1、立式鍋殼鍋爐熱力計算本鍋爐是立式鍋殼蒸汽鍋爐，它是手工操作，燃燒方式為反燒，采用自然通風，計算依據：工業鍋爐設計計算方法標準進行計算。1、鍋爐規范鍋爐蒸發量 D 300 kg/h蒸汽壓力 Ps 0.4 MPa蒸汽溫度 ts 151 給水溫度 tf.w 20 2、燃料特性煤種：II類煙煤 (新汶)收到基：% Car 47.43 Sar 3.00Har 3.21 Aar 31.32Oar 6.57 Mar 7.6Nar 0.87 Var 42.84燃料的低位發熱量 Qnet.ar 18850 kJ/kg3、鍋爐各受熱面的漏風系數和空氣過剩系數序號受熱面入口處過量空氣系數a漏風系數a出口處過量空氣系

2、數a1爐膛1.32對流受熱面1.301.34、理論空氣量、煙氣理論容積的計算序號名稱符號單位計算公式結果1理論空氣量V0m3(標)/kg0.0889(Car+0.375Sar)+0.265Har-0.0333ar=0.0889×(47.43+0.375×3)+0.265××6.574.952RO2容積m3(標)/kg0.01866(Ca+0.375Sar)=0.01866×(47.43+0.375×3)0.913N2容積m3(標)/kg0.79V0+0.8 =0.79×4.95+0.8×3.924H2O容積m3(標

3、)/kg0.111Har+0.0124Mar+0.0161V0=0.111×3.21+0.0124×7.6+0.0161×4.950.535、各受熱面煙道中煙氣牲表序號名稱符號單位計算公式爐膛對流受熱面1平均過量空氣系數aav1.31.32實際水蒸汽容積m3(標)/kg+0.0161(aav-1) V00.5540.5543實際煙氣量Vgm3(標)/kg+(aav-1) V06.876.874RO2容積份額0.13250.13255H2O容積份額0.0810.0816三原子氣體容積份額rtri+0.2140.2146、焓溫表=0.9 m3/kg=3.92 m3/k

4、g=0.53 m3/kg /kJ/kgV0=4.95 m3/ kgI=+(a-1) /kJ/kgkg/m3kJ/kgkg/m3kJ/kg/Kg/m3kJ/kg/kJ/m3IkJ/kgA=1.3100170.0153129.6508.032150.579.765740.8132.4655.38939.114200357.5321.75259.91018.808304.5161.3851501.9266.41318.681909.524300558.8502.92392.01536.64462.7245.2312284.8402.71993.3652888.397001461.91315.7194

5、7.53714.21148.9608.9175638.827978.34842.5857073.468001704.91534.411093.64286.9121334.4707.2326528.551129.15589.0458222.4049001952.31757.071241.64867.0721526.1808.8337433.01282.36347.3859356.7510002203.51983.151391.75455.4641722.9913.1378351.81437.37114.63510508.2211002458.42212.561643.86443.6961925.

6、11020.3039676.61594.97894.75511677.5813002976.72679.031852.77262.582343.71242.16111183.771914.29475.2914056.1314003239.12915.192008.77874.12559.11356.312145.622076.2102777.215261.0815003503.13152.792166.08490.722779.01472.8713116.42238.911082.5616476.08816003768.83391.922324.59112.043001.81590.95414

7、094.92402.911894.3617701.10817004036.43632.762484.09737.283229.21711.47615081.52567.312708.1418934.3327、鍋爐熱平衡及燃料消耗量計算序號名稱符號單位計算公式或來源數據1鍋爐的輸入熱量QinkJ/kgQin=Qner。ar188502冷空氣溫度tl。a給定203理論冷空氣焓kJ/kgV0(Cq)a=4.95×132.4×0.2131.0764排煙溫度qex假定2305排煙熱焓IexkJ/kg根據qex及a=1.3查煙氣焓溫表2199.586固體不完全燃燒熱損失q4按表B4選取

8、107氣體不安全燃燒熱損失q3按表B4選取1.58排煙處過量空氣系數aex1.69排煙熱損失q2(Iexaex)(100q4)Qin(2349.69131.076×1.3)(10010)188509.6810鍋爐散熱面積F根據鍋爐結構定11.511散熱損失q54T以下選取表4-12.112灰渣漏煤與總灰量之比asl取用0.813灰渣熱焓(Cq)ashkJ/kgtsl=600 查表B8560.214灰渣物理熱損失q6=0.74515鍋爐總熱損失qq2+q3+q4+q5+q62416鍋爐熱效率100=10026.4457617飽和蒸汽焓kJ/kg由表B13，P=0.4 MPa，2748.

9、518飽和水溫度由表B13，P=0.4 MPa，151.8519飽和水焓kJ/kg由表B13，P=0.4 MPa，640.1020給水焓kJ/kg由表B14，P=0.4 Mpa，tf.w=2084.221汽化潛熱rkJ/kg由表B13，P=0.4 MPa，2108.422蒸汽濕度M%給定424鍋爐有效利用熱QefkJ/kg773989.225耗煤量Bkg/h54.0326計算耗煤量Bcalkg/h48.6327保熱系數0.978、爐膛結構特性計算序號名稱符號單位計算或數據來源數值爐膛周界面積計算1爐膛內壁周面積F1m21.482爐膛頂面積F2m20.7853水冷爐排下邊至固定爐面高度1m結構定

10、0.50754爐拱兩側弧長L結構定0.8595爐拱兩側弦長m結構定0.7576爐拱兩側通道高度2m結構定0.27157爐拱兩側側面積F3m2（L+）×2×10.87628爐拱保溫側面積F4m20.754×2×.27150.40949爐排面積Rm2因爐為圓式，所以同爐膛頂面積0.78510爐膛周界面積Ffulm2F1+ F2+ F3+ F4+ R4.02311水冷爐排下邊至固定爐面容積V1m30.39912水冷爐排下邊至出煙口截面積F5m2結構定0.09113水冷爐排下邊至出煙口容積V2m3F5×2×20.049414爐膛容積Vfulm

11、3V1+ V20.4484輻射受熱面計算1 爐膛有效輻射層厚度Sm0.449、爐膛熱力計算序號名稱符號單位計算或數據來源數值1鍋爐的輸入熱量QinkJ/kgQin=Qner。ar18850耗煤量Bkg/h查鍋爐熱平衡表54.03計算耗煤量Bcalkg/h查鍋爐熱平衡表48.63保熱系數查鍋爐熱平衡表0.97爐膛出口過量空氣系數1.3爐膛漏風系數0冷空氣溫度tl。a給定20理論冷空氣焓kJ/kgV0(Cq)a=4.95×132.4×0.2131.076空氣帶入 爐膛熱量kJ/kg170.399爐膛入爐熱量kJ/kg18550.2絕熱燃燒溫度a=1.3，查焓溫表1668絕熱燃燒

12、絕對溫度+2731941爐膛出口煙溫先假定，再校核850爐膛出口煙焓kJ/kga=1.3，查焓溫表8789.577爐膛出口絕對溫度K+2731123煙氣平均熱容量kJ/(kg)11.9323煙氣中水蒸汽容積份額查煙氣特性表0.063三原子氣體的容積份額查煙氣特性表0.171爐內介質壓力工業鍋爐設計計算辦法中5.3.1條0.1三原子氣體輻射減弱系數1/(mMPa)7.31每kg燃料的煙氣量Ggkg/ kg9.1煙氣帶走飛灰份額查表B40.2煙氣中的飛灰濃度kg/ kg0.007飛灰輻射減弱系數1/(mMPa)0.5023燃燒的修正系數C工業鍋爐設計計算辦法中5.3.2條0.153固體顆粒輻射減弱

13、系數1/(mMPa)+C0.66煙氣的輻射減弱系數1/(mMPa)+7.97火焰黑度0.0814爐膛爐膽壁黑度工業鍋爐設計計算辦法中5.3.3條0.8有效輻射受熱面的面積Hrm2Fful- F43.6136爐膛的水冷度1.116火床與爐墻的面積比0.242爐膛系統黑度0.265玻爾茨曼準則Bo0.129壁外灰污熱阻m2/W工業鍋爐設計計算辦法中5.4.1條2.58×10-3爐膛輻射面吸熱量kJ/kg9467.8飽和水狀態下絕對溫度Tt.w+273=151.85+273424.85輻射受熱面熱流密度W/m235.4×103系數m0.12計算值0.405無因次出口溫度查圖C80

14、.6爐膛出口煙絕對溫度K= 0.6×19411164爐膛出煙口溫度-273= 1164-273891爐膛出煙口焓kJ/kga=1.3，查焓溫表9254.659爐膛輻射放熱量QrkJ/kg=0.97×()9105.75燃燒面熱強度W/m2324.37×103燃燒室熱強度W/m3573×103輻射受熱面熱流密度W/m233.706×10310、對流受熱面結構計算序號名稱符號單位計算或數據來源數值爐膽對流受熱面 平均高度h1m m結構定1280爐膽頂內表面積S表m2查下料尺寸表，經計算1.3爐膽對流受熱面面積S1m2Dnh1+ S表5.4對流管直徑d

15、管m m結構定76對流管數量Z根結構定44對流管平均長度L1m m結構定960對流管受熱面面積S2m2d管L1×44=0.076×3.14159×0.96 ×4410.1沖天管直徑d沖m m結構定273鍋爐正常水位到爐膽頂距離L2m m結構定200鍋爐正常水位到爐膽頂受熱面面積S3m2d沖L2=0.273×3.14159×0.20.17爐拱兩側煙道換熱管有效長L3m m結構定0.96爐拱兩側煙道換熱管數量根結構定5爐拱兩側管換熱有效面積S4m2L32×0.30.96×0.076×3.14159×

16、5×0.30.66對流受熱面面積Hm2S1+ S2+ S3+ S415.33爐膽流通裁面積F60.785對流受熱面管所占縱截面積F7m3結構定0.18對流受熱面流通截面積m2F6- F70.424沖天管有效換段容積V1m30.012對流爐膽容積V2×h30.96對流管所占容積V3m3（0.076/2）2×3.14159×0.95×440.19對流受熱爐膽頂容積V4m3查表0.255對流受熱面總容積Vm3V2+ V2+V4 -V31.037對流受熱面面積m215.99煙氣有效輻射層厚度S1m0.233511、對流受熱面的熱力計算序號名稱符號單位計

17、算或數據來源數值進口煙溫爐膛計算出口溫度891進口煙焓kJ/kg爐膛計算出口焓9254.659出口煙溫先假定，后校核230出口煙焓kJ/kg查焓溫表2197.58煙氣側放熱量kJ/kg6854.37管內工質溫度t按，查水蒸汽表151.84最大溫差- t=891-151.85739.15最小溫差- t=230-151.8478.15平均溫壓t294.19煙氣計算溫度t+t=151.85+294.19446.04煙氣流通截面積Fm2查對流受熱面結構計算表0.4煙氣流速m/s0.611修正系數Cs由圖C14 ，1.26修正系數Cz由圖C141煙氣中水蒸汽容積份額查煙氣特性表0.081平均溫度t平44

18、6.04運動黏度系數m/s查表B964.79×10-6導熱系數W/(m)查表B96.1×10-2普朗特數Pr查表B90.631橫向沖刷錯列管條件對流放熱系數W/(m2)15.81管間有效輻射層厚度S2m0.122管壁積灰層表面溫度t+t=151.84+60211.84條件輻射放熱系數W/(m2)查圖C1846三原子氣體的容積份額查煙氣特性表0.214三原子氣體總分壓力p=0.188×0.10.0214三原子氣體輻射減弱系數1/(mMPa)9.973有效輻射厚度SmS1+S20.2335+0.1220.36煙氣黑度1-0.303輻射放熱系數W/(m2)14.24對流放熱系數W/