Ih——灰焓,KJ/Kg;根据底灰温度;
DAar ——当量灰份,%;
DQar——锅炉可支配热量,KJ/Kg。
6.燃烧产物热平衡方程式
当燃料及其燃烧所需的空气进入炉膛发生燃烧后,含碳灰粒飞出炉膛,大于分离切割粒径d99的颗粒被分离器捕集,经回料器返回炉膛燃烧,而小于分离切割粒径d99的颗粒飞入尾部烟道,成为锅炉飞灰。对循环流化床锅炉而言,大部分灰不是一、二次而是多次反复通过炉膛、分离器或外置式热交换器(EHE)及回料器,这部分灰称为循环灰。
6.1 循环灰量: Bs?anBAar (6-1)
式中:Bs——循环灰量,kg/h;
??(1?n)ImZ??nImE? (6-2) 6.2 炉膛进口循环灰焓: IZE6.3 炉膛循环灰焓增?ImZ=
BS???IZE?? (6-3) ?ImZBj式中:?ImZ——炉膛循环灰焓增,kJ/kg; Bs——循环灰量,kg/h;
Bj ——计算燃料消耗量,kg/h;
??——炉膛出口循环灰焓,kj/kg,根据其灰温,即炉膛出口烟温?m?? Imz
?——炉膛进口循环灰焓,kj/kg。 IZE6.4 炉膛有效放热量
100?q3?q4?q600?Irk???Z?Ilk?Ilk??m??E (6-4)
100?q4mQls=Qnet,arm式中:Qls——炉膛有效放热量,kJ/kg;
.专业.专注.
Qnet,ar——燃料收到基低位发热量,kJ/kg;
q3,q4,q6——分别为锅炉机组可燃气体未完全燃烧热损失,固体未完全
燃烧热损失和灰渣物理热损失,%;
??m——炉膛进口过量空气系数; I?rk——炉膛进口热空气焓,kJ/kg; ??Z
——回料器进口过量空气系数; ??E
——EHE进口过量空气系数; I0lK——冷空气焓,kJ/kg;
6.5 炉膛放热份额 X=1-x 6.6 烟气的焓增 ?IF=IaF?I?m? 式中:?IF——分离器烟气焓增,kJ/kg;
I?m?——炉膛出口烟焓,kJ/kg; IaF——分离器理论烟焓,kJ/kg;
6.7 折算成1kg燃料的分离器循环灰焓增
?IBSFZ?B?IaZ?I?mZ?? j式中:?IFZ——分离器循环灰焓增,kJ/kg;
6.8 分离器放热份额 x??IF??IFZQm??IF?IFZQm?m?xF?xFZlslsQls x?IFF?Qm (6-9) ls x?IFZFZ?Qm (6-10) ls式中:x——分离器放热份额; .专业.专注.
6-5)
6-6) 6-7) (6-8) ((( ?IF——分离器烟气焓增,kJ/kg; ?IFZ——分离器循环灰焓增,kJ/kg;
mQls——炉膛有效放热量,kJ/kg ;
xF——分离器烟气焓增份额; xFZ——分离器循环灰焓增份额;
????m???Z???E? (6-11) 6.9 炉膛出口过量空气系数 ?m??——炉膛出口过量空气系数; 式中:?m?——炉膛进口过量空气系数; ?m?——回料器进口过量空气系数; ?Z
?——EHE进口过量空气系数; ?E
7.炉膛及EHE的传热系数
循环流化床锅炉的灰循环倍率不仅影响燃烧,而且影响传热。炉膛及EHE的传热系数是其热力计算的关键数据。炉膛计算受热面积Hmj,是由传热周界来确定的。根据不同的传热周界,会得出不同的计算受热面积,由此测得的传热系数Km也有所不同。因此,在进行炉膛传热计算时,首先要确定其计算受热面积Hmj。
表7-1 炉膛各区域各种形式受热面积折算系数
名称 数值
?mn 0.075 ?m 1.0 ?x 0.577 ?xn 0.043 7.1 循环流化床辐射放热系数
2)(TR?TW) (7-1) ?h??0a(TR2?TW 式中:?h——循环流化床辐射放热系数,kJ/?m2?h??C?; .专业.专注.
?0——斯忒藩-玻耳兹曼常数,2.077?10?7kJ/?m2?K4?;
a——吸收率;
TR——床温,K;
TW——炉膛膜式水冷壁绝对温度,K;
7.2 炉膛膜式水冷壁传热系数: Km?K管S?K鳍B鳍 (7-2)
S?B鳍 式中:K管——流化床密相区对水冷壁的传热系数,kJ/?m2?h??C?;
K鳍——流化床密相区对鳍片的传热系数,kJ/?m2?h??C?;
S——水冷管的传热周界,m;
B鳍——鳍片的传热周界;
7.3 水冷管外壁温度和管壁温度
??lnd1? td21?W1?K管d1????(?R?tb)?tb (7-3) ?2??2d2???? td1W2?K管?(?R?tb)?tb (7-4)2d27.4 流化床总放热系数: ???k??h (7-5)7.5 床密相区对水冷管或汽冷管的传热系数
K?(?R?tW1)管?? R?tb7.6 水冷管外壁壁温
lnd1td2
W1?Kd12?(?R?tb)?tb .专业.专注.
7-6)
(7-7)
(?2??1emh7.7 鳍端温差
?1?12???e?mhemh?e?mhcosh(mh)2 (7-8)
?????R?tW???? (7-9) 7.8 床密相区对鳍片的传热系数 K鳍??R?tb8.循环流化床锅炉机组热力计算
热力计算的目的是设计一台“安全、经济、稳定”的锅炉,或是较核一台已投运锅炉的经济性和安全性。
设计循环流化床锅炉时,所作的热力计算的程序如下: (1) 燃料燃烧及脱硫计算 (2) 锅炉机组热平衡计算 (3) 炉膛的布置及热力计算 (4) 过热器的布置及热力计算 (5) 汽水测及烟气测的热平衡计算 (6) 省煤器的布置及热力计算 (7) 空气预热器的布置及热力计算 (8) 汇总
8.1 排烟热损失
0?100?q4?IPy??PyIlkQ2q2?D?100%??100% (8-1) DQarQar??式中:IPy——在相应的过量空气系数?Py和排烟温度?Py状况下的排烟焓,kJ/kg;
0Ilk——冷空气焓,kJ/kg; DQar——锅炉可支配热量,kJ/kg;
表8-1 q3推荐值
燃料 .专业.专注.
q3(%) 燃料 q3(%)