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1、锅炉机组组的设计计一、 设计概述述锅炉机组组的热力力计算，一一般都从从燃料的的燃烧和和热平衡衡计算开开始，然然后按烟烟气的流流向对锅锅炉机组组的各个个受热面面（炉膛膛、屏式式过热器器、对流流过热器器等）进进行计算算。锅炉炉热力计计算分为为设计计计算和校校核计算算。两者者的计算算方法基基本相同同，其区区别在于于计算任任务和所所需求的的数据不不同。1、 设计计算算设计计算算的任务务是根据据给定的的锅炉容容量、参参数和燃燃料特性性去确定定锅炉机机组的炉炉子尺寸寸和各个个部件各各受热面面面积，并并确定锅锅炉的燃燃料消耗耗量、锅锅炉效率率、各受受热面交交界处的的温度和和焓、各各受热面面的吸热热量和介介质
2、速度度等参数数，为选选择辅助助设备和和进行空空气动力力计算、水水动力计计算、管管子金属属壁温计计算和强强度计算算等提供供原始资资料。2、 校核计算算校核计算算的任务务是在给给定锅炉炉负荷和和燃料特特性的前前提下，按按锅炉机机组已有有的结构构和尺寸寸，去确确定各个个受热面面交界处处的水温温、汽温温、空气气和烟气气温度、锅锅炉效率率、燃料料消耗量量以及空空气和烟烟气的流流量和流流速。进进行校核核计算是是为了估估计锅炉炉机组按按指定燃燃料运行行的经济济指标，寻求必要的改进锅炉结构的措施，选择辅助设备（或检验原有辅助设备的适用性）以及为空气动力、水动力、壁温和强度等计算提供原始资料。对锅炉机机组作校校
3、核计算算时，不不仅烟气气的中间间温度和和内部介介质温度度是未知知数，而而且排烟烟温度和和热空气气温度（空空预器出出口的空空气温度度），有有时连过过热蒸汽汽的温度度也是未未知数。因因此，在在进行计计算时，上上述温度度须先假假定，然然后用渐渐近法（渐渐次逼近近法）去去确定。对锅炉机机组的各各个部件件也分为为设计计计算和校校核计算算两种方方法，但但经常采采用后一一种方法法，即先先布置好好各个部部件的受受热面，然然后用校校核渐近计计算法去去确定它它们的吸吸热量。二、 锅炉的设设计计算算1、 设计计算算的步骤骤设计热力力计算一一般按以以下步骤骤进行：1) 按计算任任务书列列出原始始数据。2) 根据燃料料
4、燃烧方方式、受受热面布布置（指指有几级级过热器器、再热热器、省省煤器、空空气预热热器等）进进行空气气平衡计计算。3) 计算理论论空气量量、根据据各受热热面的平平均过量量空气系系数计算算烟气特特性表，根根据各受受热面出出口过量量空气系系数，计计算烟气气、空气气焓温表表。4) 热平衡计计算。即即根据燃燃料燃烧烧方式（指指煤粉燃燃烧、循循环流化化床燃烧烧，以及及燃烧器器的布置置等）决决定q33及q4的数数值。根根据排烟烟温度和和排烟过过量空气气系数决决定q22，根据据锅炉容容量决定定q5，以以及根据据燃烧方方法决定定q6，最最后决定定锅炉热热效率，燃料料消耗量量B和保热热系数等。5) 依据所选选取的
5、炉炉膛容积积热负荷荷qv决定定炉膛容容积VLL。决定定炉膛截截面尺寸寸和形状状，并布布置水冷冷壁、炉炉内辐射射受热面面及悬吊吊管、蒸蒸汽冷却却管等。6) 根据选取取的空气气预热温温度进行行炉膛传传热计算算（例题题为下炉炉膛计算算）。7) 进行炉膛膛内辐射射受热面面的传热热计算，并并决定各各受热面面的结构构尺寸。8) 依次进行行水平烟烟道、尾尾部竖井井烟道内内的对流流受热面面的传热热计算，并并决定各各受热面面的结构构尺寸。9) 确定锅炉炉机组热热平衡计计算误差差。10) 编制整台台锅炉热热力计算算数据汇汇总表。2、 辅助计算算和热平平衡计算算在进行锅锅炉设计计，决定定炉膛尺尺寸、各各受热面面的面
6、积积和结构构之前，必须预先决定燃料消耗量、烟气在各受热面处的成分等主要数据，设计步骤中的第2、3、4项即完成这些任务，这些计算属于辅助计算。辅助计算前要先选定锅炉的总布置，一般常见的是“”型布置。2.1空空气平衡衡计算空气平衡衡计算，即根据据布置方方案选取取炉膛出出口过量量空气系系数，各各段烟道道中及制制粉系统统的漏风风系数，可可参照原原苏联热热力计算算标准（1998），（以下简称标准）表进行，或者根据国内锅炉制造厂的经验数据确定。然后确定各受热面入口过量空气系数和出口过量空气系数。计算烟气容积、制定烟气特性表时，要明确各公式、各步骤的意义。烟气各特性对应的过量空气系数一定要代入所计算受热面平
7、均的过量空气系数（即进口与出口的算术平均值），这是因为烟气特性计算的主要目的，是要决定各受热面烟气流量和烟气流速的平均值。按照标准的规定，炉膛的平均过量空气系数例外，应代入炉膛出口过量空气系数。2.2燃燃料燃烧烧计算1）燃烧烧计算：需计算出出理论空空气量、理理论氮容容积、RRO2容积、理理论干烟烟气容积积、理论论水蒸汽汽容积等等。计算算结果见见表2-1燃燃烧计算算表序号项目名称称符号数值单位（标标准状况况下）计算公式式及数据据结果1理论空气气量V06.03346m3/kkg0.08889(Carr+0.3755Sarr)+00.2665Haar-00.03333OOar2理论氮容容积V0N22
8、4.77746m3/kkg0.8*Narr/1000+00.799V03R02容容积VRO221.08895m3/kkg1.8666*CCar/1100+0.77*Saar/11004理论干烟烟气容积积V0gyy5.86641m3/kkgV0N22+VROO25理论水蒸蒸气容积积V0H22O0.59955m3/kkg11.11*Haar/1100+1.224*MMar/1100+1.661dkkV06飞灰份额额fh查表2-42）烟气气特性计计算：需要计算算出各受受热面的的烟道平平均过量量空气系系数。干干烟气容容积、水水蒸汽容容积，烟烟气总容容积、RRO2容积份份额、三三原子气气体和水水蒸汽容容
9、积总份份额、容容积飞灰灰浓度、烟烟气质量、质质量飞灰灰浓度等等。2-2烟烟气特性性表序号项目名称称符号单位（标标准状况况下）炉膛，屏屏凝渣管管高过低过高温省煤煤器高温空预预器低温省煤煤器低温空预预器1受热面出出口过量量空气系系数（查查表1-5）_2烟道平均均过量空空气系数数pj_3干烟气容容积 V00gy+(pj-11)v00Vgym3/kkg4水蒸气容容积V0H2OO+0.01661(pj-11)V00VH2OOm3/kkg5烟气总容容积 Vgyy+VH22OVym3/kkg6RO2容容积份额额 VRRO2/VYr ROO2_7水蒸气容容积份额额VH2OO/Vyr H22O_8三原子气气体和
10、水水蒸汽溶溶剂总份份额rRO22+r H200r_9容积飞灰灰浓度110Aaarfh/VVyg/m3310烟气质量量1-AAar/1100+1.3306pjV0mykg/kkg11质量飞灰灰浓度fhAar/(1000my)ykg/kkg3）烟气气焓、空空气焓、蒸蒸汽焓的的计算：炉膛、屏屏式过热热器、高高温过热热器、低低温过热热器、高高温省煤煤器、高高温空气气预热器器、低温温省煤器器、低温温空气预预热器等等所在烟烟气区域域的烟气气在不同同温度下下的焓，并并列成表表格作为为温焓表表。具体体见表11-3、1-44、1-55、1-66计算焓温温表时，各烟气焓所对应的过量空气系数一定要代入所计算受热面出
11、口的过量空气系数，而不可以代受热面的平均的过量空气系数，这是因为烟气焓温计算的目的是要决定各受热面的烟气放热量。焓温计算时飞灰的焓在某些条件下可以忽略不计，但有时要计入。如果是手工进行焓温计算，应先考虑用得到的烟气范围，以减小不必要的计算量。一般可参考以下给出的区间：炉膛：11600022000和和800014000；以上第一一个温度度区间用用于理论论燃烧温温度计算算，第二二个温度度区间用用于炉膛膛出口烟烟温计算算；屏式过热热器：770012000；对流式过过热器（转转向室前前）：990011000；对流式过过热器（转转向室后后）：55009000；省煤器：30005000；空气预热热器：11
12、002000。对在锅炉炉受热面面的各个个部位的的蒸汽或或者空气气的焓值值进行计计算，列列成表格格，作为为温焓表表。具体体见下表表2-3烟烟气焓温温表用于炉炉膛、屏屏、高过过的计算算烟气或空空气温度度（）理论烟气气焓（kj/kg）理论空气气焓（kj/kg）理论烟气气焓增(kkj/kkg)炉膛、屏屏，凝渣渣管高温过热热器=1.220=1.2225hyhy400500600700800900100001100012000130001400015000160001700018000190002000021000220002-4烟烟气焓温温表用于低低温过热热器、高高温省煤煤器的计计算烟气或空空气温度度（）理论烟气气焓（kj/kg）理论空气气焓()理论烟气气焓增(kj/kg)低温过热热器高温省煤煤器=1.225=1.2273004005006007008002-5烟烟气焓温温表用于高高温空预预器、低低温省煤煤器的计计算烟气或空空气温度度（）理论烟气气焓（kj/kg）理论空气气焓()理论烟气气焓增(kj/kg)高温空预预器低温省煤煤器=1.332=1.3341002003004005006002-6烟烟气焓温温表用于低低温空预预器的计计算烟气或空空气温度度
