锅炉课程设计(7)

六、省煤器和空气预热器

双级布置的省煤器应该分级计算

对于管式空气预热器，按级单独进行热力计算。双级布置时，高温空气预热器的出口风温可采用炉膛计算时的热风温度值，然后按一般对流受热面的计算步骤进行计算。低温空气预热器在进行热力计算时，其入口的烟气温度和风温均为已知数，可用逐步逼近法确定排烟温度及其出口处风温。具体热力计算见下表4-13，4-15，4-17，4-19。

高温省煤器的热力计算表4-13 序号 名称 符号 单位 公式 结果 01 进口烟气温度 θss′ ℃ 即低温过热器出口烟气温度 611.183 02 进口烟气焓 hyss′ kJ/kg 即低温过热器出口烟气焓 7198.975 03 出口烟气温度 θss\℃ 先估后校 489.000 04 出口烟气焓 hyss\kJ/kg 查焓温表 5670.308 1～4通用，5～18低温省煤器未计算时采用 05 高温省煤器吸热量 Qssd1 kJ/kg θ（hyss′-hyss\+△α*holk） 1523.540 06 减温水量 Djw kg/h Djw1+Djw2 8000.000 07 高温省煤器水流量 Dss kg/h D-Djw 212000.000 炉膛有效热辐射热08 kJ/kg 见表3-9 11024.360 量 屏区受热面总对流 09 kJ/kg 见表4-6 2973.710 吸热量 10 凝渣管对流吸热量 11 12 13 14 15 高温过热器区域总 对流吸热量 低温过热器对流吸热量 省煤器后工质总吸热量 锅炉出口蒸气焓 高温省煤器出口水焓 Qdgd1 ΣQ hggr\hss\kJ/kg kJ/kg kJ/kg kJ/kg kJ/kg kJ/kg 见表4-7 见表4-9 见表4-11 Qfl+Qdpq+Qdnz+Qdgg+Qdgdl 查表4-9，第10项 (D/Dss)*(hggr\Bj*∑Q/Dss) 87.289 1310.805 2090.742 17486.906 3482.000 1318.919 第 29 页

查附录B-6、B-7，按高温省煤器16 高温省煤器出水口温度 tss\℃ 出口压力ｐ= 11.08 MPa（查表295.281 1-6） 17 高温省煤器进口水焓 hss′ kJ/kg hss\ssdl*Bj/Dss 1126.283 查附录B-6、B-7，按高温省煤器 18 高温省煤器进口水温度 tss′ ℃ 进口压力ｐ= 11.28 MPa 248.299 （查表1-6） 19～计算完低温省煤器后（低省出口水温-高省入口水温>±10℃),校核计算时采用 19 高温省煤器进口水温度 tss′ ℃ 即低温省煤器出口水温度， 查表4-17 241.416 20 高温省煤器出口水即低温省煤器出口水焓，焓 hss′ kJ/kg 查表4-17 1046.960 21 高温省煤器出口水焓 hss\kJ/kg hss′+Qssdl*Bj/Dss 1239.596 22 高温省煤器进口水查附录B-6、B-7，按高温省煤器 温度 tss\℃ 出口压力ｐ= 11.08 MPa 280.212 （查表1-6） 23～41通用 23 平均水温 tpj ℃ （tss\ss′)/2 271.790 24 平均烟气温度 θpj ℃ (θss′+θss\550.091 25 高省烟气有效辐射层厚度 s m 查表4-12高温省煤器的结构尺寸 0.156 26 烟气压力 p MPa 0.100 27 水蒸气容积份额 rH2O 查表2-9烟气特性表 0.091 28 三原子气体和水蒸 气容积总份额 r 查表2-9烟气特性表 0.217 三原子气体辐 10.2*（(（0.78+1.6*rH2O）/ 29 射减弱系数 kq 1/(m2MPa) sqrt(10.2*r*p*s))-0.1)*(1-039.809 .37*Tpj/1000 灰粒的辐射减弱系55900/power((θpj+273)^2*dh^30 数 kh 1/(m2MPa) 2, 115.120 1/3) 31 烟气质量飞灰浓度 μy kg/m3 查表2-9烟气特性表 0.012 32 烟气的辐射减弱系数 k 1/(m2MPa) kq*r+kh*μy 8.636 33 烟气黑度 ay 0.126 34 管壁灰污层温度 thb ℃ tpj+60 331.790

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35 烟气侧辐射放热系αy查《标准》线算图19 数 W/(㎡2℃) α0（附录A-11) 6.428 36 修正后辐射放热系αfss*(1+0.4*((θpj+273)/ 数 W/(㎡2℃) 1000)^0.25*(lq/lg)^0.07) 9.034 37 烟气流速 ωy m/s (BjVy(θpj+273))/(36003Ay328.231 7） 38 烟气侧对流放热系数 αd W/(㎡2℃) α0*Cz*Cw*Cl《标注》线算图13 （即附录A-8) 74.065 ε0*Csf*Cd+Δε（其中Csf为修正39 污染流速 ε 系数，对烟煤取1； ε0、Cd查附录A-13(a)、(b),Δε0.002 查附录B-2） 40 烟气侧放热系数 α1 W/(㎡2℃) ξ*（αd+αf1ss)(ξ为利用系数，取1） 83.099 41 传热系数 Kss W/(㎡2℃) α1/(1+ε*α1) 69.523 (Δtd-Δtx)/ln(Δtd/Δtx) 42 平均传热温差 △tss ℃ (其中287.263 Δtd=θss′-tss\,△tx=θss\ss′ 43 高温省煤器对流吸热量 Qssd2 kJ/kg 3.6KssΔtssAss/Bj 1528.845 44 计算误差 允许误差±2% -0.003

高温空气预热器热力计算表4-15 序号 名称 符号 单位 公式 结果 01 进口烟气温度 θsk′ ℃ 即高温省煤器出口烟气温度 489.000 02 进口烟气焓 hysk′ kJ/kg 即高温省煤器出口烟气焓 5670.308 1～2通用，3～12低温空预器未计算时采用 03 出口空气温度 tsk\℃ 查表3-9炉膛热力计算 280.000 04 出口理论空气焓 hsk\kJ/kg 查焓温表 2345.612 05 进口空气温度 tsk′ ℃ 先估后校 209.000 06 进口理论空气焓 hsk′ kJ/kg 查焓温表 1668.392 07 空气侧出口处 过量空气系数 βsk\ βsk\α1\△α1-△αzf 1.050 08 高温空预器对流吸热量 Qskd1 kJ/kg βsk\αsk/2)*(hsk\sk′) 728.012 09 空气平均温度 tpj ℃ (tsk\sk′)/2 244.500

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10 漏风的理论空气焓 h°sk kJ/kg 查焓温表 2007.002 11 出口烟气焓 hysk\kJ/kg hysk′-Qskdl/θ+△αhosk 5038.691 12 出口烟气温度 θsk\℃ 查焓温表 418.985 13～19计算完低温空预器后，校核计算时采用 即低温空气预热器出口空气温13 进口空气温度 tsk′ ℃ 度， 200.000 查表4-19 14 进口理论空气焓 hsk′ kJ/kg 即低温空气预热器出口空气焓， 查表4-19 1714.361 15 假设出口烟气温度 θsk\℃ 先估后校 340.000 16 出口烟气焓 hysk\kJ/kg 查焓温表 4048.249 17 高温空预器对流吸热量 Qskd1 kJ/kg θ*（hysk′-hysk\αholk） 1621.122 18 出口空气焓 hsk\kJ/kg （Qskdl/(βsk\αsk/2)）+hsk′ 3222.381 19 出口空气温度 tsk\℃ 查焓温表 400.355 20～42通用 20 烟气平均温度 θpj ℃ (θsk\θsk′)/2 算术平均值 453.992 21 烟气流速 ωy m/s Bj*Vy*（θpj+273）/(3600*Ay*273) 15.816 22 烟气侧对流放热系数 W/(㎡2℃) α0ClCw《标准》线算图14 （即附录A-9） 49.266 高空烟气有效辐23 射层 s m 查表4-14高温空气预热器的 0.033 厚度 结构尺寸 24 烟气压力 p MPa 0.100 25 水蒸气容积份额 rH2O 查表2-9烟气特性表 0.093 三原子气体和水26 蒸 r 查表2-9烟气特性表 0.222 气容积总份额 27 三原子气体辐 10.2*（(（0.78+1.6*rH2O）/ 射减弱系数 kq 1/(m2MPa) sqrt(10.2*r*p*s))-0.1)*(1-0.87.474 37*Tpj/1000 灰粒的辐射减弱55900/power((θpj+273)^2*dh^28 系数 kh 1/(m2MPa) 2, 125.054 1/3) 29 烟气质量飞灰浓度 μy kg/m3 查表2-9烟气特性表 0.013 第 32 页

30 烟气的辐射减弱系数 k 1/(m2MPa) kq*r+kh*μy 19.409 31 烟气黑度 ask 0.063 32 管壁灰污层温度 thbsk ℃ (tpj+θpj)/2 349.246 33 烟气侧辐射放热系数 W/(㎡2℃) α0*αsk查《标准》线算图19 （即附录A-11） 4.569 δ*（αskf+αskd）(其中δ为34 烟气侧放热系数 α1 W/(㎡2℃) 利 45.760 用系数，查附录B-5) 35 空气流速 ω m/s （βsk\αskk/2(BjV0(θpj+273))/(36003Ak3273） 5.779 36 空气侧放热系数 α2 W/(㎡2℃) α0*Cz*Cs*Cw查《标准》线 算图12（即附录A-7） 25.000 37 传热系数 Ksk W/(㎡2℃) ξ*α2*α1/(α2+α1)(ξ=0.8) 12.934 38 参数 P ηM/(θsk′-tsk′)(ηM见 本表末注释） 0.250 39 参数 R тζ/тM 1.014 40 转换系数 ψ 查《标准》线算图31（即附 录A-12）线1 0.660 (Δtd-Δtx)/ln(Δtd/Δtx) 41 逆流温差 △tn ℃ (其中209.492 Δtd=θsl′-tsk\,△tx=θsk\sk′ 42 平均传热温差 △tsk ℃ ψ△tn 138.265 43 高温空预器对流吸热量 Qskd2 kJ/kg 3.6*Ksk*△tsk*Ask/Bj 720.513 44 计算误差 ％ 允许误差±2% 0.010

低温省煤器热力计算表4-17 序号 名称 符号 单位 公式 结果 01 进口烟气温度 θxs′ ℃ 即高温空气预热器出口烟气温度 418.985 02 进口烟气焓 hyxs′ kJ/kg 即高温空气预热器出口烟气焓 5038.691 03 出口烟气温度 θxs\℃ 先估后校 333.800 04 出口烟气焓 hyxs\kJ/kg 查焓温表 4024.435 05 低温省煤器对流吸热量 Qxsd1 kJ/kg θ*（hyxs′-hyxs\αholk） 1011.908 06 进口给水温度 txs′ ℃ 已知条件 215.000 第 33 页

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