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。

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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。

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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
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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。

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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/Bcal
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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
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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,t
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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Qr
0afurHrBcal
T
4av
4Twal
100q3q4q6QfurQinQaQfo100q49
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=0.7TfurfurTadi
1furkB0mafur
p
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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,cHr44QrBcal
T
av
Twal0
Qb,cIb,cl,aIb,c
Ib,c
TavTb,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CHrQrBcalTav4Twal4100100
Tav0.9TadiTl
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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。

由于烟气中含有三原子气体及飞灰，烟气还具
有一定的辐射放热能力，因此除了对流放热外，还考虑烟气的辐射放热。

对布置在炉膛出口处的对流受热面，还考虑炉膛的辐射热量。

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锅炉热力计算简介对流受热面热力计算方法：一般采用校核计算方法，对于两级过热器，先计算的一级采用校核计算，后计算的一级采用设计计算；主要计算方程KHtQh,tBcal
——诸多锅炉厂根据长期设计生产经验确定的修正系数0Qh,bIIIl,a
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锅炉热力计算简介对流受热面热力计算K11
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其中，1为烟气对管壁的放热系数，1conr2管壁对管内工质放热系数受热面名称过热器
备注积灰少、冲刷好的受热面取上限
0.60~0.70
锅炉管束及钢管省煤器空气预热器
0.55~0.650.75~0.80
流化床锅炉的各对流受热面取上限有管板的空气预热器取下限
烟气管内纵向冲刷
0.85~0.9015
锅炉热力
计算简介对流受热面计算假定T,根据焓温表查出I,按热平衡方程计
算Qh,b计算烟气侧放热系数和工质侧放热系数计算传热系数K计算温压t
按传热方程计算Qh,t检验受热面出口烟气温度假定的是否合理16热力计算模型简介工业锅炉特点炉膛形式更多层燃、室燃、沸腾燃烧、燃油燃气炉胆内燃烧等；
参数更低一般提供低参数过热蒸汽，或者饱和蒸汽，或者供暖用热水；
主要的部件炉膛，炉胆，凝渣管，燃尽室，对流过热器，对流管束，
省煤
器，管式空预器，烟管；一般没有屏式过热器，省煤器空预器布置比
较简单；
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热力计算模型简介热力系统分析锅炉中的炉膛(炉胆)、燃尽室、凝渣管、过热器、对流管束、烟管、省煤器、空气预热器等换热部件称为传热单元。

锅炉流程中一定位置上的烟气、蒸汽、水、空气或其他流体状态称为流体节点。

锅炉系统由若干个传热单元组成，传热单元之间通过烟气、蒸汽、水和空气等流体实现连接，因此锅炉系统可以理解为由“传热单元”和“流体节点”两类对象组成的流体节点变换系统。

传热单元的功能可抽象为对进出其的流体节点进行变换。

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