常用锅炉数据
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工业锅炉常用资料
本章内容仅适用于评价锅炉结构的合理性、发现设计上的明显错误等;而新设计锅炉时,应对所采用的每项数据进行仔细推敲、比较,并进行严格、详细的计算。
一、锅炉炉排面积
锅炉炉排面积可查表26-1。
表26-1
注:本表数据适用于锅炉效率为70%时。
二、锅炉炉膛容积
锅炉炉膛容积可查表26-2。
表26-2
注:本表数据适用于锅炉效率为70%(燃煤)、80%(燃油)时。
三、对流受热面中的建议烟速
对流受热面中的烟速过低,因传热减弱,需增大受热面积,另外,烟速过低还使积灰加剧,进一步影响传热。
对流受热面中的烟速过高,使阻力增加,需多消耗风机电能,另外,烟速过高还会发生急剧磨损,影响锅炉寿命。
因而强制通风锅炉对流受热面额定负荷下的烟速建议按表26-3选取。
表26-3
自然通风锅炉为减小阻力,对流受热面一般仅为蒸发管束,而且烟速约
为3-4米/秒。
为防止积灰使传热恶化,要求定期吹灰。
四、对流受热面中烟气流通截面积
1、仅有蒸发管束,每小时产生1吨蒸汽时烟气流通截面积按表26-4选取。
烟气流通截面积,米2/吨/时(对流受热面)
表26-4
注:锅炉效率为70%。
2、有省煤器及蒸发管束,每小时产生1吨蒸汽时烟气流通截面积按表
26-5选取。
烟气流通截面积,米2/吨/时(对流受热面)表26-5 注:锅炉效率为70%。
3、热水锅炉,每小时产生1百万千卡热量时烟气流通截面积按表26-6选取。
烟气流通截面积,米2/百万千卡表26-6 注:锅炉效率为70%。
五、锅炉受热面积
1、蒸汽锅炉每小时产生1吨蒸汽所需受热面积可按表26-7选取。
受热面积,米2/吨/时
表26-7
2、热水锅炉每小时产生1百万千卡热量所需受热面积可按表26-8选取。
受热面积,米2/百万千卡/时表26-8
3、辐射受热面积按下式计算:
辐射受热面积=辐射系数×布置辐射受热面的炉墙面积。
辐射系数可按表26-9选取。
表26-9
4、对流受热面积为与烟气接触的管子外表面积之和。
例如:烟管受热面
积=3.14×管子外径×每根烟管长度×烟管根数。
六、烟风道中的建议速度与截面积
烟风道中的建议速度,米/秒
表26-10
注:在全负荷条件下,烟风道中的建议速度如表26-10所示。
⑴阻力较大的烟风道,取表中较小的数值;
⑵对于较长的水平烟道,为防止积灰,希望全负荷下的烟速不低于7~8米/秒;
⑶灰份多时,为防止磨损,烟速不宜大于12-14米/秒;
⑷烟囱出口速度不小于2~3米/秒,以免发生倒烟现象。
根据上述建议速度,蒸汽锅炉与热水锅炉的烟风道尺寸分别如表26-11、和表26-12所示。
1吨/时蒸发量的烟风道建议截面积,米2/吨/时
表26-11
1百万千卡热量的烟风道建议截面积,米2/百万千卡 表26-12
烟风速度w 可按下式进行估算:
对于蒸汽锅炉 w=0.25 · ,米/秒
对于热水锅炉
w=0.4 · ,米/秒
式中 t ─烟风温度, a ─空气过剩系数:
对流受热面: 1.6(燃煤)/ 1.4(燃油); 排烟烟道: 1.8(燃煤)/1.6(燃油); 送风道: 1.0; D ─蒸发量,吨/时; Q ─热量,百万千卡/时; f ─ 烟风道截面积,米2。
八、蒸汽管和水管中的建议速度
管道中介质的速度应根据正常运行中没有水力冲击、不产生振动等可靠条件以阻力与钢耗适当等经济条件而加以确定。
介质的重度越小,建议流速越大。
见表26-13。
aQ
f 273+t 273
aD f
273+t 273
蒸汽管和水管中建议流速,米/秒 表26-13
⑴蒸汽管和水管管径按下式计算:
d 内=600 ,毫米
式中D ——介质流量,吨/时; v ——介质比容,米3/公斤,水可取为0.001,蒸汽按附录选取;
w ——介质流速,按表26-13选取。
⑵主蒸汽管和给水管管径也可按表26-14选取。
主蒸汽管和给水管管径,毫米
表26-14
D ·v w
十、附录(常用数据和资料)
⒈生活用热负荷估算:
⑴喝开水用热负荷:工厂、企事业、学校等单位,喝开水热负荷一般估算为:Qh=m*g(I2-I1)*1/(3600t)*10-3;(MW)
式中:m—喝开水的人数;
g—每人每天喝开水的量,平均按2kg计算;
I2—开水(100℃)的热焓,按418kJ/kg计算;(表1-27饱和水物理常数表)
I1—冷水(10℃时)的热焓,近似按41.8kJ/kg计算;(表1-27
饱和水物理常数表)
t—喝开水的估计分布时间段(小时);
例如:对于一个1000人的单位,喝开水的耗热量是0.21MW,因为喝开水不可能集中在1个小时内,也不可能均匀分散在8个小时中,一般可取2小时~4小时,故该单位喝开水用热负荷为0.053MW~0.105MW。
Qh=m*g(I2-I1)*1/(3600t)*10-3=1000*2(418-41.8)*1/(3600*2)*10-3=0.1045(MW);
Qh=m*g(I2-I1)*1/(3600t)*10-3=1000*2(418-41.8)*1/(3600*4)*10-3=0.05225(MW);
⑵食堂用热负荷:
锅炉产品型号编制方法
锅炉产品的型号按我国机械工业部制定的标准《工业锅炉产品型号编制方法》的规定执行,此标准适用于:
一、锅炉的额定蒸发量不大于65吨/时或介质出口压力不大于25公斤/厘米2(2.45MPa)的固定蒸汽锅炉。
二、热水锅炉
1. 型号组成
工业锅炉产品型号由三部分组成,各部分之间用短横线相连。
型号的第一部分表示锅炉型式、燃烧方式和额定蒸发量或额定供热量。
共分三段;第一段用两个汉字拼音字母代表锅炉总体型式(见表1、表2);
第二段用一个汉语拼音字母代表燃烧方式(见表3);
第三段用阿拉伯数字表示蒸汽锅炉额定蒸发量为若干吨/时或热水锅炉额定供热量为若干104千卡/时。
各段应连续书写,互相衔接。
按目前的计量
标准,供热量的计量单位为“MW”,单位换算公式:1t/h=60×
104Kcal/h=0.7MW。
销售技术支持
一、热负荷的确定:
1.主要热量单位及其换算:
[定义]:千卡(Kcal)(也称“大卡”):1千卡相当于将1Kg水温度升高1℃所需要的热量。
瓦(W):1千瓦相当于机械1秒内所做的功,1瓦=1焦耳(1W=1J/S)1吨的概念(也称1吨蒸发量):工程上系指1小时内产生1吨蒸汽所需要的热量;
[换算关系]1万大卡/小时≈11.63千瓦;1千瓦=0.086万大卡/小时
1吨蒸发量≈60万大卡/小时;1万大卡/小时≈0.0166吨蒸发量
1吨蒸发量≈700千瓦;1千瓦≈0.0014吨蒸发量
1吨蒸发量≈0.7MW;1MW≈1000千瓦
2.取暖热负荷的确定:
[公式]Q取暖=q(单位面积热负荷指标)×S供暖面积
[注解]对北京地区居民取暖q一般取60大卡/平方米小时;对新建经济房甚至可以取到45大卡/平方米小时;对办公大楼、商场、宾馆等可以取65~70大卡/平方米小时。
[例题]某住宅区供暖面积8万平方米,其热负荷为:Q热水=60×8万=480万大卡
3.生活热水热负荷的确定:
[公式]Q热水=a∑(Vn)×△T
[注解]a为用水设备小时使用概率系数,V为单个设备耗水量,n为同种设备数量,△T为供给水温差,对北京地区可取△T=50℃
[参考数据] 单个设备耗水量(Kg/h)及系数见下表
[例题]某公共浴室75个水龙头,热负荷共为Q热水=1×(300×75)×
50=112.5万大卡;
二、锅炉设备选型和锅炉运行燃料费用计算
一、锅炉设备选型
1. 根据上面的公式确定总的热负荷Q总,其单位为蒸吨;
2. 根据所需的锅炉吨位,择优选择我公司成熟标准产品,如1吨、2吨、4吨、6吨、8吨、10吨锅炉,然后再确定锅炉数量;
3. 锅炉数量的确定应考虑以下两方面的因素:
(1) 用户意见及锅炉房场地特点
(2) 取暖初、中、末期锅炉启动台数或备用情况
二、锅炉运行燃料费用计算
[公式] ¥=D单价×∑(单台锅炉小时耗燃量×锅炉运行数量×运行时间)
[注解] D单价为燃料单价,在北京工业用气天然气1.8元/Nm3,城
市煤气1.1元/Nm3,0#轻油3.7元/Kg,锅炉运行时间一般每天按8小时计算,一个取暖季节按125天计算。
(148.9量a为用水设备小时使用概率系数,V为单个设备耗水量,n 为同种
[
例题]
1台2吨燃天然气热水炉,带2万平方米取暖,一个取暖季燃料费为¥1.8×(148.9×1×8×125)=26.8万元,平均每平方米取暖面积燃料费为26.8/2=13.4元/平米?年
1.锅炉钢耗
5-6/
电站锅炉耗钢:2.5-5吨/吨蒸发量
2.锅炉热损失
排烟损失q2,一般5-10%,110-180˚C
气体未完全燃烧热损失q3,层燃炉0.5-1%,油炉1-1.5%;气
炉0.5%. 固体未完全燃烧热损失q4,2-15%
灰渣物理热损失q6,0.5-1%
3.每蒸吨辅机电耗11-9KW(沸腾炉乘以1.3,往复炉乘以0.8)
4.燃煤锅炉螺纹烟管平均烟速取20米/秒,极限烟速6~35米/秒不至于积灰、明显磨损(新型锅壳锅炉原理与设计);燃油炉极限烟速55~35米/秒.
循环回路应有足够的高度,P<0.8Mpa时,H≥2米,P>0.8Mpa时,H ≥4米,如果高度受到限制,应增加下降管的截面积。
蒸汽引入管与上升管的截面比不小于0.35(热水锅炉0.8);下降管与上升管的截面比不小于0.25(热水锅炉0.4-0.6);下降管入口与上升管间距不小于250;否则应装隔板;下降管入口与锅筒正常水面间距不小于下降管内径的4倍,否则应装栅板;下降管入口流速不大于3米/秒;为了防止蒸汽带水,应保证一定的蒸汽空间高度,一般0.5米
《燃油燃气锅炉赵钦新》
《锅炉-车德福第二版274页》钢管式省煤器管内流速≥0.3m/s≤2m/s,沸腾式省煤器水速≥1m/s,铸铁省煤器水速≥0.3m/s,≤1m/s(《锅炉及锅炉房设备》121页)
《锅炉原理下58页》省煤器阻力对于中压锅炉≤锅筒压力的8%,
泵与风机选择(工业锅炉实用手册p1404)泵流量取1.05-1.1倍;扬程取1.1-1.15倍。
李之光《新型锅壳锅炉原理与设计P123-124》
八字烟道烟速10-12m/s为宜,不小于8m/s,靠近锅壳底部的上升管深入锅壳30-50mm,防止杂物倒灌上升管。
高温管板入口烟温水炉约7500C,汽炉8500C 螺纹烟管89以下,P301螺纹高度e=2(1.6-2.4)mm左右, 螺纹烟管平均烟速18-20m/s P281半径R2-2.5,半径太大效果不明显,且压制功率大,太小易产生裂纹,P128,八字烟道折向前烟箱烟速小于10m/s为宜。
P140,钢耗受压件1.3-1.5吨/蒸吨,本体钢耗(不含炉排)1.7-1.9吨/蒸吨,P292,平均烟速最高不大于30m/s,P294,烟速小于6m/s积灰明显增加;
《工业锅炉技术基础P2》
1千卡/小时=1.163瓦,1000瓦=860千卡/小时,
1MW=106W
锅炉的原理及单位换算
1、什么是锅炉
将其它热能转变成其它工质热能,生产规定参数和品质的工质的设备称为锅炉。
锅炉设备中,吸热的部分称为锅,产生热量的部分称为炉。
例如水冷壁、过热器、省煤器等吸
热的部分可以看成是锅;而炉膛、燃烧器、燃油泵,送、引风机可以看成是炉。
现代化的锅炉
不像一般家庭用的锅和炉那样分得清楚。
例如空气预热器既是吸热的部分,又是产生热量的部
分,既
2、锅炉如何分类
锅炉可按不同的方式分类:
①按锅炉燃用的燃料分类可分为:燃煤炉、燃油炉和燃气炉。
②按燃烧方式分类可分为:层燃炉、室燃炉和介于二者之间的沸腾(流化床)炉。
③按锅炉水循环方式分类可分为:自然循环锅炉、强制循环锅炉和复合循环锅炉。
④按有无汽包分类可分为:汽包锅炉和直流锅炉。
⑤按蒸汽压力分类可分为:低压锅炉、中压锅炉、次高压锅炉、高压锅炉、超高压锅炉、亚临
界压力锅炉和超临界压力锅炉。
⑥按管内通过的是水还是烟气分类可分为:火管锅炉、水管锅炉和水火管组合式锅炉。
⑦按锅炉的用途分为:生活锅炉、工业锅炉、电站锅炉和热水锅炉。
3、什么是火管锅炉
所谓火管锅炉就是燃料燃烧后产生的烟气在火筒或烟管中流过,对火筒或烟管外水、汽或汽水
混合物加热。
4、什么是水管锅炉
所谓水管锅炉,就是水、汽或汽水混合物在管内流动,而火焰或烟气在管外燃烧和流动的锅炉。
5、什么是循环流化床锅炉
循环流化床锅炉是在流化床锅炉(又称鼓泡床或沸腾床锅炉)的基础上改进和发展起来的一种
新型锅炉。
循环流化床锅炉保留了流化床锅炉的全部优点,而避免和消除了流化床锅炉存在的
热效率低、埋管受热面磨损严重和脱硫剂石灰石利用不充分、消耗量大和难于大型化等缺点。
循环流化床锅炉床料处于流化状态与流化床锅炉是相同的,前者与后者的主要区别是前者的流
化速度较高,炉膛出口烟气中物料的浓度很高,大量的物料被炉膛出口的物料分离器分离后返
送回炉膛,即有大量物料在炉膛和物料分离器之间循环。
锅炉常用名词解释
6、蒸汽锅炉
蒸汽锅炉是用热能加热水(工质)产生蒸汽的设备。
它由锅和炉两部分组成:锅是锅炉接受热
量,并把热量传给工质的受热面系统;炉是指锅炉中把燃料的化学能变为热能的空间和烟气流
通的通道。
通常用“吨/时”或“t/h”表示锅炉的容量。
用“Mpa”或“兆帕”(旧单位用“
公斤力/
7、热水锅炉
是指载热工质为热水的锅炉。
通常用“MW”(兆瓦),旧单位用“万千瓦/时”或“万大卡/时
”,即“104kcal/h”表示锅炉的容量,用“Mpa”表示锅炉的额定压力,用“℃”表示热水温
度。
热水锅炉主要用于北方采暖,分为高温热水锅炉(热水温度为130℃或更高一些)和低温热水
锅炉(热水温度在95℃以下),过去多半采用低温热水锅炉,今后要发展高温热水锅炉,热水
锅炉有自然循环和强制循环两种。
我司卧式三回程锅壳式热水锅炉为自然循环。
是指载热工质为高温导热油(也称热煤体、热载体)的新型热能转换设备。
通常也用“MW”
(兆瓦)表示炉的容量,旧单位也用“万千瓦/时”或“万大卡/时”,即“104kcal/h”表示。
有机热载体炉(也称导热油炉)的优势在于“高温低压“、运行平稳而被广泛运用。
有机热
载体炉有
9、锅炉容量
是指蒸汽锅炉、热水锅炉、有机热载体炉提供热能的一种能力。
容量大供热的能力大、出力
大;反之就小。
如:容量为1t/h蒸汽锅炉,即表示该锅炉在1小时内可以将1吨的水变成一定压
力下饱和蒸汽的能力;如0.7 MW的热水炉和有机热载体炉表示可以在1小时内产生相当于0.7MW
功率的热
10、锅炉受热面
通常是指接触火焰或烟气一侧之金属表面积(另一侧接触水或导热油)。
锅炉的热交换就是通
过这样的金属表面积来进行的。
一般用米2(m2)来计量的,受热面积大,锅炉容量就大,反之就小。
11、温度
是标志着物体冷热程度的状态参数,一般用“℃”(摄氏度)表示。
英、美等国过去通用“℉”(华氏度),水沸点为100℃,转换为华氏度为212℉。
12、锅炉压力
锅炉行业通常所指的锅炉压力(压强)即表示垂直于容器单位壁面积上的力,用“Mpa”表示,旧单位“公斤力/厘米2”(kgf/cm2)。
13、饱和蒸汽
锅炉中的水在某一压力下被燃料燃烧所放出的热量加热而发生沸腾,汽化变为蒸汽,这种处于沸腾状态下的炉水温度是饱和蒸汽;锅内压力高,饱和蒸汽温度就高。
如1.0 Mpa饱和蒸汽温度184℃,1.25 Mpa饱和蒸汽温度193℃。
14、过热蒸汽
温度高于对应压力下的饱和温度的蒸汽称为过热蒸汽。
过热蒸汽的热焓大,熵值高做功的能力大,与饱和蒸汽质量相同的过热蒸汽作为热源用,可使被加热的介质温度升得高,送入汽轮发电机则可以发出较多的电力。
是指锅炉或有机热载体炉在热交接过程中,被水、蒸汽或导热油所吸收的热量,占进入锅炉的燃料完全燃烧所放出的热量的百分数。
被锅炉吸收的热量(有效利用热量)
燃料完全燃烧放出的热量
蒸汽锅炉煤耗量核定计量计算方法蒸汽锅炉煤耗量B可按下式计算:
B=DgsK2 (t)
式中:Dgs——蒸汽锅炉给水量,t;
K2——蒸汽锅炉煤耗量核定系数,t/t。
蒸汽锅炉煤耗量核定系数K2可按下式计算:
K2=[i''-(Sgsγ-igs)/Sg]/(ηQnet,ar/100)(t/t)
式中:i''——锅炉平均工作压力下的饱和蒸汽焓,kJ/kg;
γ——锅炉平均工作压力下水的汽化潜热,kJ/kg;
igs——锅炉给水平均温度下的给水焓,kJ/kg;
Sgs——锅炉给水氯根浓度,mg/L;
Sg——锅炉锅水氯根浓度,mg/L;
η——蒸汽锅炉运行热效率,%;
Qnet,ar——煤的收到基低位发热量,kJ/kg。
锅炉常用计量单位及换算
1、锅炉蒸发量与锅炉热效率
1吨/时(t/h)≈60×104千卡(大卡)/时(kcal/h)
≈0.7兆瓦(MW)
2、锅炉蒸发量与锅炉马力
1吨/时(t/h)≈71.1锅炉马力(BHP)
3、锅炉压力工程单位与国际计量单位
1兆帕(Mpa)≈10公斤力/厘米2(kgf/cm2)
4、兆帕与帕
1兆帕(Mpa)=106帕(pa)
1帕(pa)=0.01mbar(毫巴)
≈10-5公斤力/厘米2(工程大气压)(kgf/cm2)
5、力与重力
1公斤力(kgf)=9.81牛顿(N)
6、热量
1千卡(大卡)(kcal)=4.187千焦(KJ)7、体(容)积
1立方米(m3)=1000升(L)
1升(L)=1000毫升(ML)。