省煤器热力计算最新
热力计算,烟风阻力计算
第1章热力计算SHL20-2.5/400燃用生物草锅炉设计1.1设计任务1)锅炉额定蒸发量：5.556kg/s(20t/h)。
2)蒸汽参数：锅筒内蒸汽压力：2.7MPa。
过热器出口蒸汽压力：2.5MPa。
过热器出口蒸汽温度：400℃。
3)给水温度：105℃。
4)给水压力：2.8MPa。
5)排污率：5%。
6)排烟温度：160℃。
7)预热空气温度：130℃。
8)冷空气温度：20℃。
1.2燃料特性1.燃料名称：能源草。
产地：浙江兰溪2.燃料工作基（应用基）成分碳C ar=23.87%氢H ar =2.90%氧O ar=21.32%氮N ar=0.69%硫S ar=0.06%水分M ar=47.00%灰分A ar=4.16%挥发分V ar=75.80%3.燃料低位发热量Q net.ar=7574.56kJ/kg1.3 辅助计算1.3.1 空气平衡烟道各处过量空气系数，各受热面的漏风系数，列于表3-1中。
炉膛出口过量空气系数按表2-4[2]取。
烟道中各受热面的漏风系数按表4-5[4]取。
表3-1烟道中各处过热空气系数及各受热面的漏风系数1.3.2 燃烧产物容积及焓的计算1.3.2.1 理论空气量及 α=1时燃烧产物容积的计算表3-2理论空气量及燃烧产物容积计算表烟道名称 过量空气系数 漏风系数 炉膛 1.4 0.1 凝渣管 1.4 1.4 0 过热器 1.4 1.45 0.05 锅炉管束 1.45 1.50 0.05 省煤器（钢管） 1.50 1.60 0.1 空气预热器1.601.700.1序号 名称 符号单位 计算公式或来源 数值 1 空气理论容积0VNm 3/kg arar ar ar O H S C 0333.0265.0)375.0(0889.0-++ 2.18 2 理论容积 2RO V Nm 3/kg )375.0(01866.0ar ar S C +0.45 3理论容积 2N V ︒Nm 3/kg1008.079.0ar oN V +1.734理论容积2°H OV Nm 3/kg oar ar V M H 0161.00124.0111.0++0.941.3.2.2 不同过量空气系数下燃烧产物的容积及成分不同过量空气系数下燃烧产物的容积及成分见表3-3。
一、锅炉设计辅助热力计算
一、锅炉设计辅助热力计算1.炉膛宽度及深度因采用角置直流式燃烧器，炉膛采用正方形截面。
按表8-40取炉膛截面热负荷q F =2580kW/m 2，炉膛截面F=40.2578m 2，取炉膛宽度a=6.72m ，炉膛深+b=6.72m ，布置Φ60×3的水冷壁管，管间距s=64mm ，侧面墙的管数为106根，前后墙102根。
管子悬吊炉墙，管子中心和墙距e=0。
后墙水冷壁管子在折角处有叉管，直叉管垂直向上连接联箱，可以承受后墙管子和炉墙的重量，斜叉管组成凝渣管和折焰角。
凝渣管有24×3=72根管子，折焰角上有26根管子，另4根管直接与联箱相连。
侧墙水冷壁向上延伸，在折焰角区域和凝渣管区域形成附加受热面。
2.燃烧室辐射吸热量的分配燃烧室辐射吸热量中有部分由凝渣管及高温过热器吸收。
凝渣管直接吸收燃烧室的辐射热量辐射受热面是燃烧室的出口窗，凝渣管吸收的热量与凝渣管束的角系数有关。
根据凝渣管的横向相对节距σ=4.267，从图11-10中的无炉墙反射的曲线上查得单排管的角系数x=0.32。
现凝渣管有三排，总的角系数为X nz =1-（1-x ）3=1-（1-0.32）3=0.6856凝渣管辐射受热面为H nz = X nz F ch =0.6856×33.767=23.151m 3由于出口窗位于燃烧室上部，热负荷较小，需要计算沿高度的热负荷不均匀系数。
出口窗中心的高度为h ck ，从冷灰斗中心到炉顶的总高度为H 1=18.912，根据h ck H 1 =16.0318.912=0.8476 和燃烧器中心相对高度x r =0.2038，查图15-2的2线，得h r η=0.68，凝渣管吸收的辐射吸热量为f nz Q =87.1978151.337.12568.0=⨯⨯=nz f h r H q ηkW高温过热器直接吸收炉膛辐射热量为413.907616.107.12568.0)151.23767.33(=⨯⨯=-=f h r f gr q Q ηkW水冷壁的平均辐射受热面热负荷kWQ Q B Q q f gr f nz j l s 407.120183.5311)283.288668.66844(]183.5311)413.90787.1978(53.414756[19.2623.4711)]([=⨯-=⨯+-⨯=+⨯+-=3.炉膛受热的热量分配（1）锅炉总有效吸热量 kW Q gl 35.109143=（2）炉膛总传热量 kW Q B l j 68.668441475653.4=⨯=（3）凝渣管区域传热量 kW Q B nz j 427.45119.99553.4=⨯=（4）第二级过热器传热量 kW Q B gr j 35.11172297.246653.42=⨯=（5）第一级过热器传热量 kW Q B gr j 17.1275449.281553.41=⨯=（6）省煤器需要吸收热量 kWQ B sm j 1.13948)17.12754325.11172427.451168.66844(35.109143=+++-=（7）空气预热器需要吸收的热量 kWI I B B Q B lk rk k ky j ky j 78988.14954)34.263079.3320()06.05.005.1(53.4))(5.0(00''=-⨯⨯+⨯=-∆+=α （8）排烟温度校核 kWI I I B Q B Q B I I lk sm lk rk ky j kyj sm j py gr 7.188634.26304.0234.263079.332006.099.053.478988.149541.1394818.82022000''=⨯++⨯+⨯+-=∆++∆++-=ααφ177.142=py θ℃，与假定排烟温度140℃相差2.117℃，设计合格。
锅炉热力计算
式中： 为保热系数，考虑炉膛向外部环境散热的系数
1 q5 (14 4) gq5
4/12
炉内烟气放热量
VC pj 为温度Ta 至 T 之间燃烧产物的平均热容量
式中：I
0 rk
、I 0lk
分别为理论热空气、冷空气的焓，KJ/Kg。
5/12
炉膛出口烟气温度及 辐射传热量计算式
高温烟气和管壁间辐射换热量应等于炉内烟气的放热量，由此可得 炉内辐射传热基本方程式
a 0 p F jT h 4 y B jV p(C T ja T ）
根据相似理论将上述方程变换为无因次相似准则方程可得到炉膛出
Q d f ( I I I 0 f ) ， k / k J （ 1 g 4 ） 5
I I 0 y ( 1 )I k 0,k/k Jg I I 0 y ( 1 ) I k 0 ,k /k J
对于空气预热器以外的各
对流受热面，漏风焓值
I
0 f
取冷空气温度（20～30℃） 计算
对管式空气预热器，I
0 f
按该段空气预热器进、出口 空气温度的平均值计算
1/22
工质对流吸热量Qdx
过热器和省煤器：
Q dxB D j(ii)k , /J k g(1 57)
屏式过热器及吸收炉内辐射热的 对流过热器：
Q dx B D j(ii)Q f,k/J k g(1 5 6) Q f Q f Q f ,k / k J ( 1 g 9 ) 5
口烟气温度计算式
T
Ta
MaB0j VFC pTaj3
,K （ 144） 3 0.61
燃煤锅炉的热效率热效率计算
燃煤锅炉的热效率热效率计算根据《关于发展热电联产的规定》（计基础〔2000 〕1268 号）文件，热效率= （供热量+供电量X3600千焦/千瓦时）/ （燃料总消耗量M然料单位低位热值）X100%，供热量就是热力产品（热水、蒸汽）根据供热流量、压力、温度的参数进行焓值计算后得出的焦耳热值当量年度产量，加上年发电量换算成焦耳热值当量（kWh 乘以3600），二者的和就是热电厂年产品总量（电+热）。
分母是热电厂的燃料消耗，如果是燃煤电厂，就用所耗煤种的低位热值（可以查到）*年耗煤吨量；如果是燃气电厂，就用天然气的热值*年耗气量。
电厂出口的总产品热值比上输入的各种一次能源消耗热值，就是热效率。
如何求解热效率当前，能源日逐紧张。
如何节能，如何提高能源的利用效率已是摆在人们面前的一个突出而现实的问题。
热效率的计算也成为中考热点问题。
如何求解热效率，下面通过一些典例进行分析归纳。
一、燃具的效率例1、小明学习了热学的有关知识后，他想估算一下自己家煤炉的效率是多少。
于是小明仔细记录了他家每天烧水、煮饭、炒菜需要的时间，并把它折算成了烧水的时间，相当于每天将30Kg20 C的水烧开。
小明家实际平均每天需要烧4块蜂窝煤，按每块蜂窝煤含煤0.5 Kg算，他家每天实际用煤2Kg •普通煤的热值为3 X10 7 J/Kg,则他家煤炉的效率是多少？［分析与解］：煤炉烧水，化学能转化为内能，水吸收的热量是有用能量，完全燃烧煤所放出的热量是总的能量。
煤炉的效率可用n =Q有用/ Q总X100% = cmi A t/m'q X00%计算。
Q 有用=cm A t=4.2 X 103 X 30 X （100）J=1.008 107JQ 总=mq = 2 X3 X107J = 6 X107Jn= Q 有用/Q 总X10 0%= 1.008 >107J/6X107J = 16.8 %二热机的效率例2、小兵同学想知道一辆小汽车的实际效率是多少。
1000MW原则性热力系统计算
排汽 C 0.0049 32.5/0.9105 2343.1
数据来源 已知 已知 查水蒸气表 已知
p'j (1 p j ) p j
由 p 'j 查水蒸气表 已知 32.5 tdj-θj 已知 136.3 由 pw，twj 查水蒸气表 即下一级加热器出口 焓（H3 除外） 即下一级加热器出口 水温（H3 除外） 已知
‘
单位 MPa ° C kJ/kg % MPa ° C ° C ° C MPa kJ/kg
H1 8.155 420.4 3192.5 3 7.910 294.2 -1.7 295.9 31.8 1307.5 1140.5 261.2
H2 4.935 345.8 3059.7 3 4.787 261.2 0 261.2 31.8 1140.5 940.5 217.0 5.6 222.6 956.3
省煤器强度计算(附带公式编辑)
名称 呼吸空位校核 计算压力 蒸汽温度 计算壁温 材料 基本许用应力 修正系数 许用应力 假想圆直径 假想圆直径 假想圆直径 系数 系数 系数 乘积 乘积 乘积 最小厚度 取用厚度
符号
P tJ tbi /
计算公式 筒体内壁与烟管外壁最小距62mm,此 处呼吸空位要求为不小于 40mm。 同筒体 设计给定 3.4条,tJ＝198.4＋25<250 取
π/4(dw2-dn2)= π/4 (5.7 -5 )
2 2
Mpa mm mm mm
1.404 57 2.64 3.5 满足
P tJ tbi
Mpa ℃ ℃ / Mpa Mpa cm2 cm2 cm cm cm cm2
1.404 198.4 250
20/GB308 7
125
0.55 68.75 116.51 2.38 5.7 0.35 5 5.88 合格
管接头下偏差附加壁厚
同筒体 3.4条,tJ＝198.4＋25<250 取 表1 表3
MPa ℃ ℃ MPa / MPa mm mm mm
1.404 38 2 125 1.404
1.404 198.4 250 125 1 125 45 3.5 38 0.215 0.5 12.5 0.14 0.031 0.531 2.969 8.75 90.4 36 48.208 94.32 178.524 满足
1
p
mm mm % / mm mm mm mm mm mm mm mm mm
按4.4.1选取 根据材料标准选取 m/(100-m) At01=0.14×0.215 C1+C2=0.5+0.031 t1-C=3.5-0.531 2.5t1和2.5t较小值 [d/4+2ty1(1-[σ]1/[σ])]tmin Kh =6
省煤器热力计算
1-q5/η+q5 ψ（Ⅰ'-Ⅰ"+ΔaⅠlk)
给定 按[1]表B14 i ' Qrp B j D(1 ) 按[1]表B14
θ'-t" θ"-t' td t x ln td
t x
数值 237 2739 156 1788 0.05 127.4 0.988 946 20 84
n dn2
4 n dnL 0.9dn
数值 109 0.07 0.063 1.515 0.002 0.035
0.34
32.67 0.057
序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
11
12 13 14
名称 进口烟温 进口烟焓 出口烟气温度 出口烟气焓 漏风系数 理论冷空气焓 保热系数 烟气侧放热量 给水温度 给水焓
kq
1/(m*Mpa)
[
2.49
5.11rH
1
2o
1.02] rq
12.74
( prqs)2
7600 fh
kfh
1/(m*Mpa)
2
( pj 273) 3
k
1/(m*Mpa)
ay
/
kq+kfh 1 ekPS
tb
℃
t+25
Tb
K
tb+273
σ0
kW/(m2*K4)
按[1]根据5.4.1
ab
/
按[1]根据5.3.3
Qcr
KJ/kg
StRePr
y dn
N
按[1]表8-1
ψ（af+ad)
K tHd Bj
海川化工论坛-350MW燃煤锅炉热力计算最新
编号
锅炉规范
项目名称
符号
单位 设计数值 校核数值 项目名称
符号 单位 设计数值 校核数值
锅炉额定蒸发量 过热蒸汽出口压力 过热蒸汽温度 锅筒压力 给水压力(绝对) 给水温度 锅炉排污率
Dsh
t/h
Pgr
kgf/cm2
tgr
℃
Pb
kgf/cm2
Pgs
kgf/cm2
tgs
再热器下部二段 再热器下部三段 再热器下部四段 低温过热器一段
设计数值 校核数值 设计数值 校核数值 设计数值 校核数值 设计数值 校核数值
50.08 50.08 57.15 57.15 57.15 57.15 63.5 63.5
4.2
4.2
4.6
4.6
4.6
4.6 7.44618 7.44618
2756.108 2756.108 3005.65 3005.65 1071.88 1071.88 1345.73 1345.73
49.54 42.88 排烟温度
3.1
3.05 排烟焓
5.52
4.67 排烟热损失
1.02
1.05 化学热损失
0.68
0.96 机械热损失
8.6
9.6 散热损失
31.54 37.79 灰渣热损失
4787 4305 保热系数
5.069439 4.501099 锅炉热效率
4.013017 3.564268 燃料消耗量
－ 718.245 679.597 473.442 448.198 340.548 313.767
kcal/kg 84.07734 74.3276 26.0359 24.2101 286.041 261.075 228.896 196.071
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
1-q5/η+q5 ψ（Ⅰ'-Ⅰ"+ΔaⅠlk)
给定 按[1]表B14 i ' Qrp B j D(1 ) 按[1]表B14
θ'-t" θ"-t' td t x ln td
t x
数值 237 2739 156 1788 0.05 127.4 0.988 946 20 84
Qcr
KJ/kg
StRePr
y dn
N
按[1]表8-1
ψ（af+ad)
K tHd Bj
153.80 0.097 0.9 0.088
961
e
%
100 (Qrp Qcr )
Qrp
相对误差<2%满足要求
-1.61
ok
燃料特性
Cy
Hy
Oy
Ny
Sy
46.55
3.06
6.11 0.86 1.94
理论空气量
40929
33
省煤器螺纹烟管流阻 系数
34
斯坦敦数
35
努谢尔特数
36
对流放热系数
37
热有效系数
38
传热系数
39
传热量
40
相对误差
41 42 43 44 45
wy d n
8 {2.5ln( d ) 0.868( e )0.33
2e
d
λ
/
(s)0.366[1 0.0296(ln Re 9.48)2] 0.07267
236.42
57.43 179.6 136
15
平均温压
16
烟气计算温度
17
烟气计算湿度
18
烟气流速
19 三原子气体总分压力
20
三原子气体辐射减弱 系数
21 飞灰辐射减弱系数
22 烟气辐射减弱系数
23
烟气黑度
24
管壁温度
25
管壁湿度
26 绝对黑体辐射系数
27管壁黑度28来自辐射放热系数29
烟气平均温度下的导 热系数
V0=0.0889（Cy+0.375Sy）+0.265Hy-0.0333Oy
4.81
燃料消耗量 锅炉蒸发量
Bj(kg/s)
D
0.47
10000
Wy
Ay
9
32.48
Vy 8.5171
rH2o
Fy 0.34
rq
s
ufh
0.0683
0.1719 0.057 0.0058
kq
1/(m*Mpa)
[
2.49
5.11rH
1
2o
1.02] rq
12.74
( prqs)2
7600 fh
kfh
1/(m*Mpa)
2
( pj 273) 3
k
1/(m*Mpa)
ay
/
kq+kfh 1 ekPS
tb
℃
t+25
Tb
K
tb+273
σ0
kW/(m2*K4)
按[1]根据5.4.1
ab
/
按[1]根据5.3.3
0.73
13.47 0.074
64 337 5.67E-11 0.80
1 (Tb )4
af
kW/(m2*℃)
0 (ab 2
1) ayTy3
Ty 1 Tb
0.001
Ty
λy
kW/(m*℃)
按[1]表B9
3.973E-05
ν
m2/s
按[1]表B9
0.0000311
Pr
/
按[1]表B9
0.67
Re
/
wy d n
30
烟气平均温度下的运 动黏度
31
烟气平均温度下的普 朗特数
32
雷诺数
Δt
℃
θpj
℃
Ty
K
td t x ln td t x
t't" t 2 θpj+273
156.8
195.5 468.5
wy
m/s
BjVy ( pj 273) 273Fy
20.20
p
Mpa
按[1]根据5.3.1
0.1
[1 0.37 ([l "] 273)] 1000
省煤器结构特性计算-V1
序号 1 2 3 4 5 6
名称 管子数量 管子直径 管子内径 管子长度 螺纹高度 螺纹节距
7
烟气流通截面积
8 省煤器总受热面积
9
有效辐射层厚度
符号 n dw dn L e s
Fy
Hd s
单位
m m m m m
m2
m2 m
公式或数据来源 设计给定 设计给定 设计给定 设计给定 设计给定 设计给定
n dn2
4 n dnL 0.9dn
数值 109 0.07 0.063 1.515 0.002 0.035
0.34
32.67 0.057
序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
11
12 13 14
名称 出口烟温 出口烟焓 出口烟气温度 出口烟气焓 漏风系数 理论冷空气焓 保热系数 烟气侧放热量 给水温度 给水焓
e
exp(0.005s) 3.75}2 e
按[2]( )0.5 {2.5ln(dn ) 10.77
8
2e
St
/
( e )0.33( s )0.096[( e ) Re( ) ]0.5 0.273 0.00561
dn e dn 8
Pr0.5 3.75}
Nu
/
ad
kW/(m2*℃)
ψ
/
K
kW/(m2*℃)
出水焓
出水温度 最大温差 最小温差
省煤器热力计算
符号 θ' Ⅰ' θ" Ⅰ" Δa Ⅰlk0 ψ Qrp t' i'
i"
t" Δtd Δtx
单位 ℃ KJ/kg ℃ KJ/kg / KJ/kg / KJ/h ℃ KJ/kg
KJ/kg
℃ ℃ ℃
公式或数据来源
根据θ'查烟气焓温表 假设
根据θ"查烟气焓温表