余热锅炉系统工作原理及技术特点.docx

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余热锅炉系统工作原理及技术特点

余热锅炉系统工作原理及技术特点

中国锅炉网资讯栏目

§1概论

一、简述

在燃气轮机内做功后排出的燃气,仍具有比较高的温度,一般在540℃左右,利用这部分气体的热能,可以提高整个装置的热效率。

通常是利用此热量加热水,使水变成蒸汽。

蒸汽可以用来推动蒸汽轮机一发电机,也可用于生产过程的加热或供生活取暖用。

对于稠油的油田可以用蒸汽直接注入油井中,以提高采油量。

根据不同的蒸汽用途,要求有相应的蒸汽压力和蒸汽温度,也就需要不同参数的产汽设备。

利用燃气轮机排气的热量来产汽的设备,称为“热回收蒸汽发生器”,表明回收了排气的热量,用英文字母HRSG来表示。

我国习惯上称为“余热锅炉,本文也采用“余热锅炉”的名称,并把燃气轮机的排气简称为“烟气”。

“余热锅炉”通常是没有燃烧器的,如果需要高压高温的蒸汽,可以在“余热锅炉”内装一个附加燃烧器。

通过燃料的燃烧使整个烟气温度升高,能够产生高参数的蒸汽。

例如某余热锅炉不装燃烧器时,入口烟气温度为500℃,装设附加燃烧器后,可使入口烟气温度达到756℃。

蒸汽的压力可以从4MPa升到10MPa,蒸汽的温度可以从450℃升到510℃,蒸汽可以供高温高压汽轮机用,从而增加了电功率输出。

目前我国油田进口的余热锅炉的蒸汽参数有:

4MPa配450℃及1.4MPa配195℃(饱和蒸汽)。

前者供给中压汽轮机来发电,后者可以供生产或供生活取暖用。

注:

关于多种余热锅炉,余热锅炉利用燃气轮机排气的方式,补燃问题。

二、余热锅炉的组成

(一)蒸汽的生产过程

图19-1是一台余热锅炉的结构示意图,从图中可以看出产汽的过程。

图19-1强制循环余热锅炉

(注意蒸发器为顺流布置,即管束流向自下而上,以免上下弯头处积汽。

从燃气轮机出口的烟气,经烟道到余热锅炉入口,烟气自下而上流动,流经过热器、两组蒸发器和省煤器,最后排入烟囱。

排烟温度约为150-180℃,烟气温度从540℃降到排烟温度,所放出的热量用来使水变成蒸汽。

进入余热锅炉的给水,其温度约为105℃左右,先进入上部的省煤器,水在省煤器内吸收热量使水温上升,水温升到略低于汽包压力下的饱和温度,就离开省煤器进入汽包。

进入汽包的水与汽包内的饱和水混合后,沿汽包下方的下降管到循环泵,水在循环泵中压力升高,分别进入两组蒸发器,在蒸发器内的水吸热开始产汽,通常是只有一部份水变成汽,所以在蒸发器管内流动的是汽水混合物。

汽水混合物离开蒸发器进入汽包上部。

在汽包内装有汽水分离设备,可以把汽和水分开,水落到汽包内水空间,而蒸汽从汽包顶部出来到过热器。

在过热器内吸收热量,使饱和蒸汽变成过热蒸汽。

根据产汽过程有三个阶段,对应的应该要有三个受热面,即省煤器、蒸发器和过热器。

如果不需要过热蒸汽,只需要饱和蒸汽,可以不装过热器。

(二)余热锅炉的型式

1、强制循环余热锅炉

图19-1所示的余热锅炉就是强制循环余热锅炉。

从汽包下部出来的水经一台循环泵后,进入蒸发器,是靠循环泵产生的动力使水循环的,称为“强制循环余热锅炉”。

其特点是;各受热面组件的管子是水平的,受热面之间是沿高度方向布置,可节省地面的面积,并使出口处的烟囱高度缩短。

但在运行中需要循环泵,使运行复杂,增加维修费用。

目前油田进口的余热锅炉,多数采用此种型式。

2.自然循环余热锅炉

图19-2是一自然循环余热锅炉,全部受热面组件的管子是垂直的。

给水进入省煤器吸热后,进入汽包。

汽包有下降管与蒸发部的下联箱相连,下降管位于烟道外面,不吸收烟气的热量。

汽包还与蒸发器的上联箱相连。

直立管簇吸收烟气的热量。

当水吸收烟气热量就有部份水变成蒸汽,由于蒸汽的密度比水的密度要小得多,所以直立管内汽和水混合物的平均密度要小于下降管中水的密度,两者密度差形成了水的循环。

也就是说:

不吸热的下降管内的水比较重,向下流动。

直立管内的汽水混合物向上流动,形成连续产汽过程。

此时进入蒸发器的水不是靠循环泵的动力,而是靠流体的密度差而流动,这种余热锅炉称为“自然循环余热锅炉”。

其特点是:

省去循环泵,使运行和维修简单。

但各受热面是沿水平方向布置,占地面积大,在排烟处所需烟囱的高度要高。

图2自然循环余热锅炉

本文主要介绍“强制循环余热锅炉”。

(注:

一般来说,余热锅炉的循环方式有5种:

单压,双压无再热,双压再热,三压无再热,三压再热。

(三)余热锅炉的布置

图19-3是强制循环余热锅炉的布置图,包括余热锅炉本体受热面及烟道系统,其特点如下:

图19-3余热锅炉布置图

1.烟气系统

从燃气轮机出来的高温烟气有两路出口,一路进人余热锅炉,从主烟囱排人大气,另一路进入旁路烟囱排人大气。

每路烟道上都装有挡板,共有三个挡板,主烟道上的挡板称“主挡板”,旁路烟道上的档板称“旁路档板”,主烟囱处的档板称“烟囱挡板”,各挡板是配合使用的。

燃气轮机工作而余热锅炉不工作,要开启旁路挡板,关闭主挡板。

燃气轮机与余热锅炉同时工作,要关闭旁路挡板,开启主挡板。

另一方面为调节余热锅炉的产汽量,主挡板和旁路挡板可以部份开启或部份关闭,挡板调节的内容见后。

余热锅炉工作时,应该开启烟囱挡板。

当余热锅炉短时间停炉,可以关闭烟囱挡板,以防止余热锅炉内的热量损失。

因为余热锅炉内温度比较高,周围冷空气可以进入余热锅炉,形成自然对流将热量带走,关闭烟囱挡板就能防止外界气流进入余热锅炉,以保存热量,准备随时起动余热锅炉。

如果余热锅炉要停炉检修,希望冷却速度快些,可以开启烟囱挡板。

水平烟道经过一个90?

转弯接头与余热锅炉相连,这个转弯接头是经制造厂试验研究后确定的,其形状尺寸必须要保证转弯后的气流分布均匀,均匀的气流能够使得烟气放热也均匀,管内水或汽的吸热也均匀,否则会使一些管子吸热多而另一些管子吸热少,这对余热锅炉的安全运行是不利的。

主烟道和旁路烟道都装有膨胀节,这是由于烟道受热后要伸长,会对烟道的支架产生热应力。

采用膨胀节能吸收烟道的伸长量,可以减小热应力。

2.汽包

汽包是用悬吊的方式来固定,悬吊在伸出的悬臂框架上,悬臂框架与省煤器的框架相接。

采用悬吊方式可以使汽包有足够的挠性,因汽包下部有下降管,上部有省煤器进水管、蒸发器的汽水混合物引入管以及饱和蒸汽引出管等,当这些连接管受热膨胀时,都会对设备产生附加应力,现在汽包用挠性支架,能减少对设备产生附加应力。

3.组件的装配

整个余热锅炉分成几个大组件,每个大组件在制造厂组装好后装运。

在现场直接安装,这样大大缩短安装工期。

这些增加有:

烟囱,膨胀节,90?

转弯段,支承框架,汽包,烟道,挡板,烟囱缩口,过热

器,蒸发器I和II,省煤器,旁路烟道及其挡板和膨胀节等。

1内壁2外壁

3保温层4连接螺栓

5法兰6法兰螺栓

有热烟气流过的组件均装有管箱板,管箱板上有法兰。

图19-4示出了上下拉杆组件管箱板的连接方式。

考虑到减少散热损失,保证运行人员安全,管箱板由金属板与保温层组成。

与高温烟气接触的内壁采用耐热合金钢板,外壁采用碳钢板。

两金属那边之间是矿物纤维保温层,外壁和内壁用螺栓连接,螺栓预先焊在外壁钢板的内侧,在内壁相应位置处预先冲孔眼,孔的直径要比螺栓直径大,多余的孔隙量可以允许内壁和外壁有相对移动。

这是因为内壁和外壁的温度不同,材料不同,受热后的膨胀伸长量也不同,所以两壁之间会有相对移动。

外壁上焊有加强框架,可保证管箱板的强度和刚度,外壁的两端焊有法兰,可以用来连接组件。

图19-4

烟气在余热锅炉中自下而上流动,烟温逐渐降低,所以管箱板的保温层厚度也可减薄,省煤器出口的烟气温度不超过200℃,可以直接用碳钢的钢板制造烟道,来代替管箱板。

(四)受热面组件的特点

受热面组件指的是省煤器、蒸发器和过热器,分别组成四个组件,其结构型式基本上是相同的。

只有管子直径及有关尺寸略有不问,各组件由管组、联箱、管箱板和支吊架组成,现分别叙述之。

1.管组

图5受热面组件装配

A准备管子,锉坡口B焊接弯头及连接直管C装支吊架D支吊架装顶板和底板

每个受热面组件的管组包括几十根管子,管子是带肋片的,组成水平蛇行管,见图19-5。

肋片管是用一定厚度(1mm)和一定宽度(12-20mm)的薄钢带绕在光管外壁上,绕的型式采用螺旋线。

薄钢带是用电阻焊与光管外壁相接的,使钢带与管外壁紧密结合,保证传热效果好。

图19-5表示了整个受热面组件的装配过程,二根直的助片管用一个180?

弯头连接,连接方式采用焊接,最后组成一根水平蛇行管,几十根并联的蛇行管可以组成一个管组。

2.支吊架

采用“蜂窝状”吊架,用两块凸凹板可以组成一个“蜂窝状”吊架,凸凹的形状是一个等六边形,像蜂窝的形状,所以称“蜂窝状”吊架。

图19-5C中表示出一根水平蛇行管的吊架,如果管子沿水平方向很长,需要多装吊架,大约每隔一米需一个吊架。

如果并联的管子数目是30根,在同一距离上就有30个吊架,采用吊架顶板和底板可以将此30个吊架组合起来,最后如图19-5D中表示的一个大的坚固的管组。

顶板用13~19mm厚的碳钢钢板制造,能够承受管组的重量。

管子的肋片部份和支架板接触,肋片外形是圆的,而支架板形状是六角形,除了接触点以外,两者之间有足够的空隙,吊架本身又有挠性,可以微微移动。

所以当管子受热而膨胀时,不易被吊架卡住,同时管壁不会被磨损。

这种型式的吊架对于联箱也是有好处的,因为管组的进口联箱和出口联箱都是固定不动的,采用这种吊架,管子膨胀伸长是自由的,能减少膨胀热应力作用到联箱上。

3.联箱

在整个管组和吊架装配后,最后安装联箱,省煤器和过热器的进出口联箱型式是相同的。

而蒸发器的联箱的型式常常是不同的。

进口联箱的直径要小于出口联箱的直径,这是因为蒸发器入口是水而出口是汽水混合物。

4.特点

组成的水平蛇行管的两端可以自由伸长。

从图19-1中可以看到全部弯头都在高温烟道以外,表明焊缝不和高温烟气接触。

这种受热面结构对快速起动有利。

所以余热锅炉能够随着燃气轮机快速起动。

受热面的管子采用肋片管,可以增加传热量,反过来说,在传热量相同的情况下,可以减小受热面,使余热锅炉体积小,布置紧凑。

所以目前不论是水平蛇行管或直立式管都趋向于采用肋片管。

例如:

省煤器中每公斤水需吸收热量314KJ。

如果采用光管,需0.497米长的管子,如果采用同管径的肋片管。

只需0.05米的管子;显然后者可以缩小尺寸。

从传热的观点来分析,要提高传热量,就要减小传热的总热阻。

余热锅炉管子外面流的是烟气,管内流的是水或汽或汽水混合物,前者的热阻远远大于后者,相差几十倍~几百倍,所以就要从管外侧想办法来改善传热,最有效的措施就是增加管外侧表面积,也就是采用管外加肋片的肋片管。

§2受热面的设计计算

余热锅炉的产汽过程是通过省煤器、蒸发器及过热器来实现的。

也就是通过管子把管外烟气的热量传给管内的流体(水或汽)。

在运行中,如果省煤器和蒸发器传过的热量少,那么蒸汽产量少,蒸汽压力低。

如果过热器传过热量少,“就使蒸汽出口温度低。

另外,受热面处在高温烟气下工作,管内流体的流动情况会影响管子金属温度,也就是影响管子强度,由此可见,这三个受热面直接影响余热锅炉运行的安全性和经济性。

从事锅炉运行的人员要了解产汽过程特点及传热的基本知识,才能分析运行中出现的事故以及蒸汽参数调节的问题。

本节重点介绍传热及汽水两相流问题。

一、热量计算公式

每个受热面有三个热量计算公式,一个是烟气放出的热量、一个是管内流体吸收的热量,一个是传过去的热量。

这三个热量是相等的,人们用热平衡方程式来表示前二个热量,用传热方程式来表示后一个热量,现分别叙述之。

(一)热平衡方程式

烟气经过某受热面所放出的热量,扣除散到周围的散热量,就是烟气的有效放热量,公式如下:

Qp=?

V(I’-I’’)J/s或W

(1)

式中:

Qp一烟气有效放热量;

?

一保热系数,考虑散热量的影响,通常取0.98~0.99;

V一烟气流量kg/s;

I’一烟气进口焓,J/kg;

I’’一烟气出口焓,J/kg。

管内流体在某受热面所吸收的热量,用下式表示:

Qw=G(i’’一i’)J/s或W

(2)

式中:

Qw一管内流体吸热量;

G一管内流体流量kg/s;

i’’一流体出口焓,J/kg;

i’一流体进口焓,J/kg。

热平衡方程式就是:

Qp=Qw

通常写成?

V(I’-I’’)=G(i’’一i’)(3)

分析(3)式,可以看到烟气侧改变任何一个物理量的大小,都影响管内流体的吸热量,也就是影响管内流体的物理量的大小。

例如:

燃气轮机降负荷,烟气量V减少,如果烟气的进口和出口焓不变,整个烟气放热量减少。

此时管内流体吸热量要减少,如果流体的流量G不变,进口流体焓i’不变,那么流体的出口焓i’’就要减小。

同样的理由,改变烟气焓也会影响流体的出口焓。

对于省煤器和过热器来看,管内水或汽的流量G不随烟气放热量而变,只改变水或汽的出口焓,也就是改变流体的出口温度,而对蒸发器则不同,烟气放热量的变化会使蒸汽产量发生变化以及蒸汽压力发生变化,这些都是运行中需要重视的参数。

公式(3)中,烟气流量是随燃气轮机负荷而改变,烟气进口焓也与燃气轮机负荷有关,烟气的出口焓则与传热量大小有关,所以只有热平衡方程式还不能确定烟气放热量,还需要通过传热方程式来计算传热量,最后确定烟气放热量。

上面已提到,放热量和吸热量和传热量三者是相等的,如果传的热量少,烟气的放热量和流体吸热量都会随之减少,这说明传热量是很重要的,计算传热量采用传热方程式。

图6肋片管的尺寸符号图7受热面的温度分布(a)逆流(b)顺流

(二)传热方程式。

从“传热学”中知道传热方程式的基本形式是:

Q=K·?

t·AJ/s或W(4)

式中:

Q一传热量;

K一传热系数,W/(m2?

℃);

?

t一平均温差,℃;

A一管子的传热面积,m2。

传热系数K的计算复杂,见(四)节内容介绍。

1.肋片管子的传热面积计算

肋片管子的尺寸符号见图6。

管外壁的总传热面积包括肋片的表面积和无肋片区的管外壁面积。

令Af为肋片表面积,AWb为无肋片区的管外壁面积,每米管长的总面积A0=Af+AWb,m2/m。

(5)

(6)

式中:

n一每米长度上肋片的数目。

(注:

假定肋片端部绝热。

2.平均温差?

t的计算

受热面都是由多排的水平管圈组成,沿着管子长度各点的流体温度是逐渐变化的,同时对应的各点的烟气温度也是逐渐变化的,因此只能求出整个受热面的平均温差。

图7表示三种受热面烟气和管内流体的温度分布情况。

进入受热面的烟气温度为T1,经过放热后的烟气温度降到T2。

进入受热面的水(或汽)的温度为t1,吸热后温度升高,离开受热面时温度为t2。

图7中表示出(a)、(b)、(c)三种情形。

(a)表示热流体(烟气)与冷流体(水或汽)的流动方向是相反的,称为“逆流”。

两种流体的高温段位于受热面同一侧,低温段也位于受热面的另一侧。

从(a)上可以看到,被加热的冷流体的出口温度t2可以高于热流体的出口温度T2,此时,沿受热面的各处温度差(T—t)比较一致,其数值比较大。

这就是“逆流”布置的一个优点。

现在余热锅炉的省煤器和过热器是采用“逆流”布置,热烟气自下而上流动,水(或汽)自上而下流动。

(b)表示热流体与冷流体的流动方向是相同的,称为“顺流”,可以看到,冷流体的出口温度t2不能与热流体的出口温度T2相同,至少要保持一个差值即(T2-t2)>0。

同时沿受热面的温差(T-t)的变化大,开始温差大,后逐渐减小,整个受热面的温差的平均值比较小。

(c)表示冷流体温度没有变化,这种受热面就是蒸发器。

因为当水变成蒸汽的过程中,饱和温度是不变的。

不论采用“逆流”布置或“顺流”布置,其温差的数值是相同的。

所以余热锅炉的蒸发器可采用”“顺流”布置。

管子的平均温差用下列公式计算

(7)

式中:

?

td一热、冷流体温差的最大值;

?

tx一热、冷流体温差的最小值。

上述符号的意义表示在图7上。

公式(7)称为“对数平均温差”,是根据理想条件下推导出的。

理想条件包括:

单管、流体比热不变、对流换热系数不变。

而实际受热面是多管的,流体比热随温度而变化,对流换热系数也是在变化的,所以实际使用时,用修正系数进行修正,得到实际受热面的对数平均温差是?

?

t。

余热锅炉各受热面的蛇行管的弯曲数都超过四流程,所以修正系数?

接近1。

例题1:

已知省煤器进口水温是110℃,出口水温是180℃,烟气进口温度是230℃,出口温度降到185℃,试计算逆流及顺流布置时的对数平均温差。

解:

顺流布置时,?

td=230-110=120,?

tx=185-180=5

于是,

逆流布置时,?

tx=230-180=50,?

td=185-110=75

于是,

例题一的答案表明,顺流布置时,对数平均温差要小。

如果传过同样的热量,从公式(4)可以看出,需要的受热面的面积大,需增大72%左右,所以余热锅炉中采用逆流布置。

(三)肋片管的传热过程

1.清洁管壁面的传热过程

图8表示了肋片管的传热,假定金属壁面是清洁的,没有污垢层,可以认为传热有三个阶段,现分别叙述如下:

图8肋片管的传热

图9肋片效率Ef

(1)第一个阶段:

烟气对金属壁的传热。

烟气的温度是T,分别与肋片壁与管外壁接触,管外壁的温度是twb,肋片壁的温度是tx。

可以根据公式(4)的形式,分别写出传热量公式,Q1是传给助片壁的热量,Q2是传给管外壁的热量。

(8)

(9)

烟气总传热量

(10)

上式中的肋片壁温tx是一个平均温度值,距离管外壁近的肋片根部的温度接近管外壁温twb,而在肋片顶端处的温度要比管外壁温twb高,所以采用平均值。

tx的数值与以下物理量有关:

管外壁温度、管子尺寸、肋片尺寸、金属壁的导热系数、烟气的换热系数等。

经数字推导并加整理,得到助片效率Ef和系数B。

(11)

(12)

两者的关系Ef=f(B)示于图9中。

式中:

?

b—金属壁的导热系数,W/(m·℃)

?

1—烟气对壁的换热系数W/(m2·℃)。

其余符号见图6及图8所示。

肋片效率Ef的物理意义表明金属本身的热阻的影响。

从公式(11)中可以看到,当金属有热阻时,tx大于twb,Ef是一个小于1的数值。

在理想情况下,金属没有热阻,tx等于twb,肋片效率Ef=1。

将(11)公式中的(T—tx)代人公式(10)中,得到第一阶段传热量为:

(13)

(2)第二个阶段:

从管外壁到管内壁的传热量为:

(14)

式中:

b—管壁厚度,m;

tnb—管内壁温度,℃;

Ab——用平均直径计算的管子平均面积,m2。

(3)第三个阶段:

从管内壁到管内流体的传热量为:

(15)

式中:

?

2—管内流体的换热系数,W/(m2·℃);

Anb-管内壁面积,m2

t——管内流体的平均温度,℃。

在稳定传热过程中,上述的三个阶段的传热量是相等的,得到Q=QI=QI=QIII,将各Q值代入后,加以整理,得到

根据

得到

(16)

可以写成公式(4)的通用形式,

(17)

式中:

A0—肋片、管外壁总面积,A0=Af+Awb;

?

t—对数平均温差,℃

K—总传热系数,W/(m2·℃)。

其计算见(四)节内容

2.壁面有污垢的传热过程

图(10)表示有污垢时的传热,由于污垢层的热阻大,使管外壁温twb降低,依此类推,最终使冷流体的温度降低,达不到预定的加热温度。

当余热锅炉受热面存有污垢时,就有此现象产生,污垢厚度越厚,此现象越严重。

污垢层的传热量可按照公式(14)的形式

工程上直接用污垢系数来表示污垢层的热阻。

Rw表示外壁的污垢系数,Rw=brw/?

rw;Rn表示内壁的污垢系数,Rn=brn/?

rn。

考虑到污垢层比较薄,近似认为Aww=A0,Anw=Anb,九得到:

(18)

(19)

将以上两式与其他三项传热量合并后,得到:

(20)

比较公式(16)与公式(20),可以看出,由于等号左边增加了两项,使数值变大,等号右边的(T-t)的差值也变大,表示冷流体被加热的温度要降低,即余热锅炉产汽量或蒸汽出口温度均要降低,这说明受热面结垢对运行是不利的。

(四)肋片管的传热系数计算

将公式(20)写成通用形式:

得到传热系数:

(21)

上式第一项是烟气换热的热阻,第二项是烟气侧壁面的污垢热阻,第三项是金属管壁热阻,第四项是管内壁污垢热阻和管内流体换热的热阻。

计算传热系数K,首先要计算?

1、?

2、以及Rw、Rn、?

b。

现分别叙述如下。

1.金属管壁导热系数?

b。

对于碳钢的管材,当温度为20℃时,?

b=46W/(m·℃),随着温度升高而略有降低,当温度在100℃~200℃之间,?

b=40W/(m·℃)。

对于含铬钢管,当温度在400℃时,导热系数?

b=38W/(m·℃),过热器常采用铬钢来制造。

2.管外壁和管内壁的污垢系数

管外壁的污垢包括氧化膜及积灰,其污垢系数Rw随燃料气的性质而定,燃用天然气时,Rw可取0.00035m2·℃/W,燃用油时,Rw可取0.0008m2·℃/W

管内壁的污垢包括氧化膜及水垢,采用水处理的软化水作为锅炉给水时,污垢系数Rn可取0.0001~0.0002m2·℃/W。

当软化水质量不合格,水垢层厚度会变厚,使污垢系数随运行时间增加而增加。

所以要保证锅炉给水的质量。

3.烟气换热系数?

1

肋片管采用正三角形错列布置时,换热系数?

1可用布里格斯的实验公式。

(22)

式中:

Sf,Y,Df,Dw结构尺寸见图6;

Re-雷诺数,

Pr-普朗特数,

w-烟气在最小通流截面处的流速,m/s

?

-烟气密度,kg/m3

?

-烟气粘度(粘性系数),Pa?

s

cp-烟气定压比热,J/kg?

?

-烟气导热系数,W/m?

当肋片管的结构尺寸确定后,其余物理量都与烟气温度有关,其中烟气流速还与烟气流量有关。

通常烟气的换热系数?

1的数值范围是几十,所以其热阻大,是决定传热系数的主要因素,余热锅炉运行时的负荷变化也取决于烟气换热系数,例如,当烟气流量增加,烟气流速就增大,雷诺数Re增大,换热系数?

1就加大,传热系数K也变大,传热量增加,使余热锅炉的产汽量增加。

反之,烟气流量减少,换热系数也减小,传热量就少,产汽量也少。

注:

关于一般的传热计算,传热系数K,热阻,热阻中的关键项-烟气侧对流换热系数。

例题2:

已知某处烟气流速17m/s,温度375℃,当烟气(质量)流量不变,温度升高到450℃时,分析换热系数?

1的变化。

解:

按布里格斯的实验公式,计算结果如下:

温度℃

?

Pr

?

/?

w

Re

375

0.0489

0.702

57.4×10-6

17

296167Dw

450

0.0538

0.706

69.14×10-6

19

274391Dw

得:

?

450/?

375=1.043

注:

质量流量不变,通流面积不变,烟气的体积与绝对温度成正比,流速也就与绝对温度成正比,从而得到450℃时的速度。

?

,?

,或?

=?

/?

等一般可从工程手册上查到。

雷诺数和普朗特数可根据定义式计算,其中定压比热一般也

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