余热锅炉热力计算

四 烟囱出口阻力 1 烟囱直径 2 烟气流通截面积 3 烟气温度 4 烟气实际密度 5 烟气流速 6 局部阻力系数 7 烟囱出口阻力 8 烟囱出口烟气动压头
26燃气计算书
d
mm
F
m2
θ
℃
ρ kg/ m3
W
m/s
ξ
△h8 Pa
△h9 Pa
设计 πd2/4 取排烟温度 273ρ0/(273+θ) Vpy(273+θ)/(273F)/3600 查表 ξρW2/2 ρW2/2
26燃气计算书
热力计算书
一、 余热锅炉设计参数
1 锅炉蒸发量
2 额定工作压力
3 饱和温度
4 给水温度
5 冷空气温度
二、
设计用代表性天然气成 分分析
1 甲烷
2 乙烷
3 氢气
4 一氧化碳
5 二氧化碳
6 氮气
7 燃料低发热值
三、 燃烧产物计算 （1）
理论 1 理论空气量
D P tbh tgs tlk
CH4 C2H6 H2 CO CO2 N2
3 烟管内径
4 烟管长度
5 烟管数量
6 对流受热面积
7 烟气流通截面积
8 螺纹节距
9 螺纹深度
Dw mm
S
mm
Dn
mm
L
mm
n
根
Hdl
m2
Fy
m2
P
mm
ε
mm
设计 设计 Dw-2S 设计 设计 nπDnL nπDn2/4 设计 设计
0.092 84.00 2756.72 245.00 3.00 97.00
561.24 2937.77 988.29
775.09 3949.50 1336.21
997.98 4976.22 1696.95
1229.90 6025.42 2068.36
1467.85 7104.61 2452.57
1711.82 8198.77 2847.46
1959.81 9307.93 3257.29
400
772 527 626
500
994 664 795
600
1225 804 969
700
1462 948 1149
800
1705 1094 1334
900
1952 1242 1526
1000
2204 1392 1723
1100
2458 1544 1925
1200
2717 1697 2132
1300
五、 余热锅炉热平衡计算 1 锅炉额定蒸发量 2 给水焓 3 饱和蒸汽焓 4 锅炉有效吸热量 5 散热损失 6 锅炉热效率
26燃气计算书
D
Kg/S
igs
KJ/Kg
I“ KJ/Kg
Qyx KJ/S
q
%
η
%
《锅炉计算手册》表7-4 100-q
六、 锅炉结构特性计算
（一 ）
烟管的计算
1 烟管外径
2 烟管壁厚
2977 1853 2344
1400
3239 2009 2559
1500
3503 2166 2779
1600
3769 2325 3002
1700
4036 2484 3229
1800
4305 2644 3458
1900
4574 2804 3690
2000
4844 2965 3926
2100
5115 3127 4163
Kq
26 烟气黑度
ay
27 辐射放热系数
αf
28 烟气侧放热系数
α1
m
1/(m.MPa)
--
KW/(m2℃) KW/(m2℃)
29 热有效系数
ψ
--
30 传热系数
K
KW/(m2℃)
31 传热量 32 相对误差
Qcr
KJ/S
ΔQ
%
33 允许相对误差
[ΔQ] %
《锅炉原理》图11-5 《锅炉原理》图11-5 《锅炉原理》图11-5
Iy 1.2 1717.36 3459.85 5250.88 7087.76 8967.16 10896.34 12878.10 14897.24 16954.12 19045.46 21170.16 23318.04 25505.77 27703.81 29923.91 32169.31 34424.25 36692.97 38975.66 41273.50 43583.87 45899.51 48230.94 50563.50 52911.73
±2
八
汽水边与烟气边热平衡 计算
1 热平衡放热量
Qrp
3 锅炉效吸热量
Qyx
4 相对误差
ΔQ
5 允许误差
[ΔQ]
KJ/S
烟管热力计算 [ηQrp-Qyx]/Qrp
269.35 245.00 0.06
±0.5
阻力计算书
一 烟管进口阻力 1 管子内径 2 烟气流通截面积 3 进口烟温 4 标准状况下烟气密度 5 烟气实际密度 6 烟气流速 7 局部阻力系数 8 进口阻力
2212.82 10432.08 3677.79
2467.83 11571.21 4108.97
2727.87 12717.84 4550.81
2988.91 13886.96 5003.33
3251.96 15056.07 5462.26
3517.01 16232.67 5931.85
3784.08 17424.27 6407.85
查温焓表
3285.60
6 烟气热平衡放热量
Qrp
7 烟气平均温度
θpj
8 大温压
Δtd
9 小温压
Δtx
10 传热平均温压
Δt
11 烟气流速
Wy
12
平均成分烟气动粘性系 数
Vr
13 平均成分烟气导热系数 λr
14 平均成分烟气Pr值
Prr
KJ/S
Vpy/Vy*（I‘-I"）/3600
℃
(θ’+θ")/2
26燃气计算书
dn F θ ρ0 ρ W ξ △h2
mm m2 ℃ kg/ m3 kg/ m3 m/s
Pa
热力计算 热力计算 （1+1.306αV0）/Vy 273ρ0/(273+θ) Vpy(273+θ)/(273F)/3600
查表 ξρW2/2
二 烟管出口阻力 1 出口烟温 2 烟气实际密度 3 烟气流速 4 局部阻力系数 5 出口阻力
Q
VO
Kg/h 给定 Mpa 给定 ℃ 查表 ℃ 设计 ℃ 设计
《锅炉计算手册》表5-11 % % % % % % kJ/Nm3
Nm3/Nm3 （0.5H2+0.5CO+2CH4+3.5C2H6）/21
2 氮气理论容积
VN20 Nm3/Nm3
0.79V0+0.01N2
3 三原子气体容积
4 水蒸气理论容积 （2） 燃烧
32 3 26 2000 145 23.688 0.077 36 2.5
26燃气计算书
七 烟管热力计算
1 排烟量
Vpy Nm3/h
1600
2 进口烟气温度
θ’ ℃
炉胆出口烟温
600.0
3 进口烟焓
I‘ KJ/Nm3
查温焓表
10896.34
4 出口烟气温度
θ“ ℃
取排烟温度
190
5 出口烟焓
I” KJ/Nm3
9.474
7.494
1.004 2.135
1.2 2.165 8.99 0.40 12.56 0.080 0.172 0.252
26燃气计算书
附 1Nm3气体的焓(KJ/Nm3)
θ (℃)
（Cθ）CO2
（C θ）
100
170 130
（Cθ）
H2O
151
200
357 260 304
300
559 392 463
Vy γRO2 γH2O
Nm3/Nm3
8 三原子气体总容积份额 γ
VH2O0+0.0161(α-1)V0 0.79αV0+0.01N2 0.21（α-1）V0
VR02+VN2+VH2O+VO2 VR02/Vy VH2O/Vy
γRO2+γH2O
330.0 0.50 158.9 20 30
95.0 2.4 1.0 0.1 0.5 1.0 35588
26燃气计算书
15 系数
Mν
--
16 系数
Mλ
--
17 系数 18 烟气动粘性系数
MPr
--
ν
m2/s
19 烟气导热系数
λ KJ/(ms℃)
20 烟气Pr值
Pr
--
21 雷诺数
Re
--
22 对流放热系数 23 灰壁温度
αd KW/(m2℃)
Thb
℃
24 有效辐射层厚度
S
25
三原子气体辐射减弱系 数
1 过剩空气系数
VR02 VH2O0
Nm3/Nm3 Nm3/Nm3
0.01（CO2+CO+2C2H6+CH4）
0.01（H2+3C2H6+2CH4）+0.0161V0
α
选取
2 实际水蒸气容积
VH2O Nm3/Nm3
3 实际氮气容积
VN2 Nm3/Nm3
4 过量氧气容积
VO2 Nm3/Nm3
5 烟气容积 6 RO2容积份额 7 H2O容积份额
五 鼓风机风压 1 烟气行程总阻力 2 流量备用系数 3 鼓风机风压
△h’ Pa
β
△h
Pa
∑△hi β△h’
350.00 0.096 190.00 0.744 7.83 1.10 25.12 22.84
520.92 1.10 573.01
θ
℃
ρ kg/ m3
W
m/s
ξ
△h3 Pa
热力计算 273ρ0/(273+θ) Vpy(273+θ)/(273F)/3600
查表 ξρW2/2
三 烟管沿程阻力 1 平均烟温 2 烟气实际密度 3 烟气流速 4 管束长度 5 雷诺数 6 阻力系数 7 沿程阻力
θ
℃
ρ kg/ m3
W
m/s
l
mm
Re ——
℃
θ’-tbh
℃
θ“-tbh
℃
(Δtd-Δtx)/ln(Δtd/Δtx)
m/s
Vy(θpj+273)/(273Fy)/3600
m2/s 《锅炉计算手册》表2-46(300~400)
KJ/(ms℃) 《锅炉计算手册》表2-46(300~400)
--
《锅炉计算手册》表2-46(300~400)
269.35 395.00 441.1 31.14 154.67 14.13 59.7E-6 65.6E-6 0.641
2200
5387 3289 4402
2300
5659 3452 4644
2400
5930 3615 4887
2500
6203 3779 5132
<<锅炉计算手册>> 表2-21 （Cθ）K 132 266 403 542 684 830 978 1129 1282 1437 1595 1753 1914 2076 2239 2403 2567 2731 2899 3066 3234 3402 3571 3740 3910
λ ——
△h4 Pa
热力计算 273ρ0/(273+θ)
热力计算 设计
热力计算 式3-23
λ（l/dn）ρW 2/2
26.00 0.077 600.00 1.262 0.395 18.46 0.85 57.16
190.00 0.744 9.79 1.10 39.23
395.00 0.516 14.13 2000.0 6126.50 0.095 376.57
4052.14 18615.86 6892.39
4322.22 19814.95 7381.20
4592.30 21014.04 7876.41
4863.38 22220.63 8380.16
5135.46 23434.71 8886.04
5408.55 24648.78 9396.19
5681.64 25870.36 9912.75
5953.72 27091.93 10431.4
6227.81 28321.00 10954.4
IK0 1250.54 2520.03 3817.95 5134.80 6480.09 7863.26 9265.39 10695.93 12145.42 13613.86 15110.73 16607.59 18132.87 19667.63 21211.86 22765.56 24319.27 25872.97 27464.57 29046.70 30638.30 32229.90 33830.97 35432.05 37042.60
四、 温焓表
θ (℃)
IRO2
100
200
300
400
500
600
700
800
Hale Waihona Puke Baidu
900
1000
1100
1200
1300
1400
1500
1600
1700
1800
1900
2000
2100
2200
2300
2400
2500
26燃气计算书
IN20 170.68 974.26
IH2O0 322.31
358.43 1948.52 648.90
MvVr Mλλr MprPrr WyDn/ν
0.0144λ/dRe0.9206（P/d）-0.08（ε/d）0.112
ts+Δt+273 取Δt=60 0.9Dn
1-e-Kq.rq.P.S
αd+αf 《锅炉计算手册》表10-68
ψ.α1 KHdlΔt 100(Qrp-Qcr)/Qrp
1.005 1.005 1.01 59.9E-6 65.9E-6 0.65 6126.50 0.0839 491.86 0.0234 102.69 0.059 0.0025 0.0864 0.85 0.0734 268.99 0.13