锅炉热力计算流程图共11页
锅炉热力计算课件
通过热力计算，可以预测和评估锅炉在各种工况下 的性能表现和安全风险，及时发现和解决潜在问题 ，提高设备的安全性和可靠性。
锅炉热力计算的基本原理
能量守恒原理
能量守恒是热力计算的基本原理，即能量不能凭空产生也不能凭空消失，只能从一种形式 转化为另一种形式。在锅炉热力计算中，通过能量守恒原理可以建立各种能量平衡方程式 ，用于求解各种参数。
加强锅炉保温，减少热量散失 ，提高热效率。同时，定期维 护和检查锅炉及管道的保温层 ，确保其完好有效。
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根据传热面积和锅炉结构，合理布置 各受热面。
根据传热面积，确定各受热面的结构尺寸
材料选择
根据受热面的工作温度、压力和腐蚀条件，选择合适的材料 。
结构尺寸设计
根据传热面积、材料属性和制造工艺，设计各受热面的结构 尺寸。
04
锅炉热力计算的实例分析
实例一：工业锅炉的热力计算
总结词
工业锅炉热力计算涉及燃料燃烧、热量传递和工质加热等过程， 需要综合考虑燃烧效率、热效率和经济性等因素。
详细描述
工业锅炉通常采用固体、液体或气体燃料，通过燃烧产生热量， 加热给水或蒸汽。热力计算的主要目的是确定锅炉各部分受热面 的传热面积、传热系数、热流量等参数，从而优化锅炉设计，提 高运行效率。
实例二：电站锅炉的热力计算
总结词
电站锅炉热力计算涉及高温、高压和高效率的工况，需要精确控制燃烧过程和蒸汽参数，以满足电网和汽轮机的 需求。
根据使用需求，确定锅炉的蒸汽量或供热量。
确定锅炉的热效率
热效率计算
根据锅炉的实际运行数据，采用合适 的公式计算热效率。
热效率标准
参考国家和行业标准，确定锅炉应达 到的热效率指标。
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
锅炉热力计算讲解
高温烟气和管壁间的辐射换热
根据传热学基本公式，高温烟气每小时传给辐射受热面的热量可
用下列公式计算：
Qf a 0 ( xi Fi )(Th4y
Tb4 )
a 0 ( xi Fi )Th4y
(1
Tb4 Th4y
), kW
式中：a 为炉膛黑度；Fi 为布置水冷壁的炉墙面积，m2 ，xi为 水
2/3
工质质量流速ρω与 烟气速度Wy的选择
工质质量流速ρ ω 太低，工质的传热能力下降，受热面管壁温度升 高；ρ ω 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12-5
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
2/2
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
第七章锅炉本体的热力计算
1.炉膛容积Vl
炉子火床表面到炉膛出口烟窗之间 的容积。 底部是火床表面；四周以及顶部为 水冷壁中心线表面（如水冷壁覆盖 耐火材料，则为耐火材料向火表 面） ；没有布置水冷壁的部分为炉 墙内表面 ；炉膛出口界面为出口烟 窗第一排管子中心线界面。 炉排上的燃料层厚度一般取 为150毫米。 如果装有老鹰铁，则炉排长 度计算到两者的接触点的垂 直平面，如没老鹰铁，则到 炉排末端。
Vy—对应αl''的每kg燃料燃烧后的烟气容积，Nm3/kg cpj—烟气从0到ll温度范围内的平均容积比热，kJ/Nm3· ℃。
五、火焰平均温度及水冷壁管外积灰层表面温度
事实上，燃烧是一个动态过程， 烟气温度的变化取决于燃烧放热 与辐射换热之间的平衡。
Q f 0 al H f Th4 Tb4
（7-21）
或查图
h
Aar a fh 100G y
* * k kq k g kq rq kh h C
ah 1 e
kp
2. 燃用气体或液体燃料时
分发光部分和不发光部分的黑度合成.
四、炉膛有效放热量与理论燃烧温度
炉膛有效放热量,也称入炉热量，是相应于1kg真正参与燃烧的 燃料所进入炉膛的热量，它计及了随它一起加进炉膛的其他 热量，即
解决关键
K
1 1
1
1
K
1
2
h 1 1 h 2
1
1
h 1 1 1 h 2
工业试验解决缺Βιβλιοθήκη 灰污系数值另外方法:有效系数
燃用固体燃料的错列管束，在烟气横向冲刷时，其灰污 系数与烟气的流速、管子的节距和直径以及烟气中灰粒 的分散度等因素有关。
锅炉本体的热力计算
锅炉及锅炉房设备.ppt, 05/2003 Page 18
炉膛出口烟气温度
第五章
3） l" 为炉膛出口处凝渣管或屏式过热器之前的烟 温，若凝渣管 S1 4d 烟温。 4）《锅炉机组热力计算标准方法》规定： l" 的计 算误差范围为：
l" 100 ℃。
；
⑵ 对于布置在炉膛出口烟窗后的对流受热面，接收来自炉 膛辐射热量
ch —炉膛出口烟窗部位的热流密度分布不均匀系数： 式中：
① 炉膛出口烟窗布置在整片炉墙上部时， ch 0.6
ch 0.6
；
② 炉膛出口烟窗布置在炉墙一侧，并沿整片炉墙高度上时，
锅炉及锅炉房设备.ppt, 05/2003 Page 29
时， " 为凝渣管之后的 l
锅炉及锅炉房设备.ppt, 05/2003 Page 19
§7.1 炉膛传热过程及计算
七、炉膛换热计算
锅炉及锅炉房设备.ppt, 05/2003 Page 20
§7.1 炉膛传热过程及计算
八、炉膛换热计算步骤
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锅炉及锅炉房设备.ppt, 05/2003 Page 16
炉膛出口烟气温度
第五章
" 1. l 的计算：
l
Tll 273 3 F a T M ( 0 l l ll ) 0.6 1 B jV y C pj
式中：M —炉膛火焰中心位置系数。
φ —保热系数
а l—炉膛的系统黑度 Bj—每秒钟计算燃料耗量 Ψ —有效系数（灰污系数）
K ' Ko
1 的计算：
第8章锅炉热平衡计算
23
第八章 结束！
有关参数。
反平衡试验的特点（与正平衡相反）
（书p.157）
（1）测量的数据比较多； （2）对工况稳定的要求相对比较低； （3）不但知道效率η，而且知道各项热损失qi的 大小；（对分析如何提高效率有利） （4）不需要测量燃料量B。
本章小结
1. 2. 3.
4. 5. 6. 7. 8.
锅炉的输入热量。 锅炉的各项热损失。 锅炉的主要热损失及其影响因素；如何降低各主要热损 失？ 最佳过量空气系数。 锅炉的有效利用热量。 锅炉燃料消耗量和计算燃料消耗量。 正平衡和反平衡的概念、应用 锅炉正平衡和反平衡的效率及其测量。
G fa
fa BAar
100 C fa
, Gsl
sl BAar
100 C sl
；
( fa sl 1)
Qc 32700 kJ kg
C fa C sl fa Q4 327Aar sl 100 C fa 100 C sl
对于煤粉炉，机械未完全燃烧热损失
Q4 Q4fa
sl Q4
c Qc (G c Gsl ) fa
B
Qc C fa Csl ( G fa Gsl ) B 100 100
灰平衡：B
100 C fa Aar 100 Csl G fa Gsl 100 100 100 100 C fa 100 Csl 1 G fa Gsl BAar BAar
空气
雾化蒸汽
炉
炉墙向环境的散热Q5 其它热损失Q6
Q1
Q5
Qf
Q2
Q4
fa
Q3
Q4
sl
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。
330MW循环流化床锅炉热力计算表格程序
表1 表1 分离器占16% 包墙占16% 低过占16% 屏过、高过各占26% 表1 表1 低再、屏再各占50% 表1
计算 计算 计算 计算 计算 表28 计算 表29 表1 计算 表30 计算 表31 表1
0.23632 3.33688 5.62448 0.51755 是 是 否
结果
red —
Ared,ar %
Mred,ar %
Sred,ar %
—
—
—
—
—
—
符号 单位
P'sm MPa
Pgt
MPa
P''cyc MPa
P''bq MPa
P''dg MPa
P''pg MPa
P''gg MPa
P'dz MPa
P''dz MPa
P''pz MPa
Dsm
kg/s
Dpw
kg/s
Dcyc kg/s
bCaCO3(1-β fj/100)XCaCO3/100
0.07368 0.0463
0.00274
XzzbCaCO3
0.52349
Aar+ACaSO4+ACaO+Awfj +Azz
14.7662
bCaCO3Bj
7.38888
计算公式或数据来源 结 果
给定
7.38888
表1
94.39
给定
51.4758
kg/kg
kg/kg烟 气
8.510510383 8.51051 8.51051 0.009577767 0.00958 0.00958
锅炉热力计算
锅炉热力计算●计算依据燃煤热值按4500千卡/公斤、醇基燃料热值按6500千卡/公斤、柴油热值按10200千卡/公斤，燃煤价格按750元/吨、醇基燃料按3500元/吨、柴油价格按7500元/吨，煤锅炉的效率按45%、油气锅炉的效率按95%计算：●4吨燃油蒸汽锅炉4吨燃油蒸汽锅炉的热功率为248万大卡/小时，* 使用燃煤蒸汽锅炉，使用成本为：248×104÷4500÷45%=1225公斤/小时×0.75=919元/小时*换装燃醇蒸汽锅炉使用醇基燃料使用成本为：248×104÷6500÷95%=401公斤/小时×3.5=1404元/小时*换装油气蒸汽锅炉使用柴油作为燃料的使用成本为：248×104÷10200÷95%=256公斤/小时×7.5=1920元/小时●300万大卡导热油锅炉*使用燃煤导热油锅炉，使用成本为：300×104÷4500÷45%=1482公斤/小时×0.75=1112元/小时*换装燃醇导热油锅炉使用醇基燃料使用成本为：300×104÷6500÷95%=486公斤/小时×3.5=1700元/小时*换装油气导热油锅炉使用柴油作为燃料的使用成本为：300×104÷10200÷95%=310公斤/小时×7.5=2325元/小时三、综合效益计算1、设备成本●4吨蒸汽锅炉沿用现有的燃煤锅炉使用醇基燃料，每小时使用成本为：248×104÷6500÷95%×3.5=1404元/小时每天按8小时计算，则每天为11232元。
若更换同等功率的燃油燃气蒸汽锅炉约需55万元，每小时使用成本为1920元，每天按8小时计算，则每天为15360元，每天节省燃料费3984元，约130天即可收回设备投入。
WNS1.0-0.7-Y(Q)锅炉 热力计算书
kcal/kg 《标准》公式7-02 《标准》7-18条 《标准》公式7-21
《标准》公式3-03、图3-1а 《标准》公式3-04、图3-1б 《标准》公式3-05、图3-1в
3433.503 675.435 19.087 1.03E-04 0.07 0.612 8163.37 0.109 8.68E-03 43.401 68.627 0.044 229.609 1.672 0.071 5.231 0.85 62.78 3436.582 0.09
m m m m m3 m2 m2 m ℃ K ℃ K
设计取定 设计取定 设计取定 设计取定 几何结构计算 几何结构计算 几何结构计算 《标准》公式6-05
由前一部件出口烟气温度获得
0.95 0.5 0.45 0.4 0.354 2.91 2.625 0.438 1277.808 6847.151 1550.958 1067.414 5620.943 1340.564
m2.h.℃/kcal
1184.032 29835.332 0.002 502.429 1405.83 0.859 0.864 1067.414
Bp*Qл /Hл 《标准》表6-3取定 《标准》公式6-54 《标准》公式6-50 《标准》公式6-62 《标准》线算图10
K K
℃
θ т ″*(ひ＇+273.15)-273.15
WNS1.0-0.7-Y(Q)锅炉 热力计算书
序号
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名
称
符号 ひll ひ″ I″ Vc kq Cp/Hp kc α с в α г m α ф ψ cp α т Qл qf qv Tф
单 ℃ ℃
位
公
锅炉热力计算
锅炉热力计算锅炉热力计算是指计算燃煤、燃油、燃气等能源燃烧后产生的热量与蒸汽的转换效率，是评估锅炉工作性能和能源利用效果的重要指标。
本文将介绍锅炉热力计算的相关内容，包括热效率计算、燃料燃烧热计算、热负荷计算以及节能措施。
1. 热效率计算：热效率是衡量锅炉能源利用率的重要指标，其计算公式为：热效率 = 实际产热值 / 理论产热值 * 100%其中，实际产热值表示锅炉通过燃料燃烧释放的可利用热量，理论产热值是指锅炉燃料完全燃烧时所释放的热量。
2. 燃料燃烧热计算：锅炉燃料燃烧热量是指燃料在单位时间内释放的热量，其计算公式为：燃料燃烧热量 = 燃料消耗量 * 燃料热值其中，燃料消耗量表示单位时间内燃料的消耗量，燃料热值表示单位质量燃料所含的热量。
3. 热负荷计算：热负荷是指锅炉需要提供的热量，其计算公式为：热负荷 = 热负荷系数 * 热效率 * 燃料燃烧热量其中，热负荷系数是根据工程需要和所用能源类型进行确定的。
4. 节能措施：为提高锅炉的能源利用效果，可以采取一些节能措施，如下：- 锅炉热效率提高：通过改进燃烧系统、优化锅炉结构等方式，提高锅炉的热效率。
- 锅炉余热利用：利用锅炉排放废气、废烟等余热，进行蒸汽、热水等能量的回收与再利用。
- 锅炉运行优化：采用智能控制系统，通过合理的调节和运行参数优化，降低能源消耗。
- 锅炉设备更新：更换老化设备、选用新型高效节能设备，提高整个系统的能源利用效率。
总之，锅炉热力计算是评估锅炉工作性能和能源利用效果的重要指标。
通过热效率计算、燃料燃烧热计算和热负荷计算，可以评估锅炉的能源利用效率，并采取相关措施提高其节能效果。
在实际应用中，还需根据具体情况进行参数调整和优化，以达到最佳的节能效果。
410t-h锅炉热力计算全部过程(低过)
低温过热器结构表E12名称符号单位计算公式或数据来源数值管子直径d m设计选取0.042管子壁厚σm设计选取0.005管子内经dn m设计选取0.032并饶根数n—设计选取2回程数n1—设计选取18横向排数Z1—设计选取98最小弯曲半径R m设计选取80横向节距s1m设计选取0.1横向相对节距σ1—s1/d 2.38纵向节距s2m设计选取0.06过热器深度b m查图E7 3.8过热器前辐射空间深度lr m查表E10 1.5纵向平均节距s2,ave m b/(n×n1-1)0.10857纵向相对节距σ2—s2/d 1.43低过入口烟道高度h p,sh m查表E10 5.618水平烟道高度h g m查表E10 5.618管子平均计算长度l ave m图E7,18×5.46898.42受热面积A m2nZ1×π×d×lave2545.30低过与转向室距离l p,sh-rc m设计选取0.18低过区域顶棚管长度l roof m l p,sh-rc+b 3.98炉膛宽度a m设计选取9.841顶棚管外径d m设计选取0.051顶棚管壁厚σm0.005顶棚管内径dn m0.041顶棚管节距s roof m设计选取0.1顶棚管受热面积A roof m2al roof(0.5πd+(s roof-d))/s roof50.57侧包墙管管径d m设计选取0.051侧包墙管壁厚σm设计选取0.005侧包墙管内径d n m设计选取0.041侧包墙管节距s s,sh m d-2σ0.1侧包墙受热面积A s,sh m22h g l roof(0.5πd+(s s,sh-d))/s s,sh57.74底水冷壁管径d m设计选取0.06底水冷壁节距s brw m设计选取0.08底水冷壁受热面积A bww m2al roof(0.5πd+(s bww-d))/s bww55.93烟气平均流通截面A g m2h g(a-d×Z1)32.16蒸汽流通截面A ss m2π/4×n×Z1×dn20.158辐射层厚度s m0.9d(4σ1σ2/π-1)0.1259斜后水引出管管径d m设计选取0.108斜后水引出管根数n rw设计选取12斜后水引出管受热面积A rw m2nrw×π×d×hg22.87顶棚管排数n roof查表E598顶棚管蒸汽流通面积A s,roof m2π/4×d n2roof n roof0.129前包墙连接管管径d m设计选取0.133前包墙连接管壁厚σm设计选取0.01前包墙连接管内径dn m d-2σ0.113前包墙连接管根数Z f,sh设计选取(分4组每组3根)12前包墙连接管蒸汽流通面积A f,sh m 2π/4×d n 2*Z f,sh /40.120总蒸汽流量D t/h D 1-D ds2-D ds1396顶棚蒸汽流量D roof t/h (D 1-D ds2-D ds1)A roof /(A roof +A f,sh )205.17侧包墙蒸汽流量D s,sht/h(D 1-Dds2-D ds1)Af,sh/(A roof +A f,sh )190.83主蒸汽流量D1t/h 410计算燃料消耗量B j t/s 10.63一级减温水流量D ds1t/h 8.2二级减温水流量D ds2t/h 5.8计算燃煤耗量B cal kg/s 10.63漏风系数Δa — 1.26-1.230.03冷空气理论焓I 0ca kJ/kg 20℃冷空气焓193.3烟气总容积（标态）V g Nm 3/kg9.6水蒸气份额r H2O —烟道过量空气系数1.2150.0724保热系数ψ—0.996烟气密度(标态)ρg kg/Nm 3烟气特性表1.332水蒸气容积分额r H2O —烟气特性表0.0711三原子气体容积份额r n —烟气特性表0.2100飞灰无因次浓度μfa kg/kg 烟气特性表0.00867灰粒子平均直径d faμm16表E13θ'℃查表E11751.53T K θ'+2731024.53烟气进口焓I'kJ/kg 查表E1110578烟气出口温度θ"℃先假定后校核522烟气出口焓I"kJ/kg 查表E37318.4减温水（主给水）焓ifw kJ/kg 查表E41016.1蒸汽进屏焓（喷水减温后）i'psh kJ/kg 查表E92971.3蒸汽出口焓（未减温）i"kJ/kg (D 1-D ds2)/(D 1-D ds1-D ds2)i'psh -D sd1/(D 1-D ds1-D ds2)i fw3011.8蒸汽出口压力p“MPa 查表E914.4蒸汽出口温度t"℃查水与蒸汽物性407.5炉顶对流吸热量Q roof kJ/kg 先假定后校核71侧包墙对流吸热量Q s,sh kJ/kg 先假定后校核81斜后水引出管对流吸热量Q rw kJ/kg 先假定后校核33底水冷壁对流吸热量Q bww kJ/kg 先假定后校核68过热器对流吸热量Q c kJ/kg ψ(I"-I'+ΔaI 0ca )-Q roof -Q s,sh -Q bw -Q bww 2999.34蒸汽进口焓i'kJ/kg I"-3.6BcalQc/(D1-Dds2-Dds1)2722蒸汽进口压力p'MPa 设计选取14.7蒸汽进口温度t'℃查水与蒸汽物性350顶棚进口温度t"rc ℃高过顶棚出口温度348.5侧墙水冷壁进口温度t"s,sh ℃高过侧墙水冷壁出口温度349.57蒸汽进口流量加权温度t w,ave ℃(D roof /D)t"rc +(D s.sh /D)t"s,sh 349.015634低温过热器入口接口温差Δt li ℃t'-tw,ave 0.98436638蒸汽平均温度t ave ℃（t'+t"）/2378.75θave ℃(θ'+θ")/2636.8t avekθave +273909.8低过热力计算所需数据低温过热器热力计算烟气进口温度烟气平均温度烟气流速ωg m/s B cal*V g(θave+273)/273A g10.57标准烟气热导率λW/(m·℃)查物性参数表(烟气温度：636.2℃)0.07710标准烟气运动黏度νm2/s查物性参数表0.0000960平均烟气普朗特数Pr ave—查物性参数表0.6060烟气普朗特数P r—(0.94+0.56r H20)Pr ave0.5942管排数改正系数C z—参考《原理》式（12-19)(Z2≥10时，C z=1烟气成分及温度改正系数C w—0.92+0.726r H200.9726节距改正系数C s—参考(12-20）(1+(2σ1-3)(1-σ2/2)3)-20.923烟气侧对流放热系数ag W/(m2·℃)0.2 λ/d(ωg d/v)0.65Pr0.33C z C s C w66.919蒸汽平均压力P ave℃1/2(p'+p")14.55蒸汽平均比容v ave m3/kg查水与水蒸汽性质P=14.55MPa,378.750.015蒸汽平均流速ωss m/s(D1-D ds2-D ds1)×V ave/(3.6A ss)10.47管径改正系数C d—参考《原理》图12-160.91蒸汽热导率λW/(m·℃)查水与水蒸汽性质P=14.55MPa,378.750.081蒸汽运动黏度νm2/s查水与水蒸汽性质P=14.55MPa378.75℃3.81E-07蒸汽普朗特数P r—查水与水蒸汽性质P=14.55MPa,378.75 1.410蒸汽侧的放热系数a2W/(m2·℃)0.023λ/d n(ωss d n/ν)0.8Pr0.4Cd3459.733灰污系数ζm2·℃/W参考《原理》式12-61a0.0043t w℃t ave+1000(ζ+1/a2)B cal Q c/A436.23管壁灰污层温度T w k t w+273709.23 Pn与s乘积Pns m·MPa Pr n s0.002644烟气辐射减弱系数k g m·Mpa-110.2［(0.78+1.6r H2O)/(10.2P n s)0.5-0.1］(1-0.37T ave/100036.15飞灰减弱系数kfa m·Mpa-143850ρg/(T ave2d fa2)1/397.97辐射减弱系数K m·Mpa-1k g r n+k faμfa8.44烟气辐射吸收力Kps—K×p×s0.11烟气黑度a—1-e-kps0.10管壁灰污黑度ab—参考《原理》式12-47a0.8辐射放热系数a r W/(m·℃) 5.7*10-8(a b+1)/2aT ave3(1-(T w/T ave)4)/(1-(T w/Tave))11.14燃料修正系数A—参考《原理》式12-620.4辐射放热系数修正a'r W/(m·℃)a r(1+A(T'/1000)0.25(l r/b)0.07)15.34流通系数ω—设计选取为常数1热有效系数ψ—参考《原理》表12-50.65烟气侧放热系数a1W/(m·℃)ωag+a'r82.26传热系数K W/(m·℃)ψa1a2/(a1+a2)52.23逆流较小温差Δt min℃θ"-t'172.00逆流较大温差Δt max℃θ'-t"344.03平均温差Δt℃(Δt max-Δt min)/(lnΔt max/Δt min)248.16对流吸热量Q c,cal kJ/kg KΔtA/(1000B cal)3103.43误差e%(Q c-Q c,cal)/Q c×100-3.47底水冷壁工质温度t sw℃查水及水蒸气物性，P=15.07MPa,饱和342.53平均传热温差Δt℃θave-t sw294.2底水冷壁对流吸热量Q bww,ca kJ/kg KΔtAb ww/(1000B cal)68.20误差e%(Qbww-Qbww,cal)/Qbww×100-0.294炉顶过热器进口汽焓i'roof kJ/kg查表E112685.29炉顶过热器进口汽温t'roof℃查表E11348.3炉顶过热器蒸汽焓增量Δi'roof kJ/kg 3.6Q roof B cal/(D1-D dsl-D ds2)*10006861.18炉顶过热器出口汽焓i"roof kJ/kg I'roof+Δi roof9546.5炉顶过热器压力p roof MPa设计选取14.8炉顶过热器出口汽温t"roof℃查水及水蒸气物性，P=14.8MPa,348.5平均温差Δt℃θave-0.5(t'roof+t"roof)288.37炉顶过热器对流吸热量Q roof.cal kJ/kg KΔtA roof/(1000B cal)71.65误差e%(Q roof-Q roof.cal)/Q roof*100-0.91后引出管平均传热温差Δt rw℃θave-t sw294.2后引出管对流吸热量Q rw.cal kJ/kg KΔtA rw/(1000B cal)33.07误差e%(Q rw-Q rw.cal)/Q rw×100-0.21侧包墙压力p s,sh MPa设计选取14.7侧包墙蒸汽流量D s,sh t/h查表E12并联两路190.83侧包墙蒸汽焓增量Δi s,sh kJ/kg 3.6Q s,sh B cal/D s,sh16.24侧包墙进口汽焓i's,sh kJ/kg i's,sh=I"roof2692侧包墙进口汽温t's,sh℃i's,sh=I"roof348.5侧包墙出口汽焓i"s,sh kJ/kg i's,sh+Δi roof2708.24侧包墙出口汽温t"s,sh℃查水及水蒸气物性，P=14.7MPa,349.54侧包墙平均汽温t s,sh,ave℃0.5(t's,sh+t"s,sh)349.02平均温差Δt℃θave-t s,sh,ave287.7侧包墙对流吸热量Q s,sh kJ/kg KΔtA s,sh/(1000B cal)81.63误差e%(Q s,sh-Q s,sh,cal)/Q s,sh×1000.77。
锅炉原理锅炉热力计算.pptx
炉膛内已知的受热面积F ↓
炉膛出口烟气温度Tf''
流动、混合、传热、燃烧、污染 速度、温度、浓度、物性、黑度
辐射为主
对流换热比例5％
第3页/共41页
3
第二节 炉膛传热计算
3. 基本方法
半理论
相似理论→准则方程
半经验
经验公式→计算结果
4. 基本假设
传热过程独立性：不受其它过程影响 炉内参数均匀性：零维模型 辐射换热主导性：仅考虑辐射 水冷壁管连续性：连续平面-无限靠近的平行平板灰体
M=0.59－0.5（xmax＋∆x） ∆x：燃烧器布置 无烟煤和贫煤
10
第M11=页0/共.5461－页0.5（xmax＋∆x）
11
第二节 炉膛传热计算
（4）炉膛黑度
含义：表征火焰有效辐射的假想黑度
表达：与火焰黑度εsyn有关
syn f
syn
syn (1 syn )
第12页/共41页
12
tap1''
第33页/共41页
低温级空预器 tap1' ＝ tca
18
第三节 对流受热面传热计算
2. 基本公式
（1）烟气对流放热量
Qcre
(I'
I ''
I
0 ca
)
I’：受热面前烟气焓 I”：受热面前烟气焓 Ica0：漏入空气焓
（2）工质对流吸热量
Qcab
D Bcal
(i''
i' )
（3）传热方程
Qctr
KH T Bcal
第19页/共41页
i’：受热面进口工质焓 i”：受热面出口工质焓 D：受热面内工质流量
锅炉热力计算书
第一节热力计算汇总1.煤质资料
2.受热面结构尺寸
3.锅炉设计参数
4.热损失及热负荷（设计煤种）
注：
1.热负荷按燃料低位热值，不含风热计算
2.燃烧器投运层数是从下而上。
5.介质温度（设计煤种）
6.烟气温度
7.烟气平均流速（设计煤种）
8.吸热量
9.烟、空气流量（设计煤种）
10.空气温度（设计煤种）
11.锅炉设计参数（校核煤种）
12.热损失及热负荷
注：
1.热负荷按燃料低位热值，不含风热计算
2.燃烧器投运层数是从下而上。
15.烟气平均流速（校核煤种）
16.吸热量（校核煤种）
17.烟、空气流量（校核煤种）
18.空气温度（校核煤种）。
锅炉的热力计算
2
入口烟焓
H'
kJ/kg
见低温过热器热力计算表
6253.22
3
出口烟气温度
θ"
。C
先估后校
510
4
出口烟焓
H"
kJ/kg
查烟气焓温表
4787.852
5
漏风系数
Δa
查空气平衡表
0.04
6
对流换热量
30
烟气侧对流放热系数
ad
W/（m2。C）
aoCzCsCt
70.56
31
三原子气体容积份额
r
查烟气特性表
0.2195
32
三原子气体辐射减弱系数
kq
1/(mMPa)
10*[(0.78+1.6rH2O)/sqrt(10prS)-0.1]*(1-0.37T/1000)
26.797
33
乘积
kqr
1/(mMPa)
h”l
kJ/kg
查烟气焓温表得
9391.7
20
炉膛出口烟气温度
θ”l
℃
(Bj(Qa-h”l)/σ0alΨpjMFl)0.25-273
984.11
21
炉内传热量
Qf
kJ/kg
Bj(Qa-h”l)
10814.94
22
炉内总传热量
BjQf
kJ/kg
BjQf
74564221.12
23
炉膛容积热强度
Qv
W/m3
查资料表4-4
0.6
25
对流传热系数
K
W/（m2。C）
Ψa1
58.993
26
锅炉热力计算
h
Aa rafh 100Vy0y
9/12
火焰黑度计算式中其它物理量
x1、x2 分别为考虑焦碳颗粒浓度影响的无因次量 x1取决于燃料种类：无烟煤、贫煤取x1=1；烟煤、 褐煤x1=0.5 x2取决于燃烧方式：室燃炉取x2=0.1 p为炉内介质压力,常压锅炉 p = 0.1 Mpa s为炉内介质的辐射层有效厚度, m
对管式空气预热器，IFra bibliotek0 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
冷壁的角系数（14-28），查图14-3；Thy、Tb 分别为火焰平均温度 与辐射受热面上灰污层表面温度；（1–Tb4 /Thy4）为因受热面管壁 污染而使其吸热量降低的程度，用污染系数ζ(14-31)表示
ζ与燃料性质、燃烧工况、水冷壁结构等因素有关，推荐值见表 14-2。当炉膛出口烟窗布置屏式水冷壁时，考虑炉膛与屏之间的热 交换，ζ= ζ0β。β与燃料种类和屏区烟温有关。可查图14-4
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
电锅炉热力计算的程序和方法
电锅炉热力计算的程序和方法
1. 设计计算的定义：根据给定的锅炉容量、参数和燃料特性去确定锅炉的尺寸。
2. 校核计算的定义：在给定锅炉负荷和燃料特性的前提下，按照已有的锅炉结构尺寸去确定各个受热面交界处的工质和烟
气参数。
3. 两种计算方法的用途：设计计算基本没用，只能一段一段地计算，不好应用;校核计算在锅炉的设计和改造过程中经常应用。
4. 锅炉热力计算总的框图。
5. 各部分的计算误差：
(1)炉膛出口烟气温度，假设值和计算值的误差为±100℃。
各个对流受热面的计算相对误差2%。
各个对流受热面的工质侧没有误差。
凝渣管的计算相对误差为5%，附加受热面的计算相对误差为10%。
(2)对于双级布置的尾部受热面，两级省煤器的连接误差为±10℃，两级空气预热器的连接误差也是±10℃。
(3)锅炉总吸热量误差为0.5%。
(4)热力计算计算到排烟温度的时候，排烟温度的误差为
±10℃，热风温度的误差为±40℃。
实际上不对，根据我的经验：排烟温度的误差仅仅为±1～2℃，热风温度的误差仅仅为±3～5℃。
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所有受热面计算完成后，进行整体热力计算误差校验
燃料燃烧
假设排烟温度，进行锅炉热平衡高温省煤器热力计算 低温过热器热力计算
高温过热器热力计算 屏式过热器热力计算 假设热风温度
，进行炉膛热力计
高温空气预热器热力计算 低温省煤器热力计算 低温空气预热器热力计算
（炉膛热力计算中假设进入炉膛的热风温度
—尾部
受
（热平衡计算中假设排烟温度
—计算中得到的低温 空气预热器排烟温度）10℃
0.5%
结束
图1-1 热力计算整体框图
将计算值、带回热平衡重新计
将计算值带
将计算值带
回热平衡重新计算
已知：燃料的种类及其 元素分析成分
计算
容
计算理论氮容积
计算理论空气量
已知：各受热面出口过量空气系数
计算理论干烟气容
积
计算各受热面烟道平均过
量空气系数
计算各受热面理论水蒸气容积
计算各受热面水蒸气容积
计算各受热面三原子气体和水蒸气容积总份额r （=
）
计算各受热面实际烟气容积
根据经验取飞灰份额
计算各受热面实际干烟气容积
计算质量飞灰浓度
图2-1 燃料燃烧计算方框图
计算锅炉输入热量
依据燃料及燃烧设备分别查取或计算
假定排烟温度，计算排烟损失
分别查取或计算
计算锅炉有效利用热
计算实际燃料消耗量B
求出计算燃料消耗量
计算完低温空气
预热器后，来校
验排烟温度
图2-2 锅炉热平衡及燃料消耗量计算方框图
方框图
额定热风温度
计算完尾部受热面后，
来校核热风温度
计算对应每千克燃料送入炉膛的热量
计算出理论
燃烧温度
计算出火焰中心
位置修正系数M
假设炉膛出口烟
气温度
计算炉膛出口烟气温度（计算值）
判断计算误差：（计算值）—（估）
以计算值作为屏过入口烟温，计算屏过热受面
图3-1 炉膛校核热力计算方框图
是
否
是
是
否
已知：屏入口烟气温度
假定屏出口烟气温度
假定附加受热面吸热量
计算屏吸收的辐射热量
计算屏的对流吸热量
计算屏吸收的总热量
假定屏进口汽温度 计算屏出口蒸汽温度
计算烟气和工质的平均温度，以此作为定性温度
计算附加受热面的吸热量
，并判
下一个受热面计算
判断计算误差：用低温过热器出口蒸汽温度
校核
图4-2 屏的热力计算方框图
否
否
是
综合前面计算结果，估算出省煤器后工质总吸热量
已知：进口烟气温度
假设出口烟气温度
估算出高温省煤器出口水温
计算出高温省煤器对流吸热量
计算出高温省煤器进口水温度
计算烟气和工质的平均温度，以此作为定性温度
下一个受热面计算
判断对流传热量计算误差是否
图4-7 高温省煤器热力计算方框图A
否
是
假设高温省煤器进口水温度
（取低温省煤器出口水温度的计算结果作为假设温度）
已知：进口烟气温度
假设出口烟气温度
计算出高温省煤器对流吸热量
计算出高温省煤器进口水温度
计算烟气和工质的平均温度，以此作为定性温度
下一个受热面计算
判断对流传热量计算误差是否
图4-8 高温省煤器热力计算方框图B
否
是
已知：进口烟气温度
假设进口空气温度
计算出高温空气预热器对流吸热量
计算出烟气出口温度
计算烟气和工质的平均温度，以此作为定性温度
下一个受热面计算
判断对流传热量计算误差是否
假设出口空气温度为炉膛热
力计算中估计的热空气温度
图4-10 高温空气预热器热力计算方框图B
否
是
已知：进口烟气温度
假设出烟气出口温度
计算出高温空气预热器对流吸热量
计算出烟气出口温度
计算烟气和工质的平均温度，以此作为定性温度
下一个受热面计算
判断对流传热量计算误差是否
图4-11 高温空气预热器热力计算方框图B
以假设进口空气温度（重算时低温空气预热器的出口空气温度作为高温空气预热器进口空气温度的假设值）
是
否
是
计算出低温省煤器出口水温度
计算烟气和工质的平均温度，以此作为定性温度
下一个受热面计算
判断对流传热量计算误差是否
判断低温省煤器出口水温度与高温省煤器进口水温度计算误差是否
否
从高温省煤器开始重新计算（注：把计算出的低温省煤器的出口水温作为高温省煤器的入口水温）
计算出低温省煤器对流吸热量
假设出口烟气温度
已知：进口烟气温度 进口给水温度
图4-13 低温省煤器热力计算方框图
第 11 页
否 是
否
是 计算出低温空气预热器出口烟气温度 计算烟气和工质的平均温度，以此作为定性温度
下一个受热面计算
判断对流传热量计算误差是否
判断低温空气预热器出口空气温度与高温空气预热器进口空气温度计算误差是否
从高温空气预热
器开始重新计算 计算出低温空气预热器对流吸热量
假设出口空气温度
已知：进口烟气温度
进口空气温度
图4-15 低温空气预热器热力计算方框。