锅炉的热力计算.docx
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锅炉的热力计算
附录A锅炉增容改造整体热力计算
锅炉热平衡及燃料消耗量计算
序号
名称
符号
单位
计算公式或数据来源
数据
1
燃料带入热量
Qr
kJ/kg
Qydw
18066
2
排烟温度
θ
。
C
取设计值
110
3
排烟焓
Hpy
kJ/kg
查烟气焓温表
1088.26
4
冷空气温度
tlk
。
C
给定
20
5
理论冷空气焓
H0lk
kJ/kg
查烟气焓温表
123.5
6
机械不完全燃烧热损失
q4
%
查资料表2-14（贫煤）
2
7
化学不完全燃烧热损失
q3
%
查资料表2-14
0
8
排烟热损失
q2
%
[（Hpy-apyHolk）*（1-q4/100）]*100/Qr
5.9
9
散热损失
q5
%
查资料图2-2
1
10
灰渣物理热损失
q6
%
Ay0
11
保温系数
φ
%
1-q5/100
0.99
12
锅炉总热损失
Σq
%
q2+q3+q4+q5+q6
8.903
13
锅炉热效率
η
%
100-q
91.097
14
过热蒸汽焓
h"gr
kJ/kg
查蒸汽特性表，p=3.9Mpa,t=450。
C
3332.574
15
给水焓
hgs
kJ/kg
查水特性表，p=3.9Mpa,t=104。
C
438
16
过热蒸汽流量
Dgr
kg/h
已知
40000
17
锅炉有效利用热
Qgl
kJ/h
Dgr（h"gr-hgs）
115782960
18
实际燃料消耗量
B
kg/h
Qgl*100/（ηQr）
7035.26
19
计算燃料消耗量
Bj
kg/h
B（1-q4/100）
6894.55
炉膛热力计算表
序号
名称
符号
单位
计算公式或数据来源
数据
1
炉墙总面积
Fl
m2
炉膛结构计算得
283.967
2
炉膛热有效性系数
Ψpj
s/d=1.83e/d=2
0.37
3
保热系数
φ
见锅炉热平衡计算
0.99
4
炉膛过量空气系数
a”l
见空气平衡表
1.15
5
炉膛漏风系数
Δal
见空气平衡表
0.1
6
制粉系统漏风系数
Δazf
查资料得
0.04
7
热空气温度
trk
℃
先估后校
350
8
冷空气温度
tlk
℃
先估后校
20
9
热空气焓
hrk
kJ/kg
查烟气焓温表得
2210.49
10
冷空气焓
hlk
kJ/kg
查烟气焓温表得
123.51
11
热空气份额
β”ky
a”l-Δal-Δazf
1.01
12
空气热量
Qk
kJ/kg
β”kyhrk+（Δal+Δazf）hlk
2249.89
13
燃烧产物拥有总热量
Qa
kJ/kg
Qy0.25dw（100-q3-q4-q6）/（100-q4）+Qk
20315.9
14
炉膛高度
hl
m
给定
9.4
15
炉膛当量直径
ddl
m
4F/U
5.653
16
炉膛几何特性
hl/ddl
hl/ddl
1.66
17
炉膛几何特性系数
M
查资料图3-1
1.6
18
炉膛出口烟气温度
θ”l
℃
假定后复校
990
19
炉膛出口烟气焓
h”l
kJ/kg
查烟气焓温表得
9391.7
20
炉膛出口烟气温度
θ”l
℃
（Bj（Qa-h”l）/σ0alΨpjMFl）0.25-273
984.11
21
炉内传热量
Qf
kJ/kg
Bj（Qa-h”l）
10814.94
22
炉内总传热量
BjQf
kJ/kg
BjQf
74564221.12
23
炉膛容积热强度
Qv
W/m3
0.278QrBj/Vl
117772.208
24
炉膛介质压力
p
MPa
0.1
25
灰粒平均直径
dh
μm
按球磨机取用
13
凝渣管热力计算表
序号
名称
符号
单位
计算公式或数据来源
数据
1
入口烟气温度
θ'
。
C
见炉膛热力计算表
990
2
入口烟气焓
H'
kJ/kg
见炉膛热力计算表
9391.7
3
出口烟气温度
θ"
。
C
先估后校
940
4
出口烟气焓
H"
kJ/kg
查烟气焓温表
8870.558
5
烟气平均温度
θpj
。
C
1/2*（θ'+θ"）
965
6
凝渣管区对流换热量
Qdnz
kJ/kg
φ（H'-H"）
515.93
7
平均传热温差
Δt
。
C
θpj-tb
717
8
烟气平均流速
wy
m/s
（BjVy/2*3600A）（θpj+273）/273
1.831
9
水蒸气容积份额
rH2O
查烟气特性表
0.07346
10
烟气对流放热系数
ad
W/（m2。
C）
CzCsCta0
42.477
11
三原子气体辐射减弱系数
kq
1/（mMPa）
10*[（0.78+1.6rH2O）/sqrt（10prS）-0.1]*（1-0.37T1/1000）
8.7046
12
三原子气体容积份额
r
查烟气特性表
0.2292
13
乘积
kqr
1/（mMPa）
kqr
1.9955
14
飞灰辐射减弱系数
kh
1/（mMPa）
55900/（Tpjdn）^（2/3）
87.694
15
飞灰浓度
μg
kg/kg
查烟气特性表
0.0442
16
乘积
khμg
khμg
3.8747
17
气体总辐射减弱系数
k
1/（mMPa）
kqr+khμg
5.87
18
乘积
kps
kps
0.71
19
烟气黑度
a
查资料附录图Ⅲ
0.507
20
灰污壁温度
thb
。
C
tb+80=248+80
328
21
辐射放热系数
af
W/（m2。
C）
a0a=a
55.844
22
受热面利用系数
ζ
1
23
烟气侧放热系数
a1
W/（m2。
C）
ζ（ad+af）
98.32
24
有效系数
Ψ
W/（m2。
C）
查资料表4-4
0.6
25
对流传热系数
K
W/（m2。
C）
Ψa1
58.993
26
凝渣管对流换热量
Qdnz
kJ/kg
3.6*KΔtSnz/Bj
479.5655
27
计算误差检查
ΔQ
%
7.0485
28
与炉膛交界面积
S"l
m2
见炉膛计算表
20.4792
29
沿高度热负荷不均匀系数
ηg
查资料图3-5b
1.5
30
射入凝渣管的炉膛辐射热
Qfnzf
kJ/kg
ηgqh'snq
1290.19
31
凝渣管辐射换热量
Qfnz
kJ/kg
Qfnzf*xnz
629.613
32
穿过凝渣管区的辐射热
Qfnz"
kJ/kg
Qfnzf-Qfnz
660.577
33
凝渣管总吸热量
Qnz
kJ/kg
Qdnz+Qfnz
1145.54
高温过热器热力计算表
序号
名称
符号
单位
计算公式或数据来源
数据
1
入口烟气温度
θ'
。
C
见凝渣管热力计算表
940
2
入口烟气焓
H'
kJ/kg
见凝渣管热力计算表
8870.558
3
出口烟气温度
θ"
。
C
先估后校
790
4
出口烟气焓
H"
kJ/kg
查烟气焓温表
7405.734
5
过热器漏风系数
Δa
查空气平衡表
0.015
6
对流换热量
Qd
kJ/kg
φ（H'-H"+ΔaH0lk）
1452
7
入口蒸汽温度
t'
。
C
t'=tb
248
8
入口蒸汽焓
h'
kJ/kg
查蒸汽特性表（P=3.9MPa）
2798
9
出口蒸汽焓
h"
。
C
h'+Bj（Qd+Qf）/D
3162.134
10
出口蒸汽温度
t"
kJ/kg
查汽水性质表（P=3.9MPa）
377
11
烟气平均温度
θpj
。
C
0.5（θ'+θ"）
865
12
蒸汽平均温度
tpj
。
C
0.5（t'+t"）
312.5
13
平均传热温差
Δt
。
C
θpj-tpj
552.5
14
蒸汽平均比容
vpj
m3/kg
查汽水性质表
0.0625
15
蒸汽平均流速
wqpj
m/s
Dvpj/3600A
2.746
16
工质侧放热系数
a2
W/（m2。
C）
（管径修正系数）Cda0
280
17
烟气容积
vy
m3/kg
查烟气特性表
5.987
18
烟气平均流速
wy
m/s
（BjVy/3600Ay）*（θ+273）/273
4.341
19
水蒸气容积份额
rH2O
查烟气特性表
0.071
21
顺列段烟气对流放热系数
ads
W/（m2。
C）
aoCzCsCt
41.933
22
平均对流放热系数
ad
W/（m2。
C）
adcSs/S
41.933
23
三原子气体容积份额
r
查烟气特性表
0.2195
24
三原子气体辐射减弱系数
kq
1/（mMPa）
10*[（0.78+1.6rH2O）/sqrt（10prS）-0.1]*（1-0.37T/1000）
23.046
25
乘积
kqr
1/（mMPa）
kqr
5.059
26
灰粒辐射减弱系数
kh
1/（mMPa）
55900/（Tdh）^（2/3）
92.7588
27
飞灰浓度
μg
kg/kg
查烟气特性表
0.0423
28
乘积
khμg
1/（mMPa）
khμg
3.9185
29
气体介质总吸收率
k
1/（mMPa）
kqr+khμg
8.977
30
乘积
kps
kps
0.196
31
烟气黑度
a
查资料附录图Ⅲ
0.178
32
过热器灰污系数
ε
（m2。
C）/W
ε=CdChε0+Δε
0.0103
33
管壁灰污层温度
thb
。
C
tpj+（ε+1/a2）Bj（Qd+Qf）/3.6S
780.19、
34
烟气辐射放热系数
af
W/（m2。
C）
aa0
51.616、
36
烟气侧放热系数
a1
W/（m2。
C）
ξ（af'+ad）
93.549
37
热有效系数
Ψ
查资料表4-4
0.6
38
对流传热系数
K
W/（m2。
C）
Ψa1a2/（a1+a2）
42.07
39
对流传热量
Qd
kJ/kg
3.6*KΔtS/Bj
1456.5
40
计算误差检查
ΔQ
%
-0.3093
41
过热器总吸热量
Q
kJ/kg
Qd+Qf
2112.587
低温过热器热力计算表
序号
名称
符号
单位
计算公式或数据来源
数据
1
入口烟气温度
θ'
。
C
见高温过热器热力计算表
790
2
入口烟气焓
H'
kJ/kg
见高温过热器热力计算表
7405.734
3
出口烟气温度
θ"
。
C
先估后校
670
4
出口烟气焓
H"
kJ/kg
查烟气焓温表
6253.222
5
过热器漏风系数
Δa
查空气平衡表
0.015
6
对流换热量
Qd
kJ/kg
φ（H'-H"+ΔaH0lk）
1142.822
7
前级出口蒸汽温度
t'Ⅰ
。
C
见高温过热器热力计算表
377
8
前级出口焓口蒸汽焓
h"Ⅰ
kJ/kg
查蒸汽特性表（P=3.9MPa）
3162.134
9
出口蒸汽温度
t"
。
C
给定
450
10
出口蒸汽焓
h"
kJ/kg
查蒸汽特性表（P=3.9MPa）
3332
11
减温水带走的热焓值
Δhjw
kJ/kg
h"Ⅰ+QdBj/D-h"
27.1147
12
入口蒸汽焓
h'
kJ/kg
h"Ⅰ-Δhjw
3135
13
入口蒸汽温度
t'
。
C
查汽水性质表（P=3.9MPa）
364
14
烟气平均温度
θpj
。
C
0.5（θ'+θ"）
730
15
蒸汽平均温度
tpj
。
C
0.5（t'+t"）
407
16
纯顺流平均传热温差
Δts
。
C
（Δtd-Δtx）/2.3lg（Δtd/Δtx）
312.09
17
纯逆流平均传热温差
Δtn
。
C
θpj-tpj
323
18
烟气温降
Δθ
。
C
θ'-θ"
120
19
蒸汽温升
Δtq
。
C
t"-t'
86
20
参数
P
ζx/（θ'-t'）
0.202
21
参数
R
ζd/ζx
1.39535
22
温差换热系数
Ψ
查资料附录图Ⅳ
0.98
23
平均传热温差
Δt
。
C
ΨΔtn
316.54
24
蒸汽平均比容
vpj
m3/kg
查汽水性质表（P=3.9MPa）
0.076
25
蒸汽平均流速
wqpj
m/s
Dvpj/3600A
1.566
26
工质侧放热系数
a2
W/（m2。
C）
Cda0
280
27
烟气容积
vy
m3/kg
查烟气特性表
5.987
28
水蒸气容积份额
rH2O
查烟气特性表
0.0709
29
烟气平均流速
wy
m/s
（BjVy/3600Ay）*（θ+273）/273
6.1498
30
烟气侧对流放热系数
ad
W/（m2。
C）
aoCzCsCt
70.56
31
三原子气体容积份额
r
查烟气特性表
0.2195
32
三原子气体辐射减弱系数
kq
1/（mMPa）
10*[（0.78+1.6rH2O）/sqrt（10prS）-0.1]*（1-0.37T/1000）
26.797
33
乘积
kqr
1/（mMPa）
kqr
5.8818
34
灰粒辐射减弱系数
kh
1/（mMPa）
55900/（Tdh）^（2/3）
100.91
35
飞灰浓度
μg
kg/kg
查烟气特性表
0.0422
36
乘积
khμg
1/（mMPa）
khμg
4.2627
37
介质总辐射减弱系数
k
1/（mMPa）
kqr+khμg
10.144
38
乘积
kps
kps
0.19394
39
烟气黑度
a
查资料附录图Ⅲ
0.1763
40
灰污系数
ε
ε=CdChε0+Δε
0.0093
41
灰污壁温度
th
。
C
tpj+（ε+1/a2）BjQd/3.6S
612.63
42
辐射放热系数
af
W/（m2。
C）
aa0
31.73271
44
利用系数
ξ
1
45
烟气侧对流放热系数
a1
W/（m2。
C）
ξ（af+ad）
102.2927
46
热有效系数
Ψ
查资料表4-4
0.6
47
对流传热系数
K
W/（m2。
C）
Ψa1a2/（a1+a2）
44.95292
48
对流传热量
Qd
kJ/kg
3.6*KΔtS/Bj
1077.335
49
计算误差检查
ΔQ
%
5.730236
高温省煤器热力计算表
序号
名称
符号
单位
计算公式或数据来源
数据
1
入口烟温
θ'
。
C
见低温过热器热力计算表
670
2
入口烟焓
H'
kJ/kg
见低温过热器热力计算表
6253.22
3
出口烟气温度
θ"
。
C
先估后校
510
4
出口烟焓
H"
kJ/kg
查烟气焓温表
4787.852
5
漏风系数
Δa
查空气平衡表
0.04
6
对流换热量
Qd
kJ/kg
φ（H'-H"+ΔaH0lk）
1455.607
7
炉膛辐射换热量
Qfl
kJ/kg
见炉膛热力计算表
10814.945
8
凝渣管对流吸热量
Qdn
kJ/kg
见凝渣管热力计算表
515.93
9
高温过热器对流吸热量
Qdgr1
kJ/kg
见高温过热器热力计算表
1452
10
低温过热器对流吸热量
Qdgr2
kJ/kg
见低温过热器热力计算表
1142.83
11
减温水带走热量
Δhjw
kJ/kg
见低温过热器热力计算表
27.1147
12
省煤器后工质总吸热量
ΣQ
kJ/kg
Qfl+Qdnz+Qdgr1+Qdgr2
13925.7
13
锅炉出口蒸汽焓
h"gr
kJ/kg
见高温过热器热力计算表
3162.14
14
省煤器出口水焓
h"sm
kJ/kg
D（h"gr+Δhjw）/Dgs-BjΣQ/Dgs
980.31
15
饱和水焓
hbs
kJ/kg
查汽水特性表
1080
16
饱和水温度
tbs
。
C
查汽水特性表
248
17
假想出口水温
tjx
。
C
tbs+（h"sm-hbs）/2
198.16
18
汽化潜热
r
kJ/kg
查汽水性质表
1740
19
省煤器沸腾度
x
%
100（h"sm-hbs）/r
未沸腾
20
省煤器入口处水焓
h'sm
kJ/kg
h"sm-BjQd/Dsm
729.42
21
省煤器入口水温
t'sm
。
C
查汽水性质表
171
22
烟气平均温度
θpj
。
C
0.5（θ'+θ"）
590
23
平均水温
tpj
。
C
0.5（t'+t"）
184.58
24
平均传热温差
Δt
。
C
θpj-tpj
405.42
25
烟气容积
vy
m3/kg
见烟气特性表
6.189
26
烟气流速
wy
m/s
（BjVy/3600Ay）*（θ+273）/273
5.8821
27
水蒸气容积份额
rH2O
见烟气特性表
0.06904
28
烟气侧对流放热系数
ad
W/（m2。
C）
aoCzCsCt
52.34
29
三原子气体份额
r
见烟气特性表
0.2129
30
三原子气体辐射减弱系数
kq
1/（mMPa）
10*[（0.78+1.6rH2O）/sqrt（10prS）-0.1]*（1-0.37T/1000）
29.7683
31
乘积
kqr
1/（mMPa）
kqr
6.33625
32
灰粒辐射减弱系数
kh
1/（mMPa）
55900/（Tdh）^（2/3）
111.543
33
飞灰浓度
μg
kg/kg
见烟气特性表
0.04092
34
乘积
khμg
khμg
4.56395
35
气体介质总辐射减弱系数
k
1/（mMPa）
kqr+khμg
10.9002
36
乘积
kps
kps
0.202927
37
烟气黑度
a
查资料附录图Ⅱ
0.18366
38
灰污壁温度
th
。
C
tpj+60
244.579
39
辐射放热系数
af
W/（mMPa）
aa0
14.32565
40
烟气侧对流放热系数
a1
W/（m2。
C）
ξ（af+ad）
66.6649
41
灰污系数
ε
m2。
C/W
CdChε0+Δε
0.0058
42
对流传热系数
K
W/（m2。
C）
a1/（1+εa1）
48.1524
43
对流换热量
Qd
kJ/kg
3.6*KΔtS/Bj
1274.18
44
计算误差检查
ΔQ
%
10.464
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