通截面积 横向节距 较大值 较小值 平均值 符号 单位 m2 公式及计算 结构设计 结构设计 结构设计 + )/2 结构设计 结构设计 结果 20.987 111 160 60 110 2.643 2.619 56 6 210 3.227 mm mm mm mm - - 排 排 mm m 纵向节距 横向相对节距 纵向相对节距 横向管排数 顺 列 纵向管排数 管 束 后排管子与悬吊管间的距离 每排管高度 折算到每根管上的倾斜管段长 平均管长 受热面积 烟气流通截面积 m m m2 m2 m2 mm mm - - m 根 m2 m2 m2 m 根 m2 18
平均值,包括错列区 0.9428 4.1698 184.865 11.146 234.994 134.679 118.533 3.207 2.822 0.398 112 0.108 12.385 21.248 1.787 22 3.705 26 H s f 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 错列、顺列受热面积之和 加权平均横向节距 加权平均纵向节距 横向相对节距 纵向相对节距 有效辐射层厚度 流通蒸汽的管子根数 蒸汽流通截面积 平均烟气流通截面积 两侧水冷壁附加受热面积 折焰角斜向长度 折焰角附折焰角处管子加受热面 根数 受热面积 凝渣结构设计 凝渣 37
序号 38 39 40 41 42 名称 顶棚管根数 顶棚管附加受热面积 第三排凝渣管与折焰角顶的距离 管束前烟气室空间深度(沿烟气流程) 管束受热面的深度(沿烟气流程) 符号 单位 m2 m2 m m m
公式及计算 等于第一级(低温)过热器横向管结果 67 子排数,见表Ⅱ.15 见表Ⅱ.11 7.827 0.136 0.716 1.11 (2) 第二级(高温)过热器热力计算
第二级(高温)过热器的传热计算见表Ⅱ.14。
表Ⅱ.14 第二级(高温)过热器传热计算
序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 名称 第二级(高温)过热器吸收的来自炉膛的辐射热量 入口烟温 入口烟焓 蒸汽出口温度 蒸汽出口焓 蒸汽入口温度 蒸汽入口焓 蒸汽吸热量 假设两侧水冷壁和折焰角附加受热面吸热量 假设顶棚管附加受热面吸热量 附加受热面总吸热量 烟气放热量 烟气出口焓 烟气出口温度 平均烟温 烟气体积 水蒸汽体积份额 符号 fQgr 单位 kW kJ/kg ℃ kJ/kg ℃ kJ/kg ℃ kJ/kg kJ/kg kJ/kg kJ/kg kJ/kg kJ/kg kJ/kg ℃ ℃ m3/kg - 公式及计算 见表Ⅱ.10 fQgr/Bj 结果 853.93 222.92 1004.5 13933.8 450 3332.4 338 3062.4 2545.43 305 100 405.0 2727.51 11190.3 815.56 910.03 8.9952 0.058 fQgr t\ Qy I\θ\ Vy 查表Ⅱ.12 查表Ⅱ.12 查表Ⅱ.1 查表Ⅱ.6 假定后校核 按p=4.1MPa算,查附表6 假设 假设 + 查表Ⅱ.5(α\) 查表Ⅱ.4(α\) 查表Ⅱ.4(α\) 19
序号 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 名称 三原子气体体积份额 烟气质量 烟气密度 飞灰浓度 飞灰颗粒平均直径 烟气流速 错列区烟气对流放热系数 顺列区烟气对流放热系数 烟气平均对流放热系数 蒸汽平均温度 蒸汽比容 蒸汽流速 蒸汽放热系数 符号 ρy wy tpj v wq 单位 - kg/kg kg/m3 kg/kg μm m/s W/(m2·℃) W/(m2·℃) W/(m2·℃) ℃ m3/kg m/s W/(m2·℃) (公式及计算 查表Ⅱ.4( \65) 查表Ⅱ.4( \65) 查表Ⅱ.4(α\) 查表4.8 结果 0.2017 12.0558 1.34 0.015 13 12.06 83.418 75.867 77.478 394 0.0726 24.3 1296 ) 3.391 查图5.6或按式(5.39)计算 查图5.5或按式(5.36)计算 按p=4.0MPa,查附表6 D v /f 查图5.8 31 三原子气体辐射减弱系数 - 32 33 34 35 飞灰辐射减弱系数 烟气辐射减弱系数 烟气黑度 污染系数 错列管 顺列管 平均污染系数 管壁灰污层温度 管壁黑度 k tb 1/(m·Mpa) 1/(m·Mpa) - (m2·℃)/W (m2·℃)/W (m·℃)/W ℃ — 2 按式(5.25)计算 查表5.8 ( — 41.423 4.814 0.1763 0.00711 0.0043 0.0047 36 37 38 ) 637.081 0.8 ab 39 辐射放热系数 W/(m2·℃) ?T?1??b??T?ab?1?y?3?f??0ayTyT21?bTy或查图5.13 42.176 ,0.4 1088.6 40 41 系数 管束前烟气室内烟气温度 A — K 当燃用烟煤及无烟煤屑时,A=0.4 Tqs 20