热力计算,烟风阻力计算

第1章热力计算

SHL20-2.5/400燃用生物草锅炉设计

1.1设计任务

1)锅炉额定蒸发量：5.556kg/s(20t/h)。

2)蒸汽参数：

锅筒内蒸汽压力：2.7MPa。

过热器出口蒸汽压力：2.5MPa。

过热器出口蒸汽温度：400℃。

3)给水温度：105℃。

4)给水压力：2.8MPa。

5)排污率：5%。

6)排烟温度：160℃。

7)预热空气温度：130℃。

8)冷空气温度：20℃。

1.2燃料特性

1.燃料名称：能源草。产地：浙江兰溪

2.燃料工作基（应用基）成分

碳C ar=23.87%

氢H ar =2.90%

氧O ar=21.32%

氮N ar=0.69%

硫S ar=0.06%

水分M ar=47.00%

灰分A ar=4.16%

挥发分V ar=75.80%

3.燃料低位发热量Q net.ar=757

4.56kJ/kg

1.3 辅助计算

1.3.1 空气平衡

烟道各处过量空气系数，各受热面的漏风系数，列于表3-1中。炉膛出口过量空气系数按表2-4[2]取。烟道中各受热面的漏风系数按表4-5[4]取。

表3-1烟道中各处过热空气系数及各受热面的漏风系数

1.3.2 燃烧产物容积及焓的计算

1.3.

2.1 理论空气量及 α=1时燃烧产物容积的计算

表3-2理论空气量及燃烧产物容积计算表

烟道名称 过量空气系数 漏风系数 炉膛 1.4 0.1 凝渣管 1.4 1.4 0 过热器 1.4 1.45 0.05 锅炉管束 1.45 1.50 0.05 省煤器（钢管） 1.50 1.60 0.1 空气预热器

1.60

1.70

0.1

序号 名称 符号

单位 计算公式或来源 数值 1 空气理论容积

0V

Nm 3/kg ar

ar ar ar O H S C 0333.0265.0)375.0(0889.0-++ 2.18 2 理论容积 2RO V Nm 3

/kg )375.0(01866.0ar ar S C +

0.45 3

理论容积 2

N V ︒

Nm 3/kg

100

8

.079.0ar o

N V +

1.73

4

理论容积

2°H O

V Nm 3/kg o

ar ar V M H 0161.00124.0111.0++

0.94

1.3.

2.2 不同过量空气系数下燃烧产物的容积及成分

不同过量空气系数下燃烧产物的容积及成分见表3-3。

表3-3烟气特性表

名称

符 号

单 位 炉膛及凝渣管 锅炉管束 过热器 省煤器

空气预

热器

入口过量空

气系数 'α

— — 1.400 1.450 1.500 1.600 出口过量空

气系数

α''

— 1.400 1.450 1.500 1.600 1.700 平均空气系数 α

pj —

1.400 1.425 1.475 1.550 1.650 烟气总容积

g

V

3m kg 3.990 4.044

4.153

4.317

4.535

水蒸气容积份额

2H O r — 0.2392 0.2362 0.2304 0.2223 0.2123 三原子气体容份额

2RO r

— 0.1117 0.1102 0.1073 0.1033 0.0983 三原子气体

总容积份额 r ∑

—

0.3509 0.3464 0.3377 0.3255 0.3106 烟气重量 y G ㎏/㎏

4.9502

5.0215 5.1640 5.3779 5.6630 飞灰浓度

fh μ

㎏/㎏

0.0034

0.0033

0.0032 0.0031 0.0029

1.3.

2.3不同过量空气系数燃烧产物的焓温表

表3-4烟气焓温表

烟气温度ϑV RO2=0.45Nm3 /kg V o N2=1.73Nm3 kg V o H2O=0.94Nm3/kg V°=2.18Nm3/kg 2

)

(co

Cϑ

kJ/Nm32

)

(

2

co

C

V

RO

ϑ

*

kJ/kg

2

)

(

N

Cϑ

kJ/Nm3

2

2

)

(

N

o

N

C

V

ϑ

*

kJ/kg

O

H

C

2

)

(ϑ

kJ/Nm3O

H

O

H

C

V

2

2

)

(

ϑ

*

kJ/kg

a

C)

(ϑ

kJ/Nm3a

C

V

)

(

ϑ

*

kJ/kg

100 170.0 75.79 129.6 224.24 150.5 141.50 132.4 289.06 200 357.5 159.37 259.9 449.69 304.5 286.28 266.4 581.61 300 558.8 249.11 392.0 678.26 462.7 435.02 402.7 879.18 400 771.9 344.11 526.5 910.98 626.2 588.74 541.8 1182.87 500 994.4 443.30 663.8 1148.54 794.9 747.34 684.1 1493.54 600 1224.6 545.92 804.1 1391.29 968.9 910.93 829.7 1811.42 700 1461.9 651.71 947.5 1639.41 1148.9 1080.17 978.3 2135.85 800 1704.9 760.04 1093.6 1892.20 1334.4 1254.57 1129.1 2465.07 900 1952.3 870.33 1241.6 2148.27 1526.1 1434.80 1282.3 2799.54 1000 2203.5 982.31 1391.7 2407.99 1722.9 1619.83 1437.3 3137.94 1100 2458.4 1095.94 1543.8 2671.16 1925.1 1809.93 1594.9 3482.02 1200 2716.6 1211.05 1697.2 2936.58 2132.3 2004.73 1753.4 3828.06 1300 2976.7 1327.00 1852.7 3205.63 2343.7 2203.49 1914.2 4179.12 1400 3239.1 1443.98 2008.7 3475.55 2559.1 2406.00 2076.2 4532.80 1500 3503.1 1561.67 2166.0 3747.72 2779.0 2612.74 2238.9 4888.01 1600 3768.8 1680.11 2324.5 4021.96 3001.8 2822.21 2402.9 5246.06 1700 4036.4 1799.41 2484.0 4297.93 3229.2 3036.01 2567.3 5604.98