锅炉课设热力计算电子版
锅炉原理课程设计计算.doc
锅炉原理课程设计一、热力计算（一）燃料燃烧计算1.锅炉参数（1）锅炉蒸发量 D 30t/h（2）蒸汽压力 P 0.13MPa（3）蒸汽温度 tgr 350℃（4）给水温度 tgs 105℃（5）冷空气温度 tlk 30℃（6）锅炉排污率 P 5%2．设计燃料与特性：3.锅炉各受热面的漏风系数和过量空气系数4.理论空气量、理论烟气容积的计算5.各受热面烟道中烟气特性表（三）炉膛的热力计算1.炉膛结构特性（1）标高计算炉膛结构个点标高示意图（2）炉膛包覆面积1）侧墙A=[(7.300-3.956)+(7.809-3.956)]*0.5*1.900=6.84㎡B=[1.305*(3.956-2.092)]*0.5=1.22㎡C=[(1.572-1.100)+(2.092-1.100)]*0.5*3.285=2.4㎡D=0.595*(3.956-1.100)=1.70㎡E=[(3.956-1.100)+(3.621-1.100)]*0.5*0.920=2.47㎡F=[(2.154-1.100)+(1.600-1.100)]*0.5*0.32=0.25㎡Fcq=6.84+1.22+2.4+1.70+2.47+0.25=14.882）后墙1.572-1.100=0.472mAB=(2.092-1.572)/sin9°=3.32mBC=1.305/sin35°=2.28mCD=7.809-3.956=3.85mFhq=(0.47+3.32+2.28+3.85)*2.72=26.98㎡3）前、顶墙1.600-1.100=0.50mHI=0.32/cos60°=0.64mFG=0.92/cos20°=0.98mGH=3.621-2.154=1.47mEF=7.30-3.956=3.34mED=1.90/cos15°=1.97mFqq=(0.50+0.64+0.98+1.47+3.34+1.97)*2.72=24.21㎡4）炉壁总面积Fbz=2*14.88+26.98+24.21=80.95㎡(3)炉排有效面积（2.092-1.572）/tg9°=3.28m0.595+0.92+0.32=1.84mR=(3.28+1.84)*2.3=11.78㎡(4)炉膛容积Fcq*2.72=14.88*2.72=40.47㎡(5)炉膛有效辐射受热面1）前顶后水冷壁示意图DE+EF-(4.40-3.956)=1.97+3.34-0.44=4.87m(曝光)（0.64+0.98+1.47+3.34+1.97）-4.87=3.53m（覆盖耐火涂料层）S=170,d=51,e=25.5,n=16(根)，S/d=3.33,e/d=0.5查线算图7-5得x1=0.59，x2=1Hq1=(16-1)*0.17*4.87*0.59=7.33㎡Hq2=(16-1)*0.17*3.53*1=9.03㎡由表7-1查得：§1=0.6，§2=0.2所以，§Hq=0.6*7.33+0.2*9.33=6.2㎡2）后墙DC+CB-1.5(烟窗高度)=3.85+2.28-1.5=4.63mAB=3.32mS=170,d=51,e=25.5,n=16根，S/d=3.33,e/d=0.5查图7-5得x1=0.59，x2=1所以，Hh1=(16-1)*0.17*4.63*0.59=6.97㎡Hh2=(16-1)*0.17*3.32*1=8.47㎡由表7-1查得：§1=0.6，§2=0.2所以，§Hh=0.6*6.97+0.2*8.47=5.88㎡3)烟窗S=340,d=51,l=1.5m,x=1,n=8,§=0.6所以，Hch=(n-0.5)slx=(8-0.5)*0.34*1.5*1=3.83㎡§Hch=0.6*3.83=2.3㎡4)侧墙水冷壁A=[(7.300-2.300)+(7.587-2.300)]*0.5*1.050-0.08(后拱遮盖面积) =5.40-0.08=5.32㎡B=[(7.640-3.956)+(7.809-3.956)]*0.5*0.630+0.5*0.63*0.9=2.374+0.284=2.66㎡C=(2.300-1.100)*1.05-0.08(后拱遮盖面积)=1.18㎡S=105,d=51,e=65,S/d=2.06,e/d=65/51=1.275得x1=0.87,x2=1所以，Hc1=(5.32+2.66)*0.87=6.94㎡Hc2=1.18*1=1.18㎡§Hc=0.6*6.94+0.2*1.18=4.17+0.24=4.4㎡∑§H=6.20+5.88+2.3+2*4.4=23.18㎡(6)炉膛平均热有效系数∮l= ∑§H/Fbz=23.18/80.95=0.286(7)炉膛有效辐射层厚度S=3.6Vl/Fl=3.6*40.47/(80.95+11.78)=1.57m(8)燃烧面与炉墙面积之比ρ=R/Fbz=11.78/80.95=0.1462炉膛的热力计算（四）凝渣管的热力计算1.凝渣管结构计算（1）第1/2排（错列部分）Sl’=340,d=51,n=8根/排，S1’/d=340/51=6.67,查图7-5，x’=0.21)受热面积H’=πdl*2n=3.14*0.051*1.5*2*8=3.84㎡2)烟气流通截面积F’=2.85*1.5-8*1.5*0.051=3.66㎡(2)第3、4排（顺列部分）S1’’=170,d=51,n=16根/排,S1’’/d=170/51=3.33,查图7-5，x’’=0.411)受热面面积H’’=πdl*2n=3.14*0.051*1.5*2*16=7.68㎡2)烟气流通截面积F’’=2.85*1.5-16*1.5*0.051=3.05㎡(3)凝渣管1）总受热面积H=H’+H’’=3.84+7.68=11.52㎡2)烟气平均流通截面积（H’+H’’）/(H’/F’+H’’/F’’)=(3.84+7.68)/(3.84/3.66+7.68/3.05)=3.23㎡3)凝渣管受炉膛辐射面积Hfz=3.83㎡4)凝渣管角系数Xnz=1-（1-x’）^2*(1-x’’)^2=1-(1-0.2)^2*(1-0.41)^2=0.775)凝渣管有效辐射受热面积Hnzf=Xfz*Hfx=0.77*3.83=2.95㎡6)横向平均节距S1=(S1’*H’+S1’’*H’’)+H’’=(0.34*3.84+0.17*7.68)/11.52=0.2 27m7)纵向节距S2=0.180m8）烟气有效辐射层厚度S=0.9d(S1S2/d2^2*4/π-1)=0.9*0.051(0.227*0.18/0.051^2*4/3.14-1)=0.873m9）比值σ1=S1/d=0.227/0.051=4.45; σ2=S2/d=0.18/0.051=3.532.凝渣管的热力计算（表）（五）蒸汽过热器的热力计算1.蒸汽过热器的结构计算（1）结构尺寸管径 d=0.038/0.031m横向平均节距S1=(S1’+S1’’)/2=(0.068+0.102)/2=0.085m纵向节距S2=0.1m;横向排数z1=30排；纵向排数z2=8排（2）横向冲刷烟气流通截面积Fhx=(2.85-30*0.038)*1=1.71㎡纵向冲刷烟气流通截面积Fzx=a*b-z1*z2πd^2/4=(1.03-0.051)*2.85-30*8π*0.038^2/4=2.52㎡(3)横向冲刷受热面积Hhx=z1*z2*π*d*l=30*8*3.14*0.038*1=28.64㎡(4)纵向冲刷受热面面积Hzx=z1*z2*π*dl=30*8*3.14*0.038*0.57=16.32㎡（5）总受热面面积H=Hzx+Hhx=28.64+16.32=44.96㎡（6）逆流部分蒸汽流通截面积fnl=32*π/4*0.031^2=0.0241㎡(7)顺流部分蒸汽流通截面积fsl=28*π*0.031^2=0.0211㎡(8)蒸汽平均流通截面积f=1/2(fnl+fsl)=1/2*(0.0241+0.0211)=0.0226㎡(9)管间有效辐射层厚度S=0.9d(4S1*S2/πd^2-1)=0.9*0.038*(4*0.085*0.1/π*0.038^2-1)=0.222m(10)纵向冲刷当量直径ddl=4F/U=4(2.85*0.979-8*30*π/4*0.038^2)/(2*（2.85+0.979）+8*30*π*0.038)=0.227m(11)比值σ1=S1/d=0.085/0.038=2.24;σ2=S2/d=0.1/0.038=2.632.蒸汽过热器的热力计算（表）。
锅炉课程设计计算书
一确定锅炉型号，容量及台数，《供暖通风设计手册》，民用建筑供暖设计热指标q （2mw ）值，住宅46～702m w，教室58～812mw，图书馆46～752mw，本设计中南一区为教师宿舍楼，取热指标q =602m w,中一区为教室，取热指标q =652mw 北一区为学生宿舍楼，取热指标q =652m w，食堂的热指标q =116～140 2m w，北一区为学生宿舍楼，食堂，而食堂的热指标比较大，所以综合考虑北一区的q =702mw ，北二区为实验楼和A 区学生教室，取平均热指标q =702m w，南一区的热负荷1Q =11F q ⨯=60×3.8×310=2.28×610=2.28MW 中一区的热负荷2Q =22F q ⨯=60×3.2×310=2.08×610=2.08MW 北一区的热负荷=3Q 33F q ⨯=70×2.5×310=1.75×610=1.75MW 北二区的热负荷4Q =44F q ⨯=70×1.0×310=0.7×610=0.7MW 总的热负荷Q =1Q +2Q +3Q +4Q =2.28+2.08+1.75+0.7=6.81MW参看《锅炉及锅炉房设备》（第四版）吴味隆等编著，热水锅炉额定参数系列，选择额定功率为4.2MW 的锅炉两台，它的额定出水温度为95／70℃额定出水压力为0.7a MP ，锅炉型号为SHL —2.8—0.7/70/95—A Ⅱ循环水泵及补水泵的型号，流量扬程热负荷Q =6.81MW h t t t t Q G hg 2301023.0251081.686.086.066=⨯=⨯⨯=-⨯=循环水泵的总流量按向热用户提供的热水总流量的110﹪选择，故循环水泵的流量G=1.10×230=253ht ，循环水泵的扬程，应不小于设计流量条件下热源，热网和最不利热用户环路的压力损失之和，y w t H H H H ++= a P H ——循环水泵的扬程a Pt H ——网路循环水通过热源内部的压力损失，a P （或m O H 2），它包括热源加热设备（热水锅炉或换热器）和管路系统等的压力损失表示，一般可取t H =(10～15)m O H 2，本设计中取15米水柱，w H ——网路主干线供，回水管的压力损失，a P （或m O H 2）根据网路水力计算结果确定， y H ——主干线末端的用户系统的压力损失，a P （或m O H 2）用户系统的压力损失与用户的连接方式及用户入口设备有关，对于管路直接连接的供暖系统，约为（1～2)m O H 2，在本设计中最不利用户的损失取2m O H 2，在热水网路水压图里，可清楚的表示出循环水泵的扬程和上述各部分的压力损失的值，应重点指出；循环水泵是在闭合回路中工作的，它所需的扬程仅取决于闭合环路中的总压力损失，与建筑物的高度和地形无关。
锅炉原理课程设计—220t_h锅炉整体校核热力计算
新疆大学课程设计任务书13-14 学年第１学期学院：电气工程学院专业：热能与动力工程学生姓名：*** 学号：***课程设计题目：220t/h锅炉整体校核热力计算煤种徐州烟煤起迄日期: 2013年12月23 日~2014年1月3 日课程设计地点:二教指导教师:***系主任：***下达任务书日期: ２０13年12 月23日课程设计任务书课程设计任务书绪论一、锅炉课程设计的目的锅炉课程设计《锅炉原理》课程的重要教学实践环节。
通过课程设计来达到以下目的：对锅炉原理课程的知识得以巩固、充实和提高；掌握锅炉机组的热力计算方法，学会使用热力计算标准方法,并具有综合考虑锅炉机组设计与布置的初步能力；培养对工程技术问题的严肃认真和负责的态度。
二、锅炉校核计算主要内容1、锅炉辅助设计：这部分计算的目的是为后面受热面的热力计算提供必要的基本计算数据或图表。
2、受热面热力计算：其中包含为热力计算提供结构数据的各受热面的结构计算。
3、计算数据的分析：这部分内容往往是鉴定设计质量等的主要数据。
三、整体校核热力计算过程顺序1、列出热力计算的主要原始数据，包括锅炉的主要参数和燃料特性参数。
2、根据燃料、燃烧方式及锅炉结构布置特点，进行锅炉通道空气量平衡计算。
3、理论工况下（a＝1）的燃烧计算。
4、计算锅炉通道内烟气的特性参数。
5、绘制烟气温焓表。
6、锅炉热平衡计算和燃料消耗量的估算。
7、锅炉炉膛热力计算。
8、按烟气流向对各个受热面依次进行热力计算。
9、锅炉整体计算误差的校验。
10、编制主要计算误差的校验。
11、设计分析及结论。
四、热力校核计算基本资参数1) 锅炉额定蒸汽量De=220t/h2)给水温度：t GS=215℃3）过热蒸汽温度：t GR=540℃4）过热蒸汽压力（表压）P GR=9.8MPa5)制粉系统：中间储仓式（热空气作干燥剂、钢球筒式磨煤机）6）燃烧方式：四角切圆燃烧7）排渣方式：固态8）环境温度：20℃9）蒸汽流程：一次喷水减温二次喷水减温10）烟气流程：炉膛→屏式过热器→高温对流过热器→低温对流过热器→高温省煤器→高温空预器→低温省煤器→低温空预器五、燃料特性：（1）燃料名称：徐州烟煤（2）煤的收到基成分（3）漏风系数和过量空气系数（4）确定锅炉的基本结构采用单锅筒∏型布置，上升烟道为燃烧室及凝渣管。
《锅炉热力计算方法》课件
影响因素
热平衡受到多种因素的影 响，如燃料种类、燃烧方 式、锅炉设计、运行工况 等。
04
锅炉热力计算实例
实例一：小型锅炉热力计算
计算目的
计算过程
为小型锅炉的设计和优化提供依据，确保 其安全、高效运行。
根据给定的燃料特性、燃烧方式、锅炉结 构等参数，计算出锅炉的热效率、燃烧效 率、烟气温度等关键指标。
热效率计算方法
定义
01
热效率是指锅炉输出的热量与输入的热量之比，用于衡量锅炉
的能源利用效率。
计算公式
02
热效率 = （锅炉输出热量 / 输入热量）× 100%。
影响因素
03
热效率受到多种因素的影响，如燃料种类、燃烧方式、锅炉设
计、运行工况等。
燃烧效率计算方法
01
02
03
定义
燃烧效率是指实际燃烧的 燃料量与理论燃烧的燃料 量之比，用于衡量燃烧过 程的完善程度。
计算结果
结论
通过计算，得出小型锅炉的热效率为85% ，燃烧效率为95%，烟气温度为150℃。
该小型锅炉设计合理，能够满足用户需求 ，具有较高的安全性和经济性。
实例二：中型锅炉热力计算
计算目的
为中型锅炉的设计和优化提供依据，提高其运行效率和安 全性。
计算过程
根据给定的燃料特性、燃烧方式、锅炉结构等参数，采用 先进的热力计算方法，计算出锅炉的热效率、燃烧效率、 烟气温度等关键指标。
热力计算公式
热效率公式
热效率是衡量锅炉运行效果的重要指标，通过热效率公式可 以计算出锅炉的热效率，从而评估锅炉的运行状况和能源利 用效率。
蒸汽参数计算公式
蒸汽参数如压力、温度等是锅炉运行的重要参数，通过蒸汽 参数计算公式可以确定蒸汽的产生和运行参数，为锅炉的稳 定运行提供保障。
锅炉课设 文档资料
⑥ 估取炉膛出口烟温，计算炉膛烟气平均热容量：按表 3-2选 取，且 ? l 要比ST低100℃，无灰熔点数据时炉膛出口烟温 的选取要低于1050℃。
⑦ 计算炉膛受热面辐射换热特性参数。 ⑧ 计算炉膛出口烟温，并核对炉膛出口烟温误差：要使炉膛
出口烟温的计算值与估计值的差值在± 100℃内。 ⑨ 计算炉膛热力参数：如炉膛容积热负荷和截面热负荷等。
烟气焓温表
④ 给定参数：? fh ? 0.95
⑤ 燃烧计算框图：
已知：燃料的种类及其元素分析成分
计算 RO2容积
计算理论氮容积 VN20
计算理论空气量
已知：各受热面出口过量空气系数
计算理论干烟气容积 Vgy0 计算各受热面烟道平均过量空气系数α pj
计算各受热面实际干烟气容积 Vgy
计算各受热面理论水蒸气容积 VH2O0
不完全燃烧热损失q4。设计中给定：q3 ? 0.5%，q4 ? 1.5% ③ 假定排烟温度，计算锅炉排烟热损失q2：由于排烟温度未
知，因此可先按表2-7假定排烟温度。推荐排烟温度：120 ~
140℃（注意：给水温度为215℃）。根据假定排烟温度计
算q2。 ④ 选取锅炉散热损失：设计中给定：q5 ? 0.5%
2. 李家护，闫顺林. 锅炉课程设计指导书. 北京: 中国 电力出版社, 2019.
锅炉原理锅炉热力计算.pptx
炉膛内已知的受热面积F ↓
炉膛出口烟气温度Tf''
流动、混合、传热、燃烧、污染 速度、温度、浓度、物性、黑度
辐射为主
对流换热比例5％
第3页/共41页
3
第二节 炉膛传热计算
3. 基本方法
半理论
相似理论→准则方程
半经验
经验公式→计算结果
4. 基本假设
传热过程独立性：不受其它过程影响 炉内参数均匀性：零维模型 辐射换热主导性：仅考虑辐射 水冷壁管连续性：连续平面-无限靠近的平行平板灰体
M=0.59－0.5（xmax＋∆x） ∆x：燃烧器布置 无烟煤和贫煤
10
第M11=页0/共.5461－页0.5（xmax＋∆x）
11
第二节 炉膛传热计算
（4）炉膛黑度
含义：表征火焰有效辐射的假想黑度
表达：与火焰黑度εsyn有关
syn f
syn
syn (1 syn )
第12页/共41页
12
tap1''
第33页/共41页
低温级空预器 tap1' ＝ tca
18
第三节 对流受热面传热计算
2. 基本公式
（1）烟气对流放热量
Qcre
(I'
I ''
I
0 ca
)
I’：受热面前烟气焓 I”：受热面前烟气焓 Ica0：漏入空气焓
（2）工质对流吸热量
Qcab
D Bcal
(i''
i' )
（3）传热方程
Qctr
KH T Bcal
第19页/共41页
i’：受热面进口工质焓 i”：受热面出口工质焓 D：受热面内工质流量
锅炉计算手册例热力计算书
B
D
H
i
i
B
Dp ikH
i
B
DBT iBT
iBT
QOT 80922041.62
B
kg/h
QK a Q PPK a
100%
Bр
kg/h
B 1
q4 100
8870.071 8737.019
四、部件计算参数
四川锅炉有限公司
序号
名称
Vт m3
《标准》5.1.1条
Hл m2
《标准》公式5-8
αт
《标准》附表5
△α т
《标准》附表4
M
《标准》6-13条
Ψ cp
《标准》6-20条 设计取定
tг .в ℃
先假定，后校核。
I°г .в kcal/kg 查焓温表
362.84 387
183.7 1.1
0.05 0.492 0.506 196.407 682.486
I
I
0 PC
)
t＇ ℃
《标准》表ⅩⅩⅤ
i＇ kcal/kg 《标准》表ⅩⅩⅤ
i″ kcal/kg 《标准》表ⅩⅩⅤ
t″ ℃
《标准》表ⅩⅩⅤ
772.561
357.117 743.976 795.898
450
四川锅炉有限公司
序号
名称
23 蒸汽平均比容
24 蒸汽流速
25 工质侧对流放热系数 26 烟气中水蒸汽容积份额 27 三原子气体容积份额 28 烟气黑度
kcal/kg 3600x q yq B H / B p
锅炉课程设计热力计算书
锅炉课程设计热力计算书一、课程目标知识目标：1. 理解锅炉基本工作原理和热力系统构成，掌握热力计算的基本概念和公式。
2. 学习并掌握锅炉热效率的计算方法，了解影响热效率的因素。
3. 掌握锅炉燃料的消耗计算和热量输出的计算。
技能目标：1. 能够运用所学知识，进行锅炉热力平衡的计算，并分析锅炉运行中的能量损失。
2. 能够独立完成锅炉热力计算书的编制，准确填写相关数据和计算结果。
3. 能够运用计算结果，对锅炉的运行性能进行初步评价和优化建议。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对能源利用和节能减排的兴趣，增强环保意识。
2. 培养学生的团队合作精神，通过小组讨论和问题解决，增强合作能力。
3. 通过对锅炉热力计算的学习，引导学生认识到理论知识在实际工程中的应用价值，激发学生的专业学习热情。
课程性质：本课程为应用技术型课程，结合理论知识和实际操作，注重培养学生的实际应用能力。
学生特点：学生为高年级相关专业学生，具备一定的专业基础知识和实践能力。
教学要求：结合锅炉课程的理论和实践，通过案例分析和实际操作，使学生能够将理论知识应用于实际热力计算中，提高学生的实际操作能力和解决实际问题的能力。
将课程目标分解为具体学习成果，以便在教学设计和评估中实现对学生学习效果的有效监控。
二、教学内容1. 锅炉工作原理及热力系统构成：讲解锅炉的基本结构、工作原理，以及热力系统的组成，对应教材第一章。
- 锅炉类型及结构特点- 热力系统基本流程2. 热力计算基本概念与公式：介绍热力计算的基本参数、概念和常用公式，对应教材第二章。
- 热效率、热损失等参数定义- 热力计算公式推导及应用3. 锅炉热效率计算方法：分析影响锅炉热效率的因素，介绍热效率的计算方法，对应教材第三章。
- 燃料消耗计算- 热量输出计算- 热效率计算方法及应用4. 锅炉热力平衡计算：学习锅炉热力平衡的计算方法，分析能量损失，对应教材第四章。
- 热力平衡方程- 能量损失分析- 热力平衡计算实例5. 锅炉热力计算书编制：结合实际案例，指导学生编制热力计算书，对应教材第五章。
锅炉课程设计公式版
480t/h高炉煤气与煤粉混烧锅炉的设计热力计算表 m m 3.6Vl/Fl 0.5hr+H'+0.5hhd m m 单位 表I-6 燃烧室的传热计算 公式及计算 见表I-2 膜式水冷壁,无护板 中速磨，负压运行 ℃ kJ/kg ℃ kJ/kg kJ/kg kJ/kg ℃ ℃ kJ/kg kJ/(kg· ℃) kg/Nm3 β
0 g py*I lk)*(100-qgt)/Q j
第34页 175.9 2222.5 1.000 1.500 6.923 0.660 89.9 3346.2 1481.0 919.8 1.0 324262.9 21.8 21.3 21.0 21.5 21.0 2722.0 16.087 0.994 结果 25.0 20.0
gl+qky)) gl gl
附录 3 二次风份额 高炉煤气份额 4 一次风出口速度 5 二次风出口速度 高炉煤气出口速度 6 一次风容积流量 7 二次风容积流量 8 三次风容积流量 高炉煤气容积流量 9 每个一次风口面积 10 每个二次风口面积 11 每个三次风口面积 高炉煤气口面积 r2 r4 w1 w2 w3 V1 V2 V3 V4 f1 f2 f3 f4
图3-3 100-（qgt+qqt+qpy+qlq） p=9.8MPa,t=540℃,查水蒸气表 p=11.76MPa,查水蒸气表 p=11.76MPa,t=215℃,查水蒸气表 任务书给定 D（i″gr-igs）+ppwD(ibh-igs) Qgl*(1-q')/Qar,net,气*ε Qgl*q'/Qar,net,煤*ε B(1-q4/100) B(1-q3/100) 4/5*Bj煤+Bj气/5 β "ky(I0rk-I0lk) Qky/Qj*100 1/(1+qlq/(ε
锅炉热力计算73标准课件
对计算模型进行修正，以减小误差。
01
锅炉热力计算的发 展趋势和未来展望
热力计算技术发展
01
02
03
热力计算精度提高
随着数值计算技术的发展， 热力计算的精度得到显著 提升，能够更准确地模拟 和预测锅炉的运行状态和 性能。
热力计算智能化
借助人工智能和大数据技 术，热力计算正在向智能 化方向发展，能够自动进 行数据处理、模型建立和 优化，提高计算效率和准 确性。
智能化决策支持
借助大数据和人工智能技 术，热力计算将发展成为 智能化决策支持工具，为 能源管理和运行优化提供 科学依据。
THANKS
THE FIRST LESSON OF THE SCHOOL YEAR
标准73的应用实例
某钢铁厂使用标准73进行锅炉热力计算，优化了燃料消耗和热效率，降低了运行成 本。
一家电力公司使用标准73对新型锅炉进行热力计算，确保了锅炉的安全、高效运行。
标准73在许多工业和商业领域得到广泛应用，为锅炉设计和运行提供了可靠的依据。
01
锅炉热力计算的实 践操作
热力计算软件介绍
热力计算的目的
通过热力计算，可以确定锅炉的各项 性能指标，为锅炉的设计、选型、运 行和维护提供科学依据。
主要包括燃料燃烧的热量计算、锅炉 的热效率计算、蒸汽或热水的参数计 算等。
热力计算的重要性
提高锅炉运行效率
通过热力计算，可以优化锅炉的 燃烧和换热过程，提高锅炉的运
行效率，降低能耗。
保障锅炉安全
多物理场耦合计算
多物理场耦合计算技术的 发展，使得热力计算能够 综合考虑流场、温度场、 压力场等多个物理场的影 响，更全面地反映锅炉的 运行特性。
锅炉课设热力计算电子版
课程设计任务书一、课程设计题目：二、课程设计任务：1.任务：2.已知条件：三、原始资料1.锅炉结构及设计参数锅炉型号为SHL10-1.3/350-WⅢ型，如图8-1所示，炉膛内前墙、后墙、炉顶及两侧墙均布置有水冷壁，炉膛后沿烟气流程布置有凝渣管、过热器、对流管束、鳍片式铸铁省煤器和管式空气预热器。
锅炉设计给水温度105℃，给水压力1.4MPa，排污率5%，冷空气温度30℃，热空气温度150℃，排烟温度180℃，炉膛出口处负压20Pa。
设计煤种为山西阳泉无烟煤，煤质资料为：C ar=65.65%，H ar=2.64%，O ar=3.19%，Q24426kJ/kg。
N ar=0.99%，S ar=0.51%，M ar=8%，A ar=19.02%，V daf=7.85%，=ar,net锅炉受热面的设计过量空气系数及漏风系数见表8-8。
设计热力计算结果见表8-9。
平均烟温 t av ℃ 952 850 516 351 309 221 进口介质温度 t ' ℃ 197 197 197 197 105 30 出口介质温度 t ''℃ 197 197 324197137 144 介质流速 w m/s 20.42 0.52 6.56 受热面积 Hm 2 51.87 11.52 H hx =28.64H zx =16.32230.194.4 169.8 温压 t ∆℃ 755 587 319 187131传热系数 K kW/m 2·℃0.0306 0.0306 0.0309 0.0227 0.0228 吸热量QkJ/kg10781.5735.22229.46289.21111.3 1409.2图8-1 SHL10-1.37/350-W Ⅲ型锅炉本体结构简图 1-炉膛；2-烟窗及凝渣管； 3-过热器；4-对流管束； 5-省煤器，6-烟道门；7-空气预热器；8-风室；9-炉排四、热力计算步骤 （一）辅助计算1．理论空气量、理论烟气量的计算名称符号单位 计算公式结果理论空气量 0k V m 3/kg 0.0889(C ar +0.375S ar )+0.265H ar -0.0333O ar 三原子气体容积 2RO Vm 3/kg 0.01866(C ar +0.375S ar )理论氮气容积 0N 2V m 3/kg 1008.079.0ar 0k N V ⨯+理论水蒸汽容积OH 2V m 3/kg0.111H ar +0.0124W ar +0.01610k V2．各受热面烟道中烟气特性表名称符号单位计算公式炉膛与凝渣管 蒸汽过热器锅炉管束 省煤器 空气预热器 进口过量空气系数 α' 给定 出口过量空气系数 α''给定 漏风系数 ∆α平均过量空气系数 αav2/)(αα''+'实际水蒸汽容积 O H 2Vm 3/kg 0k av 0OH )1(1610.02V V -+α烟气总容积V ym 3/kg0k av O H N 0RO V )1(V V V 222-+++α当netar,arfh 4190Q ≤6时，飞灰焓fh h 可忽略不计；实际烟气焓值只需要计算设备所处温度环境对应的焓值，不必全部算。
锅炉课程设计锅炉热力计算
锅炉课程设计锅炉热力计算一、课程目标知识目标：1. 掌握锅炉基本结构及其工作原理，理解锅炉热力计算的重要性；2. 学会锅炉热力计算的基本公式和参数选取，能够运用相关理论知识进行简单锅炉热力计算；3. 了解影响锅炉热力性能的因素，能够分析锅炉运行中的常见问题及其原因。
技能目标：1. 培养学生运用锅炉热力计算方法解决实际问题的能力；2. 提高学生查阅资料、分析数据和撰写计算报告的能力；3. 培养学生团队协作和沟通交流的能力。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对能源利用和环保的重视，树立节能减排意识；2. 增强学生对锅炉行业的认识，激发学习热情，培养职业兴趣；3. 培养学生严谨、负责的工作态度，形成良好的学习习惯。
课程性质分析：本课程为专业技术课程，以锅炉热力计算为核心内容，旨在培养学生具备锅炉热力性能分析和计算能力。
学生特点分析：学生为高年级本科生，已具备一定的基础理论知识，具有较强的自学能力和问题解决能力。
教学要求：结合课程性质和学生特点，注重理论与实践相结合，强化计算方法的应用，提高学生实际操作能力。
通过课程学习，使学生能够达到上述设定的知识、技能和情感态度价值观目标。
后续教学设计和评估将围绕这些具体学习成果展开。
二、教学内容1. 锅炉基本结构和工作原理：包括锅炉类型、主要组成部分及其功能，重点讲解锅炉燃烧、传热和流体流动的基本过程。
教材章节：第一章 锅炉概述及分类、第二章 锅炉本体结构2. 锅炉热力计算基本公式和参数选取：学习锅炉热力计算的基本方法，掌握热力参数的选取原则，如效率、热负荷、传热系数等。
教材章节：第三章 锅炉热力计算方法、第四章 热力参数的选取3. 锅炉热力计算案例分析：分析典型锅炉热力计算实例，使学生了解计算过程及注意事项。
教材章节：第五章 锅炉热力计算实例分析4. 影响锅炉热力性能的因素：学习各种因素对锅炉热力性能的影响，如燃料特性、燃烧设备、传热表面等。
教材章节：第六章 影响锅炉热力性能的因素5. 锅炉运行问题及原因分析：培养学生分析锅炉运行中常见问题及原因的能力，提高实际操作水平。
锅炉热力计算73标准课件
计算机辅助计算
计算机辅助计算是指利用计算机软件进行锅炉热力性能的计 算。这种方法可以大大简化计算过程，提高计算效率和准确 性，特别适合于大规模和复杂的锅炉系统。
燃烧效率
表示燃料燃烧的完全程度 ，与燃烧方式、空气系数 等因素有关。
传热学基础
导热
辐射
热量在物体内部通过分子、原子等微 粒的相互作用进行传递。
物体通过电磁波传递能量的方式，无 需介质。
对流
流体与固体壁面之间的相对运动，引 起的热量传递。
03
锅炉热力计算方法
手工计算方法
手工计算方法是指通过人工计算的方式，根据锅炉的各项参数和热力学原理，对 锅炉的热力性能进行计算。这种方法需要具备一定的热力学基础和计算能力，且 计算过程较为繁琐，但可以灵活地应用于各种不同类型和规格的锅炉。
计算步骤：输入锅炉的各项参数，如燃料类型、给水温度、 压力等；运行计算机软件，自动进行热平衡计算；输出锅炉 的热效率和燃烧效率等热力性能指标。
计算实例分析
• 以一台实际运行的工业锅炉为例，采用手工计算方法进行热力 性能的计算。通过对比实际运行数据和计算结果，分析手工计 算方法的准确性和可靠性。同时，采用计算机辅助计算方法对 同一台锅炉进行热力性能的计算，对比两种方法的计算结果， 分析计算机辅助计算方法的优势和局限性。
锅炉热力计算73标 准课件
目 录
• 引言 • 锅炉热力计算基础 • 锅炉热力计算方法 • 锅炉热力计算标准73解读 • 锅炉热力计算实践操作 • 锅炉热力计算软件介绍 • 锅炉热力计算案例分析
锅炉课程设计Excel表格(含计算公式)
再热器区工质焓
1
高再蒸汽出口焓
2
高再对流吸热量
3
高再区焓升
4
高再进口焓
5
低再引出管对流吸热量
6
引出管区焓升
7
低再出口焓
8
低再对流吸热量
9
低再区焓升
10
由吸热量倒算出的低再进口焓
11
低再蒸汽进口焓
12
再热蒸汽吸热总量
13
再热蒸汽需要吸热总量
14
再热蒸汽引起的燃料放热量差值
92-10 92-13
99-5 103-3
2029.23
2026.86 -2.37
-2.37
1040.29 177.37 1193.48 200.00 51.84 49.56 301.40 51.39 1244.87 527.85 90.00 1334.87 8849.91 598.55 1195.76 1729.82 328.87 12702.90 1334.87 1869.54 1869.54
5
附加水冷壁、省煤器吸热量
107-6 107-7
6
工质吸热量总和
7
旁路省煤器出口水焓
107-8 107-9
1
省煤器系统工质总吸热
2
省煤器系统工质需要的总吸热
3
省煤器引起的燃料放热量差值
蒸发量校核
1
省煤器系统工质总吸热
2
后墙引出管对流吸热量
3
后屏水冷壁附加受热面对流吸热量
4
高过水冷壁附加受热面对流吸热量
15
旁省吸热量
16
旁省附加吸热量
17
主省吸热量
18
上述热量之和
锅炉热力计算书
第一节热力计算汇总1.煤质资料
2.受热面结构尺寸
3.锅炉设计参数
4.热损失及热负荷（设计煤种）
注：
1.热负荷按燃料低位热值，不含风热计算
2.燃烧器投运层数是从下而上。
5.介质温度（设计煤种）
6.烟气温度
7.烟气平均流速（设计煤种）
8.吸热量
9.烟、空气流量（设计煤种）
10.空气温度（设计煤种）
11.锅炉设计参数（校核煤种）
12.热损失及热负荷
注：
1.热负荷按燃料低位热值，不含风热计算
2.燃烧器投运层数是从下而上。
15.烟气平均流速（校核煤种）
16.吸热量（校核煤种）
17.烟、空气流量（校核煤种）
18.空气温度（校核煤种）。
锅炉课程设计计算
t sk
43
高温空气预热器对流吸热量 Qskd2
44
计算误差
℃
℃ kJ/kg
%
14 高温空气预热器的结构尺寸 公式
错列，交叉流动、双面进风
S1 / d S2 / d
4dlN (其中l 2.564 m, N 28 27 44 2 4 9680 )
2
N
dn2 4
(注：d n单位为 m)
2 4 2.564 1.98 4 28 0.04
23
高空烟气有效辐射层厚度
s
m
24
烟气压力
p
MPa
25
水蒸气容积份额
rH 2O
26 三元子气体和水蒸气容积份额 r
27
三元子气体辐射减弱系数
kq
1/(m*Mpa)
kh
28
灰粒的辐射减弱系数
1/(m*Mpa)
29
烟气质量飞灰浓度
y
kg/m 3
30
烟气的辐射减弱系数
k
1/(m*Mpa)
31
烟气黑度
ask
序号 1 2 3 4 5 6 7
8
名称 布置 管子尺寸 横向节距 横向节距比 纵向节距 纵向节距比 纵向排数
受热面积
表4-14 高温空气预热器的结构尺寸
符号
单位
d
mm
S1
mm
1
S2
mm
2
n
Ask
m2
9
烟气流通面积
Ay
m2
10
空气流通面积
Ak
m2
11
行程数
nxc
12
烟气有效辐射层厚度
s
m
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课程设计任务书一、课程设计题目：二、课程设计任务：1.任务：2.已知条件：三、原始资料1.锅炉结构及设计参数锅炉型号为SHL10-1.3/350-WⅢ型，如图8-1所示，炉膛内前墙、后墙、炉顶及两侧墙均布置有水冷壁，炉膛后沿烟气流程布置有凝渣管、过热器、对流管束、鳍片式铸铁省煤器和管式空气预热器。
锅炉设计给水温度105℃，给水压力1.4MPa，排污率5%，冷空气温度30℃，热空气温度150℃，排烟温度180℃，炉膛出口处负压20Pa。
设计煤种为山西阳泉无烟煤，煤质资料为：C ar=65.65%，H ar=2.64%，O ar=3.19%，Q24426kJ/kg。
N ar=0.99%，S ar=0.51%，M ar=8%，A ar=19.02%，V daf=7.85%，=ar,net锅炉受热面的设计过量空气系数及漏风系数见表8-8。
设计热力计算结果见表8-9。
平均烟温 t av ℃ 952 850 516 351 309 221 进口介质温度 t ' ℃ 197 197 197 197 105 30 出口介质温度 t ''℃ 197 197 324197137 144 介质流速 w m/s 20.42 0.52 6.56 受热面积 Hm 2 51.87 11.52 H hx =28.64H zx =16.32230.194.4 169.8 温压 t ∆℃ 755 587 319 187131传热系数 K kW/m 2·℃0.0306 0.0306 0.0309 0.0227 0.0228 吸热量QkJ/kg10781.5735.22229.46289.21111.3 1409.2图8-1 SHL10-1.37/350-W Ⅲ型锅炉本体结构简图 1-炉膛；2-烟窗及凝渣管； 3-过热器；4-对流管束； 5-省煤器，6-烟道门；7-空气预热器；8-风室；9-炉排四、热力计算步骤 （一）辅助计算1．理论空气量、理论烟气量的计算名称符号单位 计算公式结果理论空气量 0k V m 3/kg 0.0889(C ar +0.375S ar )+0.265H ar -0.0333O ar 三原子气体容积 2RO Vm 3/kg 0.01866(C ar +0.375S ar )理论氮气容积 0N 2V m 3/kg 1008.079.0ar 0k N V ⨯+理论水蒸汽容积OH 2V m 3/kg0.111H ar +0.0124W ar +0.01610k V2．各受热面烟道中烟气特性表名称符号单位计算公式炉膛与凝渣管 蒸汽过热器锅炉管束 省煤器 空气预热器 进口过量空气系数 α' 给定 出口过量空气系数 α''给定 漏风系数 ∆α平均过量空气系数 αav2/)(αα''+'实际水蒸汽容积 O H 2Vm 3/kg 0k av 0OH )1(1610.02V V -+α烟气总容积V ym 3/kg0k av O H N 0RO V )1(V V V 222-+++α当netar,arfh 4190Q ≤6时，飞灰焓fh h 可忽略不计；实际烟气焓值只需要计算设备所处温度环境对应的焓值，不必全部算。
（二）炉膛热力计算 炉膛结构如图8-2所示。
图8-2 炉膛结构AB=3320mm ；BC=2280mm ；CD=3850mm ；DE=1970mm ； EF=3340mm ；FG=980mm ；GH=1470mm ；HI=640mm2.炉膛的传热计算名称符号 单位 计算公式或来源 数值前墙面积（包括炉顶） A qq m 2(0.5+0.64+0.98+1.47+3.34+1.97)×2.72 24.21 后墙面积 A hq m 2 (0.472+3.32+2.28+3.85)×2.72 26.98侧墙面积 A cq m 2要求学生计算复核 14.88炉排有效面积 R m 2(3.285+0.595+0.92+0.32)×2.30 11.78 炉膛周界总面积 A l m 2 24.21+26.98+2×14.88+11.78 92.73炉膛容积 V l m 3A cq ×2.72 40.47 水冷壁管径 d m 0.051 前墙结构尺寸管数n=16，管节距S=0.17m ，e=0.0255m ，曝光管长l 1=4.87m ，角系数 x 1=0.59，覆盖耐火材料层长l 2=3.53m ，角系数 x 2=1（角系数根据S/d=3.33，e/d=0.5及炉墙特点查取） 前墙有效辐射受热面积(包括炉顶) H qqm 2(4.87×0.59+3.53×1)×(16-1)×0.1716.36后墙结构尺寸 管数n=16，管节距S=0.17m ，e=0.0255m ，曝光管长l 1=4.63m ，角系数 x 1=0.59，覆盖耐火材料层长l 2=3.32m ，角系数 x 2=1（角系数根据S/d=3.33，e/d=0.5及炉墙特点查取） 后墙有效辐射受热面积 H hq m 2 (4.63×0.59+3.32×1)×(16-1)×0.17 15.44 烟窗结构尺寸管数n=8，管节距S=0.34m ，管长l =1.5m ，角系数 x=1， 烟窗有效辐射受热面积 H yc m 2 (8-0.5)×0.34×1.5×1 3.83 侧墙结构尺寸管数n=16，管节距S=0.105m ，e=0.065m ，曝光管炉壁面积A 1=7.98m 2，角系数 x 1=0.87，覆盖耐火材料层面积A 2=1.18 m 2，角系数 x 2=1 （角系数根据S/d=2.06，e/d=1.275及炉墙特点查取） 侧墙总有效辐射受热面积 H cq m 2 2×(7.98×0.87+1.18×1) 16.24炉膛总有效辐射受热面积 H f m 2H qq + H hq + H yc + H cq 51.87炉膛平均有效角系数 x )A /(l f R H - 炉膛有效辐射层厚度 δm l 1A /6.3V火床与炉墙面积之比ρ)A /(l R R -要求学生：在图8-2中标出与尺寸相关的结构名称，如炉膛宽度、深度等。
炉膛辐射换热量 Q f kJ/kg )h (l l ''-Q φ 炉膛有效辐射热流密度 q f kW/m 2 f f j H /B Q '炉膛容积热强度 q v kW/m 3 l r j V /B Q '，是否在合理范围内炉排面积热强度q RkW/m 2R /B r j Q '，是否在合理范围内（三）凝渣管的热力计算 凝渣管结构如图8-3所示。
图8-3 凝渣管结构1.凝渣管结构计算2.凝渣管的热力计算名称 符号单位计算公式或依据 数值 进口烟温 y t ' ℃ 炉膛出口烟温 进口烟焓 y h ' kJ/kg 炉膛出口烟焓 出口烟温 y t '' ℃ 先假定，后校核出口烟焓 yh '' kJ/kg 按凝渣管出口过量空气系数，查焓温表平均烟温av yt ℃()2/t t yy''+'名称符号单位计算公式或来源 数值第1、2排（错列部分）结构尺寸 管数n=8/排，管径d×δ=51×3mm ，横向节距1S '=0.34m ，纵向节距S 2=0.18m ，管长l =1.5m ，d /S 1'=6.67，角系数x '=0.2，管排数Z 2=2受热面积 A 'm 2 dl n π2 烟气流通截面积F 'm 2 051.05.185.185.2⨯⨯-⨯ 第3、4排（顺列部分）结构尺寸 管数n=16/排，管径d×δ=51×3mm ，横向节距1S ''=0.17m ，纵向节距2S =0.18m ，管长l =1.5m ，d /S 1''=3.33，角系数x ''=0.41 受热面积 A ''m 2 dl n π2 烟气流通截面积 F ''m 2 051.05.1165.185.2⨯⨯-⨯ 总受热面积 A m 2 A '+A ''烟气平均流通截面积 F av m 2 )F A F A /()A A (''''+''''+'凝渣管受炉膛辐射面积 A nz m 2 等于烟窗有效辐射面积凝渣管角系数x nz ()()22111x x ''-'--凝渣管有效辐射受热面积 H nz m 2 x nz A nz横向平均节距 S 1 m ()A A /A A 11''+'''''+''S S烟气有效辐射层厚度 δ m )14(9.0221-d S S d π相对横向节距 σ1 S 1/d 相对纵向节距σ2S 2/d凝渣管吸收炉膛辐射热量 f QkJ/kg j nz f /B H q ch 'η（q f 见炉膛热力计算）有效系数ψ对无烟煤和贫煤取0.6对烟煤、褐煤、烟煤的洗中煤取0.8传热系数 KkW/m 2·℃ ()ψψ-+11rpfl Q Q a传热量 cr QkJ/kg j av B /t A K '∆误差%要求：%5/)(rp cr rp <-Q Q Q说明：①横向冲刷错列管束时的对流放热系数线算图；②横向冲刷顺列管束时的对流放热系数线算图；③辐射放热系数线算图。
（四）过热器的热力计算 过热器结构如图8-4所示。
图8-4 过热器结构名称 符号单位计算公式或来源数值结构尺寸 管径d×δ=38×3.5mm ，横向节距1S '=0.068m ，1S ''=0.102m ，纵向节距S 2=0.1m ，管长l =1.57m ，横向管排数Z 1=30，纵向管排数Z 2=8 横向平均节距 S 1 m )/2S S (11''+'烟气通流截面积 横向冲刷 F hx m 2 ()l d 1Z 85.2-(这里l 为烟气横向冲刷的管长，l =1m)纵向冲刷 F zx m 2 4Z Z 85.2)051.003.1(221d π-⨯-受热面积横向冲刷 A hx m 2 dl π21Z Z (这里l 为烟气横向冲刷的管长，l =1m) 纵向冲刷A zx m 2 dl π21Z Z （这里l 为烟气纵向冲刷的管长，l =0.57m ）总受热面积 A z m 2 A hx + A zx蒸汽通流截面积逆流部分 f nl m 2 2)20035.0803.0(4162⨯-⨯⨯⨯π顺流部分f sl m 2 2)20035.0803.0(4142⨯-⨯⨯⨯π蒸汽平均通流截面积 f m 2 ()2/f f sl nl +管间有效辐射层厚度δm)14(9.0221-dS S d π要求学生：1.在图上用箭头标出工质流向；2.画出过热器区域立体布置图。