锅炉燃气热力计算zzzz

1、WNS2-1.25-Y(Q)WNS2-1.25-Y(Q)全自动燃油（气）蒸汽锅炉热热力力计计算算书书（燃燃气气） 计 算： 校 核： 审 核：二一三年十一月目 录.锅炉规范.燃料特性.理论空气量，烟气理论容积的计算.各受热面烟道中烟气特性表.锅炉热平衡及燃料消耗量计算.炉膛热力计算.第二回程螺纹烟管.第三回程螺纹烟管.节能器热力计算.热力计算汇总表 依据：锅炉机组热力计算标准方法 上海工业锅炉研究所二一年编印(73版编译)WNS2-1.25-Y(Q)锅炉热力计算.锅炉规范：1额定蒸发量Dkg 20002额定蒸汽压力PMPa1.253额定蒸汽温度 t1194.004节能器出口温度 t248.05

2、给水温度 t206冷空气温度tl k20.燃料特性：CH4%95Cmhn%2.4H2%1应用基成分 %CO %0.1CO2%0.5N2%1O2%0H2S mg/m3400Smg/m3100H2Omg/m31 Qnet.pKJ/m335588.理论空气量，烟气理论容积的计算：序号名 称符号单位计算公式结果1理论空气重量V0m3/m3=0.04760.50.1+0.51+4.2400100000010000029532.47100100000100000009.41292N2 理论容积VN20m3/m3 0.0110.799.41297.44623RO2理论容积VRO2m3/m3 =0.01（0.

3、5+0.1+95+2.40.98004H2O理论容积VH2O0m3/m3 0.01129522.40.01619.41292.1095.各受热面烟道中烟气特性表：序号名 称符号单位计算公式或来源数 值1出口过量空气系数 给定1.12漏风系数给定0.13实际水蒸气容积VH2Om3/m3 =2.10950.01611.117.44622.12474烟气总容积Vym3/m3 =0.9800+7.4462+2.1095=1.1-19.412911.47705RO2容积份额rRO2 =0.980011.47700.0854序号名 称符号单位计算公式或来源数 值OKoOHOHVVV) 1(0161. 02

4、2-+=aOKOHoNoORyVVVVV) 1(222-+=ayoROROVVV/22=-+S+-254242107)4(2102.421210476.0OSHCnmCHSHHCOnm=+0279. 0100VN)(0 1 . 02nmddHCC OC OS+=+S+020161. 0)2(01. 0KnVCmHnH6H2O容积份额rH2O = 2.124711.47700.18517三原子气体容积份额rqrRO2+ rH2O=0.0854+0.18510.27058烟气质量Gykg/m31- Aar/100+1.306pjV013.908.锅炉热平衡及燃料消耗量计算序号名 称符号单位计算公式

5、或来源数 值1燃料低位发热值Qnet.qKJ/m3设计给定35588.002冷空气温度tl k设计给定20.03冷空气理论热焓Il kKJ/m3查焓温表248.54排烟温度l设计给定160.005排烟热焓IlKJ/m3根据l及 pj查烟气焓温表2539.386固体不完全燃烧热损失q4%查计算标准5-020.007气体不完全燃烧热损失q3%查计算标准5-020.508排烟过量空气系数py1.009排烟热损失q2%( Ipy-py Il k) / Qr (100-q4)=2539.38-1248.51000355886.4410散热损失q5%查计算标准5-013.6011灰渣物理热损失q6%0.0

6、012锅炉总热损失q%q= q2 +q3 +q4 +q5+q6=6.44+0.5+0+3.6+010.5413锅炉热效率%100-q=1-10.5410010089.4614额定蒸汽温度t设计给定194.0015额定蒸汽焓IKJ/kg查附录，一2787.3016给水温度tgs节能器出口温度37.8917给水焓i1KJ/kg节能器出口焓值202.6218排污率%设计给定2.019锅炉有效利用热Q1kj/s设计给定1400.0020燃料消耗量Bm3/h100Q1/(Qnet.q)=10036001400(89.4635588)158.301321计算燃料消耗量Bjm3/hB(1- q4/100)=

7、158.3013(1-0100)158.301322保热系数/1- q5 / (+ q5)=1-3.6(89.46+3.6)0.96.炉膛热力计算序号名 称符号单位计算公式或来源数 值1炉膛容积Vlm3d12h1/4+d22h2/4=3.140.5522.484+3.141.1120.5541.11序号名 称符号单位计算公式或来源数 值yOHOHVVV/22=2炉墙面积Flm2d1h1/4+2d22/4+d2h2=3.140.552.48+3.141.10.553.1421.1248.083辐射层有效厚度Sm3.6 Vl / Fl=3.61.118.080.504炉墙水冷壁有效角系数x查计算标

8、准604，线算图11.005水冷壁灰污系数查计算标准620，表620.556热有效系数x=10.550.557炉膛辐射受热面积Hfm2设计结构给定（波胆+回燃室）7.758炉膛出口过量空气系数 设计给定1.109炉膛漏风系数设计给定0.1010冷空气温度tl k设计给定20.0011冷空气焓Il kKJ/m3设计给定冷空气温度决定248.5012热空气温度tr k先按没有空气预热器20.0013热空气焓I r kKJ/m3先按没有空气预热器248.5014空气带入炉内热量QkKJ/m3(-) I r k+Il k=(1.1-0.1)248.5+0.1248.5273.3515炉膛入炉热量QlK

9、J/m3Qnet.q ( 100- q3- q4- q6)/ ( 100- q4)+ Qk=35588(100-0.5-0-0)(100-0)+273.3535683.4116理论燃烧温度 jr查焓温表1890.8517绝对燃烧温度Tj rKjr+273=1890.85+2732163.8518炉膛出口烟温l先假定后校核1333.0019炉膛出口烟焓IlKJ/m3查焓温表24130.4920炉膛出口绝对温度TlKl+273=1333+2731606.0021烟气平均热容量 V CKJ/m3(Ql - Il) / (Tj r - Tl)=(35683.41-24130.49)(2163.85-1

10、606)20.7122炉内压力pMPa给定0.10423三原子气体减弱系数Kq1/m.MPa1.550724碳黑粒子减弱系数Kg1/m.MPa1.706525介质减弱系数K1/m.MPakq+kg=1.5507+1.70653.257226发光火焰黑度afg1-e-kps0.154427不发光火焰黑度abf1-e-kqps0.076728系数m查计算标准6-070.6029火焰黑度aymafg+(1-m)abf=0.60.154410.60.07670.123330炉膛黑度al 0.2037序号名 称符号单位计算公式或来源数 值qloHrTpsr)100037. 01)(02. 1109. 5

11、491. 2(2-+nmpyHCnmT-12. 0 ) 5 . 010006 . 1)(2(306. 0/ay)1 (yyyaaa-+55. 01233. 0 - 11233. 01233. 0+=）（31波尔茨顿准则B0Bj VC/(5.710-11Hf Tjr3)=0.355732系数M按计算标准6-130.4933无因次出口温度l 0.742234炉膛出口烟气绝对温度TlKlTjr=0.74222163.851605.9235炉膛出口烟气温度lTl-273=1605.92-2731332.9236校核假定100,合格0.0837炉膛出口烟焓IlKJ/m3查烟焓表24076.9338炉膛辐

12、射放热量Q fKJ/m3 (Ql - Il) =0.96(35683.41-24076.93)11157.5039燃烧室热强度qV KW/m3B Qnet.q /V=158.30133600355881.111408.1440辐射受热面热流密度q fKW/m2Q f /Hf=11157.57.751439.91.第二回程螺纹烟管序号名 称符号单位计算公式或来源数 值1进口烟温l由上表决定1332.922进口烟焓IKJ/m3查焓温表24076.933出口烟温l假定411.004出口烟气绝对温度TlKl+273=411+273684.005出口烟焓IlKJ/m3查焓温表6701.686烟气侧对流放

13、热量QrpKJ/m3(I- I)0.96（24076.93-6701.68）16703.127工质流量Dgzkg/s设计给定0.568额定蒸汽温度t设计给定194.009额定蒸汽焓IKJ/kg查附录，一2787.3010给水温度t1节能器出口温度37.8911给水焓i1KJ/kg节能器出口焓值202.6212平均水温tpj(t1+t2)/2194.0013最大温差td =1332.92-193.351138.9214最小温差tx =411-193.35217.0015受热面的平均温降t(td-tx)/ ln(td/tx)556.0616平均烟温pjtpj+t=193.35+556.88750.

14、0617导热系数W/(mK)查表3-20.087118运动粘度系数m2/s查表3-20.00012219烟气普朗特准则数Pr查表3-20.60520平均烟气的绝对温度TKpj+273=750.23+2731023.06序号名 称符号单位计算公式或来源数 值21烟气流通面积Fm2Nd2/4=423.140.045240.06721t-q11t-q6.006.06.0BMaBlo+31185.216375.755.0107.571.2036003013.15896.0-22烟气容积Vym3/kgVRO2+VH2O+VN20 +( pj-1) V011.477023烟气中水蒸汽容积份额rH2OVH2

15、O/Vy0.185124烟气中三原子气体容积份额rRO2VRO2/Vy0.085425烟气密度ykg/ m3Gy/Vy=13.90811.47701.211826烟气中飞灰浓度f hkg/kgAar a f h/(100Gy)=00.2/（10013.908）0.000027管径dm设计给定0.04528螺纹节距Pm 0.03029螺纹深度h m0.00230辐射层有效厚度sm =0.90.0450.040531烟气流速wy m/sBj Vy(pj+273) / ( 273F)=158.3013360011.47701023.23（0.067273）28.3332雷诺数Rewd/=28.330

16、.0450.00011210447.5633努谢尔特数Nu 52.5934烟气对流换热系数dW/(m2)Nu/d=0.087152.590.045101.8135管壁灰污温度tb按热力计算标准方法按7-36条254.0036管壁灰污绝对温度 TbKtb+273=253.35+273527.0037炉内压力pMPa给定0.10438三原子气体减弱系数Kq1/m.MPa8.731239碳黑粒子减弱系数Kg1/m.MPa0.937440烟气辐射吸收力kps(kq+kg) ps=（8.7303+0.9376）0.1040.04050.040741烟气黑度ay1-EXP(-kps)0.039942辐射放

17、热系数fW/(m2)5.710-8(1+ab)/2 ayTy3(1-(Tb/Ty)4)/(1-Tb/Ty)4.2043热有效系数按753，表710.8544传热系数kW/m290.1145受热面积H m2n*3*3.14*d=423.140.0452.4614.6046传热量QchKJ/m3Ht k/Bj103=14.6556.8890.11158.30131000360016635.7547误差百分数e%（Qrp- Qch）/ Qrp100%=（16703.12-16660.71）16703.120.402%.第三回程螺纹烟管序号名 称符号单位计算公式或来源数 值1进口烟温l由上表决定411

18、.00序号名 称符号单位计算公式或来源数 值2进口烟焓IKJ/m3查焓温表6701.683出口烟温l设计给定228.00ddFV9.046.36.3=112. 008. 09206. 0)/()/(0144. 0dhdPRe-qoHrTpsr)100037.01)(02.1109.5491.2(2-+nmp yHCnmT-1 2. 0)5 . 01 0 0 06 . 1)(2(3 0 6. 0a)2.482.101(85.0)(+=+fdaaj4出口烟气绝对温度TlKl+273=228+273501.005出口烟焓IlKJ/m3查焓温表3640.526烟气侧对流放热量QrpKJ/m3(I- I

19、)0.96（6701.68-3640.52）2942.757工质流量Dgzkg/s设计给定0.568额定蒸汽温度t设计给定194.009额定蒸汽焓IKJ/kg查附录，一2787.3010给水温度t1节能器出口温度37.8911给水焓i1KJ/kg节能器出口焓值202.6212平均水温tpj(t1+t2)/2194.0013最大温差td =411-193.35217.0014最小温差tx =228-193.3534.0015受热面的平均温降t(td-tx)/ ln(td/tx)98.7316平均烟温pjtpj+t=193.35+99.59292.7317导热系数W/(mK)查表3-20.0478

20、18运动粘度系数m2/s查表3-20.00004519烟气普朗特准则数Pr查表3-20.65120平均烟气的绝对温度TKpj+273=292.94+273565.7321烟气流通面积Fm2Nd2/4=563.140.045240.08922烟气容积Vym3/kgVRO2+VH2O+VN20 +( pj-1) V011.477023烟气中水蒸汽容积份额rH2OVH2O/Vy0.185124烟气中三原子气体容积份额rRO2VRO2/Vy0.085425烟气密度ykg/ m3Gy/Vy=13.90811.47701.211826烟气中飞灰浓度f hkg/kgAar a f h/(100Gy)=00.

21、2/（10013.908）0.000027管径dm设计给定0.04528螺纹节距Pm 0.03029螺纹深度h m0.00230辐射层有效厚度sm =0.90.0450.040531烟气流速wy m/sBj Vy(pj+273) / ( 273F)=158.3013360011.4770565.94（0.089273）11.7532雷诺数Rewd/=11.50.0450.00004511786.3133努谢尔特数Nu 58.7634烟气对流换热系数dW/(m2)Nu/d=0.047858.750.04562.40序号名 称符号单位计算公式或来源数 值34管壁灰污温度tb按热力计算标准方法按7-

22、36条254.0035管壁灰污绝对温度 TbKtb+273=253.35+273527.0036炉内压力pMPa给定0.10421t-q11t-qddFV9.046.36.3=112. 008. 09206. 0)/()/(0144. 0dhdPRe-37三原子气体减弱系数Kq1/m.MPa11.108538碳黑粒子减弱系数Kg1/m.MPa0.937439烟气辐射吸收力kps(kq+kg) ps=（11.1074+0.9376）0.1040.04050.050740烟气黑度ay1-EXP(-kps)0.049541辐射放热系数fW/(m2)5.710-8(1+ab)/2 ayTy3(1-(T

23、b/Ty)4)/(1-Tb/Ty)1.6642热有效系数按753，表710.8543传热系数kW/m254.4544受热面积H m2n*3*3.14*d=563.140.0452.9823.5845传热量QchKJ/m3Ht k/Bj103=23.5899.5954.45158.3013100036002882.5546误差百分数e%（Qrp- Qch）/ Qrp100%=（2942.75-2907.88）2942.751.052%.节能器热力计算序号名 称符号单位计算公式或来源数 值1进口烟温l由上表决定150.002进口烟焓IKJ/m3查焓温表3640.523出口烟温l假定167.504出

24、口烟气绝对温度TlKl+273=167.5+273440.505出口烟焓IlKJ/m3查焓温表2659.636烟气侧对流放热量QrpKJ/m3(I- I-(I+I)/2)0.96（3640.52-2659.63）942.947工质流量Dgzkg/s设计给定0.568给水温度t1设计给定20.009给水焓i1KJ/kg查附录，二85.1010节能器出口水焓IKJ/kgi1QrpBj/Dgz=85.1942.94158.301336000.56159.7311节能器出口水温度t查附录，二37.8912平均水温tpj(t1+t2)/2=2037.89）228.9413最大温差td =228-37.8

25、9112.1114最小温差tx =167.5-20147.5015受热面的平均温降t(td-tx)/ ln(td/tx)129.0016平均烟温pjtpj+t=28.94+167.91157.9417导热系数W/(mK)查表3-20.036618运动粘度系数m2/s查表3-20.000026序号名 称符号单位计算公式或来源数 值19烟气普朗特准则数Pr查表3-20.66020平均烟气的绝对温度TKpj+273=196.85+273430.9421烟气流通面积Fm2ab-n（ldl+n21D）-ca0.08422烟气容积Vym3/kgVRO2+VH2O+VN20 +( pj-1) V011.47

26、7021t-q11t-qqoHrTpsr)100037.01)(02.1109.5491.2(2-+nmp yHCnmT-1 2. 0 ) 5 . 01 0 0 06 . 1)(2 (3 0 6. 0a)66.14.62(85.0)(+=+fdaaj23烟气中水蒸汽容积份额rH2OVH2O/Vy0.185124烟气中三原子气体容积份额rRO2VRO2/Vy0.085425烟气中飞灰浓度f hkg/kgAar a f h/(100Gy)=00.2/（10013.908）0.000026管径dm设计给定0.02627辐射层有效厚度sm =0.90.0260.023428烟气流速wy m/sBj V

27、y(pj+273) / ( 273F)=158.3013360011.4770469.85（0.084273）9.5229横向节距1mm结构给定75.0030修正系数Cs=0.99910,Cz=11.0032烟气对流换热系数dW/(m2)CsCz/d（wd/）0.6Pr0.33100.8233管壁灰污温度tb按热力计算标准方法按7-36条53.9434管壁灰污绝对温度 TbKtb+273=53.94+273326.9435炉内压力pMPa给定0.10436三原子气体减弱系数Kq1/m.MPa15.609237碳黑粒子减弱系数Kg1/m.MPa0.156338烟气辐射吸收力kps(kq+kg) ps=（15.3419+0.2076）0.1040.02340.038439烟气黑度ay1-EXP(-kps)0.037640辐射放热系数fW/(m2)5.710-8(1+ab)/2 ayTy3(1-(Tb/Ty)4)/(1-Tb/Ty)0.4341热有效系数按753，表710.9042传热系数kW/m291.1243受热