清华大学热能工程教学课件-第8章-锅炉热力计算方法

第八章锅炉热计算方法及其设计配置，8.1热计算任务和计算顺序8.2锅炉设计时的基本参数的选择8.3锅炉整体外形配置的选择8.4锅炉参数对受热面配置的影响8.5燃料(固体)的性质对受热面配置的影响，8.1热计算任务和计算顺序，设计是产品生产的第一工序，设计是产品性能设计锅炉：确定锅炉的型号，并确定各部件的结构和尺寸。 在设计新锅炉时，要求安全可靠的技术先进节约金属制造简单有效地保护节能环境。 调查研究方案的运算和比较。 热计算是锅炉设计中最主要的计算新锅炉设计时的热计算被称为设计热计算，规定：蒸汽参数：供水参数：排放量：燃料特性：制粉系统计算数据：微粉炭的温度/湿度微粉炭空气混合物总量从一次风量干燥燃料中提取出的排烟量制粉系统的漏风量： 烟道各部分的排烟/空气/水/蒸汽的速度在汽水流动的各转移点的水/蒸汽的焓确定：各受热面的结构尺寸。选定、设计计算是在额定负荷下，用指定燃料进行的，但在固定结构下，锅炉在其他负荷下，或者在燃烧用非设计燃料下，为了推定锅炉的工作特性，进行了校正热计算。 目的：估计锅炉非设计条件下的热参数和经济指标要求改进锅炉结构的措施为辅助设备的选择和其他计算提供原始资料。 结构数据的变化：负载、燃料、运行状况、部分受热面结构的确定：温度：受热面边界的水温/气温/气温/烟温锅炉效率、燃料消耗量速度：水/蒸汽/空气/烟供给：锅炉图纸对照条件下的锅炉参数和燃料特性、设计/对照计算比较：计算原理基本相同，计算时根据在计算方法中，锅炉整体校准计算比设计计算复杂。 因为未知数太多：各受热面之间的烟温、内部工学温度未知，而且未知，计算事先假定，用逐次近似法完成。 锅炉热计算步骤：列原始数据空气量/烟量/空气焓/排烟焓计算烟特性表/排烟焓温度表热平衡计算：确定各热损失，b受热面计算：沿排烟的流动制作主要的计算数据的明细表，8.2锅炉设计时的基本参数的选择， 8.2.1排烟温度的选择8.2.2热空气温度的选择8.2.3炉膛出口排烟温度的选择经济性原则：受热面成本(特别是钢材价格) -制造费用燃料价格-运转费用辅机的工厂消耗电力：煤炭量和受热面排烟侧电阻安全性原则(工作的可靠性：避免低温腐蚀和灰堵塞)。 从经济性的角度来看，最经济的排烟温度的决定：、影响排烟温度的决定的因素： (1)=0.7-0.9=f (燃料的性质-M )，卡卡卡卡卡卡卡卡卡卡卡卡卡卡卡卡卡卡卡卡卡卡卡6 (2)左右。 (3)左右。 从(4)、安全性的观点出发，最经济的排烟温度如果满足低温腐蚀和防止灰堵塞的方法之一：tb 酸露点tb120-150的话就会变高。 实际上，要求tb 水露点(35-65)即可。 容易满足安全性的不是经济排烟温度的决定因素，而是主要考虑经济性条件。 小容量锅炉(d75t/h )排烟温度，规则：水分大，高蒸发量小，高，大容量锅炉(D75t/h )排烟温度，规则：水分大，高，高。 在高的时候，再提高一点，8.2.2热风温度的选择，一般炉子：保证燃料快速着火。如果燃料稳定燃烧的话，热风温度即使不太高，也能保持液体炉渣炉：高温，顺利地形成炉渣或炉渣，水分高的燃料：因为需要制粉系统，所以要选择高度，8.2.3炉膛出口烟温，(1)防止对流热面炉渣。 固体燃料：受炉渣条件的限制。 烟的温度过高炉渣管壁温度变高炉渣变得严重烟道堵塞的炉渣管束或过热器本身的前部变薄了几列的情况下：设为t2-t1100、(t2-100)。 相对于一般的煤种为8815； 为1050-1100。 进入密集对流管束时：约50。 在炉膛出口配置屏幕式受热面时：(t1-50)或(t2-150)。无炉渣煤，1250； 一般炉渣炭，1200； 强结渣炭和页岩，1100。 t1:变形温度t2:软化温度t3:熔解温度：(2)技术经济比较技术经济条件辐射受热面和对流受热面的金属消耗量和总成本。=1200-1400以上：固体燃料锅炉受对流受热面的炉渣形成条件限制，无炉渣煤可以采用高值。 重油锅炉产生炉渣的可能性很低，可以选择较高的值，但考虑到高温对流过热器会产生炉渣和高温腐蚀，所以不怎么使用。 气体燃料锅炉没有炉渣条件的限制，可以根据最经济的条件选择，但必须注意高温对流过热器的管壁温度状况。 8.3锅炉整体外形配置的选择，原则：工作可靠，成本低：锅炉本身，连接现场建筑和管道等金属材料消耗少，检查和操作方便。 8.3.1低压低温的小容量锅炉大多没有空气预热器，有时也不装省炭器，燃煤的是使用火床炉和燃料的液体和气体燃料，这种锅炉尽量小型化，占有空间少。 容量极小时：立式筒型(水管和气管)和卧式多回气管等配置方式很多。 6-20t/h的小容量锅炉： DZL、SZL、SHL、DHL等炉型，8.3.2是中参数中容量以上的锅炉有过热器(再热器)、节煤器、空气预热器等部件，形成整体，锅炉的配置外形有多种形式。 很多配置方式-”型、“o”型的配置优点：排烟口在下，辅助设备设置在地面上的框架和现场低的尾部烟道气流向下，容易吹灰，自生吹灰作用为逆流形式的锅炉与汽轮机的连接配管系统所消耗的金属为适度的“o”型的配置缺点600t/h以上的锅炉，如果采用旋风燃烧器，尾部对流受热面的配置困难，(热风温度高的情况下)有水平的烟道，锅炉框架复杂，转向室不能充分利用。 为了缩小占地面积，减少水平迁移烟道，可以采用没有中间走廊的“R”型的配置。、8.4蒸汽参数对受热面配置的影响，BA线饱和水比焓CA线干饱和蒸汽比焓DE线过热蒸汽比焓BC线供水比焓Qsm加热热Qzf蒸发热Qgr过热热a点-临界点， 工程吸热分配比率8.4.1对低压小容量锅炉： Qgr=0-203360过热器和对流过热器Qzf=803360水冷壁锅炉管束Qsm203360铸铁省炭器， 8.4.2对中参数锅炉Qgr=19.83360对流过热器Qzf=62.63360水冷壁冷凝器管束Qsm=17.63360沸腾省煤器空气预热器8.4.3高参数锅炉Qgr=29.83360对流过热器屏式过热器Qzf=49.83360水冷预热器8.4.4超高参数的带中间再热锅炉Qgr=29.9/17.43360对流过热器顶棚过热器出口面板式过热器前面板式过热器再热器Qzf=31.43360水冷壁Qsm=21.节煤器空气预热器8.4.5亚临界参数具有中间加热的锅炉q 18.93360对流过热器顶部过热器出口面板式过热器前面板过热器辐射过热器Qzf=27.83360水冷壁(两面) Qsm=20.63360节煤器空气预热器，8.5燃料(固体)的性质对受热面配置的影响发热量、水分、灰分、挥发成分和硫成分、8.5.1燃料发热量的影响、运行中的使上、Vy也、Wy都，而且Qtgr是。 为了将tgr维持在额定值，必须增加节炭器：本来就不沸腾，如果有可能接近或沸腾，那么沸腾度就增加了。 trk将。 上，所以q2。8.5.2灰分(a )的影响，(1)磨损a影响磨损程度，应根据a采用不同的结构特性和Wy。 对于省煤器和空预器，最佳Wy多取决于经济流速。 相对于过热器，Wy是根据磨损极限流速选定的，但在高温区域灰粒柔软，磨损轻，Wy稍高。 因此，在a的差不太大的情况下，有可能采用相同的受热面结构和Wy，根据磨损状况而采用防磨损装置。 当灰分差异不大时，从磨损来看，虽然对受热面的配置有影响，但影响很小。 8.5.2灰分(a )的影响，(2)会影响灰的堆积，还会影响热传递，例如对升华灰多的燃料，特别是液态排渣炉，对流受热面的灰很严重，受热面的配置面积多少有些燃料、灰分，但如果具备相应的吹灰装置，在设计受热面时，会有其影响(3)影响炉膛出口烟温灰分特性的温度影响炉膛出口温度的选择，因此会影响受热面的配置。 8.5.3硫成分(s )的影响，s远少于其他成分，对Vy的影响不大，主要影响tl。 根据s不同，应该选择低温受热面结构。 对于多硫燃料，解决低温腐蚀是不合算的。 如果需要，可以采取其他措施来应对低温腐蚀而不考虑这个因素。 s对受热面的配置的影响很小，或仅影响最终段的受热面的构造。 8.5.4挥发成分(v )的影响、挥发成分影响燃烧，燃烧影响受热面的配置。 (1)影响VLDD220t/h:v的差不大的话，就不考虑对炉膛容积的影响。 (2)考虑到影响炉膛形状的着火和易燃性，炉膛的高度不同。 (3)对流受热面的配置v不同时，采用不同的影响和Vl，影响对流受热面的配置。 8.5.5水分的影响、水分换算是综合特性。 在Mar的情况下，Mzs、arqnet、ar的情况下，Mzs、ar、B、是被送入炉膛的全水分，因此，Mzs、ar反映进入炉膛的全水分。 8.5.5水分的影响、