余热锅炉热力计算书（带公式）

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文档简介

,热力计算书,,,,

一、,余热锅炉设计参数,,,,

1,锅炉蒸发量,D,Kg/h,给定,330.0

2,额定工作压力,P,Mpa,给定,0.50

3,饱和温度,tbh,℃,查表,158.9

4,给水温度,tgs,℃,设计,20

5,冷空气温度,tlk,℃,设计,30

二、,设计用代表性天然气成分分析,,,《锅炉计算手册》表5-11,

1,甲烷,CH4,%,,95.0

2,乙烷,C2H6,%,,2.4

3,氢气,H2,%,,1.0

4,一氧化碳,CO,%,,0.1

5,二氧化碳,CO2,%,,0.5

6,氮气,N2,%,,1.0

7,燃料低发热值,Q,kJ/Nm3,,35588

三、,燃烧产物计算,,,,

（1）理论空气量及α=1时的燃烧产物计算,,,,,

1,理论空气量,VO,Nm3/Nm3,（0.5H2+0.5CO+2CH4+3.5C2H6）/21,9.474

2,氮气理论容积,VN20,Nm3/Nm3,0.79V0+0.01N2,7.494

3,三原子气体容积,VR02,Nm3/Nm3,0.01（CO2+CO+2C2H6+CH4）,1.004

4,水蒸气理论容积,VH2O0,Nm3/Nm3,0.01（H2+3C2H6+2CH4）+0.0161V0,2.135

（2）燃烧产物的容积和特性,,,,,

1,过剩空气系数,α,,选取,1.2

2,实际水蒸气容积,VH2O,Nm3/Nm3,VH2O0+0.0161(α-1)V0,2.165

3,实际氮气容积,VN2,Nm3/Nm3,0.79αV0+0.01N2,8.99

4,过量氧气容积,VO2,Nm3/Nm3,0.21（α-1）V0,0.40

5,烟气容积,Vy,Nm3/Nm3,VR02+VN2+VH2O+VO2,12.56

6,RO2容积份额,γRO2,,VR02/Vy,0.080

7,H2O容积份额,γH2O,,VH2O/Vy,0.172

8,三原子气体总容积份额,γ,,γRO2+γH2O,0.252

,,,,,,

附,1Nm3气体的焓(KJ/Nm3),,,<<锅炉计算手册>>表2-21,

θ(℃),（Cθ）CO2,（Cθ）N2,（Cθ）H2O,（Cθ）K,

100,170,130,151,132,

200,357,260,304,266,

300,559,392,463,403,

400,772,527,626,542,

500,994,664,795,684,

600,1225,804,969,830,

700,1462,948,1149,978,

800,1705,1094,1334,1129,

900,1952,1242,1526,1282,

1000,2204,1392,1723,1437,

1100,2458,1544,1925,1595,

1200,2717,1697,2132,1753,

1300,2977,1853,2344,1914,

1400,3239,2009,2559,2076,

1500,3503,2166,2779,2239,

1600,3769,2325,3002,2403,

1700,4036,2484,3229,2567,

1800,4305,2644,3458,2731,

1900,4574,2804,3690,2899,

2000,4844,2965,3926,3066,

2100,5115,3127,4163,3234,

2200,5387,3289,4402,3402,

2300,5659,3452,4644,3571,

2400,5930,3615,4887,3740,

2500,6203,3779,5132,3910,

,,,,,,

四、,温焓表,,,,Iy

θ(℃),IRO2,IN20,IH2O0,IK0,1.2

100,170.68,974.26,322.31,1250.54,1717.36

200,358.43,1948.52,648.90,2520.03,3459.85

300,561.24,2937.77,988.29,3817.95,5250.88

400,775.09,3949.50,1336.21,5134.80,7087.76

500,997.98,4976.22,1696.95,6480.09,8967.16

600,1229.90,6025.42,2068.36,7863.26,10896.34

700,1467.85,7104.61,2452.57,9265.39,12878.10

800,1711.82,8198.77,2847.46,10695.93,14897.24

900,1959.81,9307.93,3257.29,12145.42,16954.12

1000,2212.82,10432.08,3677.79,13613.86,19045.46

1100,2467.83,11571.21,4108.97,15110.73,21170.16

1200,2727.87,12717.84,4550.81,16607.59,23318.04

1300,2988.91,13886.96,5003.33,18132.87,25505.77

1400,3251.96,15056.07,5462.26,19667.63,27703.81

1500,3517.01,16232.67,5931.85,21211.86,29923.91

1600,3784.08,17424.27,6407.85,22765.56,32169.31

1700,4052.14,18615.86,6892.39,24319.27,34424.25

1800,4322.22,19814.95,7381.20,25872.97,36692.97

1900,4592.30,21014.04,7876.41,27464.57,38975.66

2000,4863.38,22220.63,8380.16,29046.70,41273.50

2100,5135.46,23434.71,8886.04,30638.30,43583.87

2200,5408.55,24648.78,9396.19,32229.90,45899.51

2300,5681.64,25870.36,9912.75,33830.97,48230.94

2400,5953.72,27091.93,10431.4,35432.05,50563.50

2500,6227.81,28321.00,10954.4,37042.60,52911.73

,,,,,,

五、,余热锅炉热平衡计算,,,,

1,锅炉额定蒸发量,D,Kg/S,,0.092

2,给水焓,igs,KJ/Kg,,84.00

3,饱和蒸汽焓,I“,KJ/Kg,,2756.72

4,锅炉有效吸热量,Qyx,KJ/S,,245.00

5,散热损失,q,%,《锅炉计算手册》表7-4,3.00

6,锅炉热效率,η,%,100-q,97.00

,,,,,,

六、,锅炉结构特性计算,,,,

（一）,烟管的计算,,,,

1,烟管外径,Dw,mm,设计,32

2,烟管壁厚,S,mm,设计,3

3,烟管内径,Dn,mm,Dw-2S,26

4,烟管长度,L,mm,设计,2000

5,烟管数量,n,根,设计,145

6,对流受热面积,Hdl,m2,nπDnL,23.688

7,烟气流通截面积,Fy,m2,nπDn2/4,0.077

8,螺纹节距,P,mm,设计,36

9,螺纹深度,ε,mm,设计,2.5

,,,,,,

七,烟管热力计算,,,,

1,排烟量,Vpy,Nm3/h,,1600

2,进口烟气温度,θ’,℃,炉胆出口烟温,600.0

3,进口烟焓,I‘,KJ/Nm3,查温焓表,10896.34

4,出口烟气温度,θ“,℃,取排烟温度,190

5,出口烟焓,I”,KJ/Nm3,查温焓表,3285.60

6,烟气热平衡放热量,Qrp,KJ/S,"Vpy/Vy*（I‘-I""）/3600",269.35

7,烟气平均温度,θpj,℃,"(θ’+θ"")/2",395.00

8,大温压,Δtd,℃,θ’-tbh,441.1

9,小温压,Δtx,℃,θ“-tbh,31.14

10,传热平均温压,Δt,℃,(Δtd-Δtx)/ln(Δtd/Δtx),154.67

11,烟气流速,Wy,m/s,Vy(θpj+273)/(273Fy)/3600,14.13

12,平均成分烟气动粘性系数,Vr,m2/s,《锅炉计算手册》表2-46(300~400),596.5E-7

13,平均成分烟气导热系数,λr,KJ/(ms℃),《锅炉计算手册》表2-46(300~400),655.7E-7

14,平均成分烟气Pr值,Prr,--,《锅炉计算手册》表2-46(300~400),0.641

15,系数,Mν,--,《锅炉原理》图11-5,1.005

16,系数,Mλ,--,《锅炉原理》图11-5,1.005

17,系数,MPr,--,《锅炉原理》图11-5,1.01

18,烟气动粘性系数,ν,m2/s,MvVr,599.5E-7

19,烟气导热系数,λ,KJ/(ms℃),Mλλr,659.0E-7

20,烟气Pr值,Pr,--,MprPrr,0.65

21,雷诺数,Re,--,WyDn/ν,6126.50

22,对流放热系数,αd,KW/(m2℃),0.0144λ/dRe0.9206（P/d）-0.08（ε/d）0.112,0.0839

23,灰壁温度,Thb,℃,ts+Δt+273取Δt=60,491.86

24,有效辐射层厚度,S,m,0.9Dn,0.0234

25,三原子气体辐射减弱系数,Kq,1/(m.MPa),,102.69

26,烟气黑度,ay,--,1-e-Kq.rq.P.S,0.059

27,辐射放热系数,αf,KW/(m2℃),,0.0025

28,烟气侧放热系数,α1,KW/(m2℃),αd+αf,0.0864

29,热有效系数,ψ,--,《锅炉计算手册》表10-68,0.85

30,传热系数,K,KW/(m2℃),ψ.α1,0.0734

31,传热量,Qcr,KJ/S,KHdlΔt,268.99

32,相对误差,ΔQ,%,100(Qrp-Qcr)/Qrp,0.13

33,允许相对误差,[ΔQ],%,,±2

,,,,,,

八,汽水边与烟气边热平衡计算,,,,

1,热平衡放热量,Qrp,,烟管热力计算,269.35

3,锅炉效吸热量,Qyx,KJ/S,,245.00

4,相对误差,ΔQ,,[ηQrp-Qyx]/Qrp,0.06

5,允许误差,[ΔQ],,,±0.5

,,,,,,

,阻力计算书,,,,

一,烟管进口阻力,,,,

1,管子内径,dn,mm,,26.00

2,烟气流通截面积,F,m2,热力计算,0.077

3,进口烟温,θ,℃,热力计算,600.00

4,标准状况下烟气密度,ρ0,kg/m3,（1+1.306αV0）/Vy,1.262

5,烟气实际密度,ρ,kg/m3,273ρ0/(273+θ),0.395

6,烟气流速,W,m/s,Vpy(273+θ)/(273F)/3600,18.46

7,局部阻力系数,ξ,,查表,0.85

8,进口阻力,△h2,Pa,ξρW2/2,57.16

,,,,,,

二,烟管出口阻力,,,,

1,出口烟温,θ,℃,热力计算,190.00

2,烟气实际密度,ρ,kg/m3,273ρ0/(273+θ),0.744

3,烟气流速,W,m/s,Vpy(273+θ)/(273F)/3600,9.79

4,局部阻力系数,ξ,,查表,1.10

5,出口阻力,△h3,Pa,ξρW2/2,39.23

,,,,,,

三,烟管沿程阻力,,,,

1,平均烟温,θ,℃,热力计算,395.00

2,烟气实际密度,ρ,kg/m3,273ρ0/(273+θ),0.516

3,烟气流速,W,m/s,热力计算,14.13

4,管束长度,l,mm,设计,2000.0

5,雷诺数,Re,——,热力计算,6126.50

6,阻力系数,λ,——,式3-23,0.095

7,沿程阻力,△h4,Pa,λ（l/dn）ρW2/2,376.57

,,,,,,

四,烟囱出口阻力,,,,

1,烟囱直径,d,mm,设计,350.00

2,烟气流通截面积,F,m2,πd2/4,0.096

3,烟气温度,θ,℃,取排烟温度,190.00

4,烟气实际密度,ρ,kg/m3,273ρ0/(273+θ),0.744

5,烟气流速,W,m/s,Vpy(273+θ)/(273F)/3600,7.83

6,局部阻力系数,ξ,,查表,1.10

7,烟囱出口阻力,△h8,Pa,ξρW2/2,25.12

8,烟囱出口烟气动压头,△h9,Pa,ρW2/2,22.84

,,,,,,

五,鼓风机风压,,,,

1,烟气行程总阻力,△h’,Pa,∑△hi,520.92

2,流量备用系数,β,,,1.10

3,鼓风机风压,△h,Pa,β△h’,573.01

,,,,,,

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