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1、锅炉额定压力9.8MPa，过热蒸汽温度540，给水温度215，冷风温度30，热风温度350，排烟温度148，锅炉效率92%；燃料为包头长汉沟矿烟煤，收到基成分：Car39.76，Har3.07 ，Oar6.09，Sar1.56，Nar0.72，Aar24.41，Mar24.39，收到基低位发热量Qnet,ar25812 kJ/kg,干燥无灰基挥发分Vdaf40.32。2.1 空气消耗量的计算燃料燃烧所需要的理论空气量：=0.0889（+1.375）+0.265-0.0333=0.0889(39.76+1.3751.56)+0.2653.07-0.033336.09 =4.3361 m3/kg在
2、设计煤粉锅炉时，过量空气系数推荐值：1.11.2取空=1.2实际空气消耗量：=空 =1.24.3361=5.2033 m3/kg2.2 烟气量的计算理论烟气中的三原子气体体积：=0.01866（+0.375） =0.01866（39.76+0.3751.56）= 0.7528理论烟气中N2体积=0.79+0.008Nar=0.794.3361+0.0080.723.4313理论烟气中的水蒸汽体积：=0.111+0.0124+0.0161 =0.7130理论烟气量：=+=0.7528+3.4313+0.7130=4.8971锅炉通常是负压运行，由于系统不严密，有空气漏入，计算烟气量需考虑漏风系数
3、，查文献5电站锅炉手册中的表3-25，选用固态排渣煤粉炉，具有砖墙及护板的炉膛，漏风系数=0.07；凝渣管束，漏风系数=0； 过热器，漏风系数=003；再热器，漏风系数=0.03； 省煤器，选用一级，漏风系数=0.02；回转式空气预热器，漏风系数=0.2； 旋风除尘器，漏风系数=0.05；砖墙砌的烟道，漏风系数=0.05； 可知进入烟道的过量空气系数：烟=空+=1.15+0.07+0+0.03+0.03+0.02+0.2+0.05+0.05=1.60烟道排出的烟气量，由文献53-37式得：=+（烟 -1） +0.0161（烟-1）=4.8971+（1.60-1）4.3361+0.0161（1.
4、60-1）4.3361=7.54 Nm3/kg查水蒸汽性质表，对应的P=9.8Mpa，tgq =540 ，过热蒸汽焓igq =3478.9kJ/kg 。查水蒸汽性质表，对应的P=9.8Mpa，饱和水焓ips =2725.43kJ/kg。查水蒸汽性质表，对应的P=9.8Mpa，tqs =215 ，给水焓igs =923.11 kJ/kg。查文献5表8-3排污率p取 p=1% 。锅炉有效利用热量：=220（3478.9-923.11）103 +0.01220（2725.43-923.11）103=5662389904.0 kJ/kg小时燃料消耗量：B= 100%=100%=47458.1 kg/h
5、q4 按燃料种类和燃烧方式选用，查文献5，热力计算的推荐值，对固态除渣煤粉炉，烟煤q4 =2% 计算燃烧消耗量：BJ =47458.1（1-）=46508 kg/h 给煤机的选型对给煤机的要求：（1）能够按锅炉负荷与磨煤机出力连续不断的给煤，运行可靠不易卡堵；（2）调节灵活方便；（3）密封性好。给煤机的形式按煤质（水分），原煤颗粒度，制粉系统和磨煤机类型以及制粉系统布置，锅炉负荷调节要求结合给煤机的性能特性来选用。依据文献5，采用中速或高速磨煤机的直吹式制粉系统，宜选用称重式皮带给煤机或刮板式给煤机。选取刮板式给煤机，选取裕量120%，给煤机需要出力： BM120%=77.69031.2=93
6、.2284 t/h，依据表4-25选取两台MGF-55型给煤机，最大出力55 t/h，选取电动机：JZT42-4，功率：5.5kw。 3.3.3 原煤仓的选型 原煤仓应该按照煤的特性和煤的水分，黏附性和压实性等进行设计，必须满足以下要求：(1)煤仓的容量能满足在电厂上煤制度下锅炉运行的要求；(2)在控制的煤流量下，保持连续的煤流；(3)煤仓内不会出现搭拱和漏斗状的现象； 为了保证满足上述要求，应采取以下措施：(1) 煤仓的形状表面应有利于煤流排出，不易积煤。大容量锅炉的原煤仓宜采用 钢结构的圆筒仓型，下接圆锥形或双曲线型出口段，其内壁应光滑耐磨。双曲线形出口段截面不应突然收缩，圆锥形出口段与水
7、平面交角不应该小于60，否则壁面应磨光或内衬光滑贴面；两壁间的交线与水平夹角应不小于55；对于褐煤及黏性大或易燃的烟煤，相邻两壁交线与水平面交角不应小于70。相临壁角的内侧，宜作成圆弧形。对于水分大的煤也可以采用双曲线形煤仓。(2) 原煤仓下方的金属小煤斗出口截面不应太小。其下方采用双曲线形小煤斗时，截面不应突然收缩。非圆形截面的大煤斗，其壁面倾角应大于70。金属煤斗外壁宜设震动装置或其他防堵装置。(3) 煤仓内壁应光滑，不应有任何凹陷和突出部位和物件。煤仓应由非可燃的材料制作，一般为钢结构或钢筋混凝土结构。对于水分大，易黏结的煤，在原煤的出口段可采用不锈钢板或内衬。对于烟煤，依据文献5的4-
8、61式可得，除去矿物质（灰分）的“纯煤”的真密度： t/m3按4-59式可得，烟煤的真密度： t/m3按4-58式可得，烟煤的视密度： t/m3按4-57式可得，原煤的堆积密度： t/m3原煤仓的容积V按4-56式设计，即m3式中：T煤仓储煤量供锅炉工作的小时数，对于直吹式制粉系统，T选812，低热值煤取下限，高热值煤或每台炉设置两台磨煤机时取上限值，取T=10。 锅炉最大连续蒸发量时的燃煤量，取=67.981t/h。原煤仓充填系数，取决于煤仓上部尺寸，进煤口位置和煤的自然堆积角，可取=0.8除备用磨煤机所对应的原煤仓外的原煤仓数目=2；堆积密度t/m3.3.4 空气预热器的选型随着电站锅炉蒸
9、汽参数提高和容量增大，管式空气预热器体积和高度显著增大，给尾部受热面布置带来很大困难，因而只在200MW以下锅炉机组中使用，而配300MW以及更大容量的锅炉，通常都采用结构紧凑、重量较轻的回转式空气预热器。回转式空气预热器与管式空气预热器相比：（1） 回转式预热器结构紧凑，占地面积小，除节约金属耗量外，还简化了锅炉尾部受热面的布置。因此，被广泛应用于大容量锅炉上。（2） 回转式空气预热器中，烟气与空气不是同时与受热面接触，烟气与受热面接触时温度较高，低温腐蚀的危险性较小。（3） 回转式空气预热器的受热面允许有较大的磨损量，即便个别受热无件被磨穿孔，也不会像管式空气预热器那样，导致漏风而影响正常
10、运行。（4） 回转式空气预热器结构较复杂，制造工艺要求高。（5） 回转式空气预热器漏风量较大，密封性能良好的漏风率约为5%8%，制造工艺不良或维护不好时漏风率可达20%或更高。漏风严重时，会影响锅炉出力。综合权衡锅炉的容量以及相关参数拟选取回转式空气预热器。三分仓式回转式空气预热器用于采用冷一次风机的正压制粉系统，它将高压一次风和压力较低的二次风分隔在两个仓内进行预热，二次风可也用低压头风机，以降低送风机电耗。此外，以冷一次风机代替二分仓的热一次风机，可选用体积小、电耗低的高效风机，提高制粉系统运行的可靠性和经济性。但由于回转式空气预热器漏风率较大，一般管式空气预热器漏风率不超过5%，而回转式
11、空气预热器漏风率为5%10%，且制造工艺或维护不好时常达20或更高。因此，如何降低回转式空气预热器漏风率，发挥其自身性能优势成为各制造厂家和电厂努力解决的问题。可以采用下列措施降低漏风：（1）采用双向密封技术是降低回转式空气预热器漏风的关键，它可使直接漏风量下降30%左右。（2）采用中心驱动方式能使回转式空气预热器运转可靠，可改善和保证转子受热膨胀后的最小间隙，并将中心轴公差降至最低。（3）采用高效传热元件，可降低回转式空气预热器高度和重量，进而降低其漏风。（4）采用接触式的漏风自动控制系统，会不同程度地带来二次漏风。（5）采用侧柱与上、下部框架间链接的方式，非常适合回转式空气预热器的蘑菇状变
12、形，较好地控制了空气预热器热端在各种负荷下的径向间隙，这种结构的空气预热器简单、实用，值得借鉴开发。（6）运行中应合理使用吹灰器，保证投入率，防止空气预热器积灰和腐蚀。（7）运行中应保持合理的一次风压，避免盲目地节流而提高一次风压，增加空气预热器漏风11。依据文献10的表2-12，选取型号为25的回转式空气预热器。热风温度高于350，选取双级，所以选取单级回转式空气预热器。查表2-11，25型回转式空气预热器：转子内径（64型），7620mm；扇行仓格角度30，每个扇行仓格自由流通截面积，3.2605m2；转子转速（型），1.42 r/min.依据一、二次风量，一次风进入空气预热器占用一个30
13、的扇行仓格。二次风进入空气预热器占用四个30的扇形仓格。3.3.5 一次风机的选型一次风机是燃煤锅炉的主要辅机，也是保证机组安全和经济运行的关键设备之一，因而合理选择风机的型式是电站设计的主要内容之一。对于一次风机，可供选择的型式有2种：离心式风机和动叶可调轴流式风机。与中速磨煤机匹配的一次风机采用动叶可调轴流式风机的较多；与钢球磨煤机匹配的一次风机大多采用离心式风机。采用哪种型式更为合理，宜根据工程具体条件通过技术经济比较后确定。对一次风机的适应性比较a 离心式风机对于一次风机，离心式风机除调节特性较差，且670t/h锅炉的一次风机要求的压头较高，属于鼓风机压头范围，若按以往产品改型设计风机
14、，必然以牺牲效率来满足性能要求。这使离心式风机的运行经济性更差。b 动叶可调轴流式式风机对一次风机而言，由于考虑到磨煤机的切换、空气预热器漏风率的增加、煤质变化等因素，在选择时风量和压头都留有较大的裕度，这样选用动叶可调轴流式风机可显示其优越性。选用动叶可调轴流式风机存在的问题有：一次风机所需压头较高，风机需采用双极叶轮；轴流式风机在小流量区易出现喘振现象。这些问题使人们在一次风机选型时持有不同意见。在装设中速磨煤机的制粉系统中，由于中速磨煤机的阻力和煤粉管道的阻力都较大，因而要求一次风机有较高的压头。对于动叶可调轴流式式风机，必须采用双级叶轮才能满足要求。采用双级叶轮带来的问题是增加风机的价
15、格和检修工作量。价格的增加可通过经济比较来确定；检修工作的复杂性也只是相对单级叶轮而言；同时在风机结构设计及电厂设计时都为风机的检修提供必要的设施12。因此综合所需压头和流量选取风机型号热一次风输送的是经空气预热器加热过的热空气。由于介质温度高（约350），比体积大，因此热一次风机较之输送同样质量空气的冷一次风机尺寸大，能耗高，风机运行效率低，且存在高温腐蚀。冷一次风机输送的是冷空气，其工作可靠性高于热一次风机，而且冷空气比体积小，通风电耗低。由于冷一次风机要求有较高的压头以克服流程阻力，该压头要比二次风的送风机压头高的多。一次若由送风机兼供压头悬殊的一、二次风，显然是不经济的。为此，采用冷一次风机专门输送一次风。对于冷一次风机，干燥剂的冷空气来自冷一次风风机的风道，依据文献10，表3-25，选用回转式空气预热器，le，AH=0.2，空气在t=30，取la=1.165kg/ m3,一次风机台数ZFan=3冷一次风机风量：Qcal=1.18231=2
