锅炉课程设计结果分析
第十五节热力计算结果数据分析
一、关于炉内结焦与炉膛出口烟温的分析
结焦的根本原因是熔化状态下的灰沉积在受热面上，煤灰对于高温受热面沾污结焦的倾向，可用灰熔点温度及灰的主要成分来判断煤灰的结渣指标。造成炉内结焦原因：（1）有炉内呈还原性气氛，结渣性增强；（2）一次风速偏低；（3）一次风管风量分配不均，造成炉膛火焰偏斜；（4）锅炉运行时负压太高，漏风严重，使主燃烧区严重缺风，还原性加强；（5）运行中燃烧器向下摆动过低，致使煤粉气流直接冲刷冷灰斗；（6）所烧的煤种易结焦；（7）长时间未吹灰；（8）分级燃烧过度，主燃烧区域缺氧，氧量及总风量偏小等原因。而在该设计校核中主要需要进行分析的是炉膛出口烟温与炉内结焦的关系。
从经济观点分析，燃煤炉膛出口烟温在1200~1250℃时，大中容量锅炉内辐射受热面和对流受热面吸热的分配率最好，可使总的受热面金属消耗量最少，但是炉内受热面的布置应保证锅炉运行的安全，即保证炉膛出口后的受热面不结焦为前提，因此炉膛出口烟温实际选取值比上述范围要低一些。在任何情况下，进入密集对流受热面的烟温不得高于煤质灰分的变形温度（我所核算的煤质灰分的变形温度DT=1060℃），并应留有一定的富裕度。但是，给我的煤质的核算结果却是炉膛出口烟温为1205℃，远大于煤质灰分的变形温度，因此，如果在这种锅炉中燃烧我所选取的煤种，那么必然会产生炉内结焦。
解决方案：如果核算给出的这种锅炉一定要燃烧该种煤，那么就需要调整炉膛结构尺寸和布置，重新对炉膛进行热力计算，一般情况调整炉膛的高度比较方便。
二、关于过热汽温的控制分析
维持稳定的过热汽温是保证锅炉机组运行安全和经济所必须的，对于电厂锅炉来说，要求在运行中维持过热汽温的变动不超过±5~10℃。另外，从保护过热器受热面来说，除了汽温应维持正常以外，还要保持某一级过热器的管壁温度不超过这一级过热器所采用的钢材的许用温度，因此锅炉汽温的调节除了满足汽轮机的要求之外，还有保护过热器本身的作用。一般情况是锅炉负荷在75%~100%内能够维持额定蒸汽温度，由于许多因素影响到汽温，过热蒸汽一般规定每级中的焓增量不得超过170kJ/kg，以减小热偏差的绝对值，另一方面是在保证最高金属温度的管段安全工作的条件下，尽量节省投资。我所核算的锅炉采用的喷水减温器。
锅炉的过热器分布多为分级布置，我所核算的锅炉的过热器亦是。为提高运行的安全性和改善气温特性，通常在过热器中布置有二级喷水减温器。第一级布置在屏式过热器前，喷水量大些，作为气温的粗调，并起到保护屏的作用。第二级布置在末级过热器前，作为蒸汽温度的细调，控制过热器出口温度。
在核算的过程中，当在定压运行时，过热器采用喷水调节，一级喷水量假设为6t/h，二级喷水量设为5t/h，经过热力计算，当假设一级喷水量为6.3t/h，其减温水误差校核比原来的误差ΔD=0.33增加到ΔD，=2.83；当一级喷水量设为5.7t/h，其误差增加到－2.37；同样，当二级喷水量增加到5.3t/h，其减温水校核误差ΔD=3.36，相对之前增加很多；二级喷水设为4.7t/h，ΔD，=－3.26，也超过误差范围内。由此可见，两级喷水量的设置时较合理的。
，三、再热汽温的控制分析
维持稳定的再热汽温是保证锅炉机组运行安全和经济所必须的，在机组的整个运行过程中，维持汽温的相对稳定是非常重要的。为了提高发电厂的循环热效率，汽温是按材料的许用温度取安全上限值，当汽温过高时，会使锅炉受热面及蒸汽管道材料的蠕变速度加快，影响使用寿，若严重超温，会因材料的强度急剧下降而导致管道发生爆破。同时，还会使汽轮机的汽缸、汽门、前几级叶片、喷咀等部件的机械强度降低，导致使用年限缩短和设备损坏；若汽温降低，不仅使机组循环热效率降低，煤耗增大，还增加了末几级叶片的蒸汽湿度，降低了汽轮机的内效率，造成汽轮机末几级叶片侵蚀加剧，还使汽轮机转子承受的轴向推力增加，对机组的安全不利，降低寿命；若汽温波动大，将会导致部件的疲劳损伤，引起汽轮机胀差的变化，甚至产生剧烈振动，危及机组安全。所以，在机组的运行过程，变工况的调整过程中，汽温应尽量保持相对稳定，波动范围尽可能小，汽温的波动范围离其额定值不超过-10℃～+5℃。
再热器不在采用喷水控来调节气温，一般采用烟气挡板来调节气温，只有发生事故情况下，才会采用喷水调节。将尾部竖井烟道分割成两个平行烟道，在一个烟道内布置低温再热器，在另一个烟道内布置省煤器，在烟井下部的省煤器出口，烟温较低处装置烟气挡板。当再热气温改变时，调节挡板开度，改变流过再热器的烟气量，使再热器吸热量改变达到调节气温的目的。核算结果表明，当第二转向室的烟气旁通量份额为δ=0.72（其中低温再热器引出管的烟气旁通量份额为δ=0.15），旁路省煤器的烟气旁通量份额为δ=0.28时候可以明显提高再热蒸汽的终温，并且达到核算要求。
四、烟气流速与管道磨损的分析
进入尾部烟道的飞灰由于温度较高，具有一定的硬度，因此随烟气冲击受热面管排时，会对管壁产生磨损作用。飞灰一定的烟速烟气流速增加时，飞灰颗粒对管壁的撞击力，冲刷力加大，磨损加快，飞灰磨损与烟气流速的三次方成正比关系，由此可见，烟气流速对受热面的磨损起决定性作用。
我所核算烟气流速的结果是：后屏流速为6.68m/s，对流过热器流速11.86m/s，高温再热器烟气流速11.12m/s，低再引出管烟气流速1.56m/s，低温再热器烟气流速9.05m/s，旁路省煤器和主省煤器的烟气流速分别是9.96m/s和7.52m/s，空气预热器热端和冷端的烟气流速分别是13.52m/s和10.84m/s，根据我国有关单位的研究，对于固态排渣煤粉炉，提出最佳的过热器受热面的烟速为10~14m/s。偏高对磨损较大，偏低则容易积灰，但烟温高于700℃的时候可以选择在6m/s以上则可。参考以上结果，核算结果总体上看还是比较合理的。
五、排烟温度与低温腐蚀的分析
对于锅炉的设计来说，选用较低的排烟温度会使锅炉效率提高，但另一方面，却使尾部受热面烟气侧与工质侧的温差减小，增加了受热面的金属消耗量。锅炉造价也会因此增大，运行中风机所消耗的电能也随之而增高。此外，如排烟温度过低，还会引起空气预热器的严重低温腐蚀。因此在选择最经济的排烟温度值还应该考虑到它对低温受热面工作的可靠性的影响。燃料中的硫在燃烧后有一小部分辗转产生SO3，它在烟气中与烟气中的水蒸汽形成硫酸蒸汽，当受热面壁温低于硫酸蒸汽的露点温度时，碰在受热面上的硫酸蒸汽就会冷凝下来，使壁面金属锈蚀。如果受热面壁温低于烟气中的水蒸汽的露点，则水蒸汽也会冷凝在管壁上，此时发生的锈蚀更为严重。低温腐蚀将严重影响到锅炉工作的经济性和可靠性，防止的主要方法是提高受热面壁温，使它不低于烟气中硫酸蒸汽和水蒸汽的露点。提高壁温可提高排烟温度或提高进空气预热器的空气温度等，但这两种方法都将影响到排烟温度值的选择。烟气中水蒸汽的露点与烟气中水蒸汽分压力有关，一般在35~65℃左右，它随水蒸汽分压力增大而增高。但烟气中的酸蒸汽露点却很高，烟气中的硫酸蒸汽存在时，即使它含量很少，它对露点的影响也很大。
因为我核算所选取的煤质中对含应用基的折算硫份为Syzs=0.21%＞0.2%的燃料，燃烧后烟气的酸蒸汽露点可以达120~150℃。由烟气的酸露点的经验公式估算可得我所选取的煤质的酸露点tsld=
3ySzxfh1.05Azsytld=139℃。对于我所核算的排烟温度是141℃，既能有效的降低低
温腐蚀的危害，也保证了该锅炉较好的经济效益。
扩展阅读：锅炉课程设计报告
锅炉课程设计
任务书
姓名：张世东学号：03007131
目录
第一节设计任务书2第二节煤的元素及燃烧产物分析3第三节锅炉整体布置的确定4第四节锅炉热平衡计算7第五节炉膛设计和热力计算11第六节后屏过热器热力计算21第七节对流过热器设计和热力计算25第八节高温再热器设计和热力计算29第九节转向室及低温再热器引出管的热力计
算34第十节低温再热器热力计算41第十一节旁路省煤器热力计算44第十二节减温水校核48第十三节主省煤器设计和热力计算48第十四节空气预热器热力计算53第十五节热力计算数据的修正和计算结果汇总55第十六节设计其他部分说明59第十七节锅炉设计感想61
1第一节设计任务书
一、设计题目：400t/h再热煤粉锅炉二、原始资料
1.锅炉蒸发量D1400t/h2.再热蒸汽流量D2330t/h3.给水温度tgs235OC4.给水压力15.6MPa5.过热蒸汽温度t1540OC6.过热蒸汽压力P113.7MPa7.再热蒸汽进口温度t’2330OC8.再热蒸汽进口压力p’22.5MPa9.再热蒸汽出口温度t”O2540C10.再热蒸汽出口压力p”22.3MPa11.锅炉车间空气温度tlk25OC12.锅炉排污率1.0%13.空气中所含水分10g/kg14.燃料特性
（1）燃料种类：混煤（2）煤的应用基成分（%）:
Car=52.88%Har=3.2%Oar=4.74%Nar=1.06%
Sar=0.345Aar=26.52%War=11.26%Vdaf=33.14%
（3）燃料低位发热量：Qydw=20400KJ/kg
（4）灰熔点：t1=1185OC;t2=1280OC;t3=1325OC15.燃烧方式：煤粉炉四角布置16锅炉型式：II型
第二节煤的元素及燃烧产物分析
表1成分煤的成分(收到基)CarHarSarOarNarAarWar成分相加混煤52.883.20.344.741.0626.5211.26空气煤的元表及燃烧产物表理论烟气烟气成分CO2SO2H2O-HH2O-WH2O-V0N-NN-V0理论烟气Nm3
成分份额0.14020.08520.02560.910实际烟气Nm3实际烟气成分CO2SO2所需氧气所需空气Nm3Nm30.98670.1780.0024-0.033-VO204.9690.8470.011-0.158-1.13410.98670.000240.35520.13960.5820.08690.00854.26514.2740.9867RO2容积份额0.00024H2O容积份额过量空气系数1.2200飞灰质量浓度过量空气其中--O--N过量水蒸汽1.1878飞灰系数afh空气中所含水0.2493分0.93830.0191100.00V05.399Vy05.845Vy7.052Gy,kg9.3373
第三节锅炉整体布置的确定
一、锅炉总体概况
锅炉为单汽包，自然循环煤粉炉，呈型分布，适应露天。汽包中心线标高为42300mm，布置在炉前距水冷壁中心线2660mm处，采用四根419×36mm大直径下降管。炉膛由密封良好的60×6mm的鳍片管膜式水冷壁组成，炉膛截面深×宽=8380×9600mm，宽深比为1.086，近似正方形。燃烧器呈四角大小双切圆布置。炉膛上部出口处，沿炉膛宽度方向布置6片前屏过热器，横向节距是1350mm，其后布置16片后屏过热器，横向节距是630mm。高温对流过热器布置在后屏后面，位于折焰角的斜坡上，低温过热器由测墙包覆管、后墙包覆管以及炉顶包覆管组成。再热器分为高、低两组，分别位于水平烟道和尾部竖烟井。全部受热面采用悬吊和支承相结合的方式。竖烟井深度为7500mm，其上部由隔墙省煤器管分为2个烟道，主烟道和旁路烟道，相应设置低再和旁省。低再受热面载荷通过悬吊管由炉膛钢架承重，受热面向下膨胀。省煤器由旁省和隔墙省以及置于竖烟井下部的主省煤器组成。旁省以及隔墙省为悬吊式，主省则由三根钢价支撑，搁置在水泥构架梁上。2台回转式空预直接安置在9m的运转层上，由水平烟道连接，置于尾部竖烟井的后侧。锅炉烟井周围有管子包覆，采用重力载荷小、厚度薄的敷管炉墙，除尾部空预、烟风道、灰斗以及主省外锅炉的全部受热面载荷均悬吊在炉顶钢架上，受热面均向下自由膨胀，炉顶钢架通过K1、K2、K3、K4混凝土构架把负荷传递到锅炉基础上。（图1）
锅炉汽温调节，主蒸汽采用一、二节喷水减温，再热蒸汽采用烟气挡板，作为升温调节，挡板布置在旁省的倾斜45度的管上。此外，在高再进口处设有事故喷水装置，作为不得已时的降温调节措施。当负荷在75%～100%内运行时，上述的调温装置可以维持过热蒸汽、再热蒸汽在额定值。另外，在低再出口还设有微量喷水可以调节，以配合烟气挡板的调温。本锅炉按固态排渣设计，采用带有粗破碎机的刮板式的机械除渣装置。
4图1锅炉整体结构图
5二、锅炉汽水系统
按超高压大容量锅炉热力系统设计的要求，该锅炉汽水系统的流程设计如下：
（1）水系统流程给水→
后墙引出管汽包下降管水冷壁前隔墙省煤器主省煤器后隔墙省煤器旁路省煤器及斜烟道包覆管束上联箱汽包（2）过热蒸汽系统流程汽包尾部包覆过热后集箱尾部左右侧包覆过热器管束（下降）一级喷水减温顶棚过热器进口集箱炉顶及尾部包覆过热器管束悬吊管过热器管束尾部左右侧包覆过热器管束（上升）水平烟道左右侧包覆过热器管束（上升）二级喷水减温器前屏过热器后屏过热器对流过热器进口集箱集汽集箱汽轮机（3）再热蒸汽系统流程汽轮机事故喷水微量喷水低温再热器高温再热器再热器集汽集箱
汽轮机第四节锅炉热平衡计算
一、燃烧产物计算
表2空气平衡表
炉膛受热面后屏过热器(l,hp)名称对流过热器高温再低温再热器热器旁路省煤器主省煤器空气预热器(dlgr)1.220.051.27(gzr)(dzr,psm)(sm)1.270.031.301.300.031.331.330.031.35(ky)1.350.21.56进口α"漏风Δα出口α""表3h"grhgsDgrh"zrh"zrDzrηpyDjwΔαl=0.05Δαhp=01.22蒸汽要求表查蒸汽特性表，p=13.7MPa,t=540oC查水特性表，p=15.6MPa,t=235oC已知查蒸汽特性表，p=2.3MPa,t=540oC查蒸汽特性表，p=2.5MPa,t=330C已知假定假定（kg/h）o3434.591016.34.00E+053551.563079.673.30E+05140.001.10E+04表4烟气特性表
符号a"a""αav△VVH2OVgrRO2rH2OrnGgμf单位Nm3/kgNm3/kgNm3/kgkg/kgkg/kgl,hpdlgrgzrdzr,psmsmky1.2201*.2201*.27001.30001.33001.36001.2201*.27001.30001.33001.35001.56001.2201*.18780.60107.05190.14020.08520.22559.33710.02561.24501.32280.60327.18910.13760.08390.22159.51340.02511.28501.53870.60667.40850.13350.08190.21549.79550.02441.31501.70070.60927.57310.13060.08040.211010.00700.02391.34001.83570.61147.71020.12830.07930.207610.18330.02341.46002.48350.62178.36850.11820.07430.192511.02940.02167
表5烟气焓温表理论空气的焓Hk(kj/kg)71314362176292636934481528661016916775386119470103281120812088129741385414734156411654317450194063861091341581832092352622883253754204374935215696006308659985911080123101354314811161201*41118692201*821323226662398225314烟气的焓Hy（kj/kg）飞灰的焓Hfh(kj/kg)炉膛后屏过热器a""l,hp=1.22100201*00400500600700800900100011001201*300140015001600170018001900201*21008111641249833804285520861567134812991401015411172122141328014332154011647717560186561974320845△Hy对流过热器a""dlgr=1.245高温再热器a"gzr=1.285低温再热器旁路省煤器a"dsr,psm=1.315324643885558675379799239△Hy主省煤器a"sm=1.34空预器热段空预器冷段a"ky(r)=1.41a"ky(l)=1.51烟气温度℃理论烟气的焓Hy(kj/kg)△Hy△Hy430052995447114764391140661811717609117078201*0288121203905612351201*00321221103091253122111274124212301233126813091290128113261305134313161333△Hy△Hy△Hy11221193217022701148241412213300113134531182367012561142446111614666121349591288117056501189119568651215122612608
二、热平衡入燃料消耗量计算
表六锅炉热平衡及燃料消耗计算序号1234567名称燃料带入热量排烟温度排烟焓冷空气温度理论空气焓机械不完全燃烧热损失化学不完全燃烧热损失排烟热损失散热损失灰渣物理热损失锅炉热平衡及燃料消耗量计算符单计算公式或数据来号位源yQrkJ/kg≈QdwoηpyC假定HpykJ/kg查焓温表空气预热冷段otlkC给定（锅炉车间工作温度）HolkkJ/kg查焓温表理论烟气焓数值204001501803.525178.31.50q4q3q2q5q6%%取用取用8910%%%qo(HpypyHlk)14100100Q2/QrQr6.80.350.000查图形2-15yQdw51.72Ay忽略41911121314151617181920212223保热系数锅炉总热损失锅炉热效率过热蒸汽焓给水焓过热蒸汽流量再热蒸汽出口焓再热蒸汽进口焓再热蒸汽流量再热蒸汽焓增量锅炉有效利用热实际燃料消耗量计算燃料消耗量φ∑qηglh"grhgsDgrh"zrh"zrDzrq50.9962100%q2+q3+q4+q5+q68.6%100-∑q91.4okJ/kg查蒸汽特性表，p=13.8MPa,t=540C3436.4okJ/kg查水特性表，p=15.6MPa,t=235C1016.11%1kg/h已知okJ/kg查蒸汽特性表，p=2.4MPa,t=540CokJ/kg查蒸汽特性表，p=2.6MPa,t=330Ckg/h已知4000003552.83078.4330000474.4112947338860986.060071.7△hzrkJ/kgQglBBjkJ/hhzr"-hzr"Dgr(hgr"-hgs)+Dzr(hzr"-hzr")+Dpw(I"-Igs)kg/hQgl/(ηglQr)kg/hq4B1100
9第五节炉膛设计和热力计算
一、炉膛结构设计
表7炉膛尺寸确定
（一）炉膛尺寸的确定12345678910111213炉膛容积热强度炉膛容积炉膛截面热强度炉膛截面积炉膛截面宽深比炉膛宽度炉膛深度冷灰斗倾角冷灰斗出口尺寸冷灰斗容积折焰角长度折焰角上倾角折焰角下倾角qVVlqFAla/babθW/mmW/mmmmmmmmm38kg/(ms)m2232333按表2-11选取1590002173.50426800080.451.0869.68.43BQdwy/(3.6qv)按表2-12选取BQdwy/(3.6qF)按a/b=1～1.2选取选取a值使a/b=1～1.2Al/a按θ≥50按0.6～1.4选取按图3-5A4部分结构尺寸计算o501.2123.92.5Vhdlzθ上θ下按1b选取3oo按θ上=20～45选取按θ上=20～30选取取用(外径）δ按表2-21选取（800~1000）453038×4.54.59510.11362309oo14前屏管径及壁厚1516前屏管内工质质量流速前屏管子总流通面积前屏每根管子面积前屏总管子数前屏横向管距前屏片数d×δdρwAA1ns1z1n1s2RDlDjw3600w17181920m根mm片根mmmm242dn(dn为内径)0.00066052172.0206981350628427510
A/A1按s1=550～1500选取按a/s1-1=6.4选取按n/6=28.67选取按S2/d=1.1～1.25取按R＝(1.5～2.5)d选取21前屏单片管子数2223前屏纵向节距前屏最小弯曲半径2425前屏深度前屏与前墙之间距离bqpwyt"lAchhchhqpwshhsyhzyVldhltmmmmmmm/sos2(n1-1)×2+2R选取选取选取按表2-20选取(1100～1150)241812407806110098.010.201*106.50.8532.7118.68126前后屏之间距离炉膛出口烟气流速炉膛出口烟气温28度272930313233343536炉膛出口通流面积炉膛出口高度前屏高度水平烟道烟气流速水平烟道高度折焰角高度炉顶容积炉膛主体高度C2mmmm/smmmm3BjVy3600wyt273273"lAch/a按hch选定选取按t2736.1取3600wsya273按hqp-hsy-lz=0.73选取按图3-5中A1和A2部分尺寸计算BjVy"lVlVldVhd(图35中A3部分高度)Al二.水系统及水冷壁结构设计
炉膛四周水冷壁全部采用φ60×6mm的鳍片管制成密封的膜式水冷壁。水冷系统主要是由大直径的下降管、分配集箱及其支管、水冷壁上升管、汽水引出管、上下集箱、汽包组成的循环回路。炉水由汽包经过4根φ419×36mm大直径下降管以及下端的分配集箱，以及44根分配支管均匀的进入14只下集箱，然后分14个循环回路上升，经过上集箱和46根汽水引出管进入汽包；在汽包中汽水混合物经内部装置分离清洗，干净的蒸汽被引入到过热器中，分离下来的水和省煤器过来的给水混合在一起，再进入大直径下降管，进行周而复始的循环。
整个水冷壁管，以及敷设其上的炉墙，均通过上集箱的吊杆，悬吊在炉顶钢架上，受热面作向下的自由膨胀。
水冷壁设有人孔、看火孔、吹灰孔、防爆门孔、点火孔、测量孔等；后墙水冷壁上部由分岔管分为2路，一路折向炉膛，路垂直上升，起悬吊管作用。为使得2路水量的合理分配，以保证均能安全可靠的工作，在垂直悬吊的集箱管孔
11处设置了带有短路的φ10mm节流孔，伸出集箱底部的短管，从而可以防止因污染物进入节流孔引起的阻塞。
燃烧时为了防止由于炉膛负压波动所引起的水冷壁以及炉墙薄壁结构振动而造成的破坏，在水冷壁外面布置了由工字钢组成的刚性梁，刚性梁在上下方和水冷壁一起膨胀，沿刚性梁长度方向，在结构上保证可以自由膨胀，刚性梁直接支承于炉膛水冷壁及左右侧包覆和后包覆管上。
表8水冷壁结构设计
12345前后墙水冷壁回路个数左右侧墙水冷壁回路个数管径及壁厚管子管距前后墙管子根数z1z2d×δsn1n2个个mmmm根根10/2.5=4（按每个回路加热宽度≤2.5m选取）9.2/2.5=3.7（按每个回路加热宽度≤2.5m选取）按表3-13选取按s/d=1.3～1.35选取按a/s+1=127.3选取按b/s+1=117.2选取4360*680.51281106左右侧墙管子根数三、燃烧器结构设计
燃烧器为正四角大小切圆布置，假想小切圆φ200mm，大切圆φ700mm，一次风喷口分3层布置，带满负荷共12个一次喷口。燃烧器的一、二次风喷口的位置，自上至下为（二）、（二）、（一）、（二）、（一）、（一）、（二）一次风喷口分为上下2组分隔，以提高一次风气流的刚性。为了适应煤种变化和调整燃烧工况，煤粉喷燃器各喷嘴做成可调节的。为了调整燃烧工况和控制炉膛出口烟温，可根据燃烧特性或运行人员的实践经验摆动喷嘴的倾角，当一个喷嘴在水平位置上，相邻喷嘴只能摆动10度左右，若所有的喷嘴一起同向摆动可摆动约正负20度。整个燃烧器通过连接体焊于水冷壁上，与水冷壁一起膨胀。点火轻油枪采用机械压力雾化方式。该燃烧器之重油枪也采用机械压力雾化方式，最大燃油量按锅炉额定蒸发量的40%计算，装于中、下二次风喷口内，共8只油枪。
表9燃烧器结构尺寸计算序号1234名称一次风速二次风速三次风速一次风率符号w1w2w3r1单位m/sm/sm/s%计算公式或数据来源按表2-16选取(25～35)按表2-16选取(35～45)按表2-16选取(40～60)按表2-15选取12
数值3040505678910111213141516171819三次风率二次风率一次风温二次风温三次风温燃烧器数量一次风口面积（单只）二次风口面积（单只）三次风口面积（单只）燃烧器假想切圆直径燃烧器矩形对角线长度特性比值特性比值燃烧器喷口宽度一次风喷口高度二次风喷口高度三次风喷口高度r3r2t1t2t3zA1A2A3dj%%o由制粉系统的设计计算确定的磨煤废气份额100-r1-r3由制粉系统的设计计算确定2050201*107040.1576691680.182190390.137202177650127431240.2420375434327CCCotrk-10由制粉系统的设计计算确定四角布置按表2-17选取≈sqrt(b+a)初步选定由式(2-7)确定A1/brA2/brA3/br按A1、A2、A3的要求，画出燃烧器喷口结构尺寸图（图3-4），得hr;核算hr/br=13.46,接近原选定值，不必重算按l=(4～5)br选取按图2-29示意的lhy（lhy=abcd折线长度）的计算结果符合表2-19规定，而且上排燃烧器中心线到前屏下边缘高度为11.077m>8m,所以炉膛高度设计合理22o个mmmmmmmmmmmmmmm2222ljhr/br2lj/brbrhlh2h3hr/brl20燃烧器高度最下一排燃烧器的下边缘距冷灰斗上沿的距离条件火炬长度mm566021m1.722lhym27.9>14
四、炉膛及前屏过热器结构尺寸计算
表10炉膛结构尺寸计算序号1名称侧墙面积符号单位mmmm2222计算公式或数据来源据图3-5.据图3-5.据图3-5.8.43×18.681据图3-5.0.5×(8.43+5.02)×2.276数值44.38010.292156.55114.087A1A2A3A413
2345678910111213141516171819202122前墙面积后墙面积炉膛出口烟窗面积炉顶包覆面积前屏面积燃烧器面积前后侧墙水冷壁角系数炉顶角系数前屏角系数炉膛出口烟窗处角系数整个炉膛的平均角系数前屏区的侧墙面积前屏区的炉顶面积前屏区的炉墙面积炉膛自由容积的水冷壁面积炉膛容积前屏占据容积炉膛的自由容积前屏区与炉膛的水平分割面积前屏区与炉膛的垂直分割面积自由容积的辐射层有效厚度前屏间容积的辐射层有效厚度炉膛的辐射层有效厚度燃烧器中心线的高度炉膛高度燃烧器相对高度AcAqAhAchAldAqpArxxldxqpxchx-mmmmmmmmmmmmmmmmmmmm2233322222222222222A1+A2+A3+A4据图3-5.[30.43+0.5×o(8.84-5.02)/cos50+5.02/2]×9.6225.310344.9据图3-5.9.6×(2.887+13.008+2.97+5.02/2)256.852377据图3-5.(8.84-4.438-2.887×sin60+10)×9.6据图3-5.4.4384×9.6据图3-6．2×6×2.424×10据图3-5．4×1.2×6（燃烧器布置的总宽度和总高度分别为1.2m和6m)按膜式水冷壁选取查附录三图Ⅰ(a)4,s/d=45/38=1.184,e=0查附录三图Ⅰ(a)5,s/d=45.6/38=1.2选取据图3-5．2×10×2.424据图3-5．9.6×2.424o109.845171842.6048290.1628.810.970.9910.99720415148.3623.2171.5711042163232.11930.823.211926.29Apq,cApq,ldApqAzyVlVpVzyAf,shAf,chSzySpqShrHlhr/HlＡpq,c+Apq,ldAq+Ah+2(Ac-A4/2-Apq,c/2)+Ach+(Ald-Apq,ld)Aca据图3-5．2.424×9.6×10Vl-Vp据图3-5．2.424×9.6据图3-5．9.6×10×23.6Vzy/Azy2324252627mmmm3.6Vp/(Aqp+Apq+Af,sh+Af,ch)据图3-5．据图3-5．1.456.4816.80227.2640.25hr/hl(见图3-5,hr=7.515m)14
28火焰中心相对高度xlhr/Hl+△x,△x按附录二表Ⅲ查得等于00.2515
16
表11前屏过热器结构尺寸计算序号12345678名称管径及壁厚单片管子根数前屏片数蒸汽流通截面积蒸汽质量流速前屏蒸汽平均比容蒸汽流速前屏辐射受热面积符号单位mm根片mkg/(ms)m/kgm/sm2322计算公式或数据来源由结构面设计由结构面设计由结构面设计0.785dnz1n1,(dn为管了内径)(D-Djw)/(3600A)o数值38×4.52860.111974d×δn1z1Aρwυpj2查蒸汽特性表,p=14.55MPa,t=372C0.0142ρwυpj2z1×bqp×hqp×xqp13.64287.26wAqp
五、炉膛热力计算（带前屏过热器）
表12炉膛热力计算（带前屏过热器）序号1234567名称热空气温度理论热空气焓炉膛漏风系数制粉系统漏风系数冷空气温度理论冷空气焓空预器出口过量空气系数空气带入炉内热量1kg燃料带入炉内的热量理论燃烧温度炉膛出口烟温炉膛出口烟焓烟所的平均热容量水蒸汽容积份额符号单位o计算公式或数据来源给定查焓温表由A初参表得知选用给定查焓温表αl"-(△αl+△αzf)βky"Hrk+(△αl+△αzf)Hlkoo数值32023260.050.0625178.31.112601.5trkHrko△αl△αzfCkJ/kgotlkHlkoβky"CkJ/kgkJ/kg8QkQlTaTl"Hl"VcpjrH2O91011121314kJ/kgoQr×(100-q3-q4-q6)/(100-q4)+Qk根据Ql查焓温表假定查焓温表23001.51926114012803.213.00.0852CCokJ/kgkJ/(kgC)o(Ql-Hl")/(Ta-Tl")查烟气特性表3-217
15三原子气体容积份额（含水）rn查烟气特性表3-20.140216三原子气体分压力（含水）pnMPaprn(p为炉膛压力,等于0.098MPa)0.01417pn与S的乘积pnSmMPapnS0.08918三原子气体辐射减弱系数Ky1/(mMPa)课本（9－37）4.15719灰粒子辐射减弱系数Kh1/(mMPa)课本（9－38）80.29520焦碳粒子辐射减弱系数Kj1/(mMPa)取用1021无因次量x②1按参考文献[1]选取0.522无因次量x②2按参考文献[1]选取0.123半发光火焰辐射减弱系数K1/(mMPa)Kyrn+Khμh+Kjx1x23.09824乘积KpSKpS1.96825炉膛火焰有效黑度ahy1-e-KpS0.86026乘积pnSzymMPapnSzy0.086乘积自由容积内27三原子气体辐射Ky1/(mMPa)4.225减弱系数28乘积KpSzy(Kyrn+Khμk+kjx1x2)pSzy1.94229自由容积的火焰有效黑度azy1-e-KpSzy0.85730乘积pnSpqmMPapnSpq0.020屏间容积内三原31子气体辐射减弱Ky1/(mMPa)9.325系数32乘积KpSpq(Kyrn+Khμh+kjx1x2)pSpq0.54933屏间容积的火焰有效黑度apr1-e-KpSpq0.42234屏宽A与Szy比值A/SzyA/Szy(A即bqp,见图3-6)0.38435屏宽A与屏节距之比ωA/s11.79136屏的修正系数cp查附录三图V(b)β=1.35/100.9537屏区的修正系数cpq查附录三图V(b)0.8838系数τa查附录三图V(a)0.9
39屏的辐射系数φp查附录三图V(c)0.1440屏区的辐射系数φpq查附录三图V(d)0.0841屏的黑度apapr+φpcpazy0.53619154142屏区的黑度apqapr+φpqcpqazy0.48257338843屏的暴光不均匀系数zpap/azy0.63屏区水冷壁的暴44光不均匀zpqapq/azy0.56系数45计及暴光不均匀的屏的面积Aqp"m2Aqpz-px181.1446计及暴光不均匀m2的屏区面积Apq"Apqzpqx-40.2147炉墙总面积Alqm2Azy+Aqp"+Apq"1325.8048前后侧墙水冷壁的沾污系数ξ查附录二表Ⅳ0.4549屏的沾污系数ξpξβ查附录二表Ⅳ0.3550炉顶包覆管沾污系数ξld查附录二表Ⅳ0.4251炉膛出口屏的沾污系数ξchξβ(β查附录三图Ⅳ,得β=0.98)0.44152前后侧墙水冷壁热有效系数ψξx0.4553炉顶包覆管的热有效系数ψldξldxld0.407454屏的热有效系数ψpξpxqp0.346555炉膛出口处的屏的热有效系数ψchξchxch0.441{ψ[Aq+Ah+2(Ac-Ar/2-Apq,c/2)]56平均热有效系数ψpj+ψld(Ald-Apq,ld)+ψpAqp"+ψApq,czpq0.430399436+ψldApq,ldzpq}/Alq57炉膛黑度alahy/(ahy+(1-ahy)ψpj)0.93463151858与炉内最高温度位置有关的系数MB-Cxl,B、C查附录二表VB=0.56,C=0.50.435255301
Ta/(M(5.67×10alFψpjTa/(φ-8359炉膛出口烟温tol"CBjVCpj))0.6+1)-2731140.99802660炉膛出口烟焓Hl"kJ/kg查焓温表1281561炉膛吸热量QflkJ/kgφ(Ql-Hl")10147.7589262炉膛容积热强度qVW/m3BQydw/(3.6Vl)158.7E+0363炉膛截面热强度qFW/m2BQydw/(3.6Al)4.27E+0664炉内平均辐射热强度qpjlW/m2BjQlf/(3.6Alq)126.9E+0365炉顶辐射吸热分布系数ηld查附录三图Ⅶ(x=1)0.6566炉顶辐射热强度qW/m2ldηpjldql82.5E+0367炉顶辐射受热面积Ald"m2(Ald-Apq,ld)xld+Apq,ldzpq31.852037768炉顶吸热量QldWAld"qld2.6E+06kJ/kg3.6Ald"qld/Bj15869前屏辐射吸热分布系数ηqp查附录三图Ⅶ(x=25/30)0.8470前屏辐射热强度qW/m2ηpjqpqpql106.6E+0371前屏吸热量QqpWAqp"qqp1.9308E+07kJ/kg3.6Aqp"qqp/Bj116572后屏辐射吸热分布系数ηhp查附录三图Ⅶ0.8273后屏辐射热强度qβηhpqpjhpl101974.074后屏吸热量QhpWqhpAhp(Ahp=Ach)1.1201E+07kJ/kg3.6qhpAhp/Bj67675附加过热器总吸热量∑QfjkJ/kg先假定后校核75076一级减速温水量Djw1kg/h先假定后校核600077二级减速温水量Djw2kg/h先假定后校核500078附加过热器焓增∑△量hkJ/kg∑QfjBj/(D-Djwl-Djw2)115.1fj79饱和蒸汽焓hbqkJ/kg查蒸汽特性表，p=15.3MPa,t=345oC2618.4280包覆出口蒸汽焓hbf"kJ/kghbq+∑△hfj2733.4981包覆出口蒸汽温度tobf"C查蒸汽特性表，p=14.7MPa352.7
828384前屏焓增量前屏出口蒸汽焓前屏出口蒸汽温度炉膛出口烟温校核△hqphqp"tqp"△tl"kJ/kgkJ/kgoQqpBj/(D-Djwl-Djw2)hbf"+△hqp查蒸汽特性表，p=14.41MPa178.72912.18381.6C85oCtl"(假定值)-tl"(计算值)1.00
第六节、后屏过热器热力计算
表13后屏过热器结构尺寸计算序号1
名称管径及壁厚符号单位mm38计算公式或数据来源选用δ数值38*55.000021d×δd234567891011屏片数单片管子根数屏的深度屏的平均高度横向节距比值纵向平均节距比值屏的角系数屏区接受炉膛热辐射面积屏的对流受热面积屏的计算对流受热面积屏区炉顶受热面积屏区两侧水冷壁受热面积屏区附加受热面积屏接受炉膛热辐射面积炉顶附加受热面辐射面积水冷壁附加受热面辐射面积烟气进屏流通截面积烟气出屏流通截面积烟气平均流通截面积蒸汽流通截面积蒸汽质量流速烟气辐射层有效厚度z1n1chpjs1s1/ds2pjs2pj/dxhpApqf片根mmmmmmm2据图3-7,(10+8.3)/214.000012.00002.3201*.1500630.000016.578951.55561.35670.8400109.8452s1/d据图3-7,2320/45(屏的深度方向有45个管间距)s2pj/d查附录三Ⅰ(a)之5Apqf=Ach据图3-7,2×16×[10×0.91+hpj+(2.32-0.91)]Apxhp据图3-7,a×c×xld据图3-7,2×10×0.91×+2(a+8)×0.5×(2.32-0.91)12Apfm2616.04201*14151617ApjsAldAcqApfjApfApfjfldApfjfslbmmmmm222222517.475321.603844.000065.603897.4862Ald+AcqApqfApjs/(Apjs+Apfj)ApqfAld/(Apjs+Apfj)ApqfAcq/(Apjs+Apfj)据图3-5和图3-7,(9.3+1.688)(11.14-16×0.038-0.06)据图3-5和图3-7,8(11.14-14×0.038-0.06)2Ap"Ap"/(Ap"+Ap")πdnn1z1/4(D-Djw2)/(3600A)1.8/(1/hpj+1/s1+1/c)218m24.069919m8.289120Ap"m2107.000021Ap"ApjAρwm2274.700022232425mmkg/(ms)m2287.97910.10341060.66780.8460S22
二、后屏过热器热力计算
表14后屏过热器热力计算序号12345678910111213141516171819名称烟气进屏温度烟气进屏焓烟气出屏温度烟气出屏焓烟气平均温度屏区附加受热面对流吸热量屏的对流吸热量屏入口吸收的炉膛辐射热量三原子气体辐射减弱系数乘积灰粒的辐射减弱系数飞灰浓度乘积烟气流的辐射减弱系数乘积屏区的烟气黑度屏进口对出口的角系数修正系数屏出口面积炉膛及屏间烟气对屏后受热面的辐射热量屏区吸收炉膛辐射热量屏区炉顶附加受热面吸收的炉膛辐射热量屏区水冷壁附加受热面吸收的炉膛辐射热量屏所吸收的炉膛辐射热符号单位o计算公式或数据来源数值1140.998026128151010112031075.499013Tp"Hp"Tp"Hp"TpjQpfjdQpdQpf"KyKyrnKhμhCTp"=Tl"Hp"=Hl"假定查焓温表kJ/kgoCkJ/kgoC(Tp"+Tp")/2先估后校Qpfj=60,Qpfj=115φ(Hp"-Hp")-QpfjdldzlbkJ/kgkJ/kgkJ/kg1/(mMpa)1/(mMpa)1/(mMpa)kg/kg1/(mMpa)1/(mMpa)m21751300.57675.637733110.117316522.28145487682.835370240.02562.1205854784.4020403540.3649701740.3057826440.133361065Qpf"=QhpKyrn查烟气特性表3-2KhμhKKpSaφpξ①rKyrn+KhμhKpS1-e-KpS按煤种选取，据参考文献等于对流过热器进口面积，据图3-8,(7.05+0.8)×a[1]0.575.36Ap"f202122Qp"fQpqfQpfjfldQpfjfslbQpfkJ/kgkJ/kgkJ/kg194.130722481.507011217.84046122Qpf"-Qp"fQpqfApfjfld/(Apfjfld+Apfjfslb+Apf)QpqfApfjfsld/(Apfjfld+Apfjfslb+Apf)Qpqf-Qpfjflb-Qpfjfslb2324kJ/kgkJ/kg36.33522067427.331323
2526272829303132333435363738394041424344454647484950515253屏所吸收的总热量蒸汽进屏焓蒸汽进屏温度蒸汽出屏焓蒸汽出屏温度屏内蒸汽平均温度屏内蒸汽平均比容屏内蒸汽平均流速管壁对蒸汽的放热系数屏间烟气平均流速烟气侧对流放热系数灰污系数管壁灰污层温度辐射放热系数利用系数烟气对管壁的放热系数对流传热系数较大温差较小温差平均温差屏对流传热量误差屏区两侧水冷壁水温平均传热温差屏区两侧水冷壁对流吸热量误差屏区炉顶进口汽焓屏区炉顶进口汽温屏区炉顶蒸汽焓增量Qphp"tp"hp"tp"tpjυpjkJ/kgkJ/kgoQpd+Qpf查蒸汽特性表,p=14.41MPa1727.90322883.38375.53144.46440.3407.90.017418.1752805449406.564037496540.007806.61737181640.85147.724301761.20583431765.4980263569.7667.59901311275.391.936497695343.75731.7490131118.8642554-3.360222082642.73347.111.1758858324
CkJ/kgohp"+QpBj/(D-Djw2)查蒸汽特性表,p=14MPaCCo(tp"+tp")/2查蒸汽特性表,p=14.21MPa,t=408Com/kgm/sW/(mC)m/sW/(mC)mC/Wo2o2o2o3wa2wyadε(D-Djw)υpj/(3600A)查附录三图ⅨBjVy(Tpj+273)/(273×3600Apj)查附录三图Ⅺ查附录二表ⅦthbafξCotpj+(ε+1/a2)BjQp/(Apjz×3.6)查附录三录ⅩⅤ得a0,af=aa0查附录三图ⅩⅣξ(adπd/(2s2xhp+af)W/(mC)W/(mC)W/(mC)o2o2o2a1k△tD△tX△tQpcr△Qtbs△tQpcd△Qhpld"tpld"△hplda1/[1+(1+Qpf/Qpd)(ε+1/a2)a1]Tp"-tp"Tp"-tp"∵△tD/△tX=1.485455565758屏区炉顶出口汽焓屏区炉顶出口汽温平均传热温差屏区炉顶对流吸热量误差hpld"tp(ld)"△tQp(ld)△QkJ/kgohp(ld)"+△hp(ld)查蒸汽特性表,p=15.3MPa2653.909686348.15727.874013158.052859793.245233686CCoTpj-[tp(ld)"+tp(ld)"]/23.6kA(ld)△tBjkJ/kg%(Qpfjld-Qp(ld)d)/Qpfjld×100
第七节、对流过热设计和热力计算
采用辐射、半辐射和对流形式。蒸汽在过热器中的流程为在汽包内中经过分离后
的干净蒸汽，经过炉顶及尾部包覆过热器，继而进入低再悬吊管过热器及尾部烟道左右侧包覆管过热器，再经过水平烟道左右侧包覆管过热器，依次进入前屏过热器、一级喷水减温器、后屏过热器、二级喷水减温器，最后进入高温对流过热器，汇集到出口集箱。过热蒸汽由出口集箱两端引入到汽轮机高压缸。前屏过热器共6片，为全辐射过热器，后屏过热器共16屏，为半辐射过热器，高温对流过热器共100片，作顺流布置。在后屏过热器前后布置一、二级喷水减温器，其中一级喷水减温主要用于保护后屏过热器，而二级喷水减温则为调节主蒸汽出口温度，是之维持额定蒸汽参数。
一、对流过热器结构设计
表15对流过热器序号名称123456蒸汽进口焓蒸汽进口温度蒸汽出口温度蒸汽出口焓工质总吸热量炉顶过热器附加吸热量两侧水冷壁附加吸热量对流传热量理论冷空气焓烟气进口温度烟气进口焓符号h"t"t"h"QqQfjQfjQgrHlkT"H"0dslbld单位kJ/kgoCoCkJ/kgkJ/kgkJ/kgkJ/kgkJ/kgkJ/kgoCkJ/kg计算公式或数据来源((D-Djw2)hp"+Djw2hgz)/D查蒸汽特性表，p=14.01MPa数值3117.85432.2540已知查蒸汽特性表，p=13.8MPa，t=540CD(h"-h")/Bj假定03436.162133.26451307891011
假定Qgr-Qp"f1939.13178.2510101120325
查焓温表T"=Thp"H"=Hhp"12烟气出口焓H"kJ/kgH"Hlk0QgrdQfjldQfjslb9089.721314151617181920212223242526272829303132烟气出口温度较小温差较大温差平均温差传热系数计算对流受热面积蒸汽质量流速蒸汽流通截面积管径及壁厚每根管子截面积管子总根数横向节距管排数每排管子根数每根管子长度管子弯曲半径纵向平均节距每根管子长度布置的对流受热面积误差T"oCoCoCoCW/(mC)mKg/(ms)mmm38m22222o查焓温表T"-t"T"-t"∵△tD/△tX=1.86>1.7∴△t=(ΔtD-ΔtX)/lg(ΔtD/ΔtX)822.8282.8577.8413.35701111.096500.17138*5.55.50.00057231290104329.837573.5301117.40bz△tx△tD△tkAgrρwAd*δdAlns1z1n1lRs2lpjAgrbzpjjs选取BjQgr/(k△t*3.6)d按表2-21选取(500~1000)D/(3600ρw)选取δ0.785dn2按A/Al=313.6选取根mm按s1/d=2.5左右选取按a/s1-2=103.3选取n/z1=3.019Agr/z1n1πdjs根根mmmmmmm%2按R=(1.5~2.5)d选取按布置图3-8结构尺寸计算按布置图3-8结构尺寸计算πdlpjn1z1(Agr-Agr)/Agr*100bzjs△A0.56
二、对流过热器结构尺寸计算
根据对流过热器结构尺寸，计算对流过热器结构尺寸数据，列于下表
26三、对流过热器热力计算
表16对流过热器结构尺寸计算序符单号名称号位计算公式或数据来源数值1管径及壁厚d*δmm有结构设计知38*5.52横向节距s1mm有结构设计知903纵向平均节距spj2mm有结构设计知73.54每排管子根数n1根有结构设计知35管子排数，布置z1排顺流、顺列1046蒸汽流通面积Am20.785d2nn1z10.17857烟气进口流通面积A"m2据图3-8计算51.738烟气出口流通面积A"m2据图3-8计算46.659烟气平均流通面积Apjm22A"A"/(A"+A")49.0610辐射层有效厚度Sm0.9d(4s21s2/πd-1)0.16511计算对流受热面积Ajsgrm2πdlpjn1z1(=Agrbz)1117.412炉顶附加受热面积Aldfjm2据图3-8计算19.913水冷壁附加受热面积Aslbfjm2据图3-8计算62．2
27三、对流过热器热力计算
表17对流过热器热力计算序号名称123456789烟气进口温度烟气进口焓蒸汽进口焓蒸汽进口温度蒸汽出口温度蒸汽出口焓过热器吸热量炉顶附加受热面吸热量水冷壁附加受热面吸热量炉膛及后屏、对过热器辐射热量炉顶吸收辐射热量水冷壁吸收辐射热量过热器吸收辐射热量过热器对流吸热量烟气出口焓烟气出口温度烟气平均温度蒸汽平均温度烟气流速烟气侧对流放热系数蒸汽平均比容蒸汽平均流速灰污系数蒸汽侧放热系数管壁灰污层温度乘积三原子气体的辐射减弱系数乘积灰粒的辐射减弱系数乘积气流辐射减弱系数乘积烟气黑度烟气侧辐射放热系数利用系数烟气侧放热系数符号T"H"h"t"t"h"QgrQfjQfjQp"QfjQfjfslbflbfslbld单位oCkJ/kgkJ/kgoCoCkJ/kgkJ/kgkJ/kgkJ/kgkJ/kgkJ/kgkJ/kgkJ/kgkJ/kgkJ/kgoCoCoCm/s计算公式或数据来源T"=Thp"H"=Hhp"((D-Djw2)hp"+Djw2hgz)/D查蒸汽特性表，p=14.01MPa数值1010112033117.85432.2540已知查蒸汽特性表，p=13.82MPa，t=540CD(h"-h")/Bj假定03436.162133.2632105194.13假定由后屏计算的Qp"*Afj/(Agr+Afj+Afj)Qp"*Afj/(Agr+Afj+Afj)Qp"-Qfj-QfjQgr-Qgrffflbfslbfsldjsldslbfldjsldslb1011121314151617181920212223242526272829303132333435363.22110.067180.8431952.429114.52824.8917.4486.110.391800.021913.6290.00432939QgrQgrH"T"Tpjtpjwyadvpjwεa2thbpnSKyKyrnKhKhunKKpSaafξaldf引用公式查焓温表（T"+T"）/2(t"+t")/2BjVy(Tpj+273)/(273×3600Apj)查附录图XI查蒸汽特性表，p=14.01MPaDvpj/3600A查附录图三XIII查附录图IXtpj+（ε+1/a2)BjQgr/3.6AgrprnSjs632.970.0035926.455.85890.0162.2598.1170.1310.12330111028
Kyrn+KhunKpS1-e查附录三图XV(查得235）-kps查附录三图XIV（取）(ad+af)ξ37383940414243444546474849505152535455热有效系数传热系数较小温差较大温差平均温差对流传热量误差两侧水冷壁工质温度平均传热温差两侧水冷壁对流吸热量误差炉顶过热器进口汽焓炉顶过热器进口汽温炉顶过热器蒸汽焓增量炉顶过热器出口汽焓炉顶过热器出口汽温平均温差炉顶过热器对流吸热量误差φk查附录二表VIII0.6568.92284.8577.8414.631926.0461.35343.72573.68107.21-2.10772653.91348.154.912658.82348.6569.02534.30-7.19△tx△tD△tQgrcr△Qtbs（Qgrd-Qgrcr）/Qgrd查蒸汽特性表，p=15.3Mpa△tQslbd△Qh"gr(ld)t"gr(ld)（Qfjslb-Qslbd）/Qsjslbh"gr(ld)+△hgr(ld)查蒸汽特性表，p=15.3Mpa△hgr(ld)h"gr(ld)t"gr(ld)Qldd△Q（Qfjld-Qldd）/Qfjld
第八节高温再热器设计和热力计算
再热器分为低再和高再2部分。高再布置在对流过热器之后的水平烟道中，低再和旁省作并联布置在尾部竖井中。低再管共104片，为4排布置，按烟气流向做逆流顺列布置，整个低再管系重力由悬吊管过热器承载，作向下自由膨胀。高再管系为104片、5排管，作顺流顺列布置。
在低再进口管道上设有事故喷水装置，为紧急事故时作降温调节作用。再热蒸汽温度控制以烟气旁路挡板作为主要调节手段，而高、低温段再热器之间的喷水装置作为细调，由于再热蒸汽喷水调节要降低机组的热效率，所以要尽量少用。
一、高温再热器结构设计
表18高温再热器区的结构尺寸设计序号名称符号单位计算公式或数据来源结果29
1蒸汽出口压力p"MPa已知2.32蒸汽出口温度t"℃已知5403蒸汽流量Dzrkg/h已知3300004蒸汽出口焓h"kJ/kg调用函数hgrs(p,t)3552.85蒸汽焓增量ΔhkJ/kg假定后复校170.06蒸汽进口焓h"kJ/kgh"h-Δh3382.87蒸汽进口温度t"℃调用函数tgrs(p,h),查蒸汽特性表，p=2.6MPA464.88后墙引出管对流吸热量hdhykJ/kg假定，未校核43.09对流过热器出口烟焓H"grkJ/kg由对流过热器计算得到9114.510进口烟焓H"kJ/kgH"gr-Qdhy/φ9071.411进口烟温θ"℃查函数tyq(hy,a)801.012高温再热器对流传热量QdgzkJ/kgDzrΔh/Bj939.913省煤器附加吸热量QsmfjkJ/kg假定后复校60.014炉顶及包覆过热器附加吸热量Qld+bffjkJ/kg假定后复校120.015烟气出口焓H"kJ/kgH"+ΔaH0dlk-(Qgz+Qsmfj+Qld+bffj)/φ7956.116烟气出口温度θ"℃查函数tyq(hy,a)711.017较小温差ΔtD℃θ"-t"171.018较大温差Δtx℃θ"-t"336.219平均温差Δt℃244.620传热系数kw/(m2℃)选取66.021计算对流受热面积Ajsgrm2QdgzBj/(3.6kΔt)965.122蒸汽质量流速ρwkg/(m2s)按表2－21选取250.023蒸汽流通截面积Am2D/(3600ρw)0.366724管子外径dmm设计数据42.0壁厚δmm设计数据5.525每根管子截面积A1m2πdn2/47.54E-04管子总根数建议值A/A1486.026管子总根数n根由建议值就近选取486横向节距建议值s1=2.5d10527横向节距s1mm由建议值就近选取90
管排数建议值a/s1-2104.728管排数Z1排由建议值就近选取10429每排管子根数n1根n/z1527每根管子长度lmAjsgr/(z1n1πd)14.0728管子弯曲半径Rmm按R＝(1.5－2.5)d选取80.0029纵向平均节距s2pjmm62.22管子实际平均长度14.2030计算代入的每根管子平均长度lpjm14.2031布置的对流受热面积Abzgrm2πdlpjz1n1974.3032误差ΔA%(AbzgrAjsgr)/Abzgr×1000.9391
二、高温再热器结构尺寸计算
根据高温再热器结构尺寸，计算高温再热器结构尺寸数列于下表
表19高温再热器区的结构尺寸计算序号名称符号单位计算公式或数据来源结果1管子外径dmm由结构设计知42.0壁厚δmm由结构设计知5.52横向节距s1mm由结构设计知90.03纵向平均节距s2pjmm由结构设计知62.24每排管子根数n1根由结构设计知55管子排数、布置Z1排顺流、顺列1046蒸汽流通截面积Am2n1z1πdn2/40.392侧墙包覆管子外径7烟气进口流通面积A"m2由结构设计计算40.38烟气出口流通面积A"m2由结构设计计算43.1
9烟气平均流通面积10烟气辐射层有效厚度11计算对流受热面积1213炉顶及包覆附加受热面积斜烟道省煤器附加受热面积ApjsAjsgzAld+bffjAsmfjm2mm2m2几何平均，2A"A"/(A"+A")0.9d(4s1s2/(πd)-1)πdlpjz1n1由结构设计知由结构设计知241.650.115974.37733.6根
三、高温再热器热力计算
表20高温再热器热力计算序号名称符号QdhyH"grH"θ"θ"H"QsmfjQld+bffjQdgzΔht"h"h"t"tpj单位kJ/kgkJ/kgkJ/kg计算公式或数据来源假定后复校由对流过热器计算得到H"gr-Qdhy/φ查函数tyq(hy,a)假定查函数hyq(t,a)假定后复校假定后复校φ(H"-H"+ΔaH0lk)-(QQdgzBj/Dzrsmld+bffj+Qfj)结果43.009114.59071.4801.0715.08005.360.0110.0900.9162.945540.03552.83389.9467.90503.9532
1后墙引出管对流吸热量2对流过热器出口烟焓3进口烟焓4进口烟温7烟气出口温度6烟气出口焓7省煤器附加吸热量8炉顶及包覆过热器附加吸热量9高温再热器对流传热量10蒸汽焓增量11蒸汽出口温度12蒸汽出口焓13蒸汽进口焓14蒸汽进口温度15蒸汽平均温度℃℃kJ/kgkJ/kgkJ/kgkJ/kgkJ/kg℃kJ/kgkJ/kg设计要求调用函数hgrs(p,t),p=2.4MPah"-Δhgz调用函数tgrs(p,h),p=2.6MPa(t"+t")/2℃℃16蒸汽平均比容17蒸汽平均流速18蒸汽侧放热系数19灰污系数20管壁灰污层温度21烟气平均温度22烟气平均流速23烟气侧对流放热系数24乘积25三原子气体辐射减弱系数26乘积27灰粒的辐射减弱系数28乘积29气流的辐射减弱系数30乘积31烟气黑度32辐射放热系数33利用系数34烟气侧放热系数35热有效系数36传热系数37较小温差38较大温差39平均温差40对流传热量41误差42省煤器工质温度43平均传热温差44两侧省煤器对流吸热量45误差
νpjm3/kgm/sw/(m2℃)调用函数vgrs(p,t),p=2.5MPaDνpj/(3600A)0.14132.951053.000.0043584.43758.0011.1478.000.0024235.557.6699.072.4210.070.1140.10725.651103.650.6561.34175.0333.1245.9885.91.67289.38468.6358.252.9133
wa2ε调用函数a_2(p,t,w,d)，d为内径调用函数Ehwp(tpj,jz)附录2表7tpj+(ε+1/a2)BjQgz/(Ajsgz×3.6)(θ"+θ")/2BjVy(θpj+273)/(273×3600Apj)Nuyλy/dprnsthbθpjwyadpnskykyrnkhkhμhkkpsaafξa1ψkΔtxΔtDΔtQcrgrΔQtsmpjΔtQsmdfjΔQ℃℃m/sw/(m2℃)mMPa1/(mMPa)调用函数ky(rh2o，pns,θpj)1/(mMPa)kyrn1/(mMPa)调用函数kh(θpj)1/(mMPa)khμh1/(mMPa)kyrn+khμhw/(m2℃)w/(m2℃)w/(m2℃)kps1-e-kps调用函数af(a，θpj，thb)ξ取1.0ξ(ad+af)查附录2表7ψa1a2/(a1+a2)θ"-t"θ"-t"3.6kΔtAjsgz/Bj(Qdgz-Qcrgz)/Qdgz×100给水温度和饱和温度的平均值θpj-tsmpj℃℃℃kJ/kg%℃℃kJ/kg%3.6kΔtAsmfj/Bj(Qsmfj-Qsmdfj)/Qsmfj×147平均温差48炉顶过热器对流吸热量49误差ΔtQld+bffjdΔQ℃kJ/kg%θpj-(t"grld+t"grld)/23.6kΔtAld+bffj/Bj(Qld+bffj-Qld+bffld)/Qld+bffj×100348.85116.55-5.62
第九节转向室及低温再热器引出管的热力
一、第一、二、三转向室及低温再热器引出管结构尺寸计算
根据转向室及低温再热器引出管结构尺寸图，计算引出管结构尺寸数据列于下表。
34表21转向室和低再引出管结构尺寸计算（一）第一转向室序号名称符号单位计算公式或数据来源取用结果8.9.6153.60.550.97126.749.7224.02.47高度宽度1234567转向室容积隔墙省煤器悬吊管角系数包覆过热器角系数隔墙省煤器悬吊管面积包覆过热器受热面积包覆面积辐射层有效厚度mmVxsmxbfAsmdAbfAbSm3调用函数x(s/d,e=0)，s=90，d=38调用函数x(s/d,e=0)，s=42，d=38m2m2m2m3×高度×宽度×角系数，处理成辐射受热面(两侧墙＋炉顶)×角系数3.6V/Ab（二）第二转向室序号名称符号单位计算公式或数据来源取用处理成辐射受热面，悬吊面有6面3.6V/Ab结果7.559.60340.66596.092.060.300.9786.98112.6139.86高度宽度12345678转向室容积包覆面积辐射层有效厚度悬吊管过热器角系数包覆过热器角系数悬吊管过热器受热面积包覆过热器受热面积隔墙省煤器悬吊管受热面积mmVAbSxdxbfAgrdAbfAsmdm3m2m调用函数x(s/d,e=0)，s=180，d=42调用函数x(s/d,e=0)，s=42，d=38(两侧墙＋炉顶)×角系数（三）低温再热器引出管序号名称符号单位计算公式或数据来源结果35
1引出管直径dmm结构设计423.510447.55414.4238906939.22壁厚2345引出管排数每排管子根数每根引出管长度计算对流受热面积Amm结构设计Z1n1ljsycm3m2mm2结构设计结构设计结构设计πdlz1n1侧墙包覆管子外径横向节距纵向平均节距678烟气流通面积辐射层有效厚度蒸汽流通截面积s1s2AySAmmmmm2mm由结构设计知由结构设计知0.9d(4s1s2/(πd)-1)n1z1πdn/420.1320.4（四）第三转向室序号名称符号单位计算公式或数据来源3.6V/Ab结果7.559.6036.24166.6486.70.783高度宽度1234转向室容积包覆面积包覆过热器受热面积辐射层有效厚度mmVAbAbfSm3m2m2m
二、第一、二、三转向室及低温再热器引出管热力计算
表22转向室和低再引出管热力计算（一）第一转向室序号12名称进口烟温进口烟焓符号θ"H"单位℃kJ/kg计算公式或数据来源由高温再热器计算得到由高温再热器计算得到结果7158005.2536
3456789包覆过热器附加吸热量省煤器附加吸热量烟气出口焓烟气出口温度省煤器工质平均温度省煤器灰污管壁温度包覆过热器灰污系数QbffjQsmfjH"θ"tpjsmtsmhbεkJ/kgkJ/kgkJ/kg假定后复校假定后复校H"-(Qsmbffj+Qfj)/φ70201*734.26932903500.0043348.9449.33704.000.0527.421.60102.692.514.100.9930.62974.2894.42200.98-0.4972.03-2.90℃℃℃查函数tyq(hy,a)(tbs+tgs)/2tpjsm+Δt，Δt＝60为经验值调用函数Ehwp(tpj,jz)附录2表7(tbs+t"bf)/2tbfpj+εBjQbffj/(Abf3.6)(θ"+θ")/2prns调用函数ky(rh2o，pns,θpj)kyrn调用函数kh(θpj)khμhkyrn+khμhkps1-e-kps调用函数af(a，θpj，thb)调用函数af(a，θpj，thb)3.6asmf(θpj-tsmsmhb)Ad/Bj10包覆过热器内工质平均温度11包覆过热器灰污管壁温度12平均烟温13乘积14三原子气体辐射减弱系数15乘积16灰粒的辐射减弱系数17乘积18气流的辐射减弱系数19乘积20烟气黑度21省煤器辐射放热系数22包覆过热器辐射放热系数23省煤器吸热量24误差25包覆过热器吸热量26误差tpjbftbfhbθpjpnskykyrnkhkhμhkkpsaasmfabffQsmdfjΔQQbfdfjΔQ℃℃℃mMPa1/(mMPa)1/(mMPa)1/(mMPa)1/(mMPa)1/(mMPa)w/(m2℃)w/(m2℃)kJ/kg%kJ/kg%(Qsmfj-Qsmdfj)/Qsmfj×1003.6abff(θbfbfpjthb)A/Bj(Qbffj-Qbfdfj)/Qbffj×100（二）第二转向室序号123名称进口烟温进口烟焓隔墙省煤器吸热量符号θ"H"Qsmfj单位℃kJ/kgkJ/kg计算公式或数据来源由第一转向室计算得到由第一转向室计算得到假定后复校结果6937734.227037
45678包覆过热器吸热量烟气出口焓烟气出口温度平均烟温灰污系数QbffjH"θ"θpjεkJ/kgkJ/kg假定后复校H"-(Qsmbffj+Qfj)/φ1807483.3672682.50.0043290348.90.72350430.90.04348.291.79104.222.544.330.8730.58264.0475.471.11-1.59Bj)178.960.5850.4129.6℃℃查函数tyq(hy,a)(θ"+θ")/2调用函数Ehwp(tpj,jz)附录2表7(tbs+tgs)/2(tbs+t"bf)/2选取tpjsm+Δt，Δt＝60为经验值tbfpj+εδBjQbffj/((Abf+Ad)3.6)prns调用函数ky(rh2o，pns,θpj)kyrn调用函数kh(θpj)khμhkyrn+khμhkps1-e-kps调用函数af(a，θpj，thb)调用函数af(a，θpj，thb)3.6asmf(θpj-tsmsmhb)Ad/(δ9隔墙省煤器工质平均温度tpjsmtpjbfδtsmhbtbfhbpnskykyrnkhkhμhkkpsaasmfabffQsmdfjΔQQbfdfjΔQQsjsmQsjbf℃℃℃℃mMPa1/(mMPa)1/(mMPa)1/(mMPa)1/(mMPa)1/(mMPa)w/(m2℃)w/(m2℃)kJ/kg%kJ/kg%kJ/kgkJ/kg10包覆过热器内工质平均温度11烟气旁通份额12隔墙省煤器灰污管壁温度13包覆过热器灰污管壁温度14乘积15三原子气体辐射减弱系数16乘积17灰粒的辐射减弱系数18乘积19气流的辐射减弱系数20乘积21烟气黑度22隔墙省煤器辐射放热系数23包覆过热器辐射放热系数24省煤器吸热量25误差26包覆过热器吸热量27误差28隔墙省煤器实际吸热量29包覆过热器实际吸热量Bj)(Qsmfj-Qsmdfj)/Qsmfj×1003.6abff(θbfpjthb)(Abf+Ad)/(δ(Qbffj-Qbfdfj)/Qbffj×100δQsmfjδQbffj（三）低温再热器引出管序号1名称进口烟温符号θ"单位℃计算公式或数据来源由第二转向室计算得到结果672.038
23456789进口烟焓对流吸热量烟气旁通份额焓增量出口蒸汽焓出口蒸汽温度蒸汽进口焓蒸汽进口温度H"QdδΔhh"t"h"t"tpjνpjkJ/kgkJ/kg由第二转向室计算得到假定选取δQBj/Dzr高温再热器的进口焓高温再热器的进口温度h"-Δh调用函数tgrs(p,h),p=2.45MPa(t"+t")/2调用函数vgrs(p,t),p=2.45MPaDzrνpj/(3600Ad7483.275500.1514.923389.86467.13374.93460.33463.720.13631.078506931.2626649.001.62190.0043481.790.002735.637.52106.732.5510.070.1300.1229.744128.7439
kJ/kgkJ/kg℃kJ/kg℃℃m3/kgm/sw/(m2℃)kJ/kg10平均汽温11蒸汽平均比容12蒸汽流速13蒸汽侧对流放热系数14烟气出口焓15烟气出口温度16烟气平均温度17烟气平均流速18烟气侧对流放热系数19灰污系数20灰污管壁温度21乘积22三原子气体辐射减弱系数23乘积24灰粒的辐射减弱系数25乘积26气流的辐射减弱系数27乘积28烟气黑度29辐射放热系数30利用系数31烟气侧放热系数
wa2H"θ"θpjwyadε调用函数a_2(p,t,w,d)，d为内径H"-Qd/φ查函数tyq(hy,a)(θ"+θ")/2δBjVy(θpj+273)/(273×3600Ay)Nuyλy/d调用函数Ehwp(tpj,jz)附录2表7tpj+δ(ε+1/a2)BjQd/(Ajsyc×3.6)prns调用函数ky(rh2o，pns,θpj)kyrn调用函数kh(θpj)khμhkyrn+khμhkps1-e-kps调用函数af(a，θpj，thb)ξ取1.0ξ(ad+af)℃℃m/sw/(m2℃)thbpnskykyrnkhkhμhkkpsaafξa1℃mMPa1/(mMPa)1/(mMPa)1/(mMPa)1/(mMPa)1/(mMPa)w/(m2℃)w/(m2℃)32热有效系数33传热系数34较小温差35较大温差36平均温差37对流传热量38误差39实际吸热量ψkΔtDΔtxΔtQcΔQQsjdw/(m2℃)查附录2表7ψa1a2/(a1+a2)θ"-t"θ"-t"3.6kΔtAjsyc/(δBj)(Qd-Qc)/Qd×100δQd0.6518.07204.9165.7185.3557.7-1.4182.50℃℃℃kJ/kg%kJ/kg（四）第三转向室序号123456789名称进口烟温进口烟焓包覆过热器吸热量烟气旁通份额烟气出口焓烟气出口温度平均烟温平均汽温灰污系数符号θ"H"QbffjδH"θ"θpjtpjε单位℃kJ/kgkJ/kg计算公式或数据来源由低再引出管计算得到由低再引出管计算得到假定后复校等于低再引出管的烟气旁通份额H"-Qfj/φ查函数tyq(hy,a)(θ"+θ")/2(tbs+t"bf)/2调用函数Ehwp(tpj,jz)附录2表7tpj+εδBjQbffj/(3.6Abf)prns调用函数ky(rh2o，pns,θpj)kyrn调用函数kh(θpj)khμhkyrn+khμhkps1-e-kps调用函数af(a，θpj，thb)bf结果6266931.172800.156650.1591.4608.73490.0043383.50.016214.543.07109.962.635.700.4370.35435.4040
kJ/kg℃℃℃10灰污管壁温度11乘积12三原子气体辐射减弱系数13乘积14灰粒的辐射减弱系数15乘积16气流的辐射减弱系数17乘积18烟气黑度19烟气侧辐射放热系数tbfhbpnskykyrnkhkhμhkkpsaaf℃mMPa1/(mMPa)1/(mMPa)1/(mMPa)1/(mMPa)1/(mMPa)w/(m2℃)20传热量21误差22实际传热量QbfcfjΔQQsjdkJ/kg%kJ/kg3.6Abfaf(θbfpjthb)/(δBj)277.820.7842（Qbffj-Qbfcfj)/Qbffj×100δQbffj
第十节低温再热器热力计算
一、低温再热器结构尺寸计算
41表23低温再热器区的结构尺寸设计序号名称符号单位计算公式或数据来源结果1管子外径dmm设计数据42.0壁厚δmm设计数据3.52横向节距s1mm按s1=2.5d选取903纵向平均节距s2pjmm由结构设计知694管子排数、布置Z1排逆流、顺列1045每排管子根数n1根由结构设计知46蒸汽流通截面积Am2n1z1πdn2/40.47烟气流通面积Aym2由结构设计计算29.478对流受热面积Adlm2πdlpjz1n13921.889防磨罩面积AFmm2100.10计算对流受热面积Ajsdlm2AdlAFm3821.8811辐射层有效厚度Sm0.9d(4s1s2/(πd2)-1)0.13212后墙包覆过热器管子根数nhb根d=38mm21113左右侧墙包覆过热器管子根数ncb根d=38mm24414附加受热面总面积228.25
二、低温再热器热力计算
表24低温再热器热力计算序号名称符号单位计算公式或数据来源结果1二三转向室出口烟气混合焓H"kJ/kg(0.15H3"+0.57H2")/δ，δ＝0.727309.692进口烟温θ"℃查函数tyq(hy,a)645.43蒸汽出口焓h"kJ/kg由低再热引出管计算得到3374.94蒸汽出口温度t"℃由低再热引出管计算得到460.335蒸汽进口焓h"kJ/kg调用函数hgrs(p,t),p=2.5MPa,t=330℃3078.06蒸汽进口温度t"℃已知330.07焓增量ΔhkJ/kgh"-h"296.93
8对流吸热量QddzkJ/kgDzrΔh/(0.72Bj)2280.39附加吸热量QbffjkJ/kg假定后校核135.010出口烟焓H"kJ/kgH"-(Qddz+Qbffj)/φ+ΔaHolk4890.111出口烟温θ"℃调用函数tyq(h，a)442.812平均烟温θpj℃(θ"+θ")/2544.113蒸汽平均温度tpj℃(t"+t")/2395.1714蒸汽平均比容νpjm3/kg调用函数vgrs(p,t),p=2.5MPa0.11915蒸汽平均流速wm/sDzrνpj/(3600A)27.2716蒸汽侧放热系数a2w/(m2℃)调用函数a_2(p,t,w,d)，d为内径830.0017烟气流速wym/s0.72BjVy(θpj+273)/(273×3600Ay)9.1818烟气侧对流放热系数adw/(m2℃)Nuyλy/d67.0019乘积pnsmMPaprns0.002720三原子气体辐射减弱系数ky1/(mMPa)调用函数ky(rh2o，pns,θpj)37.7321乘积kyrn1/(mMPa)kyrn7.9622灰粒的辐射减弱系数kh1/(mMPa)调用函数kh(θpj)115.6823乘积khμ1/(mMPa)khμh2.76h24气流的辐射减弱系数k1/(mMPa)kyrn+khμh10.7325乘积kpskps0.13826烟气黑度a1-e-kps0.12927灰污系数ε调用函数Ehwp(tpj,jz)0.0043附录2表728管壁灰污层温度thb℃tpj+0.72(ε+1/a2)BjQddz/(Ajsdz×3.6)434.3729辐射放热系数afw/(m2℃)调用函数af(a，θpj，thb)13.9530利用系数ξξ取1.0131烟气侧放热系数a1w/(m2℃)ξ(ad+af)80.9532热有效系数ψ查附录2表70.6533传热系数kw/(m2℃)ψa1a2/(a1+a2)47.9434较小温差ΔtD℃θ"-t"185.135较大温差Δtx℃θ""-t"112.836平均温差Δt℃148.9
37对流传热量38误差39实际吸热量40附加受热面工质温度41附加吸热量42误差43实际附加吸热量QcdzΔQQsjdztbffjQbfcfjΔQQbfsjfjkJ/kg%kJ/kg3.6kΔtAjsdl/(0.72Bj)(Qddz-Qcdz)/Qddz×1000.72Qddz(tbs+t"bf)/23.6k(θpj-tpj)Abffj/(0.72Bj)(Qbffj-Qbfcfj)/Qbffj×1000.72Qbffj2286.24-0.261641.78349.00136.54-1.1497.20℃kJ/kg%kJ/kg第十一节旁路省煤器热力计算
省煤器由主省煤器、隔墙省煤和旁省三部分组成。给水由炉前三通管进入后，分左右2侧引至主省进口集箱的2端，主省管系为2排蛇形管圈，顺列逆流布置，保持较低烟速，以改善磨损，便于检修。主省出来的工质，由出口集箱左右二端φ108×10mm的连接管引出，连接管共12根，每端6根，并进入旁路烟道的前后隔墙管，工质并联向上流动，到炉顶汇集进入隔墙省煤器出口集箱。前后隔墙采用宽鳍片管，前隔墙宽鳍片管外敷设炉墙，作为尾部竖烟井的后墙，后隔墙宽鳍片管作为旁路烟道的分隔墙，关外不再敷设炉墙。由隔墙省煤器出口集箱二端引出工质，经过炉外φ219×26mm的管道下降至旁省进口集箱。旁省管系为排蛇形管圈，顺列逆流布置。旁路省煤器在进口端的弯管倾斜45度，以组成烟道挡板的框架，旁省管延伸至斜烟道包覆管，连接旁省的出口集箱。斜烟道部位的包覆省煤器管为敷管炉墙，节距由旁省的90mm变为45mm。最后经过旁省出来的工质由12根φ108×10mmmm的后墙引出管引入汽包，作为给水。
一、旁路省煤器热力计算
表25旁路省煤器区的结构尺寸设计序号1管子外径名称符号单位计算公式或数据来源dδs1s2pjZ1n1mmmmmmmm设计数据设计数据按s1=2.5d选取由结构设计知逆流、顺列由结构设计知结果38.04.09095.001012壁厚2345横向节距纵向平均节距管子排数、布置每排管子根数排根44
67蒸汽流通截面积烟气流通面积AAyl1l2AjspsmSm2m2mmm2mn1z1πdn/4由结构设计计算3.6＋2.5＋2-1.60.9d(4s1s2/(πd)-1)220.142711.175250.223658.20主体部分管子长度引入管子长度89计算对流受热面积辐射层有效厚度隔墙省煤器总高度10隔墙省煤器附加受热面总面积Asmfj3.6+1.8+0.45m2
二、旁路省煤器热力计算
45表26旁路省煤器热力计算序号名称符号θ"H"QflQp(ld)QdldQld+bffjdQbfdfjQsjbfQsjdQbfsjfjQgrfjQcrpQcrgrQdpcQdslbQsmdfjQdhyQslb+smfjΣQh"psmt"psmΔhh"psmt"psmδQdpsmQfjpsmH"单位℃kJ/kgkJ/kgkJ/kgkJ/kgkJ/kgkJ/kgkJ/kgkJ/kgkJ/kgkJ/kgkJ/kgkJ/kgkJ/kgkJ/kgkJ/kgkJ/kgkJ/kgkJ/kgkJ/kg计算公式或数据来源等于第一转向室出口烟温等于第一转向室出口烟焓结果6937734.2210147.766045.00110.0070.00129.6042.0097.20553.801300.571952.42118.86107.2158.2543.00327.3314281.881313.3295.585.01228.3279.20.281978.6220.05532.646
1进口烟温2进口烟焓3炉膛吸热量炉顶过热器对流吸热量－后屏炉顶过热器对流吸热量－高过炉顶过热器对流吸热量－高再包覆过热器吸热量－第一转向室包覆过热器吸热量－第二转向室包覆过热器吸热量－第三转向室包覆过热器吸热量－低再4附加过热器对流吸热量5后屏对流吸热量6高过对流吸热量两侧水冷壁对流吸热量－后屏两侧水冷壁对流吸热量－高过两侧水冷壁对流吸热量－高再后墙引出管对流吸热量－高再7附加水冷壁、省煤器吸热量8工质吸热量总和9旁路省煤器出口水焓10旁路省煤器出口水温11旁路省煤器焓增量12旁路省煤器进口水焓13旁路省煤器进口水温14烟气旁通份额15旁路省煤器对流吸热量16旁路省煤器附加吸热量17旁路省煤器出口烟焓(Dh"gr-BjΣQ-(Djw1+Djw2)hgs)/(D-Djw1-Djw2)p=15.7MPa假定h"psm-Δhp=15.8MPa减去低再的烟气份额(D-Djw1-Djw2)Δh/(δBj)假定后校核H"-(Qdpsm+Qfjpsm)/φ+ΔaHolk℃kJ/kgkJ/kg℃kJ/kgkJ/kgkJ/kg18旁路省煤器出口烟温19工质平均温度20平均烟温21烟气流速22烟气侧对流放热系数23乘积24三原子气体辐射减弱系数25乘积26灰粒的辐射减弱系数27乘积28气流的辐射减弱系数29乘积30灰污系数31管壁灰污层温度32烟气黑度33辐射放热系数34利用系数35烟气侧放热系数36热有效系数37传热系数38较小温差39较大温差40平均温差41对流传热量42误差43附加省煤器内工质温度44旁路省煤器附加吸热量45误差46旁路省煤器实际吸热量47旁路省煤器实际附加吸热量θ"tpjθpjwyadpnskykyrnkhkhμhkkpsεthbaafξa1ψkΔtDΔtxΔtQcpsmΔQtsmfjQfjcpsmΔQQsjpsmQsjfjpsm℃℃℃m/sw/(m2℃)mMPa调用函数tyq(h，a)(t"psm+t"psm)/2(θ"+θ")/2δBjVy(θpj+273)/(273×3600Ay)Nuyλy/dprns498.0287.4595.510.0173.000.004628.005.91111.072.678.570.1880.0043347.350.17115.416188.420.6557.47397.5218.8308.2201*.87-1.23290.00220.12-0.06554.0061.601/(mMPa)调用函数ky(rh2o，pns,θpj)1/(mMPa)kyrn1/(mMPa)调用函数kh(θpj)1/(mMPa)khμh1/(mMPa)kyrn+khμhkps调用函数Ehwp(tpj,jz)tpj+Δt，Δt＝60为经验值1-e-kps调用函数af(a，θpj，thb)ξ取1.0ξ(ad+af)查附录2表7ψa1θ"-t"θ""-t"3.6kΔtAjspsm/(δBj)(Qdpsm-Qcpsm)/Qdpsm×100(tbs+tgs)/23.6k(θpj-tsmpj)Asmfj/(δBj)(Qfjdpsm-Qfjcpsm)/Qfjdpsm×100δQcpsmδQfjcpsm℃w/(m2℃)w/(m2℃)w/(m2℃)℃℃℃kJ/kg%℃kJ/kg%kJ/kgkJ/kg47
第十二节减温水量校核
表27减温水量校核序号12345678910111213
名称过热器出口蒸汽焓过热器进口蒸汽焓给水的焓炉膛内炉顶过热器辐射吸热量前屏辐射吸热量后屏及高过吸收的炉膛辐射热量后屏对流吸热量高过对流吸热量附加过热器对流吸热量上述热量总和减温水量误差绝对误差符号h"grhbqhgsQfldQfqpQfhpQdhpQdgrQgrfjΣQΣDjjwΔQΔQ单位kJ/kgkJ/kgkJ/kgkJ/kgkJ/kgkJ/kgkJ/kgkJ/kgkJ/kgkJ/kgkg/h%%计算公式或数据来源由炉膛计算得到由炉膛计算得到由炉膛计算得到由后屏计算得到由炉膛计算得到由旁路省煤器计算得到(BjΣQ-D(h"grhbq)/(hbqhgs)((Djw1+Djw2)-ΣDjjw)/(Djw1+Djw2)(Djw1+Djw2)-ΣDjjw结果3434.002618.401016.30158.471164.60629.241300.571952.42553.805759.0910914.720.7885.28第十三节主省煤器设计和热力计算
一、主省煤器结构设计
表28主省煤器结构设计序号1234567891011
名称进口水焓焓增量出口水焓进口水温对流吸热量出口水温烟气进口焓烟气进口温度出口烟焓出口烟温较大温差符号h"Δhh"t"Qdsmt"H"θ"H"θ"ΔtD单位kJ/kgkJ/kgkJ/kg℃kJ/kg℃kJ/kg计算公式或数据来源h"=hgs假定，受限于工质的剩余吸热量h"＋Δh已知(D-Djw1-Djw2)Δh/Bjp=15.58MPa(0.28Hpsm"+0.72Hdz")查函数tyq(hy,a)H"-Qdsm/φ+ΔaHolk调用函数tyq(h，a)θ"-t"结果1016.30135.001151.30235.00879.88263.605069.99451.204190.32376.70187.648
℃kJ/kg℃℃1213141516171819202122232425262728293031较小温差平均温差传热系数计算对流受热面积工质质量流速蒸汽流通截面积管子外径壁厚每根管子截面积管子总根数建议值管子总根数横向节距建议值横向节距管排数建议值管排数管子弯曲半径每排管子根数每根管子长度纵向平均节距每根管子平均长度实际布置的对流受热面积防磨罩面积计算对流受热面积误差ΔtxΔtkAjssmρwAdδA1℃℃m2kg/(m2s)m2mmmmm2θ"-t"QdsmBj/(3.6kΔ141.7163.851.0t)1746.61070.00.101032.04.00.00045223.322380.080118.011850.002d)73.6274.0080.001898.0255.001843.025.23w/(m2℃)选取按表2－21选取(D-Djw1-Djw2)/(3600ρw)设计数据设计数据πdn/4A/A1由建议值就近选取s1=2.5d由建议值就近选取a/s1-2由建议值就近选取按R＝(1.5－2.5)d选取n/z1Ajssm/(z1n1π2n根mms1Z1Rn1ls2pjlpjAbzsjAFmAjssmΔA排mm根mmmmm2m2m2%由图计算πdlpjz1n1AbzsjAFm(AjsjjssmAsm)/Asm×100
二、主省煤器结构尺寸计算
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