锅炉原理作业（三、四）

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1、作业（三）一台935t/h亚临界压力锅炉，燃用烟煤，制粉系统采用中速磨煤机，四角切圆燃烧，水冷壁和炉顶管采用膜式结构。l结构参数：炉膛壁面积F为2225m2（其中燃烧器和孔门占用面积为45m2、出口烟窗面积为260m2），炉膛有效容积Vf为3890m3，燃烧器的相对高度xB=0.29。l运行参数：Ø炉膛出口过量空气系数=1.2，炉膛漏风=0.05，制粉系统漏风=0.06。烟气压力p=0.1MPa。Ø热空气温度为320℃，冷空气温度为30℃。Ø化学未完全燃烧热损失q3=0，机械未完全燃烧热损失q4=1.5%，灰渣热物理损失q6=0，保热系数φ=0.997

2、，计算燃料量Bcal=132t/h。（其它参数参考作业（一））求：炉膛出口烟温，炉内传热量说明：（1）采用苏联1973年炉膛传热计算方法（书p.175式9-66）（2）该计算过程是一个假设计算校核的迭代过程。迭代结束的精度要求：炉膛出口烟温的假设值与计算值的偏差<100℃。由于计算工作量比较大，所以作业只要求计算一个过程，不做反复迭代；（3）建议开始计算时，炉膛出口烟温的假设值取为1200℃；（4）注意炉膛出口烟温计算公式中燃料量的单位是kg/s；（5）注意公式中温度单位：℃?K?（6）书的图9-6中曲线位置应该整体上移一格，才是β的正确值。（7）作业

3、（三）计算参考顺序项目理论热空气焓理论冷空气焓空气带入热量1kg燃料入炉膛热量理论燃烧温度θth炉膛出口烟温θf”（假设值）炉膛出口烟焓If”烟气平均热容烟气的水蒸汽容积烟气的三原子气体容积VRO2烟气容积烟气的水蒸汽容积份额烟气的三原子气体容积份额烟气的三原子气体总容积份额炉膛辐射层厚度三原子气体辐射减弱系数灰粒辐射减弱系数单位kg燃料产生的烟气质量烟气中飞灰浓度炉内介质辐射减弱系数火焰黑度水冷壁热有效系数燃烧器和孔门的热有效系数（＝0）炉膛出口热有效系数(包括辐射修正系数β的影响)平均热有效系数（式9-59）炉膛黑度反映火焰中心的系数M炉膛出口烟温

4、误差计算的出口烟温对应的烟气焓If”炉膛传热量作业（四）已知一台直流锅炉的高温过热器，顺列、顺流布置在锅炉的水平烟道。l结构参数：管径￠38×6，横向节距s1=135mm，纵向节距s2=60mm，纵向排数z2>10，烟气的平均流通截面积Fg=99m2，蒸汽的流通截面积Fs=0.27m2，受热面积H=1120m2。l运行参数：Ø蒸汽流量D=935t/h，进口汽温t1=500℃，进口汽压p1=17.3MPa，出口汽压p2=17.1MPa；Ø进口烟温θ1=980℃，进口过量空气系数=1.2，漏风系数=0.05，保热系数φ=0.997，计算燃料量Bcal=13

5、2t/h，烟气压力p=0.1MPa；Ø飞灰份额αfa=0.9，冷风温度tca=30℃。l与该过热器并行布置了附加受热面，其受热面积Hadd=130m2,附加受热面管内工质的平均温度tadd=380℃。l锅炉的制粉系统采用中速磨煤机。求：该过热器的出口参数和传热量。说明：（1）该计算过程是一个假设计算校核的迭代过程。迭代结束的精度要求：传热量与放热量的相对偏差<2%。由于计算工作量比较大，所以作业要求只计算一个过程，不做反复迭代；（2）建议开始计算时，出口烟温的假设值取为870℃；烟气对附加受热面的放热量Qadd的假设值取为135kJ/kg；（3）注意不

6、同公式中对温度单位的要求：℃?K?；（4）注意线算图中放热系数的单位与公式中需要的单位是否统一？（5）计算管内换热系数时，用管子内径；计算管外换热系数时，用管子外径；（6）烟气的放热量×保热系数＝过热器吸热量＋附加受热面吸热量；（7）计算辐射换热系数时，用到的烟气量Vg、Gg要按进出口平均过量空气系数0.5*(1.2+1.25)=1.225计算；（8）烟气的辐射减弱系数用教科书p.176的方法（即：不用式9-43,44）。（9）作业（四）计算参考顺序项目进口烟焓I’理论冷空气焓出口烟温θ”（假设值）出口烟焓I”烟气放热量附加受热面吸热量Qadd（假设值

7、）过热器工质吸热量进口蒸汽焓i’出口蒸汽焓i”出口蒸汽温度t”烟气平均温度θav蒸汽平均温度tav蒸汽平均比容vav蒸汽平均流速w蒸汽侧放热系数α2烟气的水蒸汽容积VH2O烟气的三原子气体容积VRO2烟气容积Vg烟气的水蒸汽容积份额rH2O烟气的三原子气体容积份额rRO2烟气的三原子气体总容积份额r烟气平均流速wg横向相对节距纵向相对节距烟气对流放热系数αc烟气辐射层厚度S三原子气体辐射减弱系数kg灰粒辐射减弱系数kash单位kg燃料产生的烟气质量Gg烟气中飞灰浓度μash炉内介质辐射减弱系数ka烟气黑度ε1灰污壁温t2烟气辐射放热系数αr烟气侧放热系

8、数α1热有效系数ψ传热系数K传热温差过热器传热量附加受热面传热量过热器热量误差δQc附加受热面