烟气特性表
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第1章热力计算SHL20-2.5/400燃用生物草锅炉设计1.1设计任务1)锅炉额定蒸发量:5.556kg/s(20t/h)。
2)蒸汽参数:锅筒内蒸汽压力:2.7MPa。
过热器出口蒸汽压力:2.5MPa。
过热器出口蒸汽温度:400℃。
3)给水温度:105℃。
4)给水压力:2.8MPa。
5)排污率:5%。
6)排烟温度:160℃。
7)预热空气温度:130℃。
8)冷空气温度:20℃。
1.2燃料特性1.燃料名称:能源草。
产地:浙江兰溪2.燃料工作基(应用基)成分碳C ar=23.87%氢H ar =2.90%氧O ar=21.32%氮N ar=0.69%硫S ar=0.06%水分M ar=47.00%灰分A ar=4.16%挥发分V ar=75.80%3.燃料低位发热量Q net.ar=7574.56kJ/kg1.3 辅助计算1.3.1 空气平衡烟道各处过量空气系数,各受热面的漏风系数,列于表3-1中。
炉膛出口过量空气系数按表2-4[2]取。
烟道中各受热面的漏风系数按表4-5[4]取。
表3-1烟道中各处过热空气系数及各受热面的漏风系数1.3.2 燃烧产物容积及焓的计算1.3.2.1 理论空气量及 α=1时燃烧产物容积的计算表3-2理论空气量及燃烧产物容积计算表烟道名称 过量空气系数 漏风系数 炉膛 1.4 0.1 凝渣管 1.4 1.4 0 过热器 1.4 1.45 0.05 锅炉管束 1.45 1.50 0.05 省煤器(钢管) 1.50 1.60 0.1 空气预热器1.601.700.1序号 名称 符号单位 计算公式或来源 数值 1 空气理论容积0VNm 3/kg arar ar ar O H S C 0333.0265.0)375.0(0889.0-++ 2.18 2 理论容积 2RO V Nm 3/kg )375.0(01866.0ar ar S C +0.45 3理论容积 2N V ︒Nm 3/kg1008.079.0ar oN V +1.734理论容积2°H OV Nm 3/kg oar ar V M H 0161.00124.0111.0++0.941.3.2.2 不同过量空气系数下燃烧产物的容积及成分不同过量空气系数下燃烧产物的容积及成分见表3-3。
作业(一)已知:某台锅炉燃烧烟煤,煤的元素分析成分为:C ar=55.43%、H ar=3.09%、O ar=4.13%、N ar=1.34%、S ar=0.34%、A ar=27.74%、M ar=7.93%、V daf=20.19% 低位发热量为Q ar,net =21270kJ/kg,飞灰系数αfa=0.9。
按照烟气的流程锅炉的各受热面名称及漏风系数如下:炉膛出口及屏式过热器α〃=1.2 800~2200℃高温对流过热器Δα = 0.05 500~1000℃高温对流再热器Δα =0.03 400~900℃低温再热器Δα =0.03 300~800℃省煤器Δα =0.03 200~600℃空预器热段Δα =0.1 100~400℃空预器冷段Δα =0.1 100~400℃求:1.理论空气量三原子气体容积3.理论水蒸汽容积4.理论氮气容积5.理论烟气容积6.烟气特性表(按各级受热面的进、出口平均过量空气系数αa v计算)7.烟气焓温表(按各级受热面的出(进)口过量空气系数α”计算)附1(烟气特性表示例):附2(烟气焓温表示例)作业(二)已知某台煤粉锅炉,采用固态排渣方式。
额定蒸发量D=420t/h,再热蒸汽流量350 t/h过热蒸汽压力P sh=13.7Mpa,过热蒸汽温度t sh=540℃,给水压力P fw=15.6MPa,给水温度t fw=235℃,再热蒸汽进入锅炉时压力/温度2.5 MPa/330℃再热蒸汽出锅炉时压力/温度2.3 MPa/540℃排污率p bl=3%,汽包压力P drum=14.8Mpa,排烟温度θexg=135℃,冷空气温度t ca=30℃飞灰和灰渣含碳量均为C fa=C sl=5%,q3=0.5%。
求:锅炉热效率,燃料消耗量,计算燃料量,保热系数。
注:压力均为表压,其它参数参考作业(一)。
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。
烟气热物理性质 (烟气成份:RCO2=0.13; RH2O=0.11 ;RN2=0.76)附:湿空气干、湿球温度对照表水的汽化热为40.8千焦/摩尔,相当于2260千焦/千克天然气是一种无毒无色无味的气体,其主要成份是甲烷,天然气的低热值为34.91MJ/Nm3。
天然气(甲烷)的密度在0℃,101.352Kpa时为0.7174Kg/Nm3,相对密度(设空气的密度为1)为0.5548,天然气约比空气轻一半,完全燃烧时,需要大量的空气助燃。
1立方米天然气完全燃烧大约需要9.52立方米空气。
如果燃烧不完全,会产生有毒气体一氧化碳,因而在燃气器具使用场所,必须保持空气流通。
在封闭空间内,天然气与空气混合后易燃、易爆、当空气中的天然气浓度达到5-15%时,遇到明火就会爆炸,因而一定要防止泄漏。
天然气的密度定义为单位体积气体的质量。
在标准状况(101325Pa,15.55℃)下,天然气中主要烃类成分的密度为0.6773Kg/m3(甲烷)-3.0454Kg/m3(戊烷)。
天然气混合物的密度一般为0.7-0.75Kg/m3,其中石油伴生气特别是油溶气的密度最高可达1.5Kg/m3甚至更大些。
天然气的密度随重烃含量尤其是高碳数的重烃气含量增加而增大,亦随CO2和H2S的含量增加而增大。
天然气的相对密度是指在相同温度、压力条件下天然气密度与空气密度的比值,或者说在相同温度、压力下同体积天然气与空气质量之比。
天然气烃类主要成分的相对密度为0.5539(甲烷)-2.4911(戊烷),天然气混合物一般在0.56-1.0之间,亦随重烃及CO2和H2S的含量增加而增大。
在标准状况下,天然气的比重与密度、相对比重与相对密度在数值上完全相同。
天然气中常见组分的密度和相对密度值如表所示。
天然气在地下的密度随温度的增加而减小,随压力的增加而加大。
但鉴于天然气的压缩性极强,在气藏中,天然气的体积可缩小到地表体积的1/200-1/300,压力效应远大于温度效应,因此地下天然气的密度远大于地表温压下的密度,一般可达150-250Kg/m3;凝析气的密度最大可达225-450Kg/m3。
姓名:庞潇专业:学院:姬爱民指导老师:10热能与动力工程2班220t/h燃贫煤煤冶金与能源学院锅炉热平衡及燃料口速度,3烟气焓100022022410.0891*******.4881725821.6175110024582690.28115457192.4391926917.3538120027172973.756516967895.38921311014.995180043044710.728264212299.334581647.045190045725004.054280513058.1236891757.071200048445301.758296413798.3139271870.43表A 3 烟气焓温表5.0⨯5.0355.1)04.⨯⨯5.7974.⨯)1714=c ]89.3349.2414.++04.7卫燃带燃烧器A 2--A AVkg(kJ )()(''10''1ϑϑ--gl h Q ζ21A ⨯H 1A -'lϑ273''''+=ϑT ld h AA -+1y h q a e --1aha1hd T )4K *kgkJ屏的结构数据计算)042.0974.⨯10162nd ⨯⨯⨯π⎪⎪⎭ ⎝-⎪⎪⎭ ⎝-100037.011.02.102.102pj O H rpskgkJ高温对流过热器结构尺寸热量kgkJnzdgdjpj A aQBt6.3) (2 1++εdg序号名称符号单位结果1布置3243横向节距804纵向节距485横向节距比2.56纵向节距比 1.57横向排数1018纵向排数24公式及计算错列,逆流,双面进水高温省煤器的结构尺寸2管子尺寸dmmφ⨯ss S 1mm ss S 2mm1σd S ss /12σdS ss /2ss n 1ssn 2序号名称符号单位结果1进口烟气温度℃637.62进口烟气焓7781.3653出口烟气温度℃4854出口烟气焓6131.0175高温省煤器吸热量1671.9476减温水量120007高温省煤器水流量2080008炉膛有效辐射放热量14442.79屏区受热面总对流吸热量2196.598610凝渣管对流吸热量011高温过热器区域总对流吸热量2687.978512低温过热器对流吸热量1297.235见表4-6见表4-7见表4-9见表4-11先估后校查焓温表见表3-91~4通用,5~18低温省煤器计算时采用公式及计算即低温过热器出口烟气温度高温省煤器的热力计算即低温过热器出口烟气焓ssϑ'yssh' kgkJ/ssϑ''yssh''kgkJ/ssdlQ kgkJ/)()(ss为理论冷空气焓为漏风系数,其中lklkyssyhhhhααϕ∆∆+''-'jwD hkJ/21jwjwDD+ssD hkJ/jwDD-fQ1kgkJ/dpqQ kgkJ/dnzQ kgkJ/dggQ kgkJ/dgdlQ kgkJ/序号名称符号单位结果1布置32 4公式及计算错列、逆流、双面进水、双层管圈低温省煤器的结构尺寸2管子尺寸dmmφ⨯xslxsl1εα+序号名称符号单位结果1转子内径74漏风系数0.25转子转速28理论空气量 6.559进口烟气温度℃38010进口烟气焓4804.90211出口烟气温度℃13812出口烟气焓1931.50613空预器的总吸热量2903.586815空气入口温度℃30取用考虑隔板、横挡板、中心管所占活截面考虑蓄热板所占据的活截面查表查焓温表( + )/2给定259即低温省煤器出口烟气温度即低温省煤器出口烟气焓给定7系数0.91214烟气平均温度℃0.3336系数0.915空气冲刷120取用3空气冲刷面积份额回转式空气预热器的传热计算2烟气冲刷面积份额0.5公式及计算查回转式空气预热器转子内径系列表取烟气冲刷1802n D my xk xα∆nmin/r h K b K V kgm /3'θ'h kgkJ /"θ''hkgkJ /QkgkJ /)()(00为理论冷空气焓为漏风系数,其中lk lk h h h h ααϕ∆∆+''-'pjθ'θ"θ't高温过热器(冷、热段)780780459.631459.2877480215介质出口温度2介质进口温度410328258.749低温省煤器1烟气出口温度1077930637.6485380220t/h燃用贫煤煤粉锅炉热力计算结果汇总表序号名称炉膛屏式过热器低温过热器高温省煤器54028.646232.235烟气平均流速 4.429810.970413.23857.48812.097469.8155499.6494.78106.51223.96218.369附加受热面积41.091288.871312.4241388.46510总传热量(包括附加传热量)2196.59861297.2351728.96259.43548受热面积164.64690.63911.363732.847传热系数98.52453342.3926平均温压571.6845357.453281.041200.1894介质平均流速26.975910.6913介质出口温度459.631360293.565244.942贫煤煤粉锅炉本体设计空气预热器出口热空气的过量空气系数为:06.104.01.02.1=--=∆-∆-=''f l l kyαααβ燃烧器特性ⅠⅠO H C 2984406.39210127.58714366975.657211929.111097453.06111253.134********.031513255.8021206498.07812382.21917548520.405814584.3782186902.81819559.894273013261.52123115.0162386985.41820804.659289714072.75724604.62925121037.45622007.953306514888.85126023.1795.0355.1)04.7⨯⨯5.7974.1⨯)]89.3349.2414.17++卫燃带燃烧器A 2--+A A结果1.20.10.1372 3822.4 297.6 4172.828516.12160118740.4075 0.3051100)lkzfhα∆73''1+=ϑ18689.70.450.980.4410.44110.4417.2440.10.06750.2143.0440.01770.4781319.61181.8470.173''1+=ϑycld h c q A A A A A -+++2)100037.0''1T2.6 0.84814442.7 1504893160000 140000-23 13997.95 0.9271077 273-)(104211KmW*-)A()042+-7⨯⨯.1.09745.7。
烟气热物理性质(烟气成份:R CO2=0.13;R H2O=0.11 ;R N2=0.76)附:湿空气干、湿球温度对照表水的汽化热为40.8千焦/摩尔,相当于2260千焦/千克天然气是一种无毒无色无味的气体,其主要成份是甲烷,天然气的低热值为34.91MJ/Nm3。
天然气(甲烷)的密度在0℃,101.352Kpa时为0.7174Kg/Nm3,相对密度(设空气的密度为1)为0.5548,天然气约比空气轻一半,完全燃烧时,需要大量的空气助燃。
1立方米天然气完全燃烧大约需要9.52立方米空气。
如果燃烧不完全,会产生有毒气体一氧化碳,因而在燃气器具使用场所,必须保持空气流通。
在封闭空间内,天然气与空气混合后易燃、易爆、当空气中的天然气浓度达到5-15%时,遇到明火就会爆炸,因而一定要防止泄漏。
天然气的密度定义为单位体积气体的质量。
在标准状况(101325Pa,15.55℃)下,天然气中主要烃类成分的密度为0.6773Kg/m3(甲烷)-3.0454Kg/m3(戊烷)。
天然气混合物的密度一般为0.7-0.75Kg/m3,其中石油伴生气特别是油溶气的密度最高可达1.5Kg/m3甚至更大些。
天然气的密度随重烃含量尤其是高碳数的重烃气含量增加而增大,亦随CO2和H2S的含量增加而增大。
天然气的相对密度是指在相同温度、压力条件下天然气密度与空气密度的比值,或者说在相同温度、压力下同体积天然气与空气质量之比。
天然气烃类主要成分的相对密度为0.5539(甲烷)-2.4911(戊烷),天然气混合物一般在0.56-1.0之间,亦随重烃及CO2和H2S的含量增加而增大。
在标准状况下,天然气的比重与密度、相对比重与相对密度在数值上完全相同。
天然气中常见组分的密度和相对密度值如表所示。
天然气在地下的密度随温度的增加而减小,随压力的增加而加大。
但鉴于天然气的压缩性极强,在气藏中,天然气的体积可缩小到地表体积的1/200-1/300,压力效应远大于温度效应,因此地下天然气的密度远大于地表温压下的密度,一般可达150-250Kg/m3;凝析气的密度最大可达225-450Kg/m3。
理论空气量 5.735 5.735 5.735 5.735 5.735理论三原子气体容积 1.0726 1.0726 1.0726 1.0726 1.0726理论水蒸气容积0.6590.6590.6590.6590.659理论烟气容积 6.268 6.268 6.268 6.268 6.268理论氮气容积 4.536 4.536 4.536 4.536
项目名称符号单位l.hp dlgr gzr
烟道进口过量空气系数 1.2 1.2 1.25
烟道出口过量空气系数 1.2 1.25 1.28
烟道平均过量空气系数 1.2 1.225 1.265
过剩空气量 1.1470 1.2904 1.5198
水蒸气容积0.66220.66260.6633
烟气总容积7.43357.57927.8122 RO2气体占烟气容积份额0.14430.14150.1373
水蒸气占烟气容积份额0.08910.08740.0849
三原子气体和水蒸气占烟气容积总份额0.23340.22890.2222
烟气质量9.837910.025110.3247飞灰无因次浓度0.01450.01420.0138
项目名称符号单位l.hp dlgr gzr
烟道进口过量空气系数 1.2 1.2 1.25烟道出口过量空气系数 1.2 1.25 1.28烟道平均过量空气系数 1.2 1.225 1.265过剩空气量 1.1470 1.2904 1.5198水蒸气容积0.66220.66260.6633烟气总容积7.43357.57927.8122 RO2气体占烟气容积份额0.14430.14150.1373水蒸气占烟气容积份额0.08910.08740.0849三原子气体和水蒸气占烟气容积总份额0.23340.22890.2222烟气质量9.837910.025110.3247飞灰无因次浓度0.01450.01420.0138
5.735
1.0726
0.659
6.268
4.536
dzr.psm sm ky
1.28 1.31 1.34
1.31 1.34 1.54
1.295 1.325 1.44 1.6918 1.8639
2.5234 0.66370.66420.6661 7.98718.16198.8320 0.13430.13140.1214 0.08310.08140.0754 0.21740.21280.1969 10.549410.774111.6355 0.01350.01320.0122
dzr.psm sm ky
1.28 1.31 1.34
1.31 1.34 1.54
1.295 1.325 1.44
1.6918 1.8639
2.5234
0.66370.66420.6661
7.98718.16198.8320
0.13430.13140.1214
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0.21740.21280.1969 10.549410.774111.6355
0.01350.01320.0122。