浅谈有关锅炉的校核计算

1、龙源期刊网 浅谈有关锅炉的校核计算作者：陈文远来源：科技创新导报2011年第14期摘 要:为了方便锅炉设计的计算,在这里浅谈了有关锅炉校核计算的事项,从煤的特性到锅炉的设计结构和外界等综合因素校锅炉参数。 关键词:锅炉校核计算参数因素综合 中图分类号:TK225 文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2011)05(b)-0108-01 1 引言 锅炉机组的热力计算,一般都从燃料的燃烧和热平衡计算开始,然后按烟气流向欧陆机组的各个受热面(炉膛、过热器等等)进行计算,锅炉热力计算分为设计计算和校核计算,两者计算方法差不多,其区别在于计算任务和所

2、求的数据不同。校核计算的任务是在给定的锅炉负荷和燃料特性的前提下,按锅炉机组已有的结构和尺寸,去确定各个受热面交界出的水温、汽温、空气和烟气温度、锅炉热效率、燃料消耗量以及空气和烟气的流量和流速。进行校核计算是为了估计锅炉机组按指定燃料运行的经济指标,寻求必需的改进锅炉结构的措施,选择辅助设备以及空气动力、水动力、壁温和强度等计算提供原始资料。 2 概述 对锅炉机组做校核计算时,不仅烟气的中间温度是未知数,而且排烟温度和热空气温度,有是连过热蒸汽的温度也是未知数。因此在计算时,上述温度需先假定,然后用渐进法去确定,所谓逐渐接近法就是当一个参数未知而用已知量直接求解又条件不足时,可以先假设一个目

3、标参数的值,将其带入进行运算。并求出另一参数的值。然后用求出的参数值对目标参量进行校核。如果误差合格,则假设值便可作为问题的解,而如果校核不合格,则应把进行校核时得到的目标参数值作为已知,重新代入计算,直到校核误差达到要求为止。根据锅炉基本结构和燃料特性(收到基、挥发分、灰熔点特性、可磨度、低位发热量),锅炉设计参数有锅炉额定蒸发量、过热蒸汽参数、汽包蒸汽压力、给水参数、排污率、排烟温度、与热空气温度、冷空气温度、空气中含水蒸气量。 3 设计步骤 第一步:进行锅炉热平衡计算,设定热空气温度,确定锅炉热效率,根据过热器出口焓、再热器进出口焓、给水焓以及蒸汽流量确定锅炉有效利用热以及燃料消耗量。

4、3.1 空气平衡 烟道(炉膛、凝渣管簇、高温省煤器、高温空气预热器、高温过热器、低温过热器、低温省煤器、低温空气预热器)各处空气系数(出口和入口)及各受热面的漏风系数(),空气预热器出口热空气的过量空气系数为:,为制粉系统漏风系数(以理论空气量为基础) 3.2 燃烧产物的体积及焓的计算 3.2.1理论空气量: 3.2.2理论氮容积 3.2.3三原子气体容积 3.2.4理论水蒸汽容积 3.3 燃烧产物的平均特性、热平衡及燃料消耗量和烟气焓温的计算可根据锅炉热力计算标准方法、焓温表等相关公式求出 第二步:进行炉膛热力计算,先确定炉膛各结构参数,假设炉膛出口烟温,由低位发热量和空气带入热量确定单位燃

5、料带入炉膛的热量从而确定理论燃烧温度,再由锅炉原理中选定参数计算出炉膛黑度和火焰黑度,计算出炉膛出口烟温,确定炉膛出口辐射热和炉膛热强度。 3.4 炉膛结构特性 由水冷壁、管节距、管中心与护墙距离、护墙面积、水冷壁辐射面积、炉膛容积、烟气辐射层有效厚度、燃烧器中心高度、炉膛出口高度等确定角系数、相对值等待求参数。 3.5 炉膛热力计算 给定冷空气温度,假定热空气温度和炉膛出口烟温,通过焓温表查出理论燃烧温度和炉膛出口烟焓,结合第一步中计算的数据求炉膛出口过量空气系数、炉膛漏风系数、制粉系统漏风系数、热空气焓、冷空气、空气预热器来热空气份额、空气进入炉膛的热量、燃料有效放热量。 第三步:进行后屏

6、过热器热力计算,确定结构参数后,先假设屏的出口烟温,进行屏的对流放热量和辐射放热量计算,再确定屏的进出口工质温度,算出屏的传热温压,然后再由烟气和工质的物理特性确定烟气侧和工质侧的放热系数,以计算出传热系数,最后进行屏的对流与传热量的校核。 3.6 凝渣管的传热计算 3.7 过热器的结构特性及换热计算(注意管束的布置方式,布置方式不同,管束横向节距和纵向节距也不同计算方法不同) 3.8 由高温过热器结构特性进行高温过热器传热计算 第四步:进行低温过热器热力计算,先假设出口烟温,进行对流放热量和辐射放热量的计算,然后计算出工质的进出口温度,确定传热温压,再根据低温过热器烟气和工质的物理特性确定烟

7、气侧和工质侧的放热系数,以计算出传热系数,进行低温过热器对流于传热量的校核。 第五步:进行高温过热器热力计算,先确定热段进口工质焓,计算出热段工质吸热量,确定辐射放热量和对流放热量,计算出高温过热器烟气的进出口温度,要求高温过热器和低温过热器出口烟气温度相差不能大于50,再确定传热温压,由和低温过热器相同的传热系数确定传热量,并与对流放热量进行比较分析确定如何增减受热面 3.9 省煤器结构特性、换热计算和空预器的热力计算 3.10 锅炉受热面的热量分配 主要包括:锅炉总有效吸热量、炉膛总传热量、凝渣管区域传热量、高温过热器区域传热量、低温过热器总传热量、省煤器总吸热量、空气预热器总热量和排烟温

8、度校核等。 第六步:对数据结果进行汇总,验证数据是否在假设和给定范围内,如果满足则假设成功,若不满足重新校核。 4 结语 在进行锅炉校核计算之前应考虑锅炉校核热力计算与设计热力计算之异同点。知道锅炉炉膛热力计算式,式中各项的意义和炉膛热力计算的步骤。炉膛黑度的计算,写出锅炉对流受热面的热力计算的基本方程式,考虑锅炉热力计算各受热面的允许计算误差。熟悉锅炉炉膛结构计算的基本内容,热平衡计算中,保温系数的获取,锅炉燃料消耗量和计算燃料消耗量的计算,水冷壁的角系数,炉顶过热器,过量空气系数等。在计算中各段受热面的过量空气系数的确定,锅炉炉膛出口烟温的估算,从哪几个方面进行考虑,结合所绘制的锅炉本体结构图,进行的热力校核计算的锅炉的基