热水锅炉设计论文

热水锅炉设计论文内容摘要：

，辐射受热面的热流密度高于对流受热面的热流密度，而在 1000～ 1100℃ 时，两者的热流密度相接近。 考虑到辐射受热面面积的计算方法和对流受热面面积的不同，从节约受热面面积的角度看，炉膛出口烟气温度高一点好。 如果炉膛出口烟气温度降到 900℃ 以下，既浪费燃料，又浪费钢材。 因些，将炉膛出口烟气温度定的过低是不 经济的。 但为了避免融熔灰渣在受热面上结渣，炉膛出口烟气温度应低与灰的变形温度，一般情况下，对于链条炉，要求出口温度在900～ 1100℃ 的范围内。 设计（论文） 15 （ 2）排烟温度 排烟温度直接决定排烟热损失，对锅炉的效率有很大的影响。 排烟温度并不是越低越好，由于烟温的降低，传热的温差就要减少，传同样多的热量所需的受热面积就要增多，金属耗量增大，同时，烟气流通阻力也增大，风机耗电也多。 所以，排烟温度应取决于技术经济分析，取决于合理的传热温差。 通常设计的的工业锅炉其排烟温度取为 160～ 200℃。 设计（论文） 16 4 热水锅炉的热力计算 [11][12] 水作为热水锅炉的工质，从水进入锅炉到出锅炉成为热水，其在锅炉中吸取的热量，主要是在省煤器、锅炉管束、炉膛水冷壁中吸取。 燃烧计算 锅炉受热面的过量空气系数及漏风系数 过量空气系数  、漏风系数  见表。 表 锅炉受热面的过量空气系数及漏风系数 序号 锅炉受热面 入口过量空气系数 漏风系数 出口过量空气系数 39。 a a 39。 39。 a 1 炉膛 1． 40 0． 10 2 锅炉管束 1． 55 0． 10 3 省煤器 1． 65 0． 10 4 空气预热器 1. 75 0. 10 理论空气量、理论烟气量的计算 理论空气量、理论烟气容积的计算见表。 表 理论空气量、理论烟气量的计算 序号 名称 符号 单位 计算公式 结果 1 理论空气量 0kV 3 /Nm kg 0 .0 8 8 9 ( 0 .3 7 5 )0 .2 6 5 0 .3 3 3yyCSHO 2 三原子气体容积 2ROV 3 /Nm kg 0 .0 1 8 6 6 ( 0 .3 7 5 )0 .0 1 8 6 6 (5 6 0 .3 7 5 * 1)yyCS 3 理论氮气容积 02NV 3 /Nm kg 00 .7 9 0 .8 * 1000 .7 9 * 5 .5 3 9 0 .0 8 * 1ykNV  4 理论水蒸气容积 0 2HOV 3 /Nm kg 00. 11 1 0. 01 24 0. .1 61yy kH W V 设计（论文） 17 各受热面烟道中烟气特性表 表 各受热面烟道中烟气特性 名称 符号 单位 计算公式 炉膛 锅炉 管束 省煤器 空气预热器 平均过量空气系数 pja 39。 2 yaa 实际水蒸汽容积 2HOV 3 /Nm kg 20 161( 1)HOpj kVaV 烟气总容积 yV 3 /Nm kg 2 2 200( 1)RO N H Opj kV V VaV RO 2 容积份额 2ROr 2 /RO yVV H 2 O 容积份额 2HOr 2 /HO yVV 三原子气体总份额 qr 22RO H Orr 设计（论文） 18 设计（论文） 19 锅炉热平衡及燃料消耗量计算 [13] 锅炉热平衡及燃料消耗量计算见表 表 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 依 据 数 值 1 燃料地位发热值 parQ , kJ/kg 给定 18840 2 冷空气温度 lkt ℃ 设计给定 20 3 冷空气理论热焓 0lkH kJ/kg lklk ctV )(0 128 4 排烟温度 py kJ/kg 设计给定 180 5 设计给定 pyH kJ/kg 根据 py 查烟气温焓 (表 5) 2354 6 固体不完全燃烧热损失 4q % 按教材表 42 选取 10 7 气体不完全燃烧热损失 3q % 按教材表 42 选取 1 8 排烟热损失 2q % )100( 4,0 qQ II pn e tar lkpypy   9 散热损失 5q % 查教材表 34 10 灰渣漏煤比 lmhz 按教材表 42 取用 11 灰渣的焓 hzct)( kJ/kg 100hzt ℃查教材表 210 560 12 灰渣物理热损失 6q % pararhzlmhz Q Act,)( 13 锅炉总热效率 q % 2q + 3q + 4q + 5q + 6q 14 锅炉热效率  % 100 q 15 给水焓 gsi kJ/kg 按 100gst ℃查水蒸气性质表 419 16 锅炉排污率 pwP % 取 值 5 17 锅炉有效利用热 glQ kJ/h )(10)(10 33 gspwepwgsgqe iiDPiiD  47541100 18 燃料消耗量 B kg/h 100, pargl 3310 19 计算燃料消耗量 jB kg/h )1001( 4qB  2979 20 保热系数  551 qq 设计（论文） 20 锅炉炉膛热力计算 [14] 炉膛结构特性 （ 1）标高计算见图 图 炉膛结构各点标高示意图 （ 2）炉膛包覆面积见图 侧墙 A=25802631=6787980= 2m B=（ +2580） 158=395198= 2m C=（ 2322+2631） 1152=2852928= 2m D=12212322=2815362= 2m E=[438+（ 1221+164+158） ] 638=631939= 2m F=300300=90000= 2m G=（ 1140+600） 3795=3301650= 2m cqF =++++++= 2m 后墙 600mm= AB = 223 7 9 5 (1 1 4 0 6 0 0 )=3833=，见 图 39。 BC=309/sin15=1194= 设计（论文） 21 39。 BB=12211152=69= CD =2580= hqF =(++++) = 2m 图 炉膛部分结构示意图 前、顶墙 438300=138= HI =638/cos60o = ，见 图 FG =158/cos45o = GH =1152164158= EF =2580158= ED =158+2631= qqF =（ +++++） 3= 2m 炉壁总面积 bzF =2+25+22= 2m (3)炉排有效面积 3795+2322+638=6755= R=2= 2m 设计（论文） 22 图 炉膛部分结构示意图 (4)炉膛容积 oqF == 2m (5)炉膛有效辐射受热面 前顶 DE+EF=2631+158+2423=（曝光） （ 1275+831+224+2423+2789） 5211= （覆盖耐火涂料层） S=205， d=51， e=， n=23（根）， S/d=， e/d= 查线算图 , 1xx 1qH =（ 231） = 2m 2qH =（ 231） 1= 2m ,  ∴ qH =+= 2m 后墙 DC+CB+ 39。 BB =2580+1194+81= AB= S=205， d=51， e=， n=23（根）， S/d=， e/d= 查线算图 , 1xx 设计（论文） 23 ∴ 1hH =（ 231） = 2m 2hH =（ 231） 1= 2m ,  hH =+= 2m 图 前、顶墙示意图 侧墙水冷壁 ① =26312580=6787980= 2m ② =（ 2423+2580） 1 58=395237= 2m ③ =（ 2322+2631） 152=2852928= 2m ④ =23321221=2835162= 2m 由 S=165， d=51， e=65， S/d=， e/d=65/51= 得 1x =， 2x =1 ∴ 1oH =（ ++） = 2m 2oH =1= 2m ,  oH =+= 2m 设计（论文） 24 H =++2= 2m (6)炉膛平均热有效系数 1 = H / 3bF =(7)炉膛有效辐射层厚度 /llS V F =（ +） = (8)燃烧面与炉墙面积之比 / bzRF = 设计（论文） 25 炉膛的热力计算 表 炉膛的热力计算 序号 名称 符号 单位 算式或依据 结果 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 燃料低位发热值 燃料消耗量 计算燃料消耗量 保热系数 炉膛出口过量空气系数 炉膛漏风系数 冷空气焓 空气带入炉内热量 炉膛有效放热量 理论燃烧温度 理论燃烧绝对温度 炉膛出口烟温 炉膛出口烟焓 炉膛出口绝对温度 烟气平均热容量 三原子气体的容积份额 三原子气体总分压力 炉膛有效辐射层厚度 三原子气体辐射力 三原子气体辐射减弱系数 烟气密度 烟气灰粒平均直径 ydwQ 39。 B 39。 jB  l △ l olkI kQ lQ 1l 1lT l lI lT ()pjVC qr qp S qPS qqkr y hd /kJkg /kgs /kgs /kJkg /kJkg /kJkg C k C /kJkg k /kJkg ℃ MPa m MPa m 1/MPam 3/kgmN m 燃料特性 /3600B /3600jB 锅炉热平衡计算 设计给定 见表 设计给定 见表 设计给定 △ l olkI =128 3 4 641001001 0 0 1 1 0 0 .6 71 8 8 4 0 1 2 .81 0 0 1 0yd w kq q qq      l = 查温度焓表 1l +273 先设定 ,后校核 l = 查温度焓表 l +273 /Q Q T Tl l ll l 烟气特性表2ROr+2HOr qrP= 炉膛结构 qPS = 取定值 取定值 18840 128 18503 1422 1695 1000 12554 1273 20 设计（论文） 26 续表 序号 名称 符号 单位 计算公式或依据 数值 23 24 25。