鍋爐熱力計算

1、煤粉鍋爐熱力計算煤粉鍋爐熱力計算 熱力計算方法熱力計算方法 主要設(shè)計參數(shù)的選擇主要設(shè)計參數(shù)的選擇 爐膛傳熱計算爐膛傳熱計算 對流受熱面計算對流受熱面計算 鍋爐校核熱力計算程序鍋爐校核熱力計算程序 F220/100-WF220/100-W鍋爐校核熱力計算說明鍋爐校核熱力計算說明熱力計算方法與應(yīng)用熱力計算方法與應(yīng)用1/1 鍋爐機(jī)組的熱力計算鍋爐機(jī)組的熱力計算從燃料的燃燒和熱平衡計算開始，然后從燃料的燃燒和熱平衡計算開始，然后按煙氣流向?qū)﹀仩t機(jī)組的各個受熱面（爐膛、屏式過熱器、對按煙氣流向?qū)﹀仩t機(jī)組的各個受熱面（爐膛、屏式過熱器、對流過熱器及尾部受熱面等）進(jìn)行計算流過熱器及尾部受熱面等）進(jìn)行計算 鍋

2、爐熱力計算分為設(shè)計計算和校核計算鍋爐熱力計算分為設(shè)計計算和校核計算 設(shè)計計算設(shè)計計算 給定鍋爐容量、參數(shù)和燃料特性給定鍋爐容量、參數(shù)和燃料特性 確定爐膛尺寸和各部件的受熱面積；燃料消耗量；鍋爐效率；確定爐膛尺寸和各部件的受熱面積；燃料消耗量；鍋爐效率；各受熱面交界處介質(zhì)的參數(shù)；各受熱面吸熱量和介質(zhì)速度等各受熱面交界處介質(zhì)的參數(shù)；各受熱面吸熱量和介質(zhì)速度等 常用于新鍋爐的設(shè)計。在額定負(fù)荷下進(jìn)行常用于新鍋爐的設(shè)計。在額定負(fù)荷下進(jìn)行 熱力計算方法熱力計算方法1/2熱力計算方法熱力計算方法 校核計算校核計算 已知鍋爐結(jié)構(gòu)和尺寸、鍋爐負(fù)荷和燃料特性已知鍋爐結(jié)構(gòu)和尺寸、鍋爐負(fù)荷和燃料特性 確定各受熱面交界

3、處介質(zhì)參數(shù)、鍋爐熱效率、燃料消耗量等確定各受熱面交界處介質(zhì)參數(shù)、鍋爐熱效率、燃料消耗量等 用于考核鍋爐在非設(shè)計負(fù)荷或燃用非設(shè)計燃料時熱力特性及用于考核鍋爐在非設(shè)計負(fù)荷或燃用非設(shè)計燃料時熱力特性及經(jīng)濟(jì)指標(biāo)；由于計算參數(shù)多與爐膛結(jié)構(gòu)有關(guān)，故設(shè)計計算也常經(jīng)濟(jì)指標(biāo)；由于計算參數(shù)多與爐膛結(jié)構(gòu)有關(guān)，故設(shè)計計算也常采用校核計算方法采用校核計算方法 鍋爐校核熱力計算應(yīng)在鍋爐結(jié)構(gòu)計算的基礎(chǔ)上進(jìn)行鍋爐校核熱力計算應(yīng)在鍋爐結(jié)構(gòu)計算的基礎(chǔ)上進(jìn)行 對鍋爐機(jī)組作校核計算時，煙氣的中間溫度和內(nèi)部介質(zhì)溫度對鍋爐機(jī)組作校核計算時，煙氣的中間溫度和內(nèi)部介質(zhì)溫度包括排煙溫度、熱空氣溫度，甚至過熱蒸汽溫度均是未知數(shù)，包括排煙溫度、熱

4、空氣溫度，甚至過熱蒸汽溫度均是未知數(shù)，故需故需先假定，然后用逐步逼近法去確定先假定，然后用逐步逼近法去確定 2/2爐膛出口煙氣溫度的選擇爐膛出口煙氣溫度的選擇 爐膛出口煙氣溫度爐膛出口煙氣溫度 為凝渣管或屏式過熱器前的煙溫為凝渣管或屏式過熱器前的煙溫 根據(jù)鍋爐受熱面的輻射和對流傳熱的最佳比值根據(jù)鍋爐受熱面的輻射和對流傳熱的最佳比值（輻射受熱（輻射受熱面和對流受熱面的金屬耗量及總成本最小），面和對流受熱面的金屬耗量及總成本最?。?， 應(yīng)為應(yīng)為12501250 為防止對流受熱面的結(jié)渣。則一般應(yīng)取為防止對流受熱面的結(jié)渣。則一般應(yīng)取 (ST-100)(ST-100) 當(dāng)沒有可靠的灰熔點(diǎn)資料時，當(dāng)沒有可靠

5、的灰熔點(diǎn)資料時， 不應(yīng)超過不應(yīng)超過10501050 當(dāng)爐膛出口處布置著屏式受熱面時，當(dāng)爐膛出口處布置著屏式受熱面時， 一般取一般取1100110012001200 對于易結(jié)渣的燃料，對于易結(jié)渣的燃料， 應(yīng)保持在應(yīng)保持在1000100010501050 的水平的水平 1/3排煙溫度與熱空氣溫度排煙溫度與熱空氣溫度的選擇的選擇 最佳排煙溫度最佳排煙溫度 為燃料費(fèi)用和尾部受熱面金屬費(fèi)用總和最少時為燃料費(fèi)用和尾部受熱面金屬費(fèi)用總和最少時所對應(yīng)的排煙溫度，同時還與鍋爐的給水溫度、燃料的性質(zhì)等因素所對應(yīng)的排煙溫度，同時還與鍋爐的給水溫度、燃料的性質(zhì)等因素有關(guān)。推薦值見表有關(guān)。推薦值見表12-312-3 低

6、，排煙熱損失小，鍋爐熱效率高，節(jié)約燃料；但由于尾部受低，排煙熱損失小，鍋爐熱效率高，節(jié)約燃料；但由于尾部受熱面的傳熱溫壓降低，金屬耗量增多熱面的傳熱溫壓降低，金屬耗量增多 py py 熱空氣溫度熱空氣溫度t trk rk 主要取決于燃料的性質(zhì)主要取決于燃料的性質(zhì) 著火性能好和水分低的燃料，可以采用較低著火性能好和水分低的燃料，可以采用較低t trkrk；著火性能差或水；著火性能差或水分較多的燃料，一般要求采用較高值。此外，分較多的燃料，一般要求采用較高值。此外， t trkrk值還與制粉系統(tǒng)的值還與制粉系統(tǒng)的干燥劑種類、鍋爐的排渣方式等有關(guān)。推薦值見表干燥劑種類、鍋爐的排渣方式等有關(guān)。推薦值見

7、表12-4 12-4 2/3 工質(zhì)質(zhì)量流速工質(zhì)質(zhì)量流速太低，太低，工質(zhì)的傳熱能力下降，受熱面管壁溫度升工質(zhì)的傳熱能力下降，受熱面管壁溫度升高；高；太高太高，工質(zhì)的流動阻力大，電耗大，工質(zhì)的流動阻力大，電耗大 通常要求過熱器系統(tǒng)的總阻力應(yīng)不大于過熱器出口壓力的通常要求過熱器系統(tǒng)的總阻力應(yīng)不大于過熱器出口壓力的10%10%；再熱；再熱系統(tǒng)的總阻力應(yīng)不大于再熱蒸汽進(jìn)口壓力的系統(tǒng)的總阻力應(yīng)不大于再熱蒸汽進(jìn)口壓力的10%10%；省煤器中水的阻力應(yīng)；省煤器中水的阻力應(yīng)不大于汽包壓力的不大于汽包壓力的10%10%。推薦值見表。推薦值見表12-512-5 煙氣流速煙氣流速Wy Wy 過低，過低，受熱面面積增加

8、，積灰加重，同時影響傳熱；受熱面面積增加，積灰加重，同時影響傳熱； Wy Wy 過高，過高，飛灰磨損加重飛灰磨損加重 當(dāng)當(dāng)7007000 0C C時，飛灰顆粒變硬，磨損問題相對突出，這時，應(yīng)按磨損時，飛灰顆粒變硬，磨損問題相對突出，這時，應(yīng)按磨損條件確定橫向沖刷受熱面的極限煙速條件確定橫向沖刷受熱面的極限煙速 對于一般的煤為對于一般的煤為9 910 m/ s10 m/ s；對于灰多和灰分磨蝕性較強(qiáng)的燃料為；對于灰多和灰分磨蝕性較強(qiáng)的燃料為7 78 m/ s8 m/ s；對于灰少和磨蝕性較弱的煤為；對于灰少和磨蝕性較弱的煤為101012 m12 ms s工質(zhì)質(zhì)量流速工質(zhì)質(zhì)量流速與與煙氣速度煙氣速

9、度WyWy的選擇的選擇3/3 爐內(nèi)傳熱計算目的爐內(nèi)傳熱計算目的 確定爐膛出口煙氣溫度和爐膛的輻射傳熱量，確定爐膛出口煙氣溫度和爐膛的輻射傳熱量，以便進(jìn)行對流受熱面的換熱計算及鍋爐熱平衡校核。以便進(jìn)行對流受熱面的換熱計算及鍋爐熱平衡校核。為應(yīng)用傳熱學(xué)基本原理分析爐內(nèi)輻射傳熱，簡化計算，需作以下假設(shè)為應(yīng)用傳熱學(xué)基本原理分析爐內(nèi)輻射傳熱，簡化計算，需作以下假設(shè) 把傳熱過程和燃燒過程分開，在必須計及燃燒工況影響時，引入經(jīng)把傳熱過程和燃燒過程分開，在必須計及燃燒工況影響時，引入經(jīng)驗(yàn)系數(shù)予以考慮驗(yàn)系數(shù)予以考慮 爐內(nèi)傳熱只考慮輻射換熱，略去約占總換熱量爐內(nèi)傳熱只考慮輻射換熱，略去約占總換熱量5%5%的對流換

10、熱的對流換熱 爐內(nèi)的各物理量（溫度、黑度和熱負(fù)荷等）認(rèn)為是均勻的爐內(nèi)的各物理量（溫度、黑度和熱負(fù)荷等）認(rèn)為是均勻的 與水冷壁相切的平面是火焰的輻射面，也是水冷壁接受火焰輻射的與水冷壁相切的平面是火焰的輻射面，也是水冷壁接受火焰輻射的面積，稱為水冷壁面積面積，稱為水冷壁面積 這樣，爐內(nèi)火焰與四周爐壁之間的輻射換熱可簡化為兩個互相平行這樣，爐內(nèi)火焰與四周爐壁之間的輻射換熱可簡化為兩個互相平行的無限大平面間的輻射換熱來考慮的無限大平面間的輻射換熱來考慮 爐內(nèi)傳熱計算模型爐內(nèi)傳熱計算模型1/12高溫?zé)煔夂凸鼙陂g的輻射換熱高溫?zé)煔夂凸鼙陂g的輻射換熱 根據(jù)傳熱學(xué)基本公式，根據(jù)傳熱學(xué)基本公式，高溫?zé)煔饷啃r

11、傳給輻射受熱面的熱量可高溫?zé)煔饷啃r傳給輻射受熱面的熱量可用下列公式計算：用下列公式計算：kW),TT1(T)Fx(a)TT)(Fx(aQ4hy4b4hyii04b4hyii0f 式中：式中： 為爐膛黑度；為爐膛黑度；F Fi i 為布置水冷壁的爐墻面積，為布置水冷壁的爐墻面積，m m2 2 ，x xi i為為 水水冷壁的角系數(shù)（冷壁的角系數(shù)（14-2814-28），查圖），查圖14-314-3；T Thyhy、T Tb b 分別為火焰平均溫度分別為火焰平均溫度與輻射受熱面上灰污層表面溫度；與輻射受熱面上灰污層表面溫度；（1T1Tb b4 4 /T/Thyhy4 4）為因受熱面管壁）為因受熱面

12、管壁污染而使其吸熱量降低的程度，用污染系數(shù)污染而使其吸熱量降低的程度，用污染系數(shù)(14-31)(14-31)表示表示 與燃料性質(zhì)、燃燒工況、水冷壁結(jié)構(gòu)等因素有關(guān)，推薦值見表與燃料性質(zhì)、燃燒工況、水冷壁結(jié)構(gòu)等因素有關(guān)，推薦值見表14-214-2。當(dāng)爐膛出口煙窗布置屏式水冷壁時，考慮爐膛與屏之間的熱。當(dāng)爐膛出口煙窗布置屏式水冷壁時，考慮爐膛與屏之間的熱交換，交換，= = 0 0。與燃料種類和屏區(qū)煙溫有關(guān)?？刹閳D與燃料種類和屏區(qū)煙溫有關(guān)?？刹閳D14-414-4 顯然，顯然，水冷壁污染越嚴(yán)重，水冷壁污染越嚴(yán)重，T Tb b 越大，管壁灰污層反方向輻射越越大，管壁灰污層反方向輻射越強(qiáng)，水冷壁吸收輻射熱能

13、力下降，這時，污染系數(shù)強(qiáng)，水冷壁吸收輻射熱能力下降，這時，污染系數(shù)是減小的。是減小的。不不同受熱面污染情況不同，同受熱面污染情況不同，也不同也不同 2/12a高溫?zé)煔夂凸鼙陂g的輻射換熱高溫?zé)煔夂凸鼙陂g的輻射換熱上式可改寫為：上式可改寫為： kW,T)Fx(aQ4hyiii0f 令令 ，稱之為爐墻的熱有效系數(shù)（，稱之為爐墻的熱有效系數(shù)（14-3014-30） 鍋爐各部分水冷壁的角系數(shù)鍋爐各部分水冷壁的角系數(shù)x x不同，水冷壁污染情況不同，水冷壁污染情況也不也不同，故對整個爐墻，應(yīng)采用同，故對整個爐墻，應(yīng)采用平均熱有效系數(shù)，平均熱有效系數(shù)，即即式中式中 = F= F1 1 + F + F2 2 +

14、.,+.,為爐膛總爐墻面積為爐膛總爐墻面積, m, m2 2。 將式將式(14-35)(14-35)代入上式代入上式, ,即可得到即可得到爐內(nèi)高溫?zé)煔鉅t內(nèi)高溫?zé)煔? (火焰火焰) )和水冷和水冷壁之間的輻射熱交換公式壁之間的輻射熱交換公式)1014(kW,TFaQ4hy0 iiix )3514(FFii F3/12式中：式中： 為為保熱系數(shù)保熱系數(shù)，考慮爐膛向外部環(huán)境散熱的系數(shù)，考慮爐膛向外部環(huán)境散熱的系數(shù) 爐內(nèi)煙氣放熱量爐內(nèi)煙氣放熱量 假設(shè)假設(shè)1Kg1Kg計算燃料在爐內(nèi)完全燃燒產(chǎn)生的有效熱量計算燃料在爐內(nèi)完全燃燒產(chǎn)生的有效熱量 全部用于加全部用于加熱燃燒產(chǎn)物而不與爐壁發(fā)生熱交換時，燃燒產(chǎn)物所

15、能達(dá)到的最高溫?zé)崛紵a(chǎn)物而不與爐壁發(fā)生熱交換時，燃燒產(chǎn)物所能達(dá)到的最高溫度稱為度稱為絕熱燃燒溫度或理論燃燒溫度，用絕熱燃燒溫度或理論燃燒溫度，用T Ta a 表示，表示，I Ia a= = 燃料燃燒過程中，將熱量傳給水冷壁，燃料燃燒過程中，將熱量傳給水冷壁，離開爐膛時煙氣冷卻到離開爐膛時煙氣冷卻到 ，對應(yīng)的煙氣焓為對應(yīng)的煙氣焓為 ，若以，若以 作為定性溫度，則作為定性溫度，則煙氣在爐內(nèi)的放熱煙氣在爐內(nèi)的放熱量量可用下式計算可用下式計算 )614(kW),TT(VCB)IQ(BQapjjjf )414(qq15g5 QQI T T 4/12爐內(nèi)煙氣放熱量爐內(nèi)煙氣放熱量 為溫度為溫度T Ta a

16、至至 之間燃燒產(chǎn)物的平均熱容量之間燃燒產(chǎn)物的平均熱容量爐內(nèi)有效放熱量爐內(nèi)有效放熱量 包括燃料及燃料燃燒所需空氣送入的熱量包括燃料及燃料燃燒所需空氣送入的熱量, ,即即其中其中 為空氣帶入爐內(nèi)的熱量為空氣帶入爐內(nèi)的熱量式中：式中： 、 分別為理論熱空氣、冷空氣的焓，分別為理論熱空氣、冷空氣的焓，KJ/KgKJ/Kg。pjVC)k .kg/(kJ,TTIQVCapj kg/kJ,Qq100qqq100QQk4643r kg/kJ,I )(I )(Q0lkzf0rkzfk QkQ0rkI0lkIT 5/12 高溫?zé)煔夂凸鼙陂g輻射換熱量應(yīng)等于爐內(nèi)煙氣的放熱量，由此可得高溫?zé)煔夂凸鼙陂g輻射換熱量應(yīng)等于爐

17、內(nèi)煙氣的放熱量，由此可得爐內(nèi)爐內(nèi)輻射傳熱基本方程式輻射傳熱基本方程式）TT(VCBTFaapjj4hypj0 根據(jù)相似理論將上述方程變換為無因次相似準(zhǔn)則方程可得到根據(jù)相似理論將上述方程變換為無因次相似準(zhǔn)則方程可得到爐膛出爐膛出口煙氣溫度計算式口煙氣溫度計算式）（4314K,1VCBTFaMTT6 . 0pjj3a0a 對應(yīng)對應(yīng)1kg1kg燃料的爐膛輻射傳熱量為燃料的爐膛輻射傳熱量為 kg/kJ),IQ(Qf 爐膛出口煙氣溫度及爐膛出口煙氣溫度及 輻射傳熱量計算式輻射傳熱量計算式6/12 爐膛黑度爐膛黑度 (P325)對應(yīng)火焰有效輻射的假想黑度對應(yīng)火焰有效輻射的假想黑度 室燃爐室燃爐 與火焰黑度

18、與火焰黑度ahy 及熱有效系數(shù)及熱有效系數(shù)有關(guān)，即有關(guān)，即)1414()a1(aaahyhyhy 火焰黑度火焰黑度ahy (P326) 表示爐內(nèi)高溫介質(zhì)的輻射能力表示爐內(nèi)高溫介質(zhì)的輻射能力 k k為總輻射減弱系數(shù)，固體燃料火焰的主要輻射成分是三原子氣體、為總輻射減弱系數(shù)，固體燃料火焰的主要輻射成分是三原子氣體、灰粒和焦碳粒子灰粒和焦碳粒子, , 故有故有 爐膛黑度與火焰黑度爐膛黑度與火焰黑度)1714(e1akpshy ps)xx10krk(hy21hhqe1a aa7/12 三原子氣體輻射減弱系數(shù)三原子氣體輻射減弱系數(shù)k kq q 按下式計算（或由有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)中的線算按下式計算（或由有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)中的

19、線算圖查出）圖查出） )2214()Mpa.m/(1),1000T37. 01)(1 . 0prs2 .10r6 . 178. 0(2 .10kOHq2 yOHOHVVr22 yROORVVr22 三原子氣體的輻射減弱系數(shù)三原子氣體的輻射減弱系數(shù)k kq q r r 為三原子氣體總的容積份額，為三原子氣體總的容積份額，r = r = ，其中，其中 、 分別為水蒸汽和三原子氣體的容積份額，用下式計算分別為水蒸汽和三原子氣體的容積份額，用下式計算O2RO2Hrr OH2rOR2r8/12 d dh h為為 煙氣中灰粒子直徑煙氣中灰粒子直徑,m,m，取決于磨煤機(jī)型式，對鋼球磨，取決于磨煤機(jī)型式，對鋼

20、球磨，取取d dh h=13=13 h h為灰分濃度，為灰分濃度，Kg/KgKg/Kg，用下式計算，用下式計算 灰分顆粒的輻射減弱系數(shù)灰分顆粒的輻射減弱系數(shù)k kh h按下式計算（或由有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)中的線算按下式計算（或由有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)中的線算圖查出）圖查出） )2714(dT55900k32h2h 0yyfharhV100aA 灰分顆粒的輻射減弱系數(shù)灰分顆粒的輻射減弱系數(shù)k kh h9/12 x x1 1、x x2 2 分別為考慮焦碳顆粒濃度影響的無因次量分別為考慮焦碳顆粒濃度影響的無因次量 x x1 1取決于燃料種類：無煙煤、貧煤取取決于燃料種類：無煙煤、貧煤取x x1 1=1=1；煙煤、；煙煤、褐煤

21、褐煤x x1 1=0.5=0.5 x x2 2取決于燃燒方式：室燃爐取取決于燃燒方式：室燃爐取x x2 2=0.1=0.1 p p為爐內(nèi)介質(zhì)壓力為爐內(nèi)介質(zhì)壓力, ,常壓鍋爐常壓鍋爐 p = 0.1 Mpa p = 0.1 Mpa s s為爐內(nèi)介質(zhì)的輻射層有效厚度為爐內(nèi)介質(zhì)的輻射層有效厚度, , m m火焰黑度火焰黑度計算式中其它物理量計算式中其它物理量10/12經(jīng)驗(yàn)系數(shù)經(jīng)驗(yàn)系數(shù) M M M M(P333)(P333)為考慮爐內(nèi)火焰最高溫度相對位置的經(jīng)驗(yàn)系數(shù)，為考慮爐內(nèi)火焰最高溫度相對位置的經(jīng)驗(yàn)系數(shù)，與與燃料性質(zhì)、燃燒方式及燃燒器布置的相對高度等因素有關(guān)?？扇剂闲再|(zhì)、燃燒方式及燃燒器布置的相對高

22、度等因素有關(guān)?？捎山?jīng)驗(yàn)公式計算確定：由經(jīng)驗(yàn)公式計算確定：M = A BM = A B（x xr r +x +x ） 為燃燒器相對高度，為燃燒器相對高度，h hr r、h hl l分別為燃燒器和爐分別為燃燒器和爐膛的高度，即從冷灰斗中心或爐底到燃燒器軸線和到爐膛出口膛的高度，即從冷灰斗中心或爐底到燃燒器軸線和到爐膛出口中心的高度中心的高度 x x 為火焰最高溫度變化的修正值，對于四角切圓燃燒器，為火焰最高溫度變化的修正值，對于四角切圓燃燒器，x = 0 x = 0，A A、B B為經(jīng)驗(yàn)系數(shù)，與燃料種類和爐子的結(jié)構(gòu)有關(guān)，為經(jīng)驗(yàn)系數(shù)，與燃料種類和爐子的結(jié)構(gòu)有關(guān)，燃用無煙煤、貧煤時燃用無煙煤、貧煤時A

23、=0.56A=0.56；B=0.5B=0.5h/hxrr 11/12)5714(m/kW,H)IQ(Bq2jf 式中式中 為爐膛水冷壁的輻射受熱面，為爐膛水冷壁的輻射受熱面， ，m m2 2 爐內(nèi)熱負(fù)荷沿爐膛的寬度、深度和高度是變化的。為確定爐膛某區(qū)爐內(nèi)熱負(fù)荷沿爐膛的寬度、深度和高度是變化的。為確定爐膛某區(qū)域受熱面實(shí)際熱負(fù)荷，引入沿爐膛高度、寬度或深度熱負(fù)荷不均勻系域受熱面實(shí)際熱負(fù)荷，引入沿爐膛高度、寬度或深度熱負(fù)荷不均勻系數(shù)和沿各側(cè)爐壁熱負(fù)荷不均勻系數(shù)數(shù)和沿各側(cè)爐壁熱負(fù)荷不均勻系數(shù) 爐膛高度某個區(qū)段上輻射受熱面的熱負(fù)荷為爐膛高度某個區(qū)段上輻射受熱面的熱負(fù)荷為)5814(m/kW,qq2fgf

24、i 輻射受熱面平均熱負(fù)荷輻射受熱面平均熱負(fù)荷H iixFH 系數(shù)系數(shù)g g可從圖可從圖14-914-9中查得中查得 當(dāng)爐膛出口煙窗布置屏式受熱面時，考慮屏間煙氣對爐膛的反輻當(dāng)爐膛出口煙窗布置屏式受熱面時，考慮屏間煙氣對爐膛的反輻射，爐膛出口截面的熱負(fù)荷還應(yīng)乘以圖射，爐膛出口截面的熱負(fù)荷還應(yīng)乘以圖14-414-4所示的所示的，即，即)6014(qqfifp 12/12煙氣對流放熱量煙氣對流放熱量Qdfdf）（，415kg/kJ)III (Q0fdf kg/kJ,I )1(II0k0y k/kJ,I )1(II0k0y 對于空氣預(yù)熱器以外的各對于空氣預(yù)熱器以外的各對流受熱面，漏風(fēng)焓值對流受熱面，漏

25、風(fēng)焓值 取冷空氣溫度（取冷空氣溫度（20203030）計算計算 對管式空氣預(yù)熱器，對管式空氣預(yù)熱器，按該段空氣預(yù)熱器進(jìn)、出口按該段空氣預(yù)熱器進(jìn)、出口空氣溫度的平均值計算空氣溫度的平均值計算 0fI0fI1/22 過熱器和省煤器：過熱器和省煤器： 工質(zhì)對流吸熱量工質(zhì)對流吸熱量Qdxdx)715(kg/kJ),ii (BDQjdx 屏式過熱器及吸收爐內(nèi)輻射熱的屏式過熱器及吸收爐內(nèi)輻射熱的對流過熱器：對流過熱器：)615(kg/kJ,Q)ii (BDQfjdx 2/22)915(kg/kJ,QQQfff g g 為屏區(qū)（在爐膛高度方向）熱負(fù)荷分布不均勻系數(shù)，查圖為屏區(qū)（在爐膛高度方向）熱負(fù)荷分布不均

26、勻系數(shù)，查圖14-914-9 為考慮屏間煙氣向爐膛反輻射影響的修正系數(shù)，查圖為考慮屏間煙氣向爐膛反輻射影響的修正系數(shù)，查圖14-414-4 q qf f 為爐膛輻射受熱面平均熱負(fù)荷，為爐膛輻射受熱面平均熱負(fù)荷，kwkwm m2 2，式（，式（10-2510-25）計算確定）計算確定 為爐膛出口（屏進(jìn)口）處煙窗面積，為爐膛出口（屏進(jìn)口）處煙窗面積，m m2 2F 屏進(jìn)口處截面（爐膛出口截面）所吸收的爐膛輻射熱量屏進(jìn)口處截面（爐膛出口截面）所吸收的爐膛輻射熱量)1015(BFqQjfgf fQ 工質(zhì)對流吸熱量工質(zhì)對流吸熱量Qdxdx3/22工質(zhì)對流吸熱量工質(zhì)對流吸熱量Qdxdx pffx)a1(Q

27、Q4/22 從爐膛（透過屏）向屏后受熱面的直接輻射熱，從爐膛（透過屏）向屏后受熱面的直接輻射熱，即來自爐膛的輻射熱量經(jīng)屏吸收后，繼續(xù)向屏后即來自爐膛的輻射熱量經(jīng)屏吸收后，繼續(xù)向屏后受熱面輻射的熱量受熱面輻射的熱量a a 為屏間煙氣黑度，用后述有關(guān)公式計算確定為屏間煙氣黑度，用后述有關(guān)公式計算確定 121psb1sbx b b、s s1 1 分別為屏間煙氣空間的深度分別為屏間煙氣空間的深度和寬度，后者即為屏間節(jié)距和寬度，后者即為屏間節(jié)距 工質(zhì)對流吸熱量工質(zhì)對流吸熱量Qdxdx 為屏進(jìn)口截面對出口截面的角系為屏進(jìn)口截面對出口截面的角系數(shù)，表示爐膛輻射熱透過屏間空間而數(shù)，表示爐膛輻射熱透過屏間空間而

28、落在屏后面受熱面的部分落在屏后面受熱面的部分px 5/22 對于空氣預(yù)熱器，空氣的吸熱量按下式計算對于空氣預(yù)熱器，空氣的吸熱量按下式計算)815(),II)(2(Q0ky0kykydx 為空氣預(yù)熱器出口處空氣量與理論空氣量之比，為空氣預(yù)熱器出口處空氣量與理論空氣量之比， 、 為空氣預(yù)熱器進(jìn)、出口理論空氣焓，為空氣預(yù)熱器進(jìn)、出口理論空氣焓，kJ/kgkJ/kgzf 0kI 0kI 工質(zhì)對流吸熱量工質(zhì)對流吸熱量Qdxdx6/22對流傳熱量對流傳熱量Qdcdc對應(yīng)于一公斤計算燃料，對流傳熱量按下式計算對應(yīng)于一公斤計算燃料，對流傳熱量按下式計算式中式中 K K 為傳熱系數(shù)，為傳熱系數(shù)，kW/ kW/

29、（m m2 2 . . ） H H 為傳熱面積，為傳熱面積，m m2 2 t t 為傳熱溫壓，為傳熱溫壓，在穩(wěn)定狀態(tài)下在穩(wěn)定狀態(tài)下)315(kg/kJ,BtKHQjdc 7/22dcdxdfQQQ 傳傳 熱熱 溫溫 壓壓t t t 參與換熱的兩種介質(zhì)在整個受熱面中的平均溫差，與兩種介質(zhì)參與換熱的兩種介質(zhì)在整個受熱面中的平均溫差，與兩種介質(zhì)相互間的流動方向有關(guān)相互間的流動方向有關(guān) 順流或逆流的順流或逆流的t 按對流平均溫差計算按對流平均溫差計算 ）（5615,ttlntttxdxd t td d、t tx x 分別為受熱面兩端溫差中的較大值和較小值，分別為受熱面兩端溫差中的較大值和較小值，當(dāng)當(dāng)

30、1.7 1.7 時時, ,傳熱溫壓可取算術(shù)平均值傳熱溫壓可取算術(shù)平均值）（5715,t2tttpjpjxd 、 為煙氣與工質(zhì)進(jìn)、出口溫度算術(shù)平均值為煙氣與工質(zhì)進(jìn)、出口溫度算術(shù)平均值 py pyt其它流動方式的溫壓其它流動方式的溫壓, ,則按逆流溫壓則按逆流溫壓t tnlnl 乘以修正系數(shù)乘以修正系數(shù)來計算來計算 ）（5815ttn 系數(shù)系數(shù)由圖查出。為此，需先計算一些輔助參數(shù)。見由圖查出。為此，需先計算一些輔助參數(shù)。見P366P366370 370 8/22xdtt 管式受熱面的傳熱系數(shù)可簡化為多層平壁的傳熱系數(shù)進(jìn)行計算，即管式受熱面的傳熱系數(shù)可簡化為多層平壁的傳熱系數(shù)進(jìn)行計算，即傳熱系數(shù)傳熱

31、系數(shù)K K的表達(dá)式的表達(dá)式）（1415).m/(kW,111k22ggmmhh1 1 1、 2 2 分別為加熱介質(zhì)對管壁及管壁對受熱介質(zhì)的放熱系數(shù)，分別為加熱介質(zhì)對管壁及管壁對受熱介質(zhì)的放熱系數(shù)， kW/kW/（m m2 2.）h h、mm、g g 分別為煙氣側(cè)灰層、管壁及工質(zhì)側(cè)水垢層的厚度，分別為煙氣側(cè)灰層、管壁及工質(zhì)側(cè)水垢層的厚度，m mh h、 mm、g g 分別為煙氣側(cè)灰層、管壁及工質(zhì)側(cè)水垢層的導(dǎo)熱系數(shù)，分別為煙氣側(cè)灰層、管壁及工質(zhì)側(cè)水垢層的導(dǎo)熱系數(shù)， kW/kW/（m.m.） ).m/(kW,111k22hh1 可簡化為：可簡化為：9/22橫向沖刷錯列（式橫向沖刷錯列（式15-15）

32、、）、順列（順列（式式15-16 6）布置的光管管束：布置的光管管束：對流受熱面?zhèn)鳠嵯禂?shù)對流受熱面?zhèn)鳠嵯禂?shù)K K)1515(111K21 )1615(11K21 受熱介質(zhì)為水、汽水混合物和超臨界壓力過熱蒸汽的受熱面，式受熱介質(zhì)為水、汽水混合物和超臨界壓力過熱蒸汽的受熱面，式（15-1515-15）、（）、（15-1615-16）可變?yōu)椋┛勺優(yōu)?111k 1k 管式空氣預(yù)熱器：管式空氣預(yù)熱器：2111K 10/22 屏式受熱面應(yīng)考慮較大的爐內(nèi)輻射熱使管壁溫度升高，以導(dǎo)屏式受熱面應(yīng)考慮較大的爐內(nèi)輻射熱使管壁溫度升高，以導(dǎo)致對流傳熱減少的影響，這時有致對流傳熱減少的影響，這時有 屏式受熱面?zhèn)鳠嵯禂?shù)屏

33、式受熱面?zhèn)鳠嵯禂?shù)K K12df1)1)(QQ1(1K Q Qf f 為屏從爐膛中吸收的輻射熱，為屏從爐膛中吸收的輻射熱，kJ/kgkJ/kg； Q Qd d 為屏以對流方式（包括管間空間的煙氣輻射）傳遞的為屏以對流方式（包括管間空間的煙氣輻射）傳遞的熱量，熱量，kJ/kg kJ/kg 11/22 1 1 包括煙氣的對流放熱系數(shù)包括煙氣的對流放熱系數(shù)d d 和管間煙氣容積的輻射放熱系數(shù)和管間煙氣容積的輻射放熱系數(shù)f f 對流管束：對流管束：煙氣對管壁的放熱系數(shù)煙氣對管壁的放熱系數(shù)1 1與與管壁對受熱介質(zhì)的放熱系數(shù)管壁對受熱介質(zhì)的放熱系數(shù)2 2）.m/(kW),(2fd1 為受熱面的利用系數(shù)，考慮

34、煙氣沖刷受熱面的不均勻等引起為受熱面的利用系數(shù)，考慮煙氣沖刷受熱面的不均勻等引起受熱面吸熱量減少的影響。大鍋爐管子被橫向沖刷時，可取受熱面吸熱量減少的影響。大鍋爐管子被橫向沖刷時，可取=1=1；空預(yù)器因空預(yù)器因K K 中已考慮了中已考慮了的影響，的影響，也可取為也可取為1 1 屏式受熱面：屏式受熱面： ）（.m/(kW),xs2d2fd21 s2 、d 分別為分別為屏中的管間縱向節(jié)距和管子外徑屏中的管間縱向節(jié)距和管子外徑 x 為為屏管角系數(shù)，根據(jù)屏式受熱面的屏管角系數(shù)，根據(jù)屏式受熱面的s2/d，查圖，查圖14-3（a）曲線）曲線52 2 只與對流放熱系數(shù)只與對流放熱系數(shù)d d有關(guān)有關(guān) 12/2

35、2 煙氣對屏式受熱面、過熱器、再熱器、省煤器以及空氣對空預(yù)煙氣對屏式受熱面、過熱器、再熱器、省煤器以及空氣對空預(yù)器的傳熱，均屬橫向沖刷方式器的傳熱，均屬橫向沖刷方式橫向沖刷順列管束橫向沖刷順列管束對流放熱系數(shù)對流放熱系數(shù)d d）（1715).m/(kW,PRdCC2 . 0233. 0r65. 0ezsd Re 為雷諾準(zhǔn)則，反映流動狀態(tài)對熱交換的影響為雷諾準(zhǔn)則，反映流動狀態(tài)對熱交換的影響 Pr 為為普朗特準(zhǔn)則，反映流體物性對熱交換的影響普朗特準(zhǔn)則，反映流體物性對熱交換的影響 和和分別為分別為 動力粘度和運(yùn)動粘度，動力粘度和運(yùn)動粘度， = 為為 介質(zhì)流速介質(zhì)流速,m/s；d為受熱面管子外徑為受熱

36、面管子外徑,m；cp 為定壓比熱，為定壓比熱，kJ/（kg.）；）；為為 流體導(dǎo)熱系數(shù)流體導(dǎo)熱系數(shù),Kw/(m. ) dRe prcP Cz 為沿?zé)煔饬飨蚬芘诺男拚禂?shù)，當(dāng)管子排數(shù)為沿?zé)煔饬飨蚬芘诺男拚禂?shù)，當(dāng)管子排數(shù)10時時, 取取 Cz = 1；當(dāng)；當(dāng) 4 m/sy4 m/s時時, ,取取= 0.85= 0.85 對于空氣預(yù)熱器，考慮沖刷不完善、管子污染等原因綜合影響，對于空氣預(yù)熱器，考慮沖刷不完善、管子污染等原因綜合影響，可查表可查表15-715-7。當(dāng)各空氣行程間有中間管板時，。當(dāng)各空氣行程間有中間管板時，值有所下降。一層中值有所下降。一層中間管板，間管板，值下降值下降0.10.1；二

37、層中間管板，；二層中間管板，值下降值下降0.150.1520/22 管式受熱面：管式受熱面： 當(dāng)當(dāng)1/21（如凝渣管、過熱器、再熱器和省煤器）時（如凝渣管、過熱器、再熱器和省煤器）時,以煙氣以煙氣側(cè)管子外表面面積作為計算受熱面面積。側(cè)管子外表面面積作為計算受熱面面積。 當(dāng)當(dāng)1與與2相差不大（如空氣預(yù)熱器）時，則取相應(yīng)于管子平均直徑相差不大（如空氣預(yù)熱器）時，則取相應(yīng)于管子平均直徑的面積作為計算受熱面的面積。的面積作為計算受熱面的面積。 屏式受熱面：屏式受熱面： 考慮到屏間空間的煙氣輻射熱強(qiáng)度較對流熱強(qiáng)度大的多，其計算考慮到屏間空間的煙氣輻射熱強(qiáng)度較對流熱強(qiáng)度大的多，其計算受熱面面積取為屏風(fēng)面積

38、（由屏最外圈管子的外輪廓線所圍成的平面受熱面面積取為屏風(fēng)面積（由屏最外圈管子的外輪廓線所圍成的平面面積）的兩倍再乘以角系數(shù)面積）的兩倍再乘以角系數(shù)x，x查圖查圖10-5曲線曲線5 煙氣的對流放熱系數(shù)仍應(yīng)按屏的全部管子外表面面積計算煙氣的對流放熱系數(shù)仍應(yīng)按屏的全部管子外表面面積計算受熱面的面積受熱面的面積21/22 介質(zhì)流速按其平均溫度和流通截面的最窄面積計算介質(zhì)流速按其平均溫度和流通截面的最窄面積計算 煙氣流速煙氣流速y ： 介質(zhì)流速介質(zhì)流速）（，7115s/mF273)273(VBpjyjy 空氣預(yù)熱器中空氣流速空氣預(yù)熱器中空氣流速k ： ）（，7215s/mF273)273t (VBpj0

39、pjjk 水和蒸汽的流速水和蒸汽的流速：）（，7415s/mfDpj 22/22 按計算任務(wù)書列出原始數(shù)據(jù)按計算任務(wù)書列出原始數(shù)據(jù) 燃料的燃燒計算：選取各煙道的過量空氣系數(shù)，計算三原子氣體的容積燃料的燃燒計算：選取各煙道的過量空氣系數(shù)，計算三原子氣體的容積和容積份額、煙氣和空氣的焓，繪制煙氣焓溫表等表格和容積份額、煙氣和空氣的焓，繪制煙氣焓溫表等表格 鍋爐的熱平衡計算：假設(shè)排煙溫度和熱風(fēng)溫度，用以確定熱損失、鍋爐鍋爐的熱平衡計算：假設(shè)排煙溫度和熱風(fēng)溫度，用以確定熱損失、鍋爐效率和燃料消耗量效率和燃料消耗量 爐膛傳熱計算：假定爐膛出口處的煙溫，求出煙氣的有效放熱量、煙氣爐膛傳熱計算：假定爐膛出口

40、處的煙溫，求出煙氣的有效放熱量、煙氣的平均熱容量、水冷壁的面積、受熱面的熱有效系數(shù)、系數(shù)的平均熱容量、水冷壁的面積、受熱面的熱有效系數(shù)、系數(shù)M和爐膛黑度和爐膛黑度等，按公式（等，按公式（14-43）、（）、（14-3）計算爐膛出口的煙溫及爐膛輻射傳熱量）計算爐膛出口的煙溫及爐膛輻射傳熱量 如果計算得到的爐膛出口煙溫與假設(shè)值之差未超過土如果計算得到的爐膛出口煙溫與假設(shè)值之差未超過土100，則爐膛傳，則爐膛傳熱計算結(jié)束；如超過誤差，則需重新假定爐膛出口處的煙溫進(jìn)行計算熱計算結(jié)束；如超過誤差，則需重新假定爐膛出口處的煙溫進(jìn)行計算鍋爐校核熱力計算程序鍋爐校核熱力計算程序1/4 按煙氣流程進(jìn)行爐膛與空氣

41、預(yù)熱器之間各對流受熱面的傳熱計算按煙氣流程進(jìn)行爐膛與空氣預(yù)熱器之間各對流受熱面的傳熱計算 已知受熱面每種介質(zhì)任一端的溫度，假定另一端的一個溫度，已知受熱面每種介質(zhì)任一端的溫度，假定另一端的一個溫度，根據(jù)兩種介質(zhì)的熱平衡，由公式求出另一個溫度及煙氣的放熱量根據(jù)兩種介質(zhì)的熱平衡，由公式求出另一個溫度及煙氣的放熱量 根據(jù)介質(zhì)的流動方式求出傳熱溫壓；根據(jù)介質(zhì)的流動方式求出傳熱溫壓； 根據(jù)受熱面布置情況及燃根據(jù)受熱面布置情況及燃料特性等，確定各放熱系數(shù)及污染系數(shù)或熱有效系數(shù)，并計算傳熱料特性等，確定各放熱系數(shù)及污染系數(shù)或熱有效系數(shù)，并計算傳熱系數(shù)，系數(shù)， 按公式求出對流傳熱量按公式求出對流傳熱量 如果如果 2 %，(凝渣管允許為凝渣管允許為5%), 則計算結(jié)束則計算結(jié)束,否則否則, 重新假定介質(zhì)溫度進(jìn)行計算重新假定介質(zhì)溫度進(jìn)行計算,直至滿足條件為止直至滿足條件為止鍋爐校核熱力計算程序鍋爐校核熱力計算程序2/4dfdcdfQQQ 鍋爐熱