CFB热力计算

序号名称符号单位计算公式数值1锅炉负荷φ－12额定蒸发量Dt/h753额定蒸汽压力pMPa3.824额定蒸汽温度tgr℃4505给水温度tgs℃1506给水压力pgsMPa4.47喷水量Dpst/h3.148排污流量Dpwt/h2％BMCR1.59排烟温度tpy℃14010冷空气温度tlk℃2011热空气温度trk℃18012锅筒工作压力pgtMPa4.213密相区温度θR℃94014炉膛出口烟温θm℃912/945940(1)设计煤种1煤质2碳Car%56.133氢Har%2.154氧Oar%2.565氮Nar%2.526硫Sar%0.457水分War%8.318灰份Aar%27.889干燥无灰基挥发分Vdaf％6.6610低位发热量Qar.v.netkJ/kg20846.0(2)石灰石1CaCO3含量ηCaCO3％97.322MgCO3含量ηMgCO3％03水分Wd％0.84灰份Ad％1.881排烟处过量空气系数αpy－1.332SO2原始排放浓度μ0SO2mg/m3774.0二、设计燃料一、锅炉设计参数三、脱硫计算3SO2最高允许排放浓度μmaxSO2mg/m3GB13271100.04计算脱硫效率ηSO2j％87.15燃煤自脱硫能力系数A％测量值806石灰石脱硫能力系数K测量值0.87Ca/S摩尔比m2.288入炉石灰石量Bdkg/kg0.039CaCO3未利用率ζCaCO3-测量值0.1510煅烧CaCO3时的吸热量QAkJ/kg48.511脱硫放热量QTkJ/kg61.112可支配热量QDarkJ/kg20194.213当量理论空气量V0DNm3/kg5.3214当量RO2量VDRO2Nm3/kg1.0215当量理论N2量V0DN2Nm3/kg4.2216当量理论H2O量V0DH2ONm3/kg0.4217当量H2O量VDH2ONm3/kg0.4518当量烟气量VDyNm3/kg7.4219入炉燃料灰量FGkg/kg0.2820入炉石灰石直接成为飞灰量AfCaCO3kg/kg0.004821入炉石灰石灰份含量Adkg/kg0.01922未反应的CaO量ACaOkg/kg0.00823脱硫生成CaSO4量ACaSO4kg/kg0.0224当量灰份ADar％31.7025未脱硫时的底灰份额ad－选取0.4526未脱硫时的飞灰份额af－0.5527脱硫时的底灰份额aDd－0.5228脱硫时飞灰份额aDf－0.4829分离器效率ηf％选取9830灰循环倍率an－aDfηf/(1-ηf)23.731分离器前飞灰份额a－72.032脱硫后的SO2排放浓度μDSO2mg/m3100.233脱硫效率ηSO2％87.134误差Δ％1％0.0331可支配热量QDarkJ/kg20194.22排烟处过量空气系数αpy－1.33四、热平衡计算3排烟热损失q2％6.004化学不完全燃烧热损失q3％无烟煤0.05，次烟煤0.03，烟煤0.04，褐煤0，木材0.020.055灰渣含碳量Cd％选取26灰渣份额aDd－选取0.527飞灰含碳量Cf％选取148飞灰份额aDf－0.489机械不完全燃烧热损失q4％4.1510散热损失q5％ASME0.6511底灰温度td℃θm94012灰渣物理热损失q6％adIhAar/1000.6613锅炉热效率η％88.5014保热系数φ－0.99315锅炉有效利用热QnetkJ2.02E+0816当量燃料消耗量BDkg/h11320.217计算燃料消耗量Bd'jkg/h10518.418燃料消耗量Bdkg/h10974.119计算石灰石消耗量BCjkg/h346.120石灰石消耗量BCkg/h407.121当量计算燃料消耗量BDjkg/h10864.522分离器效率ηf％选取9823灰循环倍率an－23.724循环灰量Bskg/h84925.81减温前后蒸汽温差Δt℃16.62蒸汽焓降ΔikJ/kg40.63实际所需减温水量Dpst/h给水喷水1.234排烟处烟气量Vpy104m3/h按实际排烟温度12.815冷空气总量Vlk104m3/h按20℃7.87五、计算结果汇总33727/100100ffddarrdfaCaCAQCC序号名称符号单位计算公式数值一、传热系数1密相区床温θR℃选取9402炉膛出口过量空气系数αm－选取1.223炉膛截面积Fm220.244炉膛截面烟气流速wm/s稀相区4.535床对流放热系数αkW/(m2.℃)拟和公式91.06水冷壁管外壁温度tw1假℃先假定，后校核266.77工质温度tb℃254.78内外壁平均温度tw℃260.79材料导热系数λW/(m.℃)20/GB308747.210管子外径d1m0.0611管子内径d2m0.0512吸收率a－拟和公式0.3613床辐射放热系数αhW/(m2.℃)σ0a(TR2+Tw2)(TR+Tw)63.814床总放热系数αW/(m2.℃)α=αk+αh154.815床密相区对水冷管的传热系数K管W/(m2.℃)a(θR-tw1)/(θR-tb)152.116水冷壁管外壁温度tw1计℃Kd1ln(d1/d2)(θR-tb)/2λ+tb266.717鳍高hm0.0118鳍厚δm0.00619鳍长Lm1020鳍端温度tw假℃先假定，后校核284.921鳍片平均温度tw℃275.822吸收率a－拟和公式0.3723床辐射放热系数αhW/(m2.℃)σ0a(TR2+Tw2)(TR+Tw)66.224床总放热系数αW/(m2.℃)α=αk+αh157.125材料导热系数λW/(m.℃)Q235-A46.826鳍片传热周界截面积fm20.0627鳍片m值mm-1[aL/(λf)]^0.523.628鳍基温度θ1℃θR-tw1计673.329鳍端温度θ2℃θ1/cosh(mh)654.930鳍端计算温度tw计℃θR-θ2285.131床密相区对鳍片的传热系数K鳍W/(m.℃)a(θR-tw1)/(θR-tb)152.332膜式壁平均传热系数KmW/(m.℃)(K管S+K鳍B鳍)/(S+B鳍)152.1二、结构参数(一)炉膛1密相区耐火层面积Fmnm2111.52折算系数ξmn－0.0753密相区耐火层受热面积Hmnm28.364密相区膜式壁面积Fxm20.05折算系数ξx－16密相区膜式壁受热面积Hxm20.07稀相区耐火层面积Fxnm208折算系数ξxn－0.0439稀相区耐火层受热面积Hxnm20.0010稀相区膜式壁面积Fxm2350.811折算系数ξx－0.57712稀相区膜式壁受热面积Hxm2202.413传热周界m－d1=Φ60,s=801.35314炉膛计算受热面积Hslmm2285.2(二)水冷屏1浇注耐磨料的面积Fnm202折算系数ξxn－0.0433耐磨层计算受热面积Hnm20.004膜式壁面积Fxm2含鳍片，圆周计算05折算系数ξx－0.5776膜式壁计算受热面积Hxm20.07屏计算受热面积Hspmm20.0三、热力计算1可支配热量QDarkJ/kg20194.22化学不完全燃烧热损失q3％0.053机械不完全燃烧热损失q4％4.154灰渣物理热损失q6％0.665热空气温度trk℃1806热空气焓IrkkJ/kg1554.67冷空气温度tlk℃208冷空气焓Ilk0kJ/kg177.29返料器进口过量空气系数az'－先假设后校核0.02510炉膛进口过量空气系数am'－1.211炉膛有效放热量QlsmkJ/kg21915.512炉膛出口烟温θm℃94013炉膛出口烟焓ImkJ/kg8684.914分离器理论燃烧温度θaF℃褐煤、烟煤θm+0，次烟煤、贫煤θm+28，无烟煤θm+5699615分离器理论烟焓IaFkJ/kgθaF9259.016分离器理论循环灰焓IaZkJ/kg灰θaF979.517炉膛出口循环灰焓ImZkJ/kg灰θm918.618分离器烟气焓增ΔIFkJ/kgIaF-Im574.119折算为1kg燃料的分离器循环灰焓增ΔIFZkJ/kg(IaZ-ImZ)Bs/Bj476.520分离器烟气焓增份额xF-ΔIF/Qlsm0.02621分离器循环灰焓增份额xFZ－ΔIFZ/Qlsm0.02222分离器放热份额x－xF+xFZ0.04823炉膛放热份额X－1-x0.95224工质温度tb℃254.725炉膛水冷壁传热温差ΔtZ℃θm-tb685.326水冷壁吸热量QZkJ/kgKmHslmΔtZ/Bj9851.227水冷屏吸热量QspkJ/kgKmHspmΔtZ/Bj0.0281kg燃料燃烧产物向炉膛带入热量QlRkJ/kgφ(XQlsm-Im)12091.329炉膛受热面内工质吸热量QlmkJ/kgQZ+Qsp9851.230误差ΔQ％-18.53四、炉室风压计算(1)配风装置上压力1密相区高度hmm5.852床膨胀度n－103床料高度h0m0.5854床料堆积密度rdkg/m37705配风装置上压力pRmaxPagh0rd4414.4(2)配风装置阻力1热空气温度trkPa154.72热空气密度rkg/m30.8253一次风量Q1kNm3/h60%43183.44风帽数量n个2795单支风帽流量Qm2/s0.06746心管内径dxnm0.057心管空气流速wxm/s34.38Re数Re－57265.09心管进口阻力系数ζ1－0.510进口阻力Δp1Pa242.811风帽罩内径dfnm0.0612心管外径dxwm0.04613环形通道当量直径dεm0.038514环形通道空气流速w环m/s57.815Re数Re－88753.116环形通道转弯处阻力系数ζ环－3.4617环形通道转弯处阻力Δp环Pa4768.218风帽小孔数量n个819小孔直径d孔m0.01620小孔空气流速w孔m/s41.921Re数Re－22369.222小孔出口阻力系数ζ孔－1.9523小孔出口阻力Δp孔Pa1411.024配风装置阻力ΔpPPa6421.9(3)炉室风压ΣΔpPa10836.3EAC－1.0t℃168.0VairNm3/kg#VALUE!VgNm3/kg#VALUE!HgkJ/kg#VALUE!tg℃#VALUE!λW/(m•℃)#VALUE!vm2/s#VALUE!Pr－#VALUE!序号参数符号单位计算公式数值1受热面布置方式－－顺硫2管束布置方式－－3管壁外直径d1m0.0424管壁厚度δm0.00405横向管排数z1排6纵向管排数z2排7横向平均节距s1m8纵向平均节距s2m9横向相对节距σ1－10纵向平均节距σ2－11烟气辐射层有效厚度Sm3.6V/F1.9212受热面积Hm219.813烟气平均流通截面积Fym212.4014当量直径dcm3.3215工质流通截面积Am20.045416管束前烟道深度lzm2.717管束深度lm1.801入口过量空气系数α1－1.222烟道漏风系数Δα－0.003出口过量空气系数α2－1.224烟气进口温度θ'℃940.05烟气进口焓I'kJ/kg8712.46烟气出口温度θ℃先假定，后校核918.07烟气出口焓I'kJ/kg8486.18烟气平均温度θpj℃929.09受热面对流吸热量QdkJ/kg224.610工质流量Dt/h73.811工质入口温度t'℃254.712工质入口压力p'MPa4.2013工质入口焓h'kJ/kg2799.714工质出口温度t℃263.315工质出口压力pMPa4.2016工质出口焓hkJ/kg2832.817工质平均温度t℃259.0二、热力计算一、结构参数受热面名称高过18工质平均流速wm/s21.219工质对流放热系数a2W/(m2•℃)2263.320烟气平均流速wym/s7.3221烟气对流放热系数a1dW/(m2•℃)7.922灰粒子有效直径d3－20.023烟气黑度a－0.43324污染系数εm2•℃/W0.004325管壁温度t3℃416.126烟气辐射放热系数a1fW/(m2•℃)80.32