省煤器热力计算最新
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=7574.56kJ/kg1.3 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1.601.700.1序号 名称 符号单位 计算公式或来源 数值 1 空气理论容积0VNm 3/kg arar 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 2N V ︒Nm 3/kg1008.079.0ar oN V +1.734理论容积2°H OV Nm 3/kg oar ar V M H 0161.00124.0111.0++0.941.3.2.2 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。
一、锅炉设计辅助热力计算
一、锅炉设计辅助热力计算1.炉膛宽度及深度因采用角置直流式燃烧器，炉膛采用正方形截面。
按表8-40取炉膛截面热负荷q F =2580kW/m 2，炉膛截面F=40.2578m 2，取炉膛宽度a=6.72m ，炉膛深+b=6.72m ，布置Φ60×3的水冷壁管，管间距s=64mm ，侧面墙的管数为106根，前后墙102根。
管子悬吊炉墙，管子中心和墙距e=0。
后墙水冷壁管子在折角处有叉管，直叉管垂直向上连接联箱，可以承受后墙管子和炉墙的重量，斜叉管组成凝渣管和折焰角。
凝渣管有24×3=72根管子，折焰角上有26根管子，另4根管直接与联箱相连。
侧墙水冷壁向上延伸，在折焰角区域和凝渣管区域形成附加受热面。
2.燃烧室辐射吸热量的分配燃烧室辐射吸热量中有部分由凝渣管及高温过热器吸收。
凝渣管直接吸收燃烧室的辐射热量辐射受热面是燃烧室的出口窗，凝渣管吸收的热量与凝渣管束的角系数有关。
根据凝渣管的横向相对节距σ=4.267，从图11-10中的无炉墙反射的曲线上查得单排管的角系数x=0.32。
现凝渣管有三排，总的角系数为X nz =1-（1-x ）3=1-（1-0.32）3=0.6856凝渣管辐射受热面为H nz = X nz F ch =0.6856×33.767=23.151m 3由于出口窗位于燃烧室上部，热负荷较小，需要计算沿高度的热负荷不均匀系数。
出口窗中心的高度为h ck ，从冷灰斗中心到炉顶的总高度为H 1=18.912，根据h ck H 1 =16.0318.912=0.8476 和燃烧器中心相对高度x r =0.2038，查图15-2的2线，得h r η=0.68，凝渣管吸收的辐射吸热量为f nz Q =87.1978151.337.12568.0=⨯⨯=nz f h r H q ηkW高温过热器直接吸收炉膛辐射热量为413.907616.107.12568.0)151.23767.33(=⨯⨯=-=f h r f gr q Q ηkW水冷壁的平均辐射受热面热负荷kWQ Q B Q q f gr f nz j l s 407.120183.5311)283.288668.66844(]183.5311)413.90787.1978(53.414756[19.2623.4711)]([=⨯-=⨯+-⨯=+⨯+-=3.炉膛受热的热量分配（1）锅炉总有效吸热量 kW Q gl 35.109143=（2）炉膛总传热量 kW Q B l j 68.668441475653.4=⨯=（3）凝渣管区域传热量 kW Q B nz j 427.45119.99553.4=⨯=（4）第二级过热器传热量 kW Q B gr j 35.11172297.246653.42=⨯=（5）第一级过热器传热量 kW Q B gr j 17.1275449.281553.41=⨯=（6）省煤器需要吸收热量 kWQ B sm j 1.13948)17.12754325.11172427.451168.66844(35.109143=+++-=（7）空气预热器需要吸收的热量 kWI I B B Q B lk rk k ky j ky j 78988.14954)34.263079.3320()06.05.005.1(53.4))(5.0(00''=-⨯⨯+⨯=-∆+=α （8）排烟温度校核 kWI I I B Q B Q B I I lk sm lk rk ky j kyj sm j py gr 7.188634.26304.0234.263079.332006.099.053.478988.149541.1394818.82022000''=⨯++⨯+⨯+-=∆++∆++-=ααφ177.142=py θ℃，与假定排烟温度140℃相差2.117℃，设计合格。
锅炉热力计算
式中： 为保热系数，考虑炉膛向外部环境散热的系数
1 q5 (14 4) gq5
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炉内烟气放热量
VC pj 为温度Ta 至 T 之间燃烧产物的平均热容量
式中：I
0 rk
、I 0lk
分别为理论热空气、冷空气的焓，KJ/Kg。
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炉膛出口烟气温度及 辐射传热量计算式
高温烟气和管壁间辐射换热量应等于炉内烟气的放热量，由此可得 炉内辐射传热基本方程式
a 0 p F jT h 4 y B jV p(C T ja T ）
根据相似理论将上述方程变换为无因次相似准则方程可得到炉膛出
Q d f ( I I I 0 f ) ， k / k J （ 1 g 4 ） 5
I I 0 y ( 1 )I k 0,k/k Jg I I 0 y ( 1 ) I k 0 ,k /k J
对于空气预热器以外的各
对流受热面，漏风焓值
I
0 f
取冷空气温度（20～30℃） 计算
对管式空气预热器，I
0 f
按该段空气预热器进、出口 空气温度的平均值计算
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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
口烟气温度计算式
T
Ta
MaB0j VFC pTaj3
,K （ 144） 3 0.61
燃煤锅炉的热效率热效率计算
燃煤锅炉的热效率热效率计算根据《关于发展热电联产的规定》（计基础〔2000 〕1268 号）文件，热效率= （供热量+供电量X3600千焦/千瓦时）/ （燃料总消耗量M然料单位低位热值）X100%，供热量就是热力产品（热水、蒸汽）根据供热流量、压力、温度的参数进行焓值计算后得出的焦耳热值当量年度产量，加上年发电量换算成焦耳热值当量（kWh 乘以3600），二者的和就是热电厂年产品总量（电+热）。
分母是热电厂的燃料消耗，如果是燃煤电厂，就用所耗煤种的低位热值（可以查到）*年耗煤吨量；如果是燃气电厂，就用天然气的热值*年耗气量。
电厂出口的总产品热值比上输入的各种一次能源消耗热值，就是热效率。
如何求解热效率当前，能源日逐紧张。
如何节能，如何提高能源的利用效率已是摆在人们面前的一个突出而现实的问题。
热效率的计算也成为中考热点问题。
如何求解热效率，下面通过一些典例进行分析归纳。
一、燃具的效率例1、小明学习了热学的有关知识后，他想估算一下自己家煤炉的效率是多少。
于是小明仔细记录了他家每天烧水、煮饭、炒菜需要的时间，并把它折算成了烧水的时间，相当于每天将30Kg20 C的水烧开。
小明家实际平均每天需要烧4块蜂窝煤，按每块蜂窝煤含煤0.5 Kg算，他家每天实际用煤2Kg •普通煤的热值为3 X10 7 J/Kg,则他家煤炉的效率是多少？［分析与解］：煤炉烧水，化学能转化为内能，水吸收的热量是有用能量，完全燃烧煤所放出的热量是总的能量。
煤炉的效率可用n =Q有用/ Q总X100% = cmi A t/m'q X00%计算。
Q 有用=cm A t=4.2 X 103 X 30 X （100）J=1.008 107JQ 总=mq = 2 X3 X107J = 6 X107Jn= Q 有用/Q 总X10 0%= 1.008 >107J/6X107J = 16.8 %二热机的效率例2、小兵同学想知道一辆小汽车的实际效率是多少。
1000MW原则性热力系统计算
排汽 C 0.0049 32.5/0.9105 2343.1
数据来源 已知 已知 查水蒸气表 已知
p'j (1 p j ) p j
由 p 'j 查水蒸气表 已知 32.5 tdj-θj 已知 136.3 由 pw，twj 查水蒸气表 即下一级加热器出口 焓（H3 除外） 即下一级加热器出口 水温（H3 除外） 已知
‘
单位 MPa ° C kJ/kg % MPa ° C ° C ° C MPa kJ/kg
H1 8.155 420.4 3192.5 3 7.910 294.2 -1.7 295.9 31.8 1307.5 1140.5 261.2
H2 4.935 345.8 3059.7 3 4.787 261.2 0 261.2 31.8 1140.5 940.5 217.0 5.6 222.6 956.3
省煤器强度计算(附带公式编辑)
名称 呼吸空位校核 计算压力 蒸汽温度 计算壁温 材料 基本许用应力 修正系数 许用应力 假想圆直径 假想圆直径 假想圆直径 系数 系数 系数 乘积 乘积 乘积 最小厚度 取用厚度
符号
P tJ tbi /
计算公式 筒体内壁与烟管外壁最小距62mm,此 处呼吸空位要求为不小于 40mm。 同筒体 设计给定 3.4条,tJ＝198.4＋25<250 取
π/4(dw2-dn2)= π/4 (5.7 -5 )
2 2
Mpa mm mm mm
1.404 57 2.64 3.5 满足
P tJ tbi
Mpa ℃ ℃ / Mpa Mpa cm2 cm2 cm cm cm cm2
1.404 198.4 250
20/GB308 7
125
0.55 68.75 116.51 2.38 5.7 0.35 5 5.88 合格
管接头下偏差附加壁厚
同筒体 3.4条,tJ＝198.4＋25<250 取 表1 表3
MPa ℃ ℃ MPa / MPa mm mm mm
1.404 38 2 125 1.404
1.404 198.4 250 125 1 125 45 3.5 38 0.215 0.5 12.5 0.14 0.031 0.531 2.969 8.75 90.4 36 48.208 94.32 178.524 满足
1
p
mm mm % / mm mm mm mm mm mm mm mm mm
按4.4.1选取 根据材料标准选取 m/(100-m) At01=0.14×0.215 C1+C2=0.5+0.031 t1-C=3.5-0.531 2.5t1和2.5t较小值 [d/4+2ty1(1-[σ]1/[σ])]tmin Kh =6
省煤器热力计算
1-q5/η+q5 ψ（Ⅰ'-Ⅰ"+ΔaⅠlk)
给定 按[1]表B14 i ' Qrp B j D(1 ) 按[1]表B14
θ'-t" θ"-t' td t x ln td
t x
数值 237 2739 156 1788 0.05 127.4 0.988 946 20 84
n dn2
4 n dnL 0.9dn
数值 109 0.07 0.063 1.515 0.002 0.035
0.34
32.67 0.057
序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
11
12 13 14
名称 进口烟温 进口烟焓 出口烟气温度 出口烟气焓 漏风系数 理论冷空气焓 保热系数 烟气侧放热量 给水温度 给水焓
kq
1/(m*Mpa)
[
2.49
5.11rH
1
2o
1.02] rq
12.74
( prqs)2
7600 fh
kfh
1/(m*Mpa)
2
( pj 273) 3
k
1/(m*Mpa)
ay
/
kq+kfh 1 ekPS
tb
℃
t+25
Tb
K
tb+273
σ0
kW/(m2*K4)
按[1]根据5.4.1
ab
/
按[1]根据5.3.3
Qcr
KJ/kg
StRePr
y dn
N
按[1]表8-1
ψ（af+ad)
K tHd Bj
海川化工论坛-350MW燃煤锅炉热力计算最新
编号
锅炉规范
项目名称
符号
单位 设计数值 校核数值 项目名称
符号 单位 设计数值 校核数值
锅炉额定蒸发量 过热蒸汽出口压力 过热蒸汽温度 锅筒压力 给水压力(绝对) 给水温度 锅炉排污率
Dsh
t/h
Pgr
kgf/cm2
tgr
℃
Pb
kgf/cm2
Pgs
kgf/cm2
tgs
再热器下部二段 再热器下部三段 再热器下部四段 低温过热器一段
设计数值 校核数值 设计数值 校核数值 设计数值 校核数值 设计数值 校核数值
50.08 50.08 57.15 57.15 57.15 57.15 63.5 63.5
4.2
4.2
4.6
4.6
4.6
4.6 7.44618 7.44618
2756.108 2756.108 3005.65 3005.65 1071.88 1071.88 1345.73 1345.73
49.54 42.88 排烟温度
3.1
3.05 排烟焓
5.52
4.67 排烟热损失
1.02
1.05 化学热损失
0.68
0.96 机械热损失
8.6
9.6 散热损失
31.54 37.79 灰渣热损失
4787 4305 保热系数
5.069439 4.501099 锅炉热效率
4.013017 3.564268 燃料消耗量
－ 718.245 679.597 473.442 448.198 340.548 313.767
kcal/kg 84.07734 74.3276 26.0359 24.2101 286.041 261.075 228.896 196.071
(最新整理)省煤器强度计算
k2
k3
K1dJ1
K2dJ2
K3dJ3
tmin
取 K1dJ1 至 K3dJ3中最大乘积 （K1dJ1=74.1），计算 KdJ(P/[σ])0.5+1
t
t>tmin
单位
Mpa ℃ ℃ / MPa / Mpa mm mm mm / / / / / /
mm
mm /
数值
满足
1.404 198.4 250 Q245R 125 0.85 106.25 171 156
18 最小厚度
19 取用厚度 20 校核 (二)上管板管接头加强计算 1 计算压力 2 介质饱和温度 3 计算壁温 4 管接头基本许用应力 5 修正系数 6 管接头许用应力 7 管接头外径 8 管子取用厚度 9 加强孔直径 10 管接头理论计算壁厚
11 管接头腐蚀附加壁厚 12 比值 13 系数 14 管接头下偏差附加壁厚
C1 按4.4.1选取
m 根据材料标准选取 A m/(100-m) C2 At01=0.14×0.107
MPa ℃ ℃
MPa /
MPa mm mm mm
mm
mm % / mm
1.404 198.4 250 125
1 125 25 3 19
0.107
0.5 12.5 0.14 0.015
序号
名称
15 管接头附加壁厚
Ap A1+A2+A4 Ap≥A
P 同筒体
tJ
tbi 3.4条,tJ＝198.4＋25<250 取
[σ]J
表1
η
表3
[σ]1 [σ]J*η=125×1
dw 给定
t1 设计给定
d dw-2t
肋片省煤器热力计算
式3-02（苏标98p11） 式3-03（苏标98p11） 式3-05（苏标98p12） 式7-52（苏标98p58）
肋片厚度向根部加宽的影响系数 μ 肋片表面放热不均系数 折算放热系数 工质侧放热系数计算 平均水压 平均水温 P T MPa ℃ φE α1np
水比容 水运动粘度 水导热系数 水物理准则 管内径 工质流通面积 工质的容积速度
总和 灰浓度
∑ μ3π
% kg/kg烟气 g/Nm3烟气 CT_FH
烟气侧数据 计算烟气量 G’gas V‘gas G“gas V”gas Ggas Vgas 换热器进口温度 换热器出口温度 入口烟气焓值 出口烟气焓值 烟气侧放热量 入口烟气焓值 出口烟气焓值 烟气侧放热量 烟气侧放热量误差 Tgas' Tgas" Igas’ Igas“ Qgas Igas’ Igas“ Qgas kg/s Nm3/s kg/s Nm3/s kg/s Nm3/s ℃ ℃ kj/Nm3 kj/Nm3 KJ/S kj/kg燃料 kj/kg燃料 KJ/S % 单位燃料量计算 单位烟气体积计算 采用已知数据 双烟道需要考虑烟气份额
提供烟气量
最终采用烟气量
工质侧数据（主要值水） 工质流量 进口水温 出口水温 进口压力 出口压力 入口焓值 出口焓值 工质侧吸热量 Gw t' t" P1 P2 I‘ I” Qw t/h ℃ ℃ Mpa MPa kj/kg kj/kg KJ/S
换热量误差计算 换热量误差 工质侧焓增加 计算出口焓值 ∧I I” % KJ/kg kj/kg
烟气特性数据 空气含湿量(质量) 理论空气量 三原子气体的容积 理论氮的容积 实际水蒸汽的容积 烟气的容积 燃烧产物的质量 氧气容积份额 三原子气体份额 水蒸气份额 氮气份额 d V0 VRO2 V0N2 VH2O Vг GΓ O2 RO2 H2 O N2 g/kg Nm3/kg Nm3/kg Nm3/kg Nm3/kg Nm3/kg kg/kg vol % vol % vol % vol % CT_O CT_C CT_H2O CT_N 9.8761
410t-h锅炉热力计算全部过程(下级省煤器)
表E12名称符号单位计算公式或数据来源数值结构横流冲刷错列管簇管子直径d m 设计选取0.032管子壁厚σm 设计选取0.004管子内经dn m 设计选取0.024横向双排数Z 1,even —设计选取44横向单排数Z 1,odd —设计选取43平均横向排数Z 1,ave —0.5(Z1,even+Z1,odd)43.5纵向排数（垂直方向）Z 2—设计选取48并联管数n —(Z1,even+Z1,odd)87弯曲半径R m 设计选取0.06横向节距s 1m 设计选取0.1纵向节距s 2m 设计选取0.06横向相对节距σ1—s1/d 3.125纵向相对节距σ2—s2/d 1.875省煤器前辐射空间深度l r m 设计选取1省煤器隔断深度lspa m 设计选取1省煤器高度h m 设计选取 3.76省煤器管与侧墙距离δ1m 设计选取0.024省煤器管与中心线距离δ2m 设计选取0.05省煤器管与前后墙距离δ3m设计选取0.05竖直烟井宽度a 炉膛宽度9.841烟道深度b g m 设计选取 4.4省煤器管组数——设计选取2每排管长l i m a-2（δ1+δ2）9.693受热面布置管长l'm Z 1,ave Z 2l i +nπR(Z 2-2)/220616.2最上面二排管长l 1m 2nli 1686.6靠墙和中心线管长l 2m 4(Z2-4)li 1706.0进出口穿墙区l 3m 2nδ1 4.18弯头及中间段l 4m 2nπR(Z2/2-1)754.4有效受热面布置管长l m l'-(l1+l2+l4)/2+l3/218544.80受热面积A m 2πdl1864.32烟气流通面积A g m 2ab-Z 1,ave d(l 1+4R)29.47水流通面积A w m 22n(πd n 2/4)0.07872有效辐射层厚度sm 0.9d(4σ1σ2/π-1)0.186主蒸汽流量D1kg/h 410000计算燃料消耗量B j kg/s 10.63一级减温水流量D ds1kg/h 8200二级减温水流量D ds2kg/h 5800计算燃煤耗量B cal kg/s 10.63漏风系数Δa — 1.33-1.310.02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/kg 烟气特性表a=1.3210.16RO2份额r RO2—烟道平均过量空气系数1.270.132水蒸气容积分额r H2O—烟道平均过量空气系数1.270.0681下级省煤器结构计算用数据三原子气体容积份额r n —r RO2+r H2O 0.2001烟气密度(标态)ρg kg/Nm 3烟气特性表 1.329飞灰无因次浓度μfa kg/kg 烟气特性表0.00821灰粒子平均直径d fa μm 中速磨16保热系数φ—热平衡0.996烟气进口焓I'kJ/kg 查表E154625.3θ'℃查表E15326.8T'K θ'+273599.8进口水压P'MPa 设计选取15.6进口水温t'℃设计选取235进口水焓i'kJ/kg 查水和水蒸气物性表1016.1省煤器水量D eco t/h 查表E16400.1烟气出口温度θ"℃先假定后校核275烟气出口焓I"kJ/kg 查表E33919.7省煤器对流吸热量Q d kJ/kg Φ(I'-I"+Δa I 0ca )706.63省煤器出口水焓i“kJ/kg i‘-3.6B cal Q d /D eco 1083.7出口水压P"MPa 设计选取15.3出口水温t"℃查水和水蒸气物性表249.5温差℃249.5-249.9-0.4逆流较大温差Δt max ℃θ'-t"77.3逆流较小温差Δt min ℃θ”-t‘40逆流平均温差Δt ℃（Δt max -Δt min )/(lnΔt max /Δt min ）56.62θave ℃(θ'+θ")/2300.9T ave k θave+273573.9平均水温t ave ℃(t'+t")/2242.3介质质量流量ρωkg/(m 2·℃)D eco /(3.6A w )1411.9烟气流速ωg m/s B cal V g (θave +273)/(273A g )7.70标准烟气热导率λW/(m·℃)查物性参数表0.0483标准烟气运动黏度νm 2/s 查物性参数表0.0000437平均烟气普朗特数Pr ave —查物性参数表0.65烟气普朗特数P r —(0.94+0.56r H20)Pr ave0.636斜向相对节距s'2/d — 参考（12-22a）=［1/4(s 1/d)2+(s 2/d)2］1/2 2.441判断参数φσ—(s1/d-1)/(s'2/d-1)1.475管排数改正系数C z —参考《原理》式（12-19)(Z 2≥10时，C z =1）1烟气成分及温度改正系数C w —0.92+0.726r H200.969节距改正系数C s —参考(12-22b）=0.768φσ0.10.933烟气侧对流放热系数a c W/(m 2·℃)（参考12-21）=0.358 λ/d(ωg d/v)0.6Pr 0.33C z C s C74.96t w ℃（参考12-61b）t+Δt=(tave+25)267.3T w k tw+273540.25Pn与s乘积P n s m·MPaP×r n×s0.00372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 /1000)35.85飞灰减弱系数kfa m·Mpa -143850ρg/(T ave 2d fa 2)1/3132.90辐射减弱系数K m·Mpa -1k g r n +k fa μfa8.26烟气辐射吸收力Kps —K×p×s 0.154烟气黑度a —1-e -kps0.14252上级省煤器热力计算烟气进口温度平均烟温管壁灰污层温度管壁灰污黑度ab—参考《原理》式12-47a0.8辐射放热系数a r W/(m2·℃)5.7*10-8(a b+1)/2aT ave3(1-(T w/T ave)4)/(1-(T w/Tave) 5.06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/(m2·℃)a r(1+A(T'/1000)0.25(l r/h)0.07) 6.67灰污系数基本值ζ0m2·℃/w参考《原理》 图12-14；s2/d=1.875，wy=7.7m0.0025灰污系数附加值Δζm2·℃/w参考《原理》表12-40管径改正系数C d—参考《原理》 图12-14；d=32mm0.75灰污系数ζm2·℃/w C dζ0+Δζ0.001875烟气侧放热系数α1W/(m2·℃)αc+α'r81.63传热系数k W/(m2·℃)a1/(ζa1+1)70.79对流传热量Q c,cal kJ/kg KΔtA/(1000Bcal)702.96误差e(Qc-Qc,cal)/Qc×1000.52。
RS60燃气热力计算(115-70)错列省煤器
3 3
1.1 2.150 8.24 0.20 11.60 0.087 0.185 0.272
VH2O0+0.0161(α -1)V0 0.79α V0+0.01N2 0.21（α -1）V0 VR02+VN2+VH2O+VO2 VR02/Vy VH2O/Vy γ
RO2+γ H2O
974.26 1948.5 2937.8 3949.5 4976.2 6025.4 7104.6 8198.8 9307.9 10432.1 11571.2 12717.8 13887.0 15056.1 16232.7 17424.3 18615.9 19815.0 21014.0 22220.6 23434.7 24648.8 25870.4 27091.9 28321.0
th 额定回水温度 tlk 5 冷空气温度 D 6 循环水量 二、 设计用代表性天然气成分分析 1 2 3 4 5 6 7 甲烷 乙烷 氢气 一氧化碳 二氧化碳 氮气 燃料低发热值 CH4 C2H6 H2 CO CO2 N2 Q
三、 燃烧产物计算 （1） 理论空气量及α =1时的燃烧产物计算 1 2 3 4 理论空气量 氮气理论容积 三原子气体容积 水蒸气理论容积 VO VN20 VR02 VH2O0 Nm3/Nm3 Nm3/Nm3 Nm3/Nm3 Nm3/Nm3
322.31 648.90 988.29 1336.21 1696.95 2068.36 2452.57 2847.46 3257.29 3677.79 4108.97 4550.81 5003.33 5462.26 5931.85 6407.85 6892.39 7381.20 7876.41 8380.16 8886.04 9396.19 9912.75 10431.4 10954.4
(完整版)省煤器热力计算
30
烟气平均温度下的运 动黏度
31
烟气平均温度下的普 朗特数
32
雷诺数
Δt
℃
θpj℃TyK Nhomakorabeatd t x ln td t x
t't" t 2 θpj+273
156.8
195.5 468.5
wy
m/s
BjVy ( pj 273) 273Fy
20.20
p
Mpa
按[1]根据5.3.1
0.1
[1 0.37 ([l "] 273)] 1000
出水焓
出水温度 最大温差 最小温差
省煤器热力计算
符号 θ' Ⅰ' θ" Ⅰ" Δa Ⅰlk0 ψ Qrp t' i'
i"
t" Δtd Δtx
单位 ℃ KJ/kg ℃ KJ/kg / KJ/kg / KJ/h ℃ KJ/kg
KJ/kg
℃ ℃ ℃
公式或数据来源
根据θ'查烟气焓温表 假设
根据θ"查烟气焓温表
e
exp(0.005s) 3.75}2 e
按[2]( )0.5 {2.5ln(dn ) 10.77
8
2e
St
/
( e )0.33( s )0.096[( e ) Re( ) ]0.5 0.273 0.00561
dn e dn 8
Pr0.5 3.75}
Nu
/
ad
kW/(m2*℃)
ψ
/
K
kW/(m2*℃)
省煤器结构特性计算
序号 1 2 3 4 5 6
名称 管子数量 管子直径 管子内径 管子长度 螺纹高度 螺纹节距
400t每h再热煤粉炉热力计算-锅炉课程设计
内蒙古科技大学课程设计说明书题目：400t/h再热煤粉炉热力计算(设计煤种:大同烟煤)学生姓名：yg028246学号：200540704xxx专业：热能与动力工程班级：热动2005-x班指导教师：于xx目录目录 (I)第一章设计说明书 (1)1.1 设计题目 (1)1.2 原始资料 (1)第二章锅炉整体布置的确定 (3)2.1锅炉整体的外型——选 形布置 (3)2.2 锅炉受热面的布置 (3)2.3 锅炉汽水系统 (3)2.3.1 过热蒸汽系统流程 (3)2.3.2 水系统流程 (4)2.3.3 在热蒸汽系统流程 (4)第三章燃烧产物和锅炉热平衡计算 (5)3.1 理论空气量及理论烟气容积计算 (5)3.2 空气平衡表 (5)3.3 烟气特性表 (6)3.4 烟气焓温表 (7)3.5 锅炉热平衡及燃料消耗量计算 (8)第四章炉膛结构设计及热力计算 (9)4.1 炉膛结构设计 (9)4.2 燃烧器的设计 (11)4.3 炉膛和前屏过热器结构尺寸计算 (12)第五章后屏过热器结构设计及热力计算 (18)5.1 后屏过热器结构尺寸计算 (18)5.2 后屏过热器热力计算 (19)第六章对流过热器结构设计及热力计算 (22)6.1 对流过热器结构设计 (22)6.2 对流过热器结构尺寸计算 (23)6.3 对流过热器热力计算 (24)第七章高温再热器结构设计及热力计算 (27)7.1 高温再热器结构设计 (27)7.2 高温再热器结构尺寸设计 (28)7.3 高温再热器热力计算 (29)第八章第一、二转向室及低温再热器引出管结构设计及热力计算 (32)8.1第一、二转向室及低温再热器引出管结构尺寸计算 (32)8.2第一、二、三转向室及低温再热器引出管热力计算 (33)第九章低温再热器结构设计及热力计算 (39)9.1低温再热器结构尺寸计算 (39)9.2低温再热器热力计算 (39)第十章旁路省煤器结构设计及热力计算 (42)10.1旁路省煤器结构尺寸计算 (42)10.2旁路省煤器热力计算 (42)第十一章减温水校核 (45)第十二章主省煤器结构设计及热力计算 (46)12.2 主省煤器结构尺寸设计 (47)12.3 主省煤器热力计算 (48)第十三章空气预热器结构设计及热力计算 (50)13.1 空气预热器结构尺寸设计 (50)13.2 空气预热器热力计算 (51)第十四章热力计算数据的修正和计算结果汇总 (54)14.1热力计算的数据修正 (54)14.2排烟温度校核 (55)14.3 热空气温度校核 (55)14.4 锅炉热平衡误差校核 (55)14.5热力计算结果汇总表 (57)参考文献 (58)总结............................................................................................................. 错误!未定义书签。
361㎏S(130th)中压燃煤锅炉的热力计算
36.1㎏/S（130t/h）中压燃煤锅炉的热力计算目录Ⅰ－1 设计资料及参数 (2)Ⅰ－2 燃料特性 (2)Ⅰ—3 确定锅炉的基本结构 (3)Ⅰ－4 辅助计算 (3)（1）燃烧产物容积计算 (3)（2）空气平衡及焓温表 (4)（3）锅炉热平衡及燃料消耗量计算 (7)Ⅰ－5 燃烧室设计及传热计算 (8)（1）燃烧室尺寸的决定 (8)（2）煤粉燃烧器的型式及布置 (10)（3）燃烧室水冷壁布置 (13)（4）燃烧室辐射吸热量的分配 (16)Ⅰ－6 凝渣管的传热计算 (16)Ⅰ－7 过热器的传热计算 (19)Ⅰ－8 炉膛受热量的热量分配 (28)Ⅰ－9 省煤器和空气预热器传热计算 (29)Ⅰ－10 计算结果汇总表 (41)Ⅰ－11 参考文献 (42)附表 (42)附图 (50)设计总结 (65)Ⅰ－1 设计资料及参数kg s t h 1）锅炉额定蒸汽量：36.1/(130/)2）蒸汽参数：①汽包工作压力：4.3MPa。
②过热蒸汽压力：3.9MPa。
③过热蒸汽温度：450℃④给水温度：150℃3）给水压力：4.9MPaP=4）排污率：2%pw5）排烟温度假定值：140℃6）热空气温度假定值：330℃7）冷空气温度：30℃Ⅰ－2 燃料特性1）燃料名称：混合烟煤12）煤的收到基成分：C47.6%①碳=arH 3.0%②氢=arO8.8%③氧=arN0.9%④氮=arS0.5%⑤硫=arA26.0%⑥灰分=arM13.3%⑦水分=arV38.0%3）煤的干燥无灰基挥发分=daf4）灰熔点特性：DT=1250℃ST=1400℃ FT=1400℃5）煤的可磨度 1.6km K =6）煤的收到基低位发热量：0.17981..=p net ar QⅠ—3 确定锅炉的基本结构采用单锅筒π型布置，上升烟道为燃烧室及凝渣管。
水平烟道布置两级悬挂对流过热器。
布置两级省煤器及两级管式空气预热器。
整个炉膛全部布满水冷壁，炉膛出口凝渣管簇由锅炉后墙水冷壁延伸而成，在炉膛出口处采用由后墙水冷壁延伸构成的折焰角，以使烟气更好的充满炉膛。
6t锅炉省煤器的节能计算
6t/h锅炉省煤器的节能计算
一般省煤器受热面布置比较充足时，给水在其内的温度可达50-70℃，按60℃计算，6t/h锅炉满负荷时进水量为6000kg ×60=360000大卡=36万大卡。
相当于600kg蒸汽的热量，也就是说省煤器的吸热约为整台锅炉1/10，这就是安装省煤器的情况。
假若锅炉设计部分考虑省煤器，安装锅炉时未装设省煤器，排烟温度就会较高，排烟热损失就较大，一般排烟温度都达200℃以上，按200℃计算，太湖锅炉省煤器的排烟温度一般为160-170℃，按160℃计算200-160=40℃，6t/h锅炉的烟气量为14300Nm³/h，烟气的比热按0.33kcal/Nm³℃计算，0.33×40×14300=188760kcal/h。
也就是说一台6t/h锅炉，改装设省煤器的未装，每小时将造成热损失188760大卡，相当于5000大卡/kg的原煤188760/5000=37.75kg的发热量，每天将损失5000大卡/kg的原煤24×37.75=906.05kg。
361㎏S(130th)中压燃煤锅炉的热力计算
36.1㎏/S〔130t/h〕中压燃煤锅炉的热力计算目录Ⅰ－1 设计资料及参数 (2)Ⅰ－2 燃料特性 (2)Ⅰ—3 确定锅炉的根本结构 (3)Ⅰ－4 辅助计算 (3)〔1〕燃烧产物容积计算 (3)〔2〕空气平衡及焓温表 (4)〔3〕锅炉热平衡及燃料消耗量计算 (7)Ⅰ－5 燃烧室设计及传热计算 (8)〔1〕燃烧室尺寸的决定 (8)〔2〕煤粉燃烧器的型式及布置 (10)〔3〕燃烧室水冷壁布置 (13)〔4〕燃烧室辐射吸热量的分配 (16)Ⅰ－6 凝渣管的传热计算 (16)Ⅰ－7 过热器的传热计算 (19)Ⅰ－8 炉膛受热量的热量分配 (28)Ⅰ－9 省煤器和空气预热器传热计算 (29)Ⅰ－10 计算结果汇总表 (41)Ⅰ－11 参考文献 (42)附表 (42)附图 (50)设计总结 (65)Ⅰ－1 设计资料及参数kg s t h 1）锅炉额定蒸汽量：36.1/(130/)2）蒸汽参数：①汽包工作压力：4.3MPa。
②过热蒸汽压力：3.9MPa。
③过热蒸汽温度：450℃④给水温度：150℃3）给水压力：4.9MPaP=4）排污率：2%pw5）排烟温度假定值：140℃6）热空气温度假定值：330℃7）冷空气温度：30℃Ⅰ－2 燃料特性1〕燃料名称：混合烟煤12〕煤的收到基成分：C%①碳=arH%②氢=arO8.8%③氧=arN0.9%④氮=arS0.5%⑤硫=arA26.0%⑥灰分=arM13.3%⑦水分=arV38.0%3〕煤的枯燥无灰基挥发分=daf4〕灰熔点特性：DT=1250℃ST=1400℃ FT=1400℃5〕煤的可磨度 1.6km K =6〕煤的收到基低位发热量：0.17981..=p net ar QⅠ—3 确定锅炉的根本结构采用单锅筒π型布置，上升烟道为燃烧室及凝渣管。
水平烟道布置两级悬挂对流过热器。
布置两级省煤器及两级管式空气预热器。
整个炉膛全部布满水冷壁，炉膛出口凝渣管簇由锅炉后墙水冷壁延伸而成，在炉膛出口处采用由后墙水冷壁延伸构成的折焰角，以使烟气更好的充满炉膛。
（完整版）热力计算
（完整版）热力计算1. 水冷壁、锅炉管束、省煤器、过热器、再热器、凝渣管、空气预热器的作用是什么？水冷壁：（1）吸收炉膛内火焰的热量，是主要蒸发受热面，将烟气冷却到合适的炉膛出口温度。
（2）保护炉墙。
（3）悬吊敷设炉墙、防止炉壁结渣。
凝渣管：是蒸发受热面，进一步降低烟气温度，保护烟气下游密集的过热受热面不结渣堵塞。
锅炉管束：是蒸发受热面。
过热器：是过热受热面。
将锅炉的饱和蒸汽进一步加热到所需过热蒸汽的温度。
省煤器：（1）降低排烟温度，提高锅炉效率，节省燃料。
（2）充当部分加热受热面或蒸发受热面。
空气预热器：（1）降低排烟温度提高锅炉效率。
（2）改善燃料着火条件和燃烧过程，降低燃烧不完全损失，进一步提高锅炉效率。
（3）提高理论燃烧温度，强化炉膛的辐射传热。
（4）热空气用作煤粉锅炉制粉系统的干燥剂和输粉介质。
2. 水冷壁、省煤器、过热器、空气预热器可分为哪几类？各有什么优缺点？水冷壁可分为光管水冷壁和膜式水冷壁。
光管水冷壁优点：制造、安装简单。
缺点：保护炉墙的作用小，炉膛漏风严重。
膜式水冷壁：优点：对炉墙的保护好，炉墙的重量、厚度大为减少。
炉墙只需要保温材料，不用耐火材料，可采用轻型炉墙。
水冷壁的金属耗量增加不多。
气密性好，大大减少了炉膛漏风，甚至也可采用微正压燃烧，提高锅炉热效率。
蓄热能力小，炉膛燃烧室升温快，冷却亦快，可缩短启动和停炉时间。
厂内预先组装好才出厂，可缩短安装周期，保证质量。
缺点：制造工艺复杂。
不允许两相邻管子的金属温度差超过50 度，因要把水冷壁系统制成整体焊接的悬吊框式结构，设计膜式水冷壁时必须保证有足够的膨胀延伸自由，还应保证人孔、检查孔、看火孔以及管子横穿水冷壁等处有绝对的密封性。
省煤器：铸铁式省煤器：优点：耐腐蚀、耐磨损。
耐内部氧腐蚀、耐外部酸腐蚀。
缺点：承压能力低，铸铁省煤器的强度不高，即承压能力低。
不能做成沸腾式，否则易发生水击，损坏省煤器；易积灰，表面粗糙，胁制片间易积灰、堵灰；易渗漏，弯头多，法兰连接，易渗水漏水。
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1-q5/η+q5 ψ（Ⅰ'-Ⅰ"+ΔaⅠlk)
给定 按[1]表B14 i ' Qrp B j D(1 ) 按[1]表B14
θ'-t" θ"-t' td t x ln td
t x
数值 237 2739 156 1788 0.05 127.4 0.988 946 20 84
Qcr
KJ/kg
StRePr
y dn
N
按[1]表8-1
ψ（af+ad)
K tHd Bj
153.80 0.097 0.9 0.088
961
e
%
100 (Qrp Qcr )
Qrp
相对误差<2%满足要求
-1.61
ok
燃料特性
Cy
Hy
Oy
Ny
Sy
46.55
3.06
6.11 0.86 1.94
理论空气量
40929
33
省煤器螺纹烟管流阻 系数
34
斯坦敦数
35
努谢尔特数
36
对流放热系数
37
热有效系数
38
传热系数
39
传热量
40
相对误差
41 42 43 44 45
wy d n
8 {2.5ln( d ) 0.868( e )0.33
2e
d
λ
/
(s)0.366[1 0.0296(ln Re 9.48)2] 0.07267
236.42
57.43 179.6 136
15
平均温压
16
烟气计算温度
17
烟气计算湿度
18
烟气流速
19 三原子气体总分压力
20
三原子气体辐射减弱 系数
21 飞灰辐射减弱系数
22 烟气辐射减弱系数
23
烟气黑度
24
管壁温度
25
管壁湿度
26 绝对黑体辐射系数
27管壁黑度28来自辐射放热系数29
烟气平均温度下的导 热系数
V0=0.0889（Cy+0.375Sy）+0.265Hy-0.0333Oy
4.81
燃料消耗量 锅炉蒸发量
Bj(kg/s)
D
0.47
10000
Wy
Ay
9
32.48
Vy 8.5171
rH2o
Fy 0.34
rq
s
ufh
0.0683
0.1719 0.057 0.0058
kq
1/(m*Mpa)
[
2.49
5.11rH
1
2o
1.02] rq
12.74
( prqs)2
7600 fh
kfh
1/(m*Mpa)
2
( pj 273) 3
k
1/(m*Mpa)
ay
/
kq+kfh 1 ekPS
tb
℃
t+25
Tb
K
tb+273
σ0
kW/(m2*K4)
按[1]根据5.4.1
ab
/
按[1]根据5.3.3
0.73
13.47 0.074
64 337 5.67E-11 0.80
1 (Tb )4
af
kW/(m2*℃)
0 (ab 2
1) ayTy3
Ty 1 Tb
0.001
Ty
λy
kW/(m*℃)
按[1]表B9
3.973E-05
ν
m2/s
按[1]表B9
0.0000311
Pr
/
按[1]表B9
0.67
Re
/
wy d n
30
烟气平均温度下的运 动黏度
31
烟气平均温度下的普 朗特数
32
雷诺数
Δt
℃
θpj
℃
Ty
K
td t x ln td t x
t't" t 2 θpj+273
156.8
195.5 468.5
wy
m/s
BjVy ( pj 273) 273Fy
20.20
p
Mpa
按[1]根据5.3.1
0.1
[1 0.37 ([l "] 273)] 1000
省煤器结构特性计算-V1
序号 1 2 3 4 5 6
名称 管子数量 管子直径 管子内径 管子长度 螺纹高度 螺纹节距
7
烟气流通截面积
8 省煤器总受热面积
9
有效辐射层厚度
符号 n dw dn L e s
Fy
Hd s
单位
m m m m m
m2
m2 m
公式或数据来源 设计给定 设计给定 设计给定 设计给定 设计给定 设计给定
n dn2
4 n dnL 0.9dn
数值 109 0.07 0.063 1.515 0.002 0.035
0.34
32.67 0.057
序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
11
12 13 14
名称 出口烟温 出口烟焓 出口烟气温度 出口烟气焓 漏风系数 理论冷空气焓 保热系数 烟气侧放热量 给水温度 给水焓
e
exp(0.005s) 3.75}2 e
按[2]( )0.5 {2.5ln(dn ) 10.77
8
2e
St
/
( e )0.33( s )0.096[( e ) Re( ) ]0.5 0.273 0.00561
dn e dn 8
Pr0.5 3.75}
Nu
/
ad
kW/(m2*℃)
ψ
/
K
kW/(m2*℃)
出水焓
出水温度 最大温差 最小温差
省煤器热力计算
符号 θ' Ⅰ' θ" Ⅰ" Δa Ⅰlk0 ψ Qrp t' i'
i"
t" Δtd Δtx
单位 ℃ KJ/kg ℃ KJ/kg / KJ/kg / KJ/h ℃ KJ/kg
KJ/kg
℃ ℃ ℃
公式或数据来源
根据θ'查烟气焓温表 假设
根据θ"查烟气焓温表