卧式燃油燃气蒸汽锅炉设计资料

1、卧式燃油燃气蒸汽锅炉设计设计指标：1.型号 WNS2-1 -YCQT2设计热效率90%3. 炉型：卧式、波纹炉胆、三回程烟管（螺纹管）、湿背式顺流4. 烟管公称直径051x3、流速ue（1620）Es5. a = 1.03 1.10 pl = 1.293kg/曲 Q?=1.34Ag/曲273 P（叭）Py Py 273 +rv 0.16. 给水温度tgs = 20 C7. 排污率q = 5%8滞水率W二4%9.空气温度q =20 C一、热工计算1、空气平衡计算按设汁指标5选取炉膛出口过量空气系数=1. 08,按工业锅炉设备第60页表3-1选取各项受热面烟道的漏风系数进行空气平衡计算，编制空气平

2、衡表，见表表1空气平衡表锅炉受热而过量空气系数漏风系数进口 a出口/炉膛1.021. 100. 082、理论空气量和理论烟气量讣算，见表2査V工业锅炉设备第43页表2-14知0号轻柴油Car=85. 55% Har二1349% 0ar=0. 66Nar=0. 04% Sar=0. 25% Aar=0. 01% Mar=0%表2理论空气量和理论烟气量计算序项目符号计算或数据来源数值单位号1理论空气量0. 0889 (Car+0. 375Sar ) +0. 265Har-0. 03330ar= 0.0889 x(85.55 + 0.375 x 0.25)+0.265 x 13.49 - 0.033

3、3 x 0.6611. 169m51 kg2二氧化物体积%0.01866 (Car+O.375Sar ) = 0.01866 x(85.55+ 0.375 x0.25)1.598m51 kg3理论氮气量V0VN20.008 Na + 0.79V =0.008 x 0.04 + 0.79 x 11698. 824m51 kg4理论水蒸气量vVH2OO.lllHar +0.0124Mar + 0.0161V= 0.111 x 13.49 +0.0124 x0 + 0.0161 xll.1691.677m51 kg5理论烟气啟vyVr2 + V蛊 + v2o = 1.598 + 8.824 +1.6

4、6712. 089nv Ikg3、各受热而烟道中烟气特性汁算，见表3表3锅炉各受热面烟道中烟气特性计算序 号项目符号计算公式单位炉膛及凝渣管1平均过量空气系数a a )十2l02实际水蒸气量百20%+0.0161(旳-1皿m3 / kg1.6953实际烟气虽VyVRO2+V2+VH2o+(aPj-l)Vm3 / kg13.2164vRO2体积分数rRO2VRO2-Vy02095H2O体积分数rH2OVH2o-Vy0.12696三原子气体体 积分数召rROl + rH2O0.24787烟气质量G1皿+1.306如皿100Pj Kkg/kg17.0358标准状态下烟气密度fl Aa+1.306a

5、v仆：Vy I 100PJ KJ ykg/m31.28904、空气焰和烟气焰计算，见表4其中（c&）3、（c&）、2、（c&）H2。、（c&）K查V工业锅炉设备第81页表34获得表4烟气焙温表单位kJ/kgRO2hN2hllH2Ohh、=/i(a-lK0/v .VN2v 、1120VRO2 h RO2 + h N2C(c&)oO2(c&)N2(c&)h2O+%V3)ktz = 1.1100271.71147.1253.21671.41474.31818.82005722294.2509.83376.12971.03673.2300893.33459.0776.55128.84501.15578

6、.94001233.74650.21049.86933.76053.67539.15001591.65859.11333.28783.97639.69547.96001954.47094.51621.710670.69270.311597.67002334.78347.51923.512605.710945.61370038002723.09644.62240.514608.112621.015870.29003117.710968.22555.716641.614307.518072.410003518.812300.72892.818712.316038.720316.211003927.

7、913633.13230.020791.017814.622572.512004341.814965.53573.722881.019590.424840.013004757.216333.23932.625023.021366.327159.614005179.117736.24290.027205.323198.02952515005599.419104.04662.129365.525018.631867.416006021320507.05034.431562.726839.134246.617006450.021910.05413.433773.428670.836640.51800

8、6877.823313.05799.135989.930491.439039.019007306.12475136186.538243.932356.641479.620007740.72615436585.640480.634233.043903.95、锅炉热平衡及燃料消耗量计算，见表5表5锅炉热平衡及燃料消耗量计算序号项目符号计算或数据来源数值单位1燃料低位发热量Qnel. V ar计算41920kJ/kg序号项目符号计算或数据来源数值单位2冷空气温度hk给左20C3理论冷空气焰V(ct)lk =11.169x132.4 x 0.2295.76kJ/kg4排烟温度先假定，后校核200C5排

9、烟焙hPy根据及Qpj=1.10,査表4烟气焙温表2975.2kJ/kg6排烟热损失(12hpy 尽Qncl V. ar _ 29752-1：4191-如 1x100.100730x294.9 .xlxlOO2068%7气体未完全燃烧热损失查工业锅炉设备第226页表5-4选取0.5%8散热损失查工业锅炉设备第91页表3-9选取3%9燃料收到基灰分Aar给左0.01%10锅炉总热损失Nq92 十 q 3 + q =6.18+0.5+39.68%11锅炉热效率7100-7 = 100-9.689032%12饱和水焙%按片“ = lMPa,查饱和水蒸气表762.8kJ/kg13饱和蒸汽焙饥按. =

10、lMPa,查饱和水蒸气表2777.7kJ/kg14汽化潜热r按q$ = lMPa,查饱和水蒸气表2014.8kJ/kg15给水熔g按Pgs =唧匕口 =20 aC査未饱和水与过热蒸汽表84.8kJ/kg16锅炉排污量QpwDPpw = 2x 0.050.1t/h17蒸汽湿度w给泄4%18锅炉有效利用热量Qgi4 hp 100=2( 2777.7-84.8、+ Dpwk - hgs )x IO3/2014.8x4、c 一+0.1(762.8100丿5292416kJ/h-84.8)xl0319燃料消耗量B=5292416xlOO3600Qg“3600 x 90.32x419200.0388kg/

11、s20计算燃料 消耗量BjMl 血_ bI 100 丿0.0388kg/s21保热系数01-幺=1_3 + 590.32 + 30.968二.锅炉换热计算6、锅炉炉胆传热计算表6锅炉炉胆传热计算序 号名称符 号单位公式结果1锅炉输入热量2kJ/kg设计给定Q“=Qw419202计算燃料消耗量Bjkg/h热平衡计算144.723保热系数(p热平衡计算0.9674炉胆出口过量 空气系数X选取1.105炉胆漏风系数Aaz选取0.006冷空气温度hkC选定207冷空气焙龙kJ/kg查温焙表294.98热空气温度frkC设计209热空气焙kJ/kg查温焙表294.910空气带入炉内 热量GkJ/kg32

12、4.411炉胆入炉热量Q.kJ/kg0 100 眾 S +4100 %42034.812绝热燃烧温度5C查温焙表1922.913绝热燃烧绝对 温度Ku + 2732195.914炉胆出口温度C假定100015炉胆出口绝对 温度T：Ku； + 273127316火焰绝对平均 温度抵K“+丄一 TJ41494.517炉胆壁温Clbh +90283.35518炉胆绝对壁温Kth + 273556.35519炉胆出口烟焙1；kJ/kg查温焙表20316.220辐射和对流换 热系数CkW/(m2k)设计选取12.3621辐射和对流的 有效面积比AW汁算5.02422烟气放热量QkJ/kg0(0/ -21

13、001.923烟气传热量QcrkJ/kg20994.324计算误差%1 ”X100Qrp0.0367、对流受热面计算本锅炉为湿背式带回燃式的三回程锅壳式锅炉，对流受热面分第一烟管管束, 第二烟管管束，其中第一管束烟管为螺纹管，第二管束烟管采用光管，省煤器为 常规光管，具体的计算结果参看下表：表7. 1第一管束结构计算厅；号名称符号单位公式结果1螺纹管节距tmm设计选取72. 002螺纹管槽深emm设计选取2.003螺纹管的内径drmm设计选取51.004螺纹管的根数Nr设计选取1015光管的内径dgmm设计选取51.006光管的根数Ng设计选取0. 007拉撑管的内径dlmm设计选取51.00

14、8拉撑管的根数N1设计选取0.009螺纹管烟气流通面积Frm20.785胪 Nr0. 1910光管烟气流通面积Fgm20.785- Ng0.0011拉撑管烟气流通面积Flm2O.785t7/2-7V/0.0012纵向冲刷管长度Lm设计选取2.0013螺纹管传热面积HrmLNr32. 3514光管传热面积Hgm2mlg L Ng0.0015拉撑管传热面积Hlm:mil L Nl0.0016烟气总流通面积Fdm2Fr+Fg+Fl0. 1917总传热面积Hdm;Hr+Hg+Hl32. 35表7. 2第一管束热力计算序号01称符号单位公式结果1入口烟温C设计给定10002入口烟熔rkg/h查温焙表20

15、316. 23出口烟温 一C假定2704出口烟焙rkg/h查温熔表007. 95管束出口估量空气系数叫选取1. 106管束漏风系 数选取0. 0007冷空气温度hkC选取208冷空气熔kj/kg查温熔表294.99保热系数(P热平衡计算0. 96710管束热平衡 入量Q讪kj/kg血厂厂）14803. 1111平均烟气温 度upC(3+ 3)263512大端温度C3- Gh82013小端温度C9014对数温度A/C（兌 一330.415平均烟气流量Wm/ s/p+2733600 Fd2739.316烟气的普朗 特数Pr查烟气特性表0.61817烟气运动粘 性系数um2 Is查烟气特性表0. 0

16、000918烟气导热系 数2kW/(m-c)查烟气特性表0. 07619光管或拉撑 管雷诺数RegV20螺纹管雷诺 数RegwdrV6208.57621比值R1Ydv1.41222比值R2%0. 03923光管对流换 热系数叭kW/(m2-c)0.023./Pr04 dg0. 00024螺纹管对流 换热系数%kW/(m2/、-0.08 /X 0.112y)(自xRer0 9260. 07825烟气的总对流换热系数叫kW/(m2-c)aHg +arHrHg+Hr0. 07826工质温度与 管壁温差dtC6060. 00027管壁温度hC% + 6024028烟气压力卩MPa0. 10. 1002

17、9水蒸气体积 份额rH,O巾2。0. 12730三原子气体 体积份额qrRO2 + rHzO0. 24831烟气容积vyml kgV；+1.061(-l)V13.21632三原子气体 辐射减弱系数叫1 /(MPcf m)3 + 273 (1-0.37 卩)x1002.47+ 5.06巾、。(:一1尤如15. 04633飞灰辐射减 弱系数idi0. 00034气体介质吸 收力KpS(kq+kh)ps(s = O9dg)0. 06935烟气黑度1-严0. 06736温度比T0+273色+2730. 58837烟气辐射放 热系数afkW/(m2-c)5.1 xlO_,v(+273)3x(l + r2

18、)(l + r)X0. 00538热有效系数屮估取0. 68039总传热系数KkW/(m2-C)0(s +勺)0. 05640主受热面传 热量Qcrkj/kgKHdf14888.641主受热面传 热误差A%100Qrp0. 58表7. 3第二光管结构计算W；号名称符号单位公式结果1螺纹管节距tmm设计选取0.002螺纹管槽深mm设计选取0. 003螺纹管的内径drmm设计选取51.001螺纹管的根数Nr设计选取0. 005光管的内径dgmm设计选取51.006光管的根数Ng设计选取91.007拉撑管的内径dlmm设计选取0.008拉撑管的根数N1设计选取0.009螺纹管烟气流通面积Frm20.

19、785胪 Nr0.0010光管烟气流通面积Fgm20.785- Ng0. 1411拉撑管烟气流通面积Flm2O.785t7/2-7V/0.0012总想冲刷管长度Lm设计选取2. 7013螺纹管传热面积Hrm2mlr-L-Nr0.0014光管传热面积Hgm27oJg L Ng39. 3515拉撑管传热面积Hlm:创L Nl0. 0016烟气总流通面积Fdm2Fr+Fg+Fl0. 1417总传热面积Hdm2Hr+Hg+Hl39. 35表7. 4第二光管热力计算序号名称符号单位公式结果1入口烟温C设计给定2702入口烟焰rkg/h查温熔表5007. 93出口烟温9C热平衡计算2084出口烟焙rkg/

20、h查温熔表3825.75管束出口估量空气系数气选取1. 1006管束漏风系a选取0. 000数7冷空气温度C选取208冷空气焙kj/kg查温焙表294.99保热系数(P热平衡计算0. 96710管束热平衡 入量Q化kj/kg卩（厂厂）1143.211平均烟气温 度5C(3+ 3)223912大端温度C3-心9013小端温度C3-心2814对数温度Arc（皿一53. 115平均烟气流 量wm/s巧匕.,+2733600 Fd2737. 1216烟气的普朗 特数Pr查烟气特性表0. 65917烟气运动粘 性系数um2 / s查烟气特性表0. 0000418烟气导热系 数AkW/(m-c)查烟气特性表0. 04519光管火拉撑 管雷诺数Reg血gV11460.96320螺纹管雷诺 数RegwdrV11460.96321比值R1%0. 00022比值R20. 00023光管对流换 热系数叭kW/(m2 -c)0.023 A Re 08 pr 04 dg0. 03024螺纹管对流 换热系数JkW/(m2 -c)无螺纹烟管0. 00025烟气的总对流换热系数kW/(m2 -c)jHg +arHrHg+Hr0. 03026工质温度与 管壁温差dtC6060. 00027管壁温度Ca +6024