生物质锅炉热力计算书
m2
Hr'+Hr''
m2
H3+Hr2+Hr'+2Hr1
χ=Hr/（F1-R）
m
F1
度
44 火床与炉墙面积比
九、炉膛热力计算
序
号
名称
1 燃料低位发热量
2
燃料消耗量
3
计算燃料消耗量
4
保热系数
5
炉膛出口过量空气系数
ρ
R/（F1-R）
符号
单位
计算公式或来源
Qar, net
KJ/kg
表 D4
B
kg/h 表 D4
44
燃烧面热强度
45
燃烧室热强度
46
辐射受热面热流密度
47
炉膛出口烟温校核
十、防渣管结构计算
序
号
名称
1
管径
2
管长
qR
W/m2
BQnet,ar/
qV
W/m2
BQnet,ar/
qr
W/m2
BcalQr/
Δθl
θ''fur(假定值）-θ''fur（计算
℃
''
值）
<100，烟温假
设合理。
符号
单位
计算公式或来源
Qfur
KJ/kg
（100-q4）+Qa
12
绝对燃烧温度
νadi
℃
α=，查焓温表
1600
13
绝热燃烧绝对温度
Tadi
K
νadi+273
1873
14
炉膛出口烟温
θ '' fur
℃
先假定，再校核
980
15
炉膛出口烟焓
I '' fur
KJ/kg α=，查焓温表
14960
16
炉膛出口绝对温度
T '' fur
30
火床与炉膛的面积比
31 炉膛系统黑度
32
玻尔兹曼准则
33
管外灰污层热值
kp
1/
7752μ（3√Tfur''2）+c
k
1/
ktri+kp
ag
—
1-e-kpS
awal
—
取定
χ
—
Hr/（Ffur-R）
ρ
—
R/（Ffur-R）
{1/awal+χ（1-ag）（1-ρ）
aful
—
/[1-（1-ag）（1-ρ）]}-1
B0
—
φBcalVCav/σ0HrTadi3
ε
m2.℃/W 取定
34
炉膛辐射受热面吸热量
Qr
KJ/kg
φ（Qfur-Ifur''）
35
辐射受热面热流密度
qr
W/m2
BcalQr/
36
水冷壁管外灰污层表面温度
Twal
K
εqr+
37
外灰污层表面温度系数
m1
σ0（εqr+）4/qr
38
玻尔兹曼准则计算值
根
按结构设计
16
12 前、顶墙水冷壁
光管有效角系数 x1'
覆盖耐火涂料层
13
水冷壁管有效角
X '' 1
系数
查图 C2（S1/d=，e/d=） 式（5-6）
14
曝光长度
l1'
m
FG+GH-
有效辐射受热面 Hr'
积
m2
（n1-1）S1l1'x1'
覆盖耐火涂料层
16
l'' 1
m
（）+IJ+JK+KL
长度
—
B0（1/αfur+m）
39
无因次出口温度
ν '' fur
—
查图 C8
40
炉膛出口烟气绝对烟温
T '' fur
K
ν T'' fur adi
41
炉膛出口烟气温度
θ '' fur
℃
Tfur''-273
42
炉膛出口烟焓
I '' fur
KJ/kg α=，查焓温表
43
炉膛辐射热量
Qr
KJ/kg
φ（Qfur-Ifur''）
χ
1-（1-χch）2（1-χ）2
m2
=χ
S1
m
（SchHch+）/（Hch+）
S2
m
按结构设计
S
m
（S1S2/d2·4/π-1）
σ1
Bcal
kg
表 D4
φ
—
表 D4
α '' fur
—
给定
数值 14290
Δα
6
—
给定
0
炉膛漏风系数
fur
7
冷空气焓
KJ/kg 给定冷空气温=30℃
8
热空气温度
℃
先假定，再校核
140
9
热空气焓
KJ/kg 查焓温表
10
空气带入炉膛热量
Qa
KJ/kg
（αfur''-Δαfur）+Δα
11 炉膛入炉热量
Qnet,ar（100-q3-q4-q6）/
二、燃料特性 序 号 名称 1碳 2氢 3氧 4氮 5硫 6 水分 7 灰分
符号
单位 计算公式及数据来源
Car
%
设计给出
Har
%
设计给出
Oar
%
设计给出
Nar
%
设计给出
Sar
%
设计给出
Mar
%
设计给出
Aar
%
设计给出
结果 15
计算低位发
Qar D
KJ/kg 339Car+1030Har+109（Sar-Oar）
d
m
按结构设计
l
m
按结构设计
3 1、2 排（错列部分） 横向节距
Sch
m
按结构设计
4
管根数
nch
根/排 按结构设计
8
5
有效系数
χch
查图 C2
6
受热面面积
Hch
m2
2πdln
7
烟气流通截面积 fch
m2
8 3、4 排（顺列部分） 横向节距
m
按结构设计
9
管根数
根/排 按结构设计
16
10
有效系数
χ
查图 C2
有效辐射受热面
17
H '' r
m2
（n1-1）S1l1''x1''
积
前顶墙水冷壁有
18
Hr3
m2
Hr'+Hr''
效辐射受热面积
19
管节距
S2
m
按结构计算
20 后墙水冷壁
管中心到墙距离 e
m
按结构计算
21
管根数
n2
根
按结构计算
16
22
光管有效角系数 x2'
查图 C2
覆盖耐火涂料层
水冷壁管有效角
x '' 2
汽容积
㎏
0.
0.
实际烟气
m3(标)/ Vg=VRO2+V0N2+VH2O+
3
Vg
量
㎏
（αav-1）*V0
RO2容积份 γRO 4
额
2
— VRO2/Vg
H2O 容积 γH2 5
份儿
O
— VH2O/Vg
6 三原子气 γtr
—
γRO2+γH2O
5.
5.
0.
0.
0.
0.
0.
0.
体容积份 i 额
六、焓温表
VRO2=
V0N2=
V0H2O=
Aar=，= I0g
V0= 3.
(с)
(с)
(с)
(с) I0a
I
N2
H2O
a
co2
(с)
kJ/m
kJ/m
∑(3)+( kJ/m
kJ/m
kJ/k
3
3
5)+(7) 3
3(标
g
（标
（标 V0H2O(с)
）
（标
VRO2(с)CO2
）
V0N2(с)N2
）
H20
） V0(с)a
12
34
56
℃
设计给出
5 理论冷空气焓
kJ/kg V0（cν）a=**V0
结果 14290 127
35
6 机械不完全燃烧热损失 7 化学不完全燃烧热损失 8 排烟热损失 9 散热损失 10 灰渣漏煤与总灰俩量之比
11 灰渣热焓
12 灰渣物理热损失 13 锅炉总热损失 14 锅炉热效率
q4
%
选取
q3
%
选取
q2
%
序
符号
单位
计算公式或来源
号
名称
炉膛周界面积计算：
1
工业锅炉热力计算
工业锅炉热力计算提纲1、锅炉热力计算简介2、热力计算模型介绍3、软件的功能及特点4、软件的使用锅炉热力计算简介热力计算在锅炉设计、改造及经济性预测方面有着极为重要的作用，是锅炉设计中最重要、也是最复杂的技术环节。
热力计算一般需要完成每个受热面部分的迭代循环和锅炉整体的迭代循环。
受热面循环是为了达到应有的精度而进行的迭代计算，锅炉整体循环是当假设的排烟温度与实际计算温度相差较大时，在假设排烟温度调整后重新进行计算。
传统手工运算方式对设计人员经验要求很高，如果计算时对一些参数假设不合理，为达到计算要求就必须进行多次反复运算，造成运算量过大。
目前，锅炉热力计算通常都通过编制锅炉热力计算软件进行。
2锅炉热力计算简介锅炉热力计算具有通用性差，计算模型复杂，计算过程复杂等特点，现阶段各研究机构和锅炉厂家自行开发的热力计算软件都有一定的局限性：缺乏高度抽象和统一的热力计算模型；开发技术比较落后，扩展性不强；软件操作界面不够人性化；工业锅炉具有炉型更加多样化，受热面布置形式更加灵活等特点，开发一款具有一定通用性的工业锅炉热力计算软件就具有十分显著的社会效益和经济效益。
3锅炉热力计算简介热力计算简介热力计算分为设计计算和校核计算设计计算设计计算是设计新锅炉时常用的计算方法计算任务：在给定的给水温度和燃料特性的前提下确定保证达4锅炉热力计算简介热力计算简介校核计算校核计算是估计已有锅炉在非设计工况条件下的运行指标或者改造后锅炉热力性能计算计算任务：根据已有的锅炉各受热面结构参数及传热面积和热力系统形式在锅炉参数，燃料种类或局部受热面面积发生变化时，通过传热性能计算确定各个受热面交界处的水温、汽温、烟温及空气温度的值，确定锅炉的热效率和燃料消耗量等。
5锅炉热力计算简介设计计算和校核计算设计计算和校核计算依据相同的传热原理，区别仅在于计算任务和所求数据不同。
遵循的传热原理为：热平衡方程0Qh,bIIIl,a传热方程Qh,tKHt/Bcal6锅炉热力计算简介单个部件设计计算步骤：吸热量假定烟气温度指定受热工质温度温压传热系数传热面积7锅炉热力计算简介单个部件校核计算步骤工质的终温假定烟气的终温温压传热系数+否判断二者之差绝对值是否在合理范围受热面面积吸热量Qh,b是计算结束温度和吸热量以热平衡方程为准吸热量Qh,t8锅炉热力计算简介层燃炉炉膛热力计算方法：采用校核计算的方法，先确定炉膛几何结构参数，然后迭代求出炉膛的出口烟气温度；主要计算方程Qr0afurHrBcalT4av4Twal100q3q4q6QfurQinQaQfo100q49锅炉热力计算简介层燃炉炉膛热力计算TavTadiTfurn1n抛煤机炉取n=0.6,其它层燃炉取n=0.7TfurfurTadi1furkB0mafurp10锅炉热力计算简介燃尽室热力计算方法：采用校核计算的方法，先确定燃尽室几何结构参数，然后求出燃尽室出口烟气温度；主要计算方程0ab,cHr44QrBcalTavTwal0Qb,cIb,cl,aIb,cIb,cTavTb,cTcb,11锅炉热力计算简介燃油燃气锅炉炉胆热力计算方法：采用校核计算方法；主要计算方程CHrQrBcalTav4Twal4100100Tav0.9TadiTl12锅炉热力计算简介对流受热面热力计算锅炉中的对流受热面主要有锅炉管束、对流过热器、省煤器、空预器等，在这些受热面中，高温烟气主要以对流的方式进行放热。
4吨生物质锅炉燃料耗量
4吨生物质锅炉燃料耗量
4吨生物质锅炉
SZL4-1.25-T
设计压力：1.25Mpa
最高蒸汽温度：194°C
生物质锅炉主要以木柴，秸秆，稻壳等加工成的颗粒为燃料，环保，高效，节能。
常见生物质燃料的热值：
生物质颗粒燃料热值
各种松木（红松、白松、樟子松、冷杉等）、硬杂木（柞木、楸木、榆木等）为4500大卡/公斤；
软杂木（杨木、桦木、杉木等）为4300大卡/公斤
秸秆颗粒的低位热值为3000—3800大卡/公斤
豆杆、棉杆、花生壳等3800大卡/公斤
玉米杆、油菜杆等3700大卡/公斤
麦秆为3500大卡/公斤
薯类秸秆为3400大卡/公斤
稻杆为3000大卡/公斤
生物质锅炉单位时间内的燃料耗量
=锅炉出力÷燃料热值÷热效率
4吨生物质锅炉单位时间内的燃料耗量
=2400000Kcal÷80%÷4200Kcal/kg =714Kg
这只是简单计算了生物质锅炉的燃料耗量，实际运行时，需要考虑到司炉工的司炉技巧，锅炉的实际运行工况等等，如果您需要了解锅炉的燃料耗量或者其它的而技术欢迎，欢迎致电联系，详细沟通。
4吨生物质锅炉装车正在装车，发货！
4吨生物质锅炉，6吨生物质锅炉发往越南饮料厂
生物质锅炉的特点：
1、采用二次进风
2、控制技术先进
3、燃料燃烧充分彻底
4、热效率高
5、节能减排
用户采购生物质锅炉时，可随时致电我公司咨询锅炉选型造价方案，我们销售经理会为您定制专业的生物质锅炉选型报价方案。
锅炉效率和汽机热耗率计算书
锅炉效率和汽机热耗率计算书一、锅炉效率核算1. 根据锅炉效率反平衡计算公式及项目锅炉相关基础数据对锅炉效率进行核算。
锅炉效率反平衡计算公式如下：65432fp gl q q q q q 100-----=η式中，fpgl η——锅炉反平衡效率；q 2——排烟损失，%；q 3——可燃气体未完全燃烧损失，%； q 4——机械未完全燃烧损失，%； q 5——散热损失，%；q 6——灰渣的物理热损失，%。
项目锅炉相关基础数据见表-1。
表-1项目锅炉相关基础数据表1）排烟损失q 2核算排烟损失q 2计算公式如下：100t t k rf py py2）（-=q式中，py k ——排烟损失系数；py t ——预热器出口（烟气流方向）的排烟温度，℃；rf t ——送风机入口（自然）风温度，℃。
排烟损失系数py k 值根据简化计算公式计算，公式为：37.0100O 7.41145.3k 2py +⨯-⨯=式中，3.45——py k 值计算系数；0.37——py k 值修正系数；2O ——低位预热器出口（烟气流方向）烟气中的氧量，%。
把项目锅炉基础数据表中排烟氧量数据代入py k 值计算公式计算py k 值如下：37.0100O 7.41145.3k 2py +⨯-⨯=37.010067.41145.3 +⨯-⨯= =5.1750将py k 值及项目锅炉基础数据表中排烟温度值、送风温度值代入q 2计算公式，计算q 2值如下：100t t k rf py py2）（-=q 100038.2211750.5）（-⨯==4.8024经核算，排烟损失q 2=4.8024。
2）可燃气体未完全燃烧损失q 3核算可燃气体未完全燃烧损失是指燃料碳在燃烧过程中由于氧气不足、燃烧不完全而生成一氧化碳所造成的损失，根据《电站锅炉性能试验规程》（GB10184-88）中简化计算规定，煤粉锅炉忽略气体未完全燃烧损失，q 3=0。
3）机械未完全燃烧损失q 4核算 机械未完全燃烧损失q 4计算公式如下：hz4fh 44q q +=q式中，fh 4q ——机械未完全燃烧损失中的飞灰损失，%；hz 4q ——机械未完全燃烧损失中的灰渣损失，%。
生物质锅炉设计用表
《锅炉原理》课程设计示例说明课程设计示例1.设计任务书2. 原始资料锅炉型式：带有屏式过热器的汽包锅炉额定蒸发量：D＝220t/h过热器温度：t＝540℃过热器压力：p gr＝100kgf/cm2（表压）给水温度：t gs＝215℃热空气温度：t rk＝400℃排烟温度：θ＝130℃冷空气温度：t lk＝30℃设计煤种：某无烟煤，成分如下，C y=63%，H y＝1.938%，O y＝2.16%，N y＝0.555%，S y＝0.62%，A y＝22.017%，W y＝9.71%，Q y d＝22558kJ/kg制粉系统：本锅炉采用钢球磨煤机中间贮仓式热风送粉系统锅炉给定参数：给水温度：t gs＝215℃，锅炉负荷：D＝220t/h，过热蒸汽压力：p gr＝100kgf/cm2（表压），过热蒸汽温度：t gr＝540℃汽包工作压力：p=112 kgf/cm2（绝对）3.改烧煤种的元素分析数据校核和煤种判别3.1 改烧煤种数据C y=66.70%，H y＝3.20%，O y＝2.10%，N y＝1.25%，S y＝2.47%，A y=17.97%，W y＝6.31%，V r=9.41%，Q y d＝25191kJ/kgt1=1190℃，t2=1340℃，t3=1450℃，K km=1.63.2 元素成分校核C y＋H y＋O y＋N y＋S y＋A y＋W y＝66.7＋3.2＋2.1＋1.25＋2.47＋17.97＋6.31=100.00%，元素分析正确。
3.3 发热量计算应用基低位发热量Q y dw′＝339C y＋1030H y-109（O y-S y-25W y 3.4 煤种判别V r=？<10%，煤种为无烟煤S y zs＝4187S y/ Q y dwA y zs＝4187A y/ Q y dwW y zs＝4187W y/ Q y dw4.锅炉结构特性（见结构计算书）5.锅炉汽水系统（见任务书）（附）6.燃烧产物和锅炉热平衡计算6.1 理论空气量和理论烟气容积6.2 空气平衡表6.3 烟气特性表ΔV＝（αpj-1）V0对炉膛α用α″V H2O＝V0H2O+0.0161(αpj-1)V0V RO2＝1.866(C y+0.375S y)/100 V0 N2＝0.79 V0+0.8N y/100 V y＝V H2O+ V RO2+ V0 N2+ΔVr RO2= V RO2/ V y r H2O= V H2O / V y rn＝r RO2＋r H2OG y＝1-A y/100+1.306αpj V0αfh＝0.95 μh＝A yαfh/(100 G y)36.4 烟气焓温表I0y=V RO2(cθ)CO2+V0N2(cθ)N2+ V0H2O(cθ) H2O I0k=V0(cθ)k I fh=αfh A y (cθ)k/100 I y= I0y+(α″-1)I0k +I fh46.5 热平衡计算7. 炉膛的热力计算67898. 屏式过热器热力计算9. 凝渣管10. 高温过热器热段11. 高温过热器冷段12. 低温过热器13. 转向烟室14. 省煤器吸热量计算15. 高温省煤器16. 高温空气预热器17. 低温省煤器18. 低温空气预热器19. 尾部受热面热力校核20. 热力计算数据修正21. 热平衡计算误差校核22. 热力计算汇总（略）θ'，θ”，t’，t”，w y，w，Δt，K，Q，Q fj，Δi，D jw23. 综合分析首先分析经济指标，效率、炉膛容积热强度、截面热强度、燃烧器区域热强度；炉膛出口温度与t2，排烟温度与低温腐蚀；减温水量与安全性；过热器的各级焓增与热偏差；烟气流速与积灰。
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。
锅炉本体热力计算
qf
Bj 'Qf Hf
kW / m2
qV
B' Qne t,a r Vl
kW
/ m3 ；qR
B' Qne t,ar R
kW / m2 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：
传热方程式： Qcr 热平衡方程式：
七、锅炉本体热力计算
7.1 锅炉传热过程及计算
7.1.1炉膛几何特性
炉膛容积Vl：由炉子火床表面至炉膛出口烟窗之间的容积。
炉膛周界面积Fl：包围炉膛容积的所有周界封闭面积的总和，包 含火床面积R、全部水冷壁面积、未有水冷壁的炉墙面积和出口 烟窗第一排水管中心线面积。
有效辐射受热面Hf ： 有效角系数x：火焰投射到管壁受热面的总热量与投射到炉壁
KHt Bj'
kJ / kg
烟气侧： Qrp (I'I"Ik0)
工质侧：
Qrp
D' (i"i' ) Bj' Qf
kJ / kg
kJ / kg
炉膛出口烟窗后的对流受热面，受到的炉膛辐射热：
Qf
'
ch
q f Fch Bj '
xgs
kJ / kg
6
七、锅炉本体热力计算
6.1.6炉膛换热计算
炉膛换热无因次方程式： Bo( 1 )＝ 4h "l4n
al m 1 l " 1 l "
波尔茨曼准则—Bo＝
B 0
220T锅炉校核热力计算
220T锅炉校核热力计算毕业设计说明书(论文)题目：220T/锅炉校核热力计算指导者：评阅者：XXXX年 XX 月 XX 日目录1 燃料燃烧计算 (1)2 炉膛校核热力计算 (2)3 炉膛顶部辐射受热面吸热量及工质焓增的计算 (5)4 屏的结构数据计算表 (6)5 屏的热力计算 (7)6 凝渣管结构及计算 (13)7 高温过热器的计算 (14)8 低温过热器的热力计算 (22)9 高温省煤器的热力计算 (26)10 高温空气预热器热力计算 (29)11 低温省煤器热力计算 (33)12 低温空气预热器热力计算 (36)13 锅炉热力计算误差检查 (39)结论 (41)参考文献 (42)致谢 (43)1 燃料燃烧计算1．1燃烧计算1．1．1 理论空气量: V 0 =0.0889(C ar +0.375S ar )+0.265H ar -0.0333O ar0.0889(5.90180.3750.6)0.265 4.40.03339.1=⨯+⨯+⨯-⨯5.9018=Nm 3/kg S ar1．1．2 理论氮容积: 02N V =0.8100ar N +0.79 V 0 1.20.80.79 5.9018 4.6720100=⨯+⨯= Nm 3/kg 1．1．3 RO2 容积: V R02 = 1.866 100ar C +0.7100ar S 56.90.61.8660.7 1.066100100=⨯+⨯=Nm 3/kg 1．1．4理论干烟气容积:0GY V = 02N V + V RO2 4.672 1.066 5.738=+=Nm 3/kg1．1．5理论水蒸气容积:20H O V =11.1 100ar H +1.24 100ar M +1.61d k V 0 (d k =0.01kg/kg) 4.41311.1 1.24 1.610.015100100=⨯+⨯+⨯⨯0.7446=Nm 3/kg1．1．6飞灰分额:αfh =0.92(查表2-4) 1．2锅炉热平衡及燃料消耗量计算1．2．1锅炉输入热量 Q r ≈Q ar,net =22415 kJ/kg1．2．2排烟温度θPY (估取)= 125c1．2．3排烟焓 I PY =1519.2159 kJ/kg1．2．4冷空气温度 t LK =20℃1．2．5理论冷空气焓 0LF I =(ct)k V 0 38.2 5.9018225.448=⨯= kJ/kg1．2．6化学未完全燃烧损失 q 3 =0.5% (取用)1．2．7机械未完全燃烧 q 4 =1.5% (取用)1．2．8排烟处过量空气系数 αpy =1.39(表2-7第二版)1．2．9排烟损失 q 2 =（100- q 4 ）*（I PY -αpy 0LF I ）/ Q r()()100 1.51519.2159 1.39225.448/224=-⨯-⨯5.2989= %1．2．10散热损失 q 5=0.5% (取用)1．2．11灰渣损失 q 6 = Q 6 /Q r *100 1.06581000.004822415=⨯=%1．2．12锅炉总损失 ∑q= q 2 + q 3 +q 4 +q 5 +q 65.29890.5 1.50.50.00487.80=++++= %1．2．13锅炉热效率 η=100-∑q 92.1963= % 1．2．14保热系数 φ=1-q 5 /(η+q 5 )0.00510.994692.19630.005=-=+ 1．2．15过热蒸汽焓 "GG i = 3941.39 kJ/kg(查附录表二中水和水蒸气性质表，高过出口参数 P= 9.9 Mpa t=540℃)1．2．16给水温度 t GS =215℃ (给定)1．2．17给水焓 i GS = 923.79 kJ/kg(查附录表二中水和水蒸气性质表，低省入口参数 P=11.57 Mpa t=215℃)1．2．18锅炉有效利用热 Q=D GR ("GG i -"GS I )=()3220103941.39923.79⨯⨯-86.6410=⨯kJ/h1．2．19实际燃料消耗量 B=100*Q/(ηQ r )8100 6.6410/92.196322=⨯⨯⨯32124.18485=kg/h1．2．20计算燃料消耗量 B j =B(1- q 4 /100)1.532124.184851100⎛⎫=⨯- ⎪⎝⎭31642.3221= kg/h2 炉膛校核热力计算2．1 炉膛出口过量空气系数"l α = 1.2 （查表1-5漏风系数和过量空气系数）2．2 炉膛漏风系数 △αl = 0.05 （查表1-5漏风系数和过量空气系数）2．3 制粉系统漏风系数 △αZF = 0.1（查表1-5漏风系数和过量空气系数）2．4 热风温度 t RF = 275 ℃ (估取)2．5 理论热风焓 I 0RF = 2175.4477 kJ/kg （查温焓表）2．6 理论冷风焓 I 0LF = 225.448 kJ/kg （查表2-14）2．7 空气带入炉膛热量 Q K =（α”L -△αL -△αZF ）I 0RF +（△αl +△αZF ）I 0LF()()1.20.050.12175.44770.050.1225.448=--⨯++⨯2318.0312=kJ/kg2．8对于每公斤燃料送入炉膛的热量Q L = Q r [1-（q 3 + q 6 ）/（100- q 4 ）]+ Q K 0.50.00482241512318.0372100 1.5+⎛⎫=⨯-+ ⎪-⎝⎭24618.1632= kJ/kg2．9理论燃烧温度θ0 24618.163224259.639410019001925.2725677.314124259.6394-=⨯+=-℃ （查温焓表）2．10理论燃烧绝对温度T 0 =θ0 +273= 1925.27+273 =2198.27 K2．11火焰中心相对温度系数X=h r /H l +△x=0.3040(其中h r =4962，H l =22176-4092+1762，△x=0)2．12系数M=A-BX= 0.59-0.3040⨯0.5=0.438（A 、B 取值查表3-5、3-6）2．13炉膛出口烟气温度θ”l =1130 ℃ （估取）2．14炉膛出口烟气焓 I ”L = 13612.9332kJ/kg （查温焓表）2．15烟气平均热容量 V C =（Q L -I ”L ）/（θ0 -θ”L ） 24618.163213612.933213.83841925.271130-==-kJ/（kg ℃） 2．16水冷壁污染系数ξSL =0.45 （查表3-4水冷壁灰污系数）2．17水冷壁角系数X SL =0.98 （查3-1炉膛结构数据）2．18水冷壁热有效系数ψSL =ξSL X SL =0.45⨯0.98=0.4412．19 屏、炉交界面的污染系数ξYC =β*ξSL =0.98⨯0.45=0.441 (β取0.98)2．20屏、炉交界面的角系数 X YC =1 (取用)2．21屏、炉交界面的热有效系数 ψYC =ξYC X YC =0.441⨯1=0.4412．22燃烧器及门孔的热有效系数 ψR =0 (未敷设水冷壁)2．23平均热有效系数 ψPJ =(ψSL F+ψYC F 2 +ψR F YC )/ F L = 0.4372 (其中 F=F q +2F C+F h +F LD -F YC 各F 值查表3-1炉膛结构数据)2. 24炉膛有效辐射层厚度S=5.488m (查表3-1炉膛结构数据)2．23炉膛内压力 P=0.1MPa2．26水蒸气容积份额 r H20 =0.0994 (查烟气特性表)2．27三原子气体容积份额 r =0.2382 (查烟气特性表)2. 28三原子气体辐射减弱系数 K Q=10.2(=-0.1）(1-0.37"1000l T )140310.20.110.371000⎫⎛⎫=⨯--⨯ ⎪⎪⎝⎭⎭ 5.1621=2．29烟气质量飞灰浓度 μr=0.01102．30灰粒平均直径 dn =13μm (取用)查附录表一筒式磨煤机2．31灰粒辐射减弱系数 KH==80.676= 1(.)m MPa2．32燃料种类修正系数 X 1=0.5 注:对低反应的燃料(无烟煤,半无烟煤,贫煤等)X 1=1; 对高反应的燃料(烟煤,褐煤,泥煤,页岩,木柴等) X 1=0.5:2．33燃烧方法修正系数 X 2=0.1 注:对室燃炉X 2=0.1; 对层燃炉X 2=0.032．34煤粉火焰辐射减弱系数K=12*10H Q Yr k K X X μ++ =5.1621⨯0.2382+80.676⨯0.0110+10⨯0.5⨯0.1 =1.2296+0.8874+0.5=2.6171(.)m MPa 2．35火焰黑度 H a =1-kps e-= 2.21130.15.46610.7014e -⨯⨯-= 2．36炉膛黑度 l a =(1)H SL H Ha a a +-ψ=()0.70140.84190.701410.70140.441=+-⨯ 2. 37炉膛出口烟气温度(计算值) ''l θ=030.6002733600(1)pj L j cM T F T V B ϕσ-+ψ 0.61132198.272733600 5.67100.84190.4372693.562198.2730.43810.994631642.322113.83841186.87c -︒=-⎛⎫⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯+ ⎪⨯⨯⎝⎭=注:0σ=5.67×1110-24(*)W m K j B 单位:kg h 2．38计算误差ϑ∆=''l θ-''l θ(估)=1186.27-1130=56.87 (允许误差±1000C )2．39炉膛出口烟气焓 ''L I = 14374.748 查焓温表,''l θ按计算值2．40炉膛有效热辐射放热量 f L Q=''()L L Q I ϕ- ()0.99462241514374.7487996.8346=⨯-=kJ kg 2.41辐射受热面平均热负荷s q =(3.6)f j L LZ Q B S ⨯⨯31642.32217996.834610411.52663.6675.12⨯==⨯2W m2．42炉膛截面热强度 F q =(3.6)j r A Q B F ⨯⨯ =31642.3221224153827141.2183.651.497⨯=⨯ 2W m2. 43炉膛容积热强度 V q =(3.6)jr L Q B V ⨯⨯ 31642.322122415187172.14783.61052.6⨯==⨯ 2W m3、炉膛顶部辐射受热面吸热量及工质焓增的计算3．1顶棚管径 d=38 mm (取用)3．2节距 s=47.5mm (取用)3．3排数 n=158 (取用)3．4顶棚管角系数 X=0.98 查<标准>线算图1(即附录图1)3．5顶棚面积 LD F =32.11 2m (取用)3．6蒸汽流通面积 f=2158(3.14)40.03⨯⨯ =0.112 2m 3．7炉膛顶棚热负荷分配不均系数 H μ= 0.68 查<标准>线算图11(即附录图7)(对本炉型:0h X H ==00H H =2393823938)3．8炉膛顶棚总辐射吸热量 LD Q =3.6H S LD q F η3.60.6810411.5266=⨯⨯ 818400.9636=KJ h3．9减温水总流量 JW D = 6000 KJ h(先估后校)3．10炉膛顶棚蒸汽流量 LD D =JW D D -= 3220106000214000⨯-=KJ h3．11炉膛顶棚蒸汽焓增 LD i ∆=LDLDQD=818400.93963.8243214000= kJkg3．12炉膛顶棚进口蒸汽焓 'LD i = 2727.72689.22727.7982708.835200--⨯= kJ kg 查附录二中水和水蒸气性质表 注:蒸汽参数---汽包压力对应的干饱和蒸汽3．13 炉膛顶棚出口蒸汽焓 ''LD i ='LD i +LD i ∆= 2708.835 3.82432712.6593+= kJ kg3．14炉膛顶棚出口蒸汽温度 ''LD t = 316.30820C <查附录二中水和水蒸气性质表>4、屏的结构数据计算表4．1管子外径 d=425Φ⨯ mm 4．2屏的片数 Z=124．3每片屏的管子排数 n=410⨯=40 4．4屏的深度 L=2.076 m 4．5屏的平均高度 h=7.4 m4．6一片屏的平面面积 p F =13.5 2m 4．7屏的横向节距 1S =591 mm 4．8比值1σ=1dS=14.14．9屏的纵向节距 2S =46 mm 4．10比值2σ=2dS=1.094．11屏的角系数 p X = 0.98 查《标准》线算图1(即附录1)，曲线5 4．12屏的计算受热面积 PJH =2P P Z F X = 317 2m 4．13屏区顶棚面积 DPH=高⨯深⨯角系数=15.6 2m4．14屏区两侧水冷壁面积 SLH =高⨯深⨯角系数2⨯=30.1 2m 4．15屏区附加受热面面积 PFJ H =DPH+SLH =45.7 2m 4．16烟气进屏流通面积 '58.8P F = 2m 4．17烟气出屏流通面积 ''50P F = 2m 4．18烟气平均流通面积 ''''''254P P Y P PF F F F F ⨯=⨯=+ 2m4．19烟气流通面积 f=212100.0794n d π⨯⨯⨯= 2m (其中 0.04220.005nd=-⨯ 单位： m)4．20烟气有效辐射层厚度 11.80.779111S h L s ==++ m (注：1S 单位：m)4．21屏区进口烟窗面积 '65.61ch F = 2m <见表3-1 2F > 4．22屏区出口烟窗面积 ''7.68 6.42449.34ch F =⨯= 2m5 屏的热力计算5．1烟气进屏温度 'P ϑ= 1186.870C 查表3-9，炉膛校核热力计算即炉膛出口烟气温度'l θ5．2烟气进屏焓 'P I = 14374.748 KJ kg 查表3-9，炉膛校核热力计算即炉膛出口烟气焓''L I5．3烟气出屏温度 ''P ϑ= 10000C 《先估后校》 5．4烟气出屏焓 ''P I = 11886.3132KJ kg 查焓温表5．5烟气平均温度 '''()2P P PJ ϑϑϑ+==1186.8710001093.4352+= 0C5．6屏区附加受热面对流吸热量 D PFJQ = 366KJkg（先估后校）5．7屏的对流吸热量'''0()D DP P LF PJF PQI I I I ϕα=-+∆-()0.994614374.74811886.31323662108.9973=⨯--=KJ kg5．8炉膛与屏相互换热系数 β= 0.97 查附录表16 5．9炉膛出口烟窗的沿高度热负荷分配系数 YCμ= 0.8 查《标准》线算图11（即附录图7）（01984623938LhX H HH===）5． 10炉膛出口烟窗射入屏区的炉膛辐射热量'''()/fP ch LZ YC PLQ Q S I F βϕη=-()0.970.80.994624618.163214374.74865.61675.12⨯⨯⨯-⨯=768.3233=KJ kg5．11三原子气体辐射减弱系数0.78 1.60.1)(10.37)1000pjQ TK +=-1366.43510.20.110.37100010.2 2.0584619580.49441905⎫⎛⎫=⨯--⨯ ⎪⎪⎝⎭⎭=⨯⨯10.3810=1(.)m MPa5．12三原子气体容积份额 r= 0.2382 查表2-9烟气特性表 5．13灰粒的辐射减弱系数H K =82.1089==1(.)m MPa 注：h d 单位：m μ5．14烟气质量飞灰浓度 Yμ= 0.0135 3kgm查表2-9烟气特性表5．15烟气的辐射减弱系数Q H YK r K K μ=+=10.3810⨯0.2382+82.1089⨯0.0135=3.58121(.)m MPa5．16屏区烟气黑度 a =1kpse--= 3.58120.10.77910.2434e -⨯⨯-=5．17屏进口对出口的角1LX S==2.0760.13960.591=注：1S 单位：m5．18燃料种类修正系数 0.5Rξ= （取用）5．19屏出口烟窗面积 ''P F = 50 查表4-5，屏的结构数据计算 5．20炉膛及屏间烟气向屏后受热面的辐射热量'''4''0(1)*****3600f f ch pj PRPjxQ F T QBααβξσ-=+()()411768.323310.24340.1396 5.67100.243449.341093.4352730.531642.32210.973600-⨯-⨯⨯⨯⨯⨯+⨯=+83.6612135.0401218.7013=+=KJ kg 注：11240 5.67(*)10W m k σ-=⨯5．21屏区吸收的炉膛辐射热 '''f f fPQppQQ Q =-=768.3233-218.7013=549.622 KJ kg5．22屏区附加受热面吸收的辐射热量*f fPFJPFJPQPJPFJHQQ HH =+45.7549.62269.252131745.7=⨯=+KJ kg5．23屏区水冷壁吸收的辐射热量*f fSLPSLPQPJPFJHQQ HH =+30.1549.62245.612431745.7=⨯=+KJ kg5．24屏区顶棚吸收的辐射热量 *f fDPPLDPQPJ PFJHQQ H H =+15.6549.62223.639731745.7=⨯=+KJ kg5．25屏吸收的辐射热量 ff f PPQPFJQ QQ=-=549.622-69.2521=480.3699 KJkg5．26屏吸收的总热量 Df PPPQ Q Q =+= 2108.9973+480.3699=2589.3672 KJkg5．27第一级减温水喷水量1jw D = 3200KJ h 《取用》5．28第二级减温水喷水量2jw D = 2800KJ h《取用》5．29屏中蒸汽流量 2P jw D D D =-= 3220102800217200⨯-=KJ h5．30蒸汽进屏温度 'P t = 380 0C 先估后校5．31蒸汽进屏焓 'P i = 3028.3666KJ kg 查附录二中水和水蒸气性质表，按计算负荷下进屏P = 10.57 MPa5．32蒸汽出屏焓 '''j PPP PQi B i D+==3028.366631642.32212589.3672217200+⨯3405.5931=KJ kg5．33蒸汽出屏温度 ''P t = 513.3248 0C 查附录二中水和水蒸气性质表，按计算负荷下出屏P = 10.2 MPa5．34屏内蒸汽平均温度 '''()2P P PJ t t t +==380513.3248446.66242+=0C5．35平均传热温差 1PJ PJt t ϑ∆=-= 1093.435-446.6624=646.7726 0C 5．36屏内蒸汽平均比容 v -= 0.0395 3kgm，查附录二中水和水蒸气性质表，按计算负荷下屏进出口压力平均值，PJ P = 10.345 MPa （查表1-6）及PJ t5．37屏内蒸汽流速 *3600*PQ fvD w -==2172000.039524.568736000.097⨯=⨯ m s5．38管壁对蒸汽的放热系数2*dC αα== 0.98⨯2800=274420(*)WC m 查《标准》线算图15（附录图11）5．39烟气流速 *(1)3600*273jYPJ YYV B w Fϑ=+31642.32217.68201093.4351360054273⨯⎛⎫=⨯+ ⎪⨯⎝⎭6.2585=m s （其中Y V 见表2-9）5．40烟气侧对流放热系数***dZswC C Cαα== 51.357 2(*)WC m 查《标准》线算图12（附录图8）5．41灰污系数 ε= 0.007520(*)C Wm ，查附录图15曲线2（吹灰）5．42管壁灰污层温度 2*1()*3.6jPhbPJPJQ B t t Hεα=++131642.32212589.3672446.66240.00752744 3.6317⨯⎛⎫=++⨯⎪⨯⎝⎭1011.2971=0C5．43辐射防热系数 0*f ααα== 0.2434⨯374=91.0316 20(*)WC m查《标准》线算图19（附录图12）5．44利用系数 ζ= 1 查附录图15曲线2（吹灰） 5．45烟气侧放热系数 12*(*)2*d f dxS πζααα=+3.1442151.35791.03162460.1396⨯⎛⎫=⨯⨯+ ⎪⨯⨯⎝⎭618.3894=2(*)WC mχ---屏的角系数。
生物质工业锅炉热效率的提升机理分析与优化设计
生物质工业锅炉热效率的提升机理分析与优化设计简介：生物质工业锅炉作为一种重要的热能设备，被广泛应用于能源领域。
提高生物质工业锅炉的热效率对于减少能源浪费、节约资源具有重要意义。
本文将分析生物质工业锅炉热效率的提升机理，并针对不同的情况提出相应的优化设计措施，旨在为生物质工业锅炉的提高热效率提供科学依据。
一、热效率的基本概念和计算方法热效率是衡量生物质工业锅炉能源利用效果的重要指标，其计算公式如下：热效率（η）=实际热输出/燃料热输入二、生物质工业锅炉热效率低的原因分析1. 锅炉燃烧效率低：生物质燃料的特性决定了其燃烧性能不稳定，燃烧温度低，易产生燃烧不完全的问题，从而影响锅炉的燃烧效率。
2. 烟气热损失：烟气带走的热量在整个能量转化过程中占有较高比例，烟气温度过高、烟囱放热不良，会导致热效率的降低。
3. 锅炉表面散热：由于锅炉外壳表面的散热，以及局部绝缘不良、散热面结构复杂等原因，会造成能量的严重损失。
三、生物质工业锅炉热效率提升机理分析1. 燃烧效率提升机理：优化燃烧器结构和燃烧参数，提高燃烧温度，增加燃烧区容积，使燃烧更加充分，进而提高燃烧效率。
2. 烟气热损失的降低机理：采用经济型的废气热回收装置，将烟气中的热量回收利用，降低烟气排放温度，从而提高热效率。
3. 锅炉表面散热的降低机理：改善锅炉绝缘材料及结构设计，减少表面散热损失，提高能量利用率。
四、生物质工业锅炉热效率优化设计1. 燃烧系统优化设计：选择合适的燃烧器结构和燃烧参数，确保生物质燃料的完全燃烧，并实现稳定的燃烧过程。
2. 烟气余热回收设计：采用经济型的余热回收装置，将烟气中的热量回收利用，如烟气换热器、烟气蒸汽发生器等，提高热效率。
3. 锅炉表面绝缘设计：采用高效绝缘材料，合理设计锅炉外壳结构，减少能量的散失，提高热效率。
4. 燃料预处理技术应用：对生物质燃料进行适当的预处理，如干燥、破碎等，保证燃料质量和燃烧性能，提高燃烧效率。
锅炉热力计算及选型
锅炉选型说明锅炉选型范围为：宾馆客房数量为150间，总的采暖面积为10000平方米，12个热水龙头，14个浴室龙头，300个餐位，详细选型如下：1、宾馆卫生用水：房间数量为150间，按照定额，每人每次用热水量为150L/次，水温为45℃，同时使用率为31%，用水高峰期为晚上7-10时（持续3个小时），故每次同时用水的量为：Q=150*150*31%=6975LJ=6975 *45=313875Kcal≈31*104 Kcal水箱的水温一般设置在65℃左右，根据卫生用水规范，必须配置一只水箱。
一般情况下当锅炉从开启到能够产热水，一般需要的时间为30分钟，故水箱的容积可以配置能够满足30分钟内单独供用水设备的水量。
水箱的体积V=150*150*31%*（45/65）*（30/60）≈2.5m3故建议水箱的体积配置 3m32、宾馆采暖：总的采暖面积为为10000m2，采暖负荷按照60Kcal/m2计算，同时使用率为100%，故总的采暖负荷为：J=10000*60=600000 Kcal=60*104 Kcal综合选型配置：卫生用水的热负荷为30*104 Kcal，采暖热负荷为60*104 Kcal，总热负荷为90*104 Kcal。
故锅炉可配置一台双效真空热水锅炉，即TFZ90(卫生用水30*104 Kcal，采暖热负荷为60*104 Kcal)注：如果配置一台TFZ90真空锅炉，在冬季可能为满负荷运行，建议配置一台TFZ30单效真空作为备用（供卫生热水）。
蒸汽锅炉与正空锅炉的能效对照1、锅炉热效率：蒸汽锅炉的热效率一般为89%，真空锅炉的热效率一般为91%.2、换热设备的热效率：蒸汽锅炉用于采暖及提供卫生用水，都必须通过换热设备进行二次换热，换热设备的一般换热效率98%；真空锅炉可直接供采暖及卫生用水，不需要换热。
3、余热损耗蒸汽锅炉通过换热设备换热后，都有冷却水产生，冷却水的温度一般情况为70℃-80℃左右，如果不进行余热回收，将会造成大量的热量损耗；如一台一吨的蒸汽锅炉通过换热设备后，产生的冷却水的总热量为：7-8*104 Kcal；真空锅炉无需换热设备，无冷却水产生。
锅炉热力计算
锅炉热力计算
锅炉是一种用于转换能量的设备，它将燃料中的化学能转换为热能，然后通过蒸汽或热水将热能传递给用户。
锅炉的热力计算涉及到多个方面，下面将逐一介绍。
1. 确定锅炉的容量和参数
首先需要确定锅炉的容量和参数，包括锅炉的蒸发量、工作压力、蒸汽温度等。
这些参数将决定锅炉的大小和形状，以及其能够产生的热量。
2. 计算燃料消耗量
根据锅炉的容量和参数，可以计算出燃料消耗量。
燃料的消耗量取决于燃料的种类、燃烧方式以及锅炉的热效率等因素。
3. 确定锅炉的热效率
锅炉的热效率是指锅炉输出的热量与输入的热量之比。
热效率是衡量锅炉能源利用效率的重要指标，可以通过试验和计算来确定。
4. 计算热负荷
热负荷是指单位时间内通过锅炉的热量。
根据用户的需求和用途，可以计算出锅炉的热负荷，从而选择合适的锅炉型号。
5. 确定蒸汽或热水的温度和压力
根据用户的需求和用途，可以确定蒸汽或热水的温度和压力。
这些参数将决定锅炉的输出特性和使用效果。
6. 计算传热面积
传热面积是指锅炉中与水或蒸汽进行热交换的表面积。
根据蒸汽或热水的温度和压力，可以计算出所需的传热面积。
7. 确定锅炉的尺寸和结构
根据锅炉的容量、热负荷、燃料消耗量等因素，可以确定锅炉的尺寸和结构。
同时还需要考虑锅炉的安全性、可靠性和维护性等因素。
8. 校核蒸汽或热水的流量和压力
最后需要对蒸汽或热水的流量和压力进行校核，以确保其能够满足用户的需求和用途。
同时还需要对蒸汽或热水的温度和压力进行控制和调节，以确保其符合使用要求。