锅炉热力计算培训

31
锅炉热力计算软件
带辅助计算按钮
用于结构计算 可计算烟气流通面积、烟气侧受热面积、炉膛包覆面积、折算 受热面积等。
用于计算污染系数、热有效系数等。
32
锅炉热力计算软件
接口开放 开放了污染系数、热有效系数等接口。 这些接口在界面上特征为有一个为“是否输入XX参数” 的选择框。 该选择框没有选择时调用程序内有算法。 该选择框选中时，可在界面输入对应参数。点击计算按 钮可对该参数辅助计算。辅助计算参考上述热力计算的 四个标准。用户可根据需要选择标准。

—诸多锅炉厂根据长期设计生产经验确定的修正系数
0 Qh,b I I I l,a
17
热力计算步骤
4、部件计算-对流受热型
K 1 1 1
1 2
其中， 1 为烟气对管壁的放热系数， 1 con r 2管壁对管内工质放热系数 受热面名称
p
12
热力计算步骤
4、部件计算-辐射吸热型
燃尽室热力计算
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； 0 ab,c H r 4 4 Q T T av wal 主要计算方程 r B
cal
0 b,c I l,a Qb,c I b,c I b,c
p
57标准
73标准 98标准
TT Bo 0.6 T Ta MaT 0.6 Bo0.6
TT Bo 0.6 T Ta MBu 0.3 Bo0.6
根据实际情况选择合适算法
23
注意事项
2、不同算法的相同符号 பைடு நூலகம் 相同符号物理意义相似但取值不相同

如上页PPT中横向管排修正系数Cs 98标准 CS 0.95 0.1

6 ������=2 ������������ ）
q2:排烟热损失，通过假设出口烟温获得。 q3:气体不完全燃烧热损失 q4:固体不完全燃烧热损失 q5:散热损失 q6:其它热损失
9

计算锅炉燃料消耗量
热力计算步骤
4、部件计算-辐射吸热型
辐射吸热型部件 炉膛 炉胆 转向烟室
21
注意事项
1、算法选择
锅炉热力计算方法包括工业锅炉设计计算方法、
57标准、73标准、98标准 算法间存在差异。

如烟气横向冲刷错列光管管束对流放热系数算法
工业锅炉设计计算方法 57标准 73标准 98标准
d 0.358CSCZ
wd 0.6 0.33 ( ) Pr d
d 0.270CZ
26
注意事项
5.1、单个部件计算过程 涉及到公式的选择，公式选择要严格按照标准要求。 涉及到复杂公式，计算要心细。 涉及到迭代，迭代要耐心。 5.2、部件间工质参数传递 一个部件计算收敛后，其出口工质温度发生变化。需 要计算人员把本部件的出口工质参数传递给下游部件 进口工质。 该过程需要计算人员手工进行。工质参数传递过程不 能遗漏某个部件。
33
锅炉热力计算软件
越界提示 如果输入数值越界则会变红。并有提示出现。
程序计算过程中如出现线算图越界、计算参数超过允许
范围等情况，在输出的excel计算书中也会给予提示。
34
锅炉热力计算软件
可计算工质多进多出的锅炉
该功能实现是通过右图的水
（蒸气）出口部件实现。
对工质多进多出的锅炉，定
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。
16
热力计算步骤
4、部件计算-对流受热型
方法：先确定受热几何结构参数，然后通过迭代求出 口烟气温度； 主要计算方程 KH t Qh,t Bcal
3.2、结构计算 准确的结构计算结果是热力计算的前提。 对某些结构计算比较复杂的受热面，计算人员会 进行简化计算。这么做会影响热力计算结果。
25
注意事项
4、线算图查询 有些曲线较为接近，容易误查。 线算图越界后的处理。 不同人查同一个线算图时因为估读数不同引起查 询结果有细微差别，从而影响计算结果。 重复查询线算图，工作量大。计算人员可能因疲 劳产生误差。 查询线算图要心细。
4
锅炉热力计算简介
校核计算用于 设计锅炉 预测非设计工况下运行指标 对改造后的锅炉性能计算 校核计算特点 整体迭代套局部迭代
需要对锅炉整体迭代直至出口 烟温变化很小。 还需要对每个受热面的迭代， 使得受热面出口烟温变化很小。
部件1
部件2
部件3
5
热力计算步骤
1、资料准备
2、燃料计算 3、热平衡计算 4、部件计算 5、循环迭代
6
热力计算步骤
锅炉图纸
1、资料准备
炉膛、受热面、烟道的结构及尺寸
燃料特性 元素分析（煤、石油）、气体组分（天然气） 低位发热量
锅炉进出口工质参数 主蒸汽（热水）参数 回水参数 排污参数 节能器、冷凝器进口工质参数
7
热力计算步骤
2、燃料计算
根据燃料组分和各部件过量空气系数计算烟气焓温表、
28
锅炉热力计算软件
锅炉热力计算软件必须包含以下模块
基本参数控制模块 （锅炉类型等参数） 燃料性质模块 文件存取模块
热平衡控制模块
工业锅炉 热力计算 软件
主函数模块（主 程序和部件遍历） 计算控制模块
部件类模块（锅炉各 个部件参数设置）
物性计算模块 （水和水蒸气调用 UE水蒸气性质计算 模块）
流经各部件烟气成分、烟气流量等
烟气焓温表作用


根据烟气焓值查温度 根据烟气温度查焓
计算对流换热时：用于计算烟气Pr数、运动粘性系数 计算辐射换热时：用于计算三原子气体辐射减弱系数k
8
流经各部件烟气成分作用

热力计算步骤
3、热平衡计算
步骤


根据进出口工质参数，计算锅炉吸热量。
确定锅炉热效率（q=1
过热器 空气预热器 烟气管内纵向冲刷

备注
0.60～0.70 积灰少、冲刷好的受热面取上限 0.75～0.80 有管板的空气预热器取下限 0.85～0.90
18
锅炉管束及钢管省煤器 0.55～0.65 流化床锅炉的各对流受热面取上限
热力计算步骤
4、部件计算-对流受热型流程
假定
T ，根据焓温表查出 I ，按热平衡方程计算 Qh,b
CS 0.34 0.1 如固体燃料错列布置过热器污染修正系数Δε
73标准 73标准 57标准 0.00258或0.0043或0.00344 0.00172

对一个部件计算时应尽量使用同一算法。
有特殊需要时，可在深刻理解的基础上，将多种算法混
合使用。
24
注意事项
3.1、参数输入 注意单位 理解参数物理意义
流程控制模块 （部件关系）
29
锅炉热力计算软件
本公司开发的锅炉热力计算软件。
30
锅炉热力计算软件
软件适用范围广 软件针对工业锅炉，能够完成多种炉型（层燃炉、室 燃炉和燃油燃气锅壳式锅炉）的多种出口工质状态 （过热蒸汽、饱和蒸汽、热水），多种燃料形式（煤、 石油、天然气）、多种受热面（光管、膜式管、鳍片 管、方形肋片管、圆形肋片管、螺旋肋片管、内插螺 旋麻花带和内插螺旋弹簧丝，钢管式省煤器、铸铁肋 片式省煤器等）和多种受热面冲刷形式（横向冲刷和 纵向冲刷、立式管式空预器和卧式管式空预器）等锅 炉的热力计算和设计。
西安富凯能源科技 2015.7.3
提纲
1、锅炉热力计算简介 2、热力计算步骤 3、注意事项
4、锅炉热力计算软件
1
锅炉热力计算简介
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；
d CSCZ
wd 0.6 ( ) d
wd 0.6 0.33 ( ) Pr d
wd 0.6 ( ) Pr 0.33 d
22
d 0.36CSCZ
注意事项
1、算法选择 算法间存在差异

如炉膛出口温度计算方法
工业锅炉设计计算方法
1 fur k B0 m a fur TT Bo 0.6 T Ta 0.445am 0.6 Bo 0.6
27
注意事项
6、工质多进多出的处理 对于加装冷凝器的锅炉，多了冷凝器内工质的进、 出口。 若要把冷凝器加入整个锅炉系统内计算，锅炉的 热负荷应包括冷凝器吸收的热量。 冷凝器出口工质温度未知，需要计算求得。因此 锅炉热负荷在计算过程中求得。 多工质进出口引起的在计算过程确定热负荷这个 特点对迭代过程提出了新要求。
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
19
热力计算步骤
5、循环迭代
20
注意事项
1、算法选择 2、不同算法的 相同符号 3、参数输入和 结构计算
6、工质多进多 出的处理
5、单个计算过 程和部件间工 质参数传递
4、线算图查询
11
热力计算步骤
4、部件计算-辐射吸热型
层燃炉炉膛热力计算 1 n n Tav Tadi Tfur
抛煤机炉取n=0.6，其它层燃炉取n=0.7
Tfur fur Tadi
1 k B0 fur m afur
2
锅炉热力计算简介
制造、改造锅炉前要进行热力计算。 热力计算作用 为烟风阻力、水动力、壁温、强度等计算提供原 始资料。 用于锅炉设计、改造及经济性预测 热力计算分类 设计计算 校核计算
3
锅炉热力计算简介
设计计算 • 已知：给水温度、燃料特性、蒸发量、蒸汽参 数 • 求解：锅炉各受热面结构参数 校核计算 • 已知：各受热面结构参数、锅炉参数、燃料特 性 • 求解：各受热面交界处水（汽）温、烟温、空 气温度
10
热力计算步骤
4、部件计算-辐射吸热型
层燃炉炉膛热力计算
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； a H 主要计算方程 Q 0 fur r T 4 T 4 r av wal Bcal
100 q3 q4 q6 Qfur Qin Qa Qfo 100 q4
义多个水（蒸汽）出口和多 个水进口即可。
一台锅炉中只有在锁定一个
水（蒸汽）出口的温度时， 才能进行热力计算。
35
锅炉热力计算软件
可传递工质参数，可判断
工质循环。
工质传递界面输入如有
图所示
上述界面输入所代表的
工质流程如下图所示
36
锅炉热力计算软件
输入参数类型动态变化
计算标准、管束类型、烟气冲刷方式、管子排列
Tb,c Tav Tb,c
13
热力计算步骤
4、部件计算-辐射吸热型

辐 射 吸 热 型 部 件 计 算 流 程
14
热力计算步骤
4、部件计算-对流受热型
对流受热型部件 对流管束 烟管 空预器 省煤器 过热器
15
热力计算步骤
4、部件计算-对流受热型
在这些受热面中，高温烟气主要以对流的方式进行放
方式变化时，需要输入的参数也会发生变化。只 有能被编辑的才需要输入。
37
38