《锅炉设计中的热力计算案例综述》2300字

锅炉设计中的热力计算案例综述锅炉各部分结构的热力计算是为了保证锅炉各部分受热面能够协调燃烧产物和公质参数。通过参考文献可以得知在部分受热面中由辐射和对流传热起主导作用。在计算过程中，要根据受热面不同的特点来进行各自的计算。1锅炉规范、辅助计算及热平衡计算1.1锅炉参数蒸汽压力：P=1.25MPa蒸汽温度：ts.s=194℃给水温度：tf.w=80℃冷空气温度：tl.a=30℃锅炉排污率：ρb.w=5%蒸汽湿度：ω=3%1.2辅助计算1.2.1空气平衡烟道中各受热面的漏风系数见表3-1。表3-1烟道中各受热面的漏风系数1.2.2燃烧产物的容积及焓值计算（1）理论空气量、烟气理论容积计算见表3-2。表3-2理论空气量、烟气理论容积计算（2）各受热面烟道中烟气特性计算见表3-3。表3-3各受热面烟道中烟气特性计算续表3-3（3）不同过量空气系数下燃烧产物的焓温表见表3-4。表3-4烟气焓温表续表3-4锅炉热平衡及燃料消耗量计算见表3-5。表3-5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或来源数值1燃料低位发热量Qnet,arkJ/kg给定196902冷空气温度tl.a℃给定303理论冷空气焓I0l.akJ/kg194.64排烟温度θex℃给定1805排烟焓IexkJ/kg根据θex及а=1.9查焓温表2417.576固体不完全燃烧损失q4%查参考文献[16]表B4107气体不完全燃烧损失q3%查参考文献[16]表B40.58排烟损失q2%9.499散热损失q5%查参考文献[16]表4-11.5续表3-52炉膛设计图3-1炉膛结构图2.1炉膛结构设计计算炉膛与炉排参数见表3-6。表3-6炉膛与炉排参数续表3-6炉膛结构标高计算见表3-7。表3-7炉膛结构标高计算炉膛周界面积计算见表3-8。表3-8炉膛周界面积计算续表3-8（4）辐射受热面积计算见表3-9。表3-9辐射受热面积计算续表3-9续表3-92.2炉膛传热计算炉膛传热计算见表3-10。表3-10炉膛传热计算续表3-10续表3-103过热器计算3.1过热器结构计算过热器结构计算见表3-11。表3-11过热器结构计算续表3-113.2过热器热力计算过热器热力计算见表3-12。表3-12过热器热力计算续表3-12续表3-12序号名称符号单位计算公式或来源数值序号31横向冲刷顺利管束修正系数Ca—查参考文献[16]查图C131对流放热系数αt88.37烟气侧对流放热系数α1101.4732热有效系数Ψ—取用0.6833横向冲刷传热系数Kt53.8934纵向冲刷顺利管束烟气流速ωm/s8.56条件对流放热系数α0查参考文献[16]查图C1522.31修正系数Cl—查参考文献[16]查图C152.02修正系数Ct—查参考文献[16]查图C150.83对流放热系数αt37.4烟气侧对流放热系数α150.50435纵向冲刷传热系数Kl26.336平均传热系数Kav—40.8237最大温压Δtmax℃523.5738最小温压Δtmin℃502.239平均温压Δtav”℃512.8940无因次计算参数P—0.29R—0.6841温差修正系数Ψt—查参考文献[16]查图C220.998续表3-124锅炉管束计算4.1锅炉管束结构计算AD管段长度计算见表3-13。表3-13AD管段长度计算（2）对流管束结构特性计算见表3-14。表3-14对流管束结构特性计算续表3-14管子长度见表3-15表3-15管子的长度4.2锅炉管束热力计算锅炉管束热力计算见表3-16。表3-16锅炉管束热力计算续表3-165省煤器计算5.1省煤器结构计算省煤器结构设计见表3-17。表3-17省煤器结构设计续表3-175.2省煤器热力计算省煤器热力计算见表3-18。表3-18省煤器热力计算符号名称符号单位计算公式或来源数值1进口烟温θ′℃等于对流管束出口烟温663.02进口烟焓I′kJ/kg查对流管束热力计算表67823出口烟温θ"℃先假设，后校核3574出口烟焓I"kJ/kgаec″=1.8，查焓温表3483.6775烟气放热量Qh.bkJ/kg824.3526进口水温t′℃给水热力除氧807进口水焓i′kJ/kg查参考文献[16]表B14按p=1.8MPa,t′=80℃335.438出口水焓i"kJ/kg464.539出口水温t"℃查参考文献[16]表B14按p=1.8MPa107.5312工质流速ωm/s1.32213平均烟温θav℃51014烟气流速ωgm/s15.2715条件传热系数K0查参考文献[16]图C1928.516修正系数C0查参考文献[16]图C190.98317传热系数K28.0118最大温差△tmax℃555.4719最小温差△tmin℃27720平均温压△t℃113.0421传热量Qh.tkJ/kg813.5322计算误差△Q%1.31校核：误差为1.31%<2%，设计合格，无需重算。6空气预热器计算6.1空气预热器结构计算空气预热器结构计算见表3-19。表3-19空气预热器结构计算序号项目符号计算或数据来源数值单位1管外径d按结构设计0.05m2管内径dn按结构设计0.047m3管长l按结构设计2.7m4横向节距S1按结构设计0.065m5纵向节距S2按结构设计0.056m6横向排数Z1按结构设计14排7纵向排数Z2按结构设计46排8管根数n644根9受热面面积H264.801m210烟气流通截面积fg1.116m211空气流通截面积fa1.282m212横向相对节距σ11.3—13纵向相对节距σ21.2—6.2空气预热器热力计算空气预热器热力计算见表3-20。表3-20空气预热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θ′a.h℃等于省煤器出口烟温3572进口烟焓I′a.hkJ/kg查省煤器热力计算表3683.573出口烟温θ"a.h℃先假设，后校核2674出口烟焓I"a.hkJ/kgα=1.9，查焓温表2623.52续表3-205空气预热器平均空气量与理论空气量之比β—1.326热空气出口焓I"a.hkJ/kg1352.647热空气出口温度t"a.h℃查焓温表97.2358烟气放热量Qh.bkJ/kg1242.329平均烟温℃31210烟气流速ωgm/s17.25311水蒸气容积份额rH20—查烟气特性表0.06512三原子气体容积份额rtri—查烟气特性表0.17213烟气纵向冲刷放热系数α0W/(m2·℃)查参考文献[16]图C156514修正系数Cl—查参考文献[16]图C151Ct—查参考文献[16]图C151.0215烟气侧对流放热系数α1W/(m2·℃)62.316平均空气温度tav℃64.2517空气流速ωam/s6.30218空气横向冲刷错列管束放热系数αoW/(m2·℃)查参考文献[16]图C1458.019修正系数Cz—查参考文献[16]图C141Cs—查参考文献[16]图C141.02Ct—查参考文献[16]图C141.320空气侧对流放热系数α2W/(m2·℃)75.6221热有效系数Ψ—查参考文献[16]表8-10.7722传热系数KW/(m2·℃)26.3223最大温差Δtmax℃155.324最小温差Δtmin℃179.6525平均温压Δt′av℃167.475续表3-2026计算参数P—）0.382R—0.74327系数ψt—查线算图C220.96328平均温压Δtav℃1556.54229传热量Qh.tkJ/kg1237.2330计算误差ΔQ%0.409校核：假定的排烟温度为180℃，与实际值相差4℃；假定的热空气温度为80℃，与实际值相差15.9℃，校核误差0.409%<2%，设计合格，无需重算7热力计算汇总热力计算汇总见表3-21。表3-21热力计算汇总序号名称符号单位炉膛过热器对流管束省煤器空气预热器1进口烟温θ′℃—1199.1710006633572出口烟温θ"℃125010006633572673工质进口温度t′℃107.53220.8220.880304工质出口温度t"℃22