2-CFB锅炉炉膛传热计算公式说明

PAGEPAGE5CFB锅炉炉内传热计算目录TOC\o"1-1"\h\z⒈100%负荷全炉膛传热计算 2⒉100%负荷全炉膛传热计算结果的校核 6⒊低负荷传热计算 7CFB锅炉与煤粉锅炉的显著不同是CFB锅炉中的物料（包括煤灰、脱硫添加剂等）浓度Cp，大大高于煤粉炉，而且炉内各处的浓度也不一样，它对炉内传热起着重要作用。为此首先需要计算出炉膛出口处的物料浓度Cp，此处浓度可由外循环倍率求出。而炉膛不同高度的物料浓度则由内循环流率决定，它沿炉膛高度是逐渐变化的，底部高、上部低。在计算水冷壁、双面水冷壁、屏式过热器和屏式再热器时需采用不同的计算式。物料浓度Cp对辐射传热和对流传热都有显著影响。炉内受热面的结构尺寸，如鳍片的净宽度、厚度等，对平均换热系数的影响也是非常明显的。鳍片宽度对物料颗粒的团聚产生影响；另一方面，宽度与扩展受热面的利用系数有关。至于炉内的温度水平与煤粉炉一样，对辐射传热有着重要的影响。清华大学对CFB锅炉炉膛传热作了深入的研究，长江动力公司、华中理工大学、浙江大学等单位也对CFB锅炉炉膛中的传热过程进行了有益的探索。根据已公开发表的文献报导，考虑工程上的方便和可行，本节根椐清华大学提出的方法，进一步分析整理，对某台440t/hCFB锅炉进行了计算，其结果见表1～表4。⒈100%负荷全炉膛传热计算CFB锅炉炉膛受热面的吸热量按下式计算：（1）式中Q——传热量，W；K——基于烟气侧总面积的传热系数，W/m2·K；△T——温差，K；H——烟气侧总面积，m2。（1）受热面结构尺寸对传热的影响传热系数K按式（3-40）计算，其中分母包括四部分热阻：烟气侧热阻；工质侧热阻和受热面本身热阻；；以及附加热阻。（2）式中——烟气侧向壁面总表面的名义换热系数，W/m2·K；——工质侧换热系数，W/m2·K，可按苏1973年热力计算标准求取；——烟气侧总面积，m2；——工质侧总面积，m2；——附加热阻；——管子厚度，m；——受热面金属导热系数，W/m2·K；（3）式中——鳍片面积系数，；边壁流——鳍片面积，m2；边壁流——受热面外部面积，m2。（4）炉膛——管子节距、厚度，外径，见图1，m；炉膛——鳍片利用系数，（5）式中与受热面受热情况、膜式壁鳍片结构尺寸和材料等有关，可表示为sδ1dδ图1燃烧室受热面结构简图sδ1dδ图1燃烧室受热面结构简图式中——受热情况，单面受热，双面受热；实际鳍片高度（7）——金属导热系数，W/m2·K；——鳍片厚度，m；——受热面污染系数，取为0.0005；折算高度（8）有效高度（9）根据实验和运行数据可得到鳍片宽度系数与结构尺寸的关系（10）当时；当时。αb——烟气侧换热系数，见式（15）；——附加热阻，（11）——受热面耐火层厚度，m；——受热面耐火层导热系数，W/m·K，按式（12）计算：（12）式中——系数；——耐火层平均温度，K，按式（13）计算：（13）式中——烟气侧温度，K；——受热面壁面温度，K，见式（17）。在图3-23所示的受热面结构中，受热面外内面积比为（14）式中——管壁厚度，m；——管节距，m；——鳍片厚度，m。（2）CFB锅炉烟气侧换热系数炉膛烟气物料两相混合物向壁面的换热包括对流和辐射两部分，按两者的线性叠加，则有（15）式中——辐射换热系数，W/m2·K，见式（16）；——对流换热系数，W/m2·K，见式（26）；（16）式中——Boltzmann常数；——水冷壁管壁温度，按式（17）计算：（17）式中——受热面内工质温度，K。水冷壁管壁内外侧温差（18）式中——烟气侧温度，K；——受热面内工质温度，K；——受热情况，1或2；——鳍片面积比。过热器、再热器中（19）式中——工质侧换热系数。壁面与烟气侧的系统黑度可写作式（20）的形式：（20）式中——烟气侧黑度，按式（21）计算；——壁面黑度，一般为0.5～0.8。在气固两相中，烟气侧黑度包括颗粒黑度和烟气黑度两部分：（21）式中——固体物料黑度，由式（22）计算：（22）式中——系数，；——物料表面平均黑度，与固体颗粒的浓度有关，可表示为（23）式中为常数；为，为0.1～0.2；——物料空间浓度，kg/m3。——烟气黑度，由式（24）计算：（24）烟气辐射减弱系数k可按下式简单计算：（25）式中，——烟气中水蒸气份额；——烟气中三原子气体份额；——烟气辐射厚度，近似为下降流厚度，m。对流换热系数由烟气对流和颗粒对流两部分组成，即（26）式中，——烟气对流换热系数，2.4～4.5W/m2·K，计算见式（27）；——颗粒对流换热系数，计算见式（3-66）。（27）式中——烟气对流系数，取值范围为4～5J/m3·K；——烟气速度，m/s。（28）式中——烟气速度，m/s；——初始流态条件下颗粒对流理论换热系数，其值与颗粒的粒度、温度、受热面布置有关；——颗粒对流系数，按式（29）计算：（29）式中——炉膛局部物料浓度，kg/m3。双面水冷壁、屏过、屏再局部物料浓度按式（30）计算：（30）式中——炉膛出口处物料浓度，kg/m3；——炉膛总高度，m；——双面水冷壁屏再或屏过总高度，m。水冷壁物料浓度按式（31）计算：（31）式中——炉膛下部计算高度（从布风板算起），m；——梯形段上直段耐火层高度，m。以新乡440t/h锅炉为例的计算结果附于表1～表4。⒉100%负荷全炉膛传热计算结果的校核在上节中已经求出水冷壁、双面水冷壁、屏过、屏再四部分受热面所吸收的热量。其和应等于锅炉热平衡计算中在炉内的传热量。（1）锅炉热平衡计算中的炉内传热量Q1以某台440t/h锅炉主循环回路作为计算对象计算如下：其中，式中Iff——回料器及冷渣器反回风带入的热量，kJ/kg；——炉膛出口烟气焓，查温焓表，烟温883℃。当时，。（2）上面全炉膛传热计算中炉内四项计算总的吸热量为。上述数值与炉内热平衡计算的传热量232.66MW相差小于0.01，故可以结束计算。⒊低负荷传热计算以440t/h锅炉为例所进行的50%负荷全炉膛计算结果见表6～表9。其中4种受热面总计传热量为68.91+14.24+24.32+12.66=120MW而根据热平衡计算炉内传热量为119.55MW，两者相近。表10为相关的型谱性能参数计算。表1100%负荷水冷壁传热计算输入数据烟气速度Vf5.68m/s床侧温度Tb1185K受热面内工质温度Tf613K管节距Sj0.09m管外径d0.06m鳍片厚度δ0.006m管壁厚δ10.0065m物料浓度（标态）Cpp1.039kg/m3炉膛总高度Hlt39.41m炉膛下部计算高度Hpg5.5m梯形段上直段耐火层高度Hnh0.45m局部物料空间浓度Cp10.87kg/m3颗粒对流理论换热系数（初始条件）100W/m2·K烟气中水蒸汽份额rH2O0.064%烟气中三原子气体份额r∑0.15%烟气侧水冷壁总面积Ht1334m2工质侧换热系数αf15000W/m2·K实际设计运行系数*Xiu11±0.2受热面受热情况N1单面1、双面2烟气辐射厚度S0.2m壁面黑度εw0.80.5～0.8受热面金属导热系数λ40.39W/m2·K受热面壁面污染系数εs0.0005m2·K/W，0.001～0.003受热面耐火层厚度δa100m常数*n20.1涂层水冷壁面积360.7m2查表c054～6查表c10.20.1～0.2耐火材料系数Aa02.5耐火材料系数Ba10.00025常数n10.150.2～0.4常数Cε0.20.1～0.2常数B0.51/2～2/3Boltzmann常数σ5.67E-08W/m2·K4流化速度影响因子*m1鳍片宽度系数*μ0.9烟气对流系数*5W/m2·K，4～5续表1100%负荷水冷壁传热计算计算结果颗粒对流系数0.341颗粒对流理论换热系数81.275W/m2·K烟气对流换热系数6.746W/m2·K对流换热系数αc88.021W/m2·K烟气辐射减弱系数k0.08656物料表面平均黑度0.24879固体物料黑度εp0.61693烟气黑度εg0.01716床层黑度εb0.62350系统黑度ε0.53942受热面管壁温差△Tw15.422K管外壁温度Tw628.422K辐射换热系数αr99.787W/m2·K换热系数αb187.808W/m2·K鳍片高度h0.01500m折算高度*h′0.01667m有效高度*h″0.01667m鳍片厚度系数*v0.04333折算厚度*δ′0.00026参数β3.85713鳍片利用系数η0.99862鳍片面积比（P）Hfin/Ht0.25370名义床侧换热系数171.626W/m2·K受热面内外面积比Ht/Hf1.602壁面平均温度*Tw_620.711K受热面内外温差*△T572.000K受热面耐火层平均温度*Ta_906.711K受热面耐火层导热系数*λa2.657W/m2·K附加热阻εas0.03814传热系数K164.087W/m2·K光管水冷壁受热面吸热量Qgg125.21MW涂层水冷壁传热系数K22.863W/m2·K涂层水冷壁吸热量Qtc4.717MW水冷壁受热面总吸热量Q129.923MW表2100%负荷双面水冷壁传热计算输入数据烟气速度Vf5.68m/s床侧温度Tb1185K受热面内工质温度Tf613K管节距Sj0.0727m管外径d0.06m鳍片厚度δ0.006m管壁厚δ10.0065m物料浓度（标态）Cpp1.039kg/m3炉膛总高度Hlt39.41m双面水冷壁总高度Hss27m局部物料空间浓度Cp7.56kg/m3颗粒对流理论换热系数（初始条件）100W/m2·K烟气中水蒸汽份额rH2O0.064%烟气中三原子气体份额r∑0.15%烟气侧水冷壁总面积Ht345.9m2工质侧换热系数αf15000W/m2·K实际设计运行系数*Xiu11±0.2受热面受热情况N2单面1、双面2烟气辐射厚度S0.8m壁面黑度εw0.80.5～0.8受热面金属导热系数λ40.39W/m2·K受热面壁面污染系数εs0.0005m2·K/W，0.001～0.003受热面耐火层厚度δa100m常数*n20.1涂层水冷壁面积14.8m2查表c054～6查表c10.20.1～0.2耐火材料系数Aa02.5耐火材料系数Ba10.00025常数n10.150.2～0.4常数Cε0.20.1～0.2常数B0.51/2～2/3Boltzmann常数σ5.67E-08W/m2·K4流化速度影响因子*m1鳍片宽度系数*μ0.9烟气对流系数*5W/m2·K，4～5续表2100%负荷双面水冷壁传热计算计算结果颗粒对流系数0.188颗粒对流理论换热系数44.901W/m2·K烟气对流换热系数6.746W/m2·K对流换热系数αc51.647W/m2·K烟气辐射减弱系数k0.04022物料表面平均黑度0.23741固体物料黑度εp0.60635烟气黑度εg0.03167床层黑度εb0.61882系统黑度ε0.53591受热面管壁温差△Tw13.97K管外壁温度Tw626.99K辐射换热系数αr98.95W/m2·K换热系数αb150.6W/m2·K鳍片高度h0.00635m折算高度*h′0.00706m有效高度*h″0.00499m鳍片厚度系数*v0.20472折算厚度*δ′0.00123参数β3.77825鳍片利用系数η0.99988鳍片面积比（P）Hfin/Ht0.12581名义床侧换热系数140.057W/m2·K受热面内外面积比Ht/Hf1.367壁面平均温度*Tw_619.98K受热面内外温差*△T572.000K受热面耐火层平均温度*Ta_905.989K受热面耐火层导热系数*λa2.657W/m2·K附加热阻εas0.03814传热系数K135.28W/m2·K受热面吸热量Qgg26.77MW涂层双面水冷壁传热系数K22.2W/m2·K涂层双面水冷壁吸热量Qtc0.188MW双面水冷壁总吸热量Q26.95MW表3100%负荷屏过传热计算输入数据烟气速度Vf5.68m/s床侧温度Tb1165K受热面内工质温度Tf719K管节距Sj0.0727m管外径d0.051m鳍片厚度δ0.006m管壁厚δ10.0055m物料浓度（标态）Cpp1.039kg/m3水冷壁总高度Hlt39.41m屏过总高度Hpg22m局部物料空间浓度Cp6.31kg/m3颗粒对流理论换热系数（初始条件）100W/m2·K烟气中水蒸汽份额rH2O0.064%烟气中三原子气体份额r∑0.15%烟气侧水冷壁总面积Ht689.9m2工质侧换热系数αf3734W/m2·K实际设计运行系数*Xiu11±0.2受热面受热情况N2单面1、双面2烟气辐射厚度S0.82m壁面黑度εw0.80.5～0.8受热面金属导热系数λ32W/m2·K受热面壁面污染系数εs0.0003m2·K/W，0.001～0.003受热面耐火层厚度δa100m常数*n20.1涂层水冷壁面积52.68m2查表c054～6查表c10.20.1～0.2耐火材料系数Aa02.5耐火材料系数Ba10.00025常数n10.150.2～0.4常数Cε0.20.1～0.2常数B0.51/2～2/3Boltzmann常数σ5.67E-08W/m2·K4流化速度影响因子*m1鳍片宽度系数*μ0.9烟气对流系数*5W/m2·K，4～5续表3100%负荷屏过传热计算计算结果颗粒对流系数0.127颗粒对流理论换热系数30.224W/m2·K烟气对流换热系数6.746W/m2·K对流换热系数αc36.970W/m2·K烟气辐射减弱系数k0.04063物料表面平均黑度0.23178固体物料黑度εp0.60097烟气黑度εg0.03276床层黑度εb0.61405系统黑度ε0.53233受热面管壁温差△Tw92.322K管外壁温度Tw811.3K辐射换热系数αr120.226W/m2·K换热系数αb157.196W/m2·K鳍片高度h0.01085m折算高度*h′0.01206m有效高度*h″0.00852m鳍片厚度系数*v0.10138折算厚度*δ′0.00061参数β5.13309鳍片利用系数η0.99936鳍片面积比（P）Hfin/Ht0.22649名义床侧换热系数150.095W/m2·K受热面内外面积比Ht/Hf1.525壁面平均温度*Tw_765.16K受热面内外温差*△T446.00K受热面耐火层平均温度*Ta_988.16K受热面耐火层导热系数*λa2.667W/m2·K附加热阻εas0.03779传热系数K138.07W/m2·K光管受热面吸热量Qgg42.48MW炉膛涂层屏过传热系数K22.354W/m2·K涂层屏过吸热量Qtc0.525MW屏过总吸热量Q43.009MW表4屏再100%负荷传热计算输入数据100%负荷50%负荷烟气速度Vf5.68m/s3.18床侧温度Tb1165K1058受热面内工质温度Tf748K738管节距Sj0.07m0.07管外径d0.057m0.057鳍片厚度δ0.006m0.006管壁厚δ10.005m0.005物料浓度（标态）CPP1.039kg/m33.3炉膛总高度Hlt39.4m39.4屏再总高度Hpz22m22局部物料空间浓度Cp6.316kg/m34.73颗粒对流理论换热系数（初始条件）100W/m2·K100烟气中水蒸汽份额rH2O0.064%0.064烟气中三原子气体份额r∑0.15%0.15烟气侧水冷壁总面积Ht517m2517工质侧换热系数αf1303W/m2·K1303实际设计运行系数*Xiu11±0.21受热面受热情况N2单面1、双面22烟气辐射厚度S0.82m0.82壁面黑度εw0.80.5～0.80.4受热面金属导热系数λ23.5W/m2·K23.5受热面壁面污染系数εs0.0003m2·K/W，0.001～0.0030.0003受热面耐火层厚度δa100m100常数*n20.10.1涂层水冷壁面积39.5m239.5查表c054～65查表c10.20.1～0.20.2耐火材料系数Aa02.52.5耐火材料系数Ba10.000250.00025常数n10.150.2～0.40.15常数Cε0.20.1～0.20.2常数B0.51/2～2/30.5Boltzmann常数σ5.67E-08W/m2·K45.67E-08流化速度影响因子*m11鳍片宽度系数*μ0.90.9烟气对流系数*5W/m2·K，4～55续表4屏再100%负荷传热计算计算结果100%负荷50%负荷颗粒对流系数0.1270.072颗粒对流理论换热系数30.251W/m2·K12.883烟气对流换热系数6.746W/m2·K4.495对流换热系数αc36.998W/m2·K17.378烟气辐射减弱系数k0.040630.04583物料表面平均黑度0.231790.22319固体物料黑度εp0.600990.59259烟气黑度εg0.032760.03689床层黑度εb0.614060.60762系统黑度ε0.532340.31789受热面管壁温差△Tw200.920K154.183管外壁温度Tw948.920K892.183辐射换热系数αr144.052W/m2·K67.326换热系数αb181.050W/m2·K84.703鳍片高度h0.00650m0.00650折算高度*h′0.00722m0.00722有效高度*h″0.00511m0.00511鳍片厚度系数*v0.153850.15385折算厚度*δ′0.000920.00092参数β5.517913.82703鳍片利用系数η0.999740.99987鳍片面积比（P）Hfin/Ht0.134670.13467名义床侧换热系数171.717W/m2·K82.603受热面内外面积比Ht/Hf1.3081.308壁面平均温度*Tw_848.460K815.091受热面内外温差*△T417.000K320.000受热面耐火层平均温度*Ta_1056.960K975.091受热面耐火层导热系数*λa2.671W/m2·K2.656附加热阻εas0.037740.03795传热系数K142.049W/m2·K75.061光管受热面吸热量Qgg30.62MW12.42涂层屏再传热系数K22.482W/m2·K19.620涂层屏再吸热量Qtc0.370MW0.248屏再总吸热量Q30.99MW12.666表650%负荷全炉膛水冷壁传热计算输入数据100%负荷50%负荷烟气速度Vf5.68m/s3.18床侧温度Tb1185K1058受热面内工质温度Tf613K613管节距Sj0.09m0.09管外径d0.06m0.06鳍片厚度δ0.006m0.006管壁厚δ10.0065m0.0065物料浓度（标态）CPP1.039kg/m30.85炉膛总高度Hlt39.41m39.41炉膛下部计算高度Hpg5.5m5.5梯形段上直段耐火层高度Hnh0.45m0.45局部物料空间浓度Cp10.87kg/m38.15颗粒对流理论换热系数（初始条件）100W/m2·K100烟气中水蒸汽份额rH2O0.064%0.064烟气中三原子气体份额r∑0.15%0.15烟气侧水冷壁总面积Ht1334m21334工质侧换热系数αf15000W/m2·K15000实际设计运行系数*Xiu11±0.21受热面受热情况N1单面1、双面21烟气辐射厚度S0.2m0.2壁面黑度εw0.80.5～0.80.8受热面金属导热系数λ40.39W/m2·K40.39受热面壁面污染系数εs0.0005m2·K/W，0.001～0.0030.0005受热面耐火层厚度δa100m100常数*n20.10.1涂层水冷壁面积360.7m2360.7查表c054～65查表c10.20.1～0.20.2耐火材料系数Aa02.52.5耐火材料系数Ba10.000250.00025常数n10.150.2～0.40.15常数Cε0.20.1～0.20.2常数B0.51/2～2/30.5Boltzmann常数σ5.67E-08W/m2·K45.67E-08流化速度影响因子*m11鳍片宽度系数*μ0.90.9续表650%负荷全炉膛水冷壁传热计算计算结果100%负荷50%负荷颗粒对流系数0.3410.219颗粒对流理论换热系数81.275W/m2·K39.118烟气对流换热系数6.746W/m2·K4.495对流换热系数αc88.021W/m2·K43.613烟气辐射减弱系数k0.086560.10004物料表面平均黑度0.248790.23965固体物料黑度εp0.616930.60846烟气黑度εg0.017160.01981床层黑度εb0.623500.61622系统黑度ε0.539420.53396受热面管壁温差△Tw15.4K11.99管外壁温度Tw628.4K624.99辐射换热系数αr99.787W/m2·K76.939换热系数αb187.808W/m2·K120.552鳍片高度h0.01500m0.01500折算高度*h′0.01667m0.01667有效高度*h″0.01667m0.01667鳍片厚度系数*v0.043330.04333折算厚度*δ′0.000260.00026参数β3.857133.13888鳍片利用系数η0.998620.99909鳍片面积比（P）Hfin/Ht0.253700.25370名义床侧换热系数171.626W/m2·K113.67受热面内外面积比Ht/Hf1.6021.602壁面平均温度*Tw_620.7K618.999受热面内外温差*△T572.0K445.000受热面耐火层平均温度*Ta_906.7K841.499受热面耐火层导热系数*λa2.657W/m2·K2.641附加热阻εas0.038140.03837传热系数K164.087W/m2·K110.315光管水冷壁受热面吸热量Qgg125.21MW65.49涂层水冷壁传热系数K22.863W/m2·K21.3涂层水冷壁吸热量Qtc4.717MW3.42水冷壁受热面总吸热量Q129.9MW68.9表7双面水冷壁50%负荷全炉膛传热计算输入数据100%负荷50%负荷烟气速度Vf5.68m/s3.18床侧温度Tb1185K1058受热面内工质温度Tf613K613管节距Sj0.0727m0.0727管外径d0.06m0.06鳍片厚度δ0.006m0.006管壁厚δ10.0065m0.0065物料浓度（标态）CPP1.039kg/m30.85炉膛总高度Hlt39.41m39.41双面水冷壁总高度Hss27m27局部物料空间浓度Cp7.59kg/m35.69颗粒对流理论换热系数（初始条件）100W/m2·K100烟气中水蒸汽份额rH2O0.064%0.064烟气中三原子气体份额r∑0.15%0.15烟气侧水冷壁总面积Ht345.9m2345.9工质侧换热系数αf15000W/m2·K15000实际设计运行系数*Xiu11±0.21受热面受热情况N2单面1、双面22烟气辐射厚度S0.8m0.2壁面黑度εw0.80.5～0.80.8受热面金属导热系数λ40.39W/m2·K40.39受热面壁面污染系数εs0.0005m2·K/W，0.001～0.0030.0005受热面耐火层厚度δa100m100常数*n20.10.1涂层水冷壁面积14.8m214.8查表c054～65查表c10.20.1～0.20.2耐火材料系数Aa02.52.5耐火材料系数Ba10.000250.00025常数n10.150.2～0.40.15常数Cε0.20.1～0.20.2常数B0.51/2～2/30.5Boltzmann常数σ5.67E-08W/m2·K45.67E-08流化速度影响因子*m11鳍片宽度系数*μ0.90.9烟气对流系数*5W/m2·K，4～55续表7双面水冷壁50%负荷全炉膛传热计算计算结果100%负荷50%负荷颗粒对流系数0.1880.102颗粒对流理论换热系数44.901W/m2·K18.232烟气对流换热系数6.746W/m2·K4.495对流换热系数αc51.647W/m2·K22.727烟气辐射减弱系数k0.040220.10004物料表面平均黑度0.237410.22863固体物料黑度εp0.606350.59793烟气黑度εg0.031670.01981床层黑度εb0.618820.60590系统黑度ε0.535910.52619受热面管壁温差△Tw13.9K10.87管外壁温度Tw626.9K623.87辐射换热系数αr98.959W/m2·K75.699换热系数αb150.606W/m2·K98.426鳍片高度h0.00635m0.00635折算高度*h′0.00706m0.00706有效高度*h″0.00499m0.00499鳍片厚度系数*v0.204720.20472折算厚度*δ′0.001230.00123参数β3.778253.09214鳍片利用系数η0.999880.99992鳍片面积比（P）Hfin/Ht0.125810.12581名义床侧换热系数140.057W/m2·K93.809受热面内外面积比Ht/Hf1.3671.367壁面平均温度*Tw_619.9K618.4受热面内外温差*△T572.0K445.0受热面耐火层平均温度*Ta_905.9K840.9受热面耐火层导热系数*λa2.657W/m2·K2.641附加热阻εas0.038140.03837传热系数K135.28W/m2·K91.64受热面吸热量Qgg26.77MW14.11涂层双面水冷壁传热系数K22.20W/m2·K20.49涂层双面水冷壁吸热量Qtc0.188MW0.135双面水冷壁总吸热量Q26.95MW14.24表8屏过50%负荷全炉膛传热计算输入数据100%负荷50%负荷烟气速度Vf5.68m/s3.18床侧温度Tb1165K1058受热面内工质温度Tf719K721管节距Sj0.0727m0.0727管外径d0.051m0.051鳍片厚度δ0.006m0.006管壁厚δ10.0055m0.0055物料浓度（标态）CPP1.039kg/m30.85炉膛总高度Hlt39.41m39.41双面水冷壁总高度Hss22m22局部物料空间浓度Cp6.31kg/m34.74颗粒对流理论换热系数（初始条件）100W/m2·K100烟气中水蒸汽份额rH2O0.064%0.064烟气中三原子气体份额r∑0.15%0.15烟气侧总面积Ht689.9m2689.9工质侧换热系数αf3734W/m2·K3734实际设计运行系数*Xiu11±0.21受热面受热情况N2单面1、双面22烟气辐射厚度S0.8m0.4壁面黑度εw0.80.5～0.80.8受热面金属导热系数λ32W/m2·K32受热面壁面污染系数εs0.0003m2·K/W，0.001～0.0030.0003受热面耐火层厚度δa100m100常数*n20.10.1涂层水冷壁面积52.68m252.68查表c054～65查表c10.20.1～0.20.2耐火材料系数Aa02.52.5耐火材料系数Ba10.000250.00025常数n10.150.2～0.40.15常数Cε0.20.1～0.20.2常数B0.51/2～2/30.5Boltzmann常数σ5.67E-08W/m2·K45.67E-08流化速度影响因子*m11鳍片宽度系数*μ0.90.9烟气对流系数*5W/m2·K，4～55续表8屏过50%负荷全炉膛传热计算计算结果100%负荷50%负荷颗粒对流系数0.1270.072颗粒对流理论换热系数30.224W/m2·K12.873烟气对流换热系数6.746W/m2·K4.495对流换热系数αc36.970W/m2·K17.368烟气辐射减弱系数k0.041210.06867物料表面平均黑度0.231780.22318固体物料黑度εp0.600970.59258烟气黑度εg0.032430.02710床层黑度εb0.61910.60362系统黑度ε0.532230.52447受热面管壁温差△Tw92.32K69.75管外壁温度Tw811.32K790.75辐射换热系数αr120.203W/m2·K95.918换热系数αb157.173W/m2·K113.285鳍片高度h0.01085m0.01085折算高度*h′0.01206m0.01206有效高度*h″0.00852m0.00852鳍片厚度系数*v0.101380.10138折算厚度*δ′0.000610.00061参数β5.132734.38524鳍片利用系数η0.999360.99959鳍片面积比（P）Hfin/Ht0.226490.22649名义床侧换热系数150.074W/m2·K109.550受热面内外面积比Ht/Hf1.5251.525壁面平均温度*Tw_765.16K755.88受热面内外温差*△T446.00K337.00受热面耐火层平均温度*Ta_988.16K924.38受热面耐火层导热系数*λa2.667W/m2·K2.654附加热阻εas0.037790.03798传热系数K138.052W/m2·K103.003光管受热面吸热量Qgg42.48MW23.95炉膛涂层屏过传热系数K22.354W/m2·K21.103涂层屏过吸热量Qtc0.525MW0.375屏过总吸热量Q43.00MW24.32表9屏再50%负荷全炉膛传热计算输入数据100%负荷50%负荷烟气速度Vf5.68m/s3.18床侧温度Tb1165K1058受热面内工质温度Tf748K738管节距Sj0.07m0.07管外径d0.057m0.057鳍片厚度δ0.006m0.006管壁厚δ10.005m0.005物料浓度（标态）CPP1.039kg/m30.85炉膛总高度Hlt39.4m39.4屏再总高度Hpz22m22局部物料空间浓度Cp6.31kg/m34.73颗粒对流理论换热系数（初始条件）100W/m2·K100烟气中水蒸汽份额rH2O0.064%0.064烟气中三原子气体份额r∑0.15%0.15烟气侧总面积Ht517m2517工质侧换热系数αf1303W/m2·K1303实际设计运行系数*Xiu11±0.21受热面受热情况N2单面1、双面22烟气辐射厚度S0.82m0.82壁面黑度εw0.40.5～0.80.4受热面金属导热系数λ23.5W/m2·K23.5受热面壁面污染系数εs0.0003m2·K/W，0.001～0.0030.0003受热面耐火层厚度δa100m100常数*n20.10.1涂层水冷壁面积39.5m239.5查表c054～65查表c10.20.1～0.20.2耐火材料系数Aa02.52.5耐火材料系数Ba10.000250.00025常数n10.150.2～0.40.15常数Cε0.20.1～0.20.2常数B0.51/2～2/30.5Boltzmann常数σ5.67E-08W/m2·K45.67E-08流化速度影响因子*m11鳍片宽度系数*μ0.90.9烟气对流系数*5W/m2·K，4～55续表9屏再50%负荷全炉膛传热计算计算结果100%负荷50%负荷颗粒对流系数0.1270.072颗粒对流理论换热系数30.251W/m2·K12.883烟气对流换热系数6.746W/m2·K4.495对流换热系数αc36.998W/m2·K17.378烟气辐射减弱系数k0.040630.04583物料表面平均黑度0.231790.22319固体物料黑度εp0.600990.59259烟气黑度εg0.032760.03689床层黑度εb0.614060.60762系统黑度ε0.319640.31789受热面管壁温差△Tw200.92K154.18管外壁温度Tw948.92K892.18辐射换热系数αr86.496W/m2·K67.326换热系数αb123.494W/m2·K84.703鳍片高度h0.00650m0.00650折算高度*h′0.00722m0.00722有效高度*h″0.00511m0.00511鳍片厚度系数*v0.153850.15385折算厚度*δ′0.000920.00092参数β4.594983.82703鳍片利用系数η0.999820.99987鳍片面积比（P）Hfin/Ht0.134670.13467名义床侧换热系数119.079W/m2·K82.603受热面内外面积比Ht/Hf1.3081.308壁面平均温度*Tw_848.46K815.09受热面内外温差*△T417.00K320.00受热面耐火层平均温度*Ta_1056.96K975.09受热面耐火层导热系数*λa2.67W/m2·K2.656附加热阻εas0.037740.03795传热系数K104.014W/m2·K75.061光管受热面吸热量Qgg22.42MW12.42炉膛涂层屏再传热系数K21.252W/m2·K19.620涂层屏再吸热量Qtc0.350MW0.248屏再总吸热量Q22.774MW12.666表10440t/h锅炉50%负荷型谱参数计算烟气速度计算（440t/h锅炉）名称符号数据单位碳Car66.1%氢Har2.77%氧Oar3.67%氮Nar1.14%硫Sar0.51%灰A18.46%水Mar7.35%炉膛