锅炉热力计算 新版
锅炉热值计算
改造前54583煤耗54583吨热值5337千卡/千克折标系数0.7625系数1000煤热值 2.913E+11千卡标煤量41619.538冷凝水25T温度差105252580比热 4.2系数1000折算系数0.2389热值 1.638E+10千卡10热值 6.55E+096 3.93E+09排水损失 2.686E+10烟气热损失温度差180204.879E+10160锅炉热损失7.565E+10系统供热 2.157E+11生活用热 3.00E+09车间用热 2.13E+11车间热利用率0.6生产用热 1.28E+11生产热损失8.51E+10供电折标煤6734.4合计48353.9448353.9改造后生产用热 1.28E+11130000车间热利用率0.8生产系统用热 1.59E+11371.95337371.9531车间热损失 3.19E+10生活用热 3.00E+09生产、生活供热1.31E+11车间回收热量 5.32E+10烟气回收损失 2.44E+10回收量 2.44E+10冷凝水301.965E+10回收率0.8回收量 1.572E+10排水热损失 3.93E+09总热损失量 2.833E+10总供热 1.91E+11煤量35754.553标煤量27262.846供电折标煤6301.5合计33564.3533504效率 1.62E+11258.18728257.723185.155106节省量14789.5914849.90.8508403电网27580.862371.88386.1235675.4727202.57 27580.952620.1137.9248.22202547.5233504.170.891632257.723818907.514416.9714446.91237056432.9696432.914879.8。
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。
最新锅炉热力计算书
序号
锅炉热力计算书
称 符号 单 位 公 式 及
编 号 共 9 页
RLJS 第 3 页
名
计
算
数
值
一、锅炉基本参数 (一): 锅炉基本参数 1 额定供热量 2 锅炉循环水量 3 给水温度 4 给水压力（绝对压力） 5 出口水温度 6 出口水压力（绝对压力） 7 冷空气温度 8 排污率 Qgr D Tgs Pgs t″ p″ tlk ρ MW t/h ℃ ℃ ℃ % 设计取定 计算公式 设计取定 查表 设计取定 设计取定 0.7 24.005 70 1 95 1 20 2
kcal/kg 查焓温表 先假定，后校核。 《标准》公式7-49 《标准》7.3.4条 《标准》公式7-14 《标准》附表9、线算图1 《标准》附表9、线算图1 《标准》附表9、线算图1 《标准》公式7-36 《标准》公式7-45 《标准》公式7-48 《标准》公式5-19 《标准》公式7-42 《标准》公式7-41 《标准》7.2.1条取定 《标准》公式7-10 Δ Q＜Δ 计算有效 《标准》7.6.2条 kcal/kg 《标准》公式7-1 % % m ℃
锅炉厂
序号
热力计算书
称 符号 Ddl ひ＇ I＇ ひ″ I″ △t Qrp ひpj Wy ν λ Pr α d s tз Kq α α f ψ K Qcr △Q Δ
kcal/(m2.h.℃) kcal/(m2.h.℃) kcal/(m2.h.℃)
编 号 共 9 页
RLJS 第 6 页
名
单 mm ℃ ℃ ℃ ℃ m/s m2/s
kcal/kg 设计燃料数据
V°H2O m3/kg V°N2 m3/kg VRO2 m3/kg
三、热平衡参数及计算 (一): 热平衡计算 1 冷空气理论热焓 2 排烟温度 Ilk Tpy kcal/kg 《标准》附表8,公式3-35 ℃ 先假定，后校核 29.064 123.577
锅炉机组热力计算(完整版)
136
1
186 0.65 103.93 63.3 161.7 105.0
js
ξ (a d +a f ) 查附录2表8 ψ a 1 a 2 /(a 1 +a 2 ) θ "- t" θ ' - t' 3.6k Δ tA
gz /B j (Q d gz -Q cr gz )/Q d gz ×100
500.27841 -14.24
y /d
50.00 0.0028889 34.44 7.26 118.19 3.80
h
调用函数 ky(rh2o ， pns, θ pj)
kyr n
调用函数 kh( θ pj)
khμ
h
k y r n +k h μ kps 1-e
-kps
11.07 0.152 0.141
pj ， t hb )
调用函数af(a ，θ ξ 取1.0
ld+bf fj
单位
MPa
℃
kg/h kJ/kg kJ/kg kJ/kg
℃
kJ/kg kJ/kg kJ/kg
10 进口烟焓 11 进口烟温 12 高温再热器对流传热量 13 省煤器附加吸热量 14 炉顶及包覆过热器附加吸热量 15 烟气出口焓 16 烟气出口温度 17 较大温差 18 较小温差 19 平均温差 20 传热系数 21 计算对流受热面积 22 蒸汽质量流速 23 蒸汽流通截面积 24 管子外径 壁厚 25 每根管子截面积 管子总根数建议值 26 管子总根数 横向节距建议值 27 横向节距 管排数建议值 28 管排数 29 每排管子根数 30 每根管子长度 31 管子弯曲半径 纵向管子弯曲后排数 纵向管间距 进口处管子直段长 出口处管子直段长
锅炉热力计算书
锅炉热力计算书锅炉热力学计算书（BoilerThermalCalculations）是用来精确地计算锅炉热力学性能的重要书籍，它是国家标准、国际标准、工业技术规范、实验室和厂房设备调试等工作的重要参考书。
锅炉热力学计算书包括以下几个方面：1.质量计算：当受热量和温度变化时，热质量计算法可以准确地估算锅炉的热能转换效率。
2.容量：热容量是指锅炉的能够容纳的热量，这是用来评估锅炉的热能转换效果的重要参数。
3.传导：热传导是指锅炉的热量如何在流体内传播的过程，这也是锅炉热能转换效果的重要参数。
4.械传动：机械传动涉及到锅炉的压力控制、温度控制以及电气动力涡轮变速器等相关系统，是锅炉热能转换效果的重要要素。
5.管理：热管理是指在锅炉运行过程中，如何实现对热量的控制，是提高锅炉热能转换效率的关键技术领域。
6.质交换：热质交换是指锅炉的热能如何从一种介质转换到另一种介质的过程，也是锅炉热能转换效率的重要参数。
7.体动力：气体动力则是指锅炉内燃料燃烧后产生的热量如何用于发动机的运行，这对于提高锅炉热能转换效率也是至关重要的。
锅炉热力学计算书是锅炉热能转换效果的重要参考书，它可以为我们精确估算锅炉的热能转换效果提供有力的参考依据。
它应用于各种制造业的锅炉的设计、制造及运行都是必不可少的，所以有必要研究和开发出更高水平的锅炉热力学计算书，以满足不断变化的锅炉设计要求。
为了充分利用锅炉热力学计算书，需要先了解锅炉的热力学特性和规律，并了解各种热力计算方法，以及与锅炉热力学有关的各项理论和实践。
此外，应当注意物理数据的准确性，以确保锅炉的热力学计算的准确性。
在进行锅炉热力学计算时，应根据锅炉的实际情况，尽可能准确地反映出锅炉热力学变化，以期可以得出符合实际情况的结论。
综上，锅炉热力学计算书是锅炉热能性能精确计算的重要参考书，它对于社会经济建设发展和改善人类生活有重要意义，应得到重视。
锅炉燃气热力计算
数值
8.08
0.50 1.00 0.55 0.55 7.75
1.10 0.10 20.00 248.50 20.00 248.50 273.35
35683.41
1890.85 2163.85 1333.00 24130.49 1606.00
20.71
0.104 1.5507
1.7065 3.2572 0.1544 0.0767
1 理论空气重量
符号 单位 V0 m3/m3
计算公式
0.0476
1 2
CO
1 2
H
2
4.2 10
4
H
2S
2CH
4
=0.0476×(m﹙ n40).C5m×H n 0.71+100.5 S5× O12 +4.2×400÷
1000000÷100000＋2×95＋3×2.4＋7×100÷
100000÷1000000－0﹚
依据：《锅炉机组热力计算－标准方法》 上海工业锅炉研究所二〇〇一年编印(73版编译)
WNS2-1.25-Y(Q)锅炉热力计算
Ⅰ.锅炉规范：
1 额定蒸发量 2 额定蒸汽压力
D kg P MPa
2000 1.25
3 额定蒸汽温度
t1
℃
4 节能器出口温度 t2 ℃
5 给水温度
t３ ℃
6 冷空气温度
tl k
Vo RO 2
/Vy
=0.9800÷11.4770
2.1247 11.4770 0.0854
序号
名称
符号 单位
计算公式或来源
6 H2O容积份额
rH2O
VH 2O VH 2O / Vy= 2.1247÷11.4770
锅炉本体热力计算11
B’—每秒燃料消耗量，kg/s。
5
七、锅炉本体热力计算
6.2 对流传热面传热计算
6.2.1基本方程式
以燃烧1kg燃料为计算基础： KHt kJ / kg 传热方程式： Qcr Bj ' 热平衡方程式： 烟气侧： Qrp (I 'I "I k0 ) kJ / kg 工质侧： Q D' (i"i' ) Q kJ / kg
式中
Fbi、χi —为某一区段的炉壁面积和其相应的有效角系数； Hff —对于覆盖有耐火层的水冷壁其辐射受热面面积； Fl—炉膛周界总面积，m2； R—火床面积，m2。 0
七、锅炉本体热力计算
7.1.2炉膛传热的基本方程及炉膛黑度
火焰与炉壁之间的辐射换热量：
Qf Qhy Qby 0al H f (Th4 Tb4 ) （四次方温差公式）
炉膛系统黑度：室燃炉 层燃炉
al
al
1 1 ab (1 ah 1)
1 (1 ah )(1 ) 1 ab 1 (1 ah )(1 )
火床与炉壁面积之比： R Fbz
式中 Qhy —火焰有效辐射； Qby —炉壁有效辐射； ab —水冷壁的表面黑度，可取0.8； ah —火焰黑度。 Th —火焰的平均温度，K；T b —水冷壁表面温度，K。
3
七、锅炉本体热力计算
6.1.5火焰平均温度及水冷壁管外积灰层表面温度
4 4(1n ) "4 n 火焰平均温度：Th Tll Tl
K K
n——燃烧工况对炉膛内火焰温度场的影响。
锅炉热力计算
最大负荷 满负荷 65%负 荷 满负荷 65%负 荷 单位
设 计燃料 设 计燃料 设 计燃料 校验燃料 校验燃料
t/h %
t/h t/h t/h Nm3/s Nm3/s t/h t/h t/h
t/h t/h t/h t/h
MPa MPa MPa MPa MPa
℃ ℃ ℃ ℃ ℃ t/h t/h m/s t/h
北方电力论坛
三、不同设计工况 下锅炉热力表
最大负荷: 340t/h 满 负 荷: 310t/h 设计燃料: 100% 石油焦 校验燃料: 70% 石油焦 + 30% 贫煤
1.主蒸汽 流量 过量 空气系 数
石灰石 与硫的 参比 2. 物料使用量
石油 焦 煤 石灰 石 总风 量 总烟 气量 总渣 量 飞灰 量 飞 灰再循 环量 3. 蒸汽和给水 过 热器出 口流量 省 煤器入 口流量 减 温水用 量 正 常吹灰 蒸汽用 量 4. 蒸汽和给水压力 减 温水压 力—喷 嘴 过热 器疏水 压力 汽 包压力 省 煤器沿 程阻力 省煤 器入口 压力 5. 蒸汽和水的温度 过热 器出口 温度 省煤 器入口 温度 省煤 器出口 温度 减温 水温度 汽包 6.空气流 量 一 次风入 口流量 一 次风入 口流速 二 次风入 口流量
第3页
2018-7-19
北方电力论坛
二 次风入 口流速 一 次风出 口流量 一 次风出 口流速 二 次风出 口流量 二 次风出 口流速 返 料风流 量 7. 烟气流量 炉 膛出口 烟气流 量 炉 膛出口 烟气流 速 过 热器出 口烟气 流量 过 热器出 口平均 流速
181 181 1.2 144 144 3. 34 90 <200 150 45
二、锅炉性能保证 燃料设计工况一：燃烧 100%的石油焦，使用不少于热力计算表中规定的石灰石量。 燃料设计工况二：燃烧 70%的石油焦（重量比）与 30%的煤（重量石灰石量。 如果测试用的燃料和/或石灰石差于这些表中的数据，性能保证值需进行相应的修
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炉膛出口烟气温度的选择
炉膛出口烟气温度 为凝渣管或屏式过热器前的烟温 根据锅炉受热面的辐射和对流传热的最佳比值（辐射受热 面和对流受热面的金属耗量及总成本最小）， 应为1250℃ 为防止对流受热面的结渣。则一般应取 <(ST-100)℃ 当没有可靠的灰熔点资料时， 不应超过1050℃ 当 炉 膛出口 处 布置 着屏 式 受热 面时 ， 一般 取 1100 ～ 1200℃ 对于易结渣的燃料， 应保持在1000～1050℃ 的水平
1/3
排烟温度与热空气温度的选择
最佳排烟温度 py 为燃料费用和尾部受热面金属费用总和最少时
所对应的排烟温度，同时还与锅炉的给水温度、燃料的性质等因素 有关。推荐值见表12-2
py 低，排烟热损失小，锅炉热效率高，节约燃料；但由于尾部受
热面的传热温压降低，金属耗量增多
热空气温度trk 主要取决于燃料的性质 着火性能好和水分低的燃料，可以采用较低trk；着火性能差或水 分较多的燃料，一般要求采用较高值。此外， trk值还与制粉系统的 干燥剂种类、锅炉的排渣方式等有关。推荐值见表12-3
煤粉锅炉热力计算
热力计算方法与应用
热力计算方法 主要设计参数的选择 炉膛传热计算 对流受热面计算 锅炉校核热力计算程序 F220/100-W锅炉校核热力计算说 明
1/1
热力计算方法
锅炉机组的热力计算从燃料的燃烧和热平衡计算开始，然后 按烟气流向对锅炉机组的各个受热面（炉膛、屏式过热器、对 流过热器及尾部受热面等）进行计算
不完全燃烧损失，％；Qf,Qdn,Qdg,Qdz,Qds分别为炉膛辐射受热面、 凝渣管、对流过热器（屏式受热面）、再热器和省煤器等的吸热量，
kJ／kg。均用热平衡方程式求得的值代入，
计算误差应不超过Q r 的O.5％，即
Q Qr
0.5%
将整台锅炉机组的主要计算数据列出汇总表
4/4
F220/100-煤粉锅炉简介
要求第一级省煤器出口水温和第二级省煤器进口水温 之差应不超过10℃
要求空气预热器的第一级出口与第二级进口空气的温 差小于10℃
3/4
锅炉校核热力计算程序
Q Q Q Q Q Q Q q 锅炉机组热平衡计算的校核
rg (fdn dg dz d) s1 (14) 00
式中：Q r 为锅炉输入热，kJ／kg； g 为锅炉热效率，％；q 4 为机械
3/4
凝渣管、高温过热器推荐数据
凝渣管（单排）：假设zz 1℃ 0 左右；校核值可为5%
高温过热器：假设：trgr49～ 050℃ 0 ；t
r gr
为锅炉出口蒸汽参数
4/4
再 见
！
2/3
工质质量流速ρω与 烟气速度Wy的选择
工质质量流速ρω太低，工质的传热能力下降，受热面管壁温度升 高；ρω太高，工质的流动阻力大，电耗大
通常要求过热器系统的总阻力应不大于过热器出口压力的10%；再热 系统的总阻力应不大于再热蒸汽进口压力的10%；省煤器中水的阻力应 不大于汽包压力的10%。推荐值见表12-4
3/3
锅炉校核热力计算程序
按计算任务书列出原始数据 燃料的燃烧计算：选取各烟道的过量空气系数，计算三原子气体的容积 和容积份额、烟气和空气的焓，绘制烟气焓温表等表格 锅炉的热平衡计算：假设排烟温度和热风温度，用以确定热损失、锅炉 效率和燃料消耗量 炉膛传热计算：假定炉膛出口处的烟温，求出烟气的有效放热量、烟气 的平均热容量、水冷壁的面积、受热面的热有效系数、系数M和炉膛黑度 等，按公式（9-16）、（9-17）计算炉膛出口的烟温及炉膛辐射传热量 如果计算得到的炉膛出口烟温与假设值之差未超过土100℃，则炉膛传 热计算结束；如超过误差，则需重新假定炉膛出口处的烟温进行计算
烟气流速Wy 过低，受热面面积增加，积灰加重，同时影响传热； Wy 过高，问题相对突出，这时，应按磨损 条件确定横向冲刷受热面的极限烟速
对于一般的煤为9～10 m/ s；对于灰多和灰分磨蚀性较强的燃料为 7～8 m/ s；对于灰少和磨蚀性较弱的煤为10～12 m／s
系数， 按公式求出对流传热量
如果
Q df Q dc Q df
≤ 2 %，(凝渣管允许为5%), 则计算结束,
否则, 重新假定介质温度进行计算,直至满足条件为止
2/4
锅炉校核热力计算程序
锅炉热力计算数据的修正：如果计算得出的排烟温度 与假设的排烟温度之差未超过土10℃，而热空气温度之 差未超过士40℃，则可认为锅炉机组的换热计算结束。 如超过误差，则需重新假定排烟温度及热空气温度从燃 料的燃烧计算开始重新进行计算
D Ⅰ 8～ 8.4t/h;D Ⅱ 4.5～ 5t/h;
tp n45 ～ 4 07 ℃ (0 屏出口); 蒸 p n9 汽 4 ～ 9 0 温 6 ℃ (0 屏 度出口)烟
对流吸热量分配：假设 Q d s p2～ 425 k 5/J k 5(屏 g 侧对 )； Q d d流 p1～ 01 吸 0 k 1/J k 0 热 (屏 g 量 顶)管
锅炉概况
燃用无烟煤，自 然循环固态排渣煤 粉炉，炉膛呈瘦高 形；水冷壁敷设卫 燃带
燃烧与制粉系统
采用直流燃烧器 分级配风四角布置 切圆燃烧方式；钢 球磨煤机中间储藏 式热风送粉系统
汽水系统见图
1/4
推荐数据
1 .25 ; 0 .05 ; zf 0 .1; p n 0; gr dr 0 .025 sm 1 sm 2 0 .02 ; ky 1 ky 2 0 .05
1/4
锅炉校核热力计算程序
按烟气流程进行炉膛与空气预热器之间各对流受热面的传热计 算
已知受热面每种介质任一端的温度，假定另一端的一个温度， 根据两种介质的热平衡，由公式求出另一个温度及烟气的放热量
根据介质的流动方式求出传热温压； 根据受热面布置情况及燃
料特性等，确定各放热系数及污染系数或热有效系数，并计算传热
锅炉热力计算分为设计计算和校核计算 设计计算 给定锅炉容量、参数和燃料特性 确定炉膛尺寸和各部件的受热面积；燃料消耗量；锅炉效率； 各受热面交界处介质的参数；各受热面吸热量和介质速度等 常用于新锅炉的设计。在额定负荷下进行
1/2
热力计算方法
校核计算 已知锅炉结构和尺寸、锅炉负荷和燃料特性 确定各受热面交界处介质参数、锅炉热效率、燃料消耗量等 用于考核锅炉在非设计负荷或燃用非设计燃料时热力特性及 经济指标；由于计算参数多与炉膛结构有关，故设计计算也常 采用校核计算方法 锅炉校核热力计算应在锅炉结构计算的基础上进行 对锅炉机组作校核计算时，烟气的中间温度和内部介质温度 包括排烟温度、热空气温度，甚至过热蒸汽温度均是未知数， 故需先假定，然后用逐步逼近法去确定
t k 30 ℃; t rk 400 ℃; py 130 ～ 140 ℃
q 3 0; q 4 3 .5 %; q 5 0 .52 %; q 6 0
xr
hr h
0 .22 ; a fh
0.95 ;
0 y
1 .3kg
/ Nm
3
2/4
推荐数据
屏区受热面包括屏本身、屏顶管及屏区水冷壁 假设：