有机仍靥EM锅炉(燃煤导热油炉)热力计算书

1、序号名称符号单位计算公式及数字来源数值设计参数1额定供热量QMW13.95(10A4kcal/h)12002介质额定循环量Vm3/s0.2191m3/h789 介质进出口温度计克1介质出口温度t2c3352介质进口温度tl假设后校成3073介质平均温度tpjtpj=(tl+t2)/2321.054介质种类DOWTHERM-A5介质平均温度下比热Cpj查表2.8096介质平均温度下密度plkg/m3查表802.897介质吸热量QikwQj=Cpj*m*AtCpj*V*pl*(t2-tl)14051.38设计额定供热量QikwQ1=1OOO*Q13958.7OW(Q-Q1)/Q1W1%成立9计算介

2、质进口温度tijtlj=t2-Ql/(Cpj*V*pl)307.28三.燃料燃烧计算燃煤种类：山东良庄（II类烟煤）1燃料成分Cy46.55Hy3.06Oy6.11Sy1.94Ny0.86Ay32.48Wy92燃料低位发热值QdwkJ/kg176713理论空气量VONmVkgV0=0.0889(Cy+0.375Sy)+0.265(Hy-0.126Oy)4.8094理论烟气量Vco20NmVkgVco20=1.866Cy/1000.868Vso20Nm'/kgVso2()=0.7SW1000.013VRo20Nm'/kgVRo20=Vc020+Vs0200.882VN20Nm3/

3、kgVN20=0.79V0+0.008Ny3.806VH2oONm3/kgVH2o0=0. 111 Hy+0.0124Wy+0.0161V0+1 .24Gzq0.528辐射段惬气焰温表计算5辐射段空气过剩系数a输入1.56实际空气量VNmVkgV=a*V07.2147实际烟气量Vco2NmVkgVco2=Vco200.868Vso2Nm'/kgVco2=Vso200.013序号名称符号单位计算公式及数字来源数值VRo2NmVkgVRo2=Vco2+Vso20.882VN2Nm'/kgVN2=VN20+0.79(a-1 )V05.706VH2oNmVkgVH2o=VH2o0+0.

4、01 61(a-l)V00.567Vo2Nm'/kgVo2=0.21(a-l)V00.5058烟气总量VyNm3/kgVy=VCO2+VSO2+VN2+VH2O+VO27.669烟气体积百分比CO2%VC02/VyX100%11.338SO2%VS02/VyX100%0.177RO2%VR02/VyX100%11.515N2%N2/VyX100%74.488H2O%VH20/VyX100%7.40302%V02/VyX100%6.592E%(RO2+N2+H2O+O2)%10010辐射段烟气焰温表对流段烟气培温表计算11对流段漏风系数ad输入0.112对流段实际空气量VNm'/

5、kgV=(a+ad)xV07.69513实际烟气量Vco2NmVkgVco2=Vco200.868Vso2Nm'/kgVco2=Vso200.013VRo2Nm3/kgVRo2=Vco2+Vso20.882VN2Nm3/kgVN2=VN204-0.79(a-1 )V06.086VH2oNm3/kgVH2o=VH2o0+0.0161(a-l)V00.574Vo2Nm'/kgVo2=0.21(a-l)V00.60614烟气总量VyNm'/kgVyd=VCO2+VSO2+VN2+VH2O+VO28.14915烟气体积百分比CO2%VC02/VydX100%10.658SO2%

6、VS02/VydX100%0.166RO2%VR02/VydX100%10.825N2%N2/VydX 100%74.684H2O%VH20/VydX100%7.05302%V02/VydX100%7.436X%(RO2+N2+H2O+O2)%10016对流段烟气熔温表热力平衡计算冷空气温度tckr20冷空气平均比热ClkkJ/(Nm3/C)查表1.32冷空气给IlkkJ/kgIlk=a*VO*Clk*tlk177.77热空气温度trk输入120热空气平均比热CrkkJ/(Nm3/C)查表1.3256热空气给IrkkJ/kgIrk=a*VO*Crk*trk1071.15入炉燃料温度tm输入20

7、序号名称符号单位计算公式及数字来源数值烟煤平均比热CmkJ/(kg.)Cm=L091.09燃料带入的熠值ImkJ/kglm=Cm*tm21.8锅炉输入热量QrkJ/kgQr=Qdw+Im+Qwl17692.8炉体排烟温度tpy假设后效垓333.09炉体排烟结IpykJ/kg查培温表3785.86炉体排雉热损q2%q2=apy-Ilk-Ilkd)/Qr*IOO19.21气体未完全燃烧热损q3%一般情况假设0.5固体未完全燃烧热损q4%一般情况假设5散热损失q5%一般情况假设1炉渣及其它热损q6%-一般情况假设1锅炉效率n%100-q2-q3-q4-q5-q673.29实际燃料消耗量Bkg/sB=

8、Ql/(T*Qr)1.0763计算燃料消耗量Bjkg/sBj=(l-q4/IOO)*B0.9902炉子的保温系数VV=t)/ (r)+q5/(H-Qlky/Ql)0.974Qlky=Qky*BJ入炉热量QLkJ/kgQL=Qr*(l 00-q3-q4-q6)/(l 00-18488.2理论燃烧温度t°C查表1522.38五.辐射室传热计算结构参数辐射容积VIm3yi=fn*fl2*fhfA2*(4-7t)105.94辐射室水冷壁附加面积F(im264辐射室水冷壁面积Flm2Fl=fh(K*2*fr+2*(fll+fl2-2*fr)+fciyx-1-Ffj174.03辐射受热面当量平面

9、面积DLHm2273.366有效受热面积Hfyxm2Hfyx=is*H' ns=1.0273.36福射段出口烟温tpl先假设，后校核（校核值）782.67福射段出口烟燃1P1kJ/kg查培温表8876.29烟气平均热容量VckJ/kg.从 tm 到 tp 1 区间内 Vc=(01-Ip l)/(tm-tp I)12.99烟气有效辐射层厚度smS=3.6*V1/F11.9131炉膛容积热负荷qvkw/m3qv=B*Qdw/Vl179.52三原子气体辐射减弱系 数*rqKq*rql/(MPa*m)Kq=(l-0.37*Tp 1 /1000)*(0.78+1.6rH20)/(rq*P*S*1

10、0)5-0.1)*rq*101.55其中 Tpl =ip 1+273rq=rRO2+rH2O P=0.1MPa飞灰辐射减弱系数*UfhKflUfliI/(MPa*m)Kfh*Ufli=43850*py/(t3A2*dfhA2(l/3)*ufh0.8221碳黑粒子辐射减弱系数Kthl/(MPa*m)Kth=kj*xl*x20.153火焰发光部分黑度afgafg= 1 -0A(<kq+kth+kfh*ufh)*p*s0.3757火焰黑度ahah=afjg （燃固体燃料）03757盘管部分水冷壁有效角 系数Xp顺排密贴排列1序号名称符号单位计算公式及数字来源数值炉顶部分水冷壁有效角 系数Xd顺

11、排有隙排列0.95污染系数层燃煤0.6水冷壁平均热有效系数T0.5237炉膛黑度alal=(ah+(l-ah)*p)/(l -(1 -ah)( 1 -%)(1 -p)0.6051燃烧器火焰经验系数M表64锅炉手册层燃煤0.52炉膛辐射出口温度t3ct3=Tm/(M*(5.67*10A(-H)*al*TFZTmapBFVc)八 0.6+1)-273781.25辐射段出口烟焰13kJ/kg查表8858.82对流段传热计算1对流室进口烟气温度t3t3781.252对流室进口烟气熔13kJ/kg查燧温表8858.823对流室出口烟气温度t4查培温表得t4333.094对流室出口烟气焰14kJ/kgI4

12、=(Irk-Ilk)/y+Ipy3785.865对流I室介质进口温度tlC307.1对流II室介质进口温度tr307.16对流I室介质出口温度t2322.3对流II室介质出口温度t21310.57对流I室逆流大温差AtlAtl=t31-t2458.94对流I室逆流小温差At2At2=t41-t1109.838对流n室顺流大温差Atl'tr=t32-tr106.39对流n室顺流小温差At2'CAt2'=t42-t2,25.999对流I室平均温差AtCAt=(Atl-At2)/ln(Atl/At2)243.66对流II室平均温差Af七At'=(Atr-At2'

13、;)/ln(At 17At2')56.9310对流段结构参数第对流空热平衡计算a.对流段蛇管排列形式顺列b.烟气平均流通面积Fy一2 m2.56c.管束横向相对节距6161=Sl/dl1.57d.管束纵向相对节距6262=S2/dl2.89e.换热面积有效对流换热面积系数Cyx0.85有效对流换热面积H2 mDLDH=d*n*Ldl*n*Cyx310.511烟气有效辐射层厚度SmS=0.9*d*(4/7t*61*62-1)0.164812烟气平均温度Opj0pj=(t 1 +t2)/2+At599.0913烟气平均流速Wym/sNWy=Bj*Vy/Fy*(Gpj+273)/27310.

14、0414烟气横向冲刷adkw/(m2*)ad=ah*Cs|eCz*Cw0.0766管束对流放热系数15三原子气体辐射减弱系 数kq1/MPakq= 10*(0.78+ 1.6rH2o)/sqr(rq*P*S*l 0)-O.l)*(l-O.37*Tpy/lOOO)*rq6.7921Tpy=t4+27316烟气黑度ayay-SQkq.p.S)0.121617受热面积灰层表面温度tbtb=tpj+Ath374.7序号名称符号单位计算公式及数字来源数值Ath=60燃煤18福射换热系数afkw/(m2*)af5.1*10A(-ll)*ay*TA3*(l-(Tb/T)A4)/(1-Tb/T)0.0111其

15、中 Tb=tb+273 ,Tpj=9pj+27319综合传热系数kkw/(m2*)k=(ad+af)*g0.057V=0.55旬.65燃烟褐煤取0.620第一对流室对流面吸热 量QcrnkJ/kgQcm=k*Ai*h/Bj4361.98第一.二对流室界面烟 气温度416.9第i对流室热平衡计算a.对流段蛇管排列形式顺列b.烟气平均流通面积Fym21.9c.管束:横向相对节距6161=Sl/dl1.57d.管束纵向相对节距6262=S2/dl2.89e.换热面积有效对流换热面积系数Cyx0.85对流室有效对流换热面 积H2 mDLDH=d*7r*Ldl*n*Cyx228.3121烟气有效辐射层厚

16、度SmS=0.9*d*(4/jt*61*62-1)0.1648第二对流室进口烟气温 度416.9第二对流室出口烟气温 度33322烟气平均温度Opj0pj=(tl+t2)/2+At375.0123烟气平均流速Wym/sWWy=Bj*Vy/Fy*(9pj+273)/27310.0424烟气横向冲刷adkw/(m2*r)ad=ah*Cs*Cz*Cw0.078管束对流放热系数25三原子气体辐射减弱系 数kq1/MPakq= 10*(0.78+ 1.6rH2o)/sqr(rq*P*S * 10)-0.1)*(1 -0.37*Tpy/1000)*rq7.2165Tpy=t4+27326烟气黑度ayay=

17、l-eA(- kq*P*S)0.130427受热面积灰层表面温度tbtb=tpj+Ath368.81Ath=60燃煤28辐射换热系数afkw/(m2*)af=5.1*10A(-ll)*ay*TA3*(l-(Tb/T)A4)/(1-Tb/T)0.0071其中 Tb=tb+273,Tpj=0pj+27329综合传热系数kkw/(m2*)k=(ad+af)*V0.0553W=0.55Y).65燃烟褐煤取0.630第二对流室对流面吸热 量QcrwkJ/kgQcrw=k*At*h/Bj726.97631整个对流室对流面吸热 量QcrkJ/kgQcr=Qcrn+Qcrw5088.96序号名称符号单位计算公

18、式及数字来源数值32换热平衡方程烟气侧放 热量QphkJ/kgQph=y*(l-q4/l 00)*(I3+Ilkd-(l+ad/a)*I4)5085.65校核AQ%AQ=(Qph-Qcr)/Qph* 100% < 1 %因此，出口烟温tpy是合 适的.辐射室吸热量QfkwQf|/*(QL-I3)*Bj9295.66辐射段热流密度玻kw/m2qf=Qf/Hfyx34对流室吸热量QpkwQp=Qph*Bj5035.92对流室热流密度qpkw/m2qp=Qp/Hdyx934炉子总吸热量QkwQ=Qf+Qp14331.6校核整个炉子热力计算 的误差AQkJ/kgAQ=Qr/(l-Q4/l 00)

19、*巾 100-(Q 件 Qp)/Bj-0.06|AQ|/Qr*100%=0相对误差符合要求，计 算合理.炉子吸热量与设计热负 荷接近，因此，木计算结果符合 要求.炉内介质阻力计算计算条件1循环流量Vm3/s0.2191(m3/h)7892炉管结构形式福射段炉管(<pn)8根无缝钢管并联辅射段单根炉管长FUDLmFUDL辐射段单圈K*圈数十顶盘管单程长140对流段盘管区段数：2单区段对流区盘管118根无缝钢管并联对流段单根蛇管长DLDLm453辐射段炉管内径面积LGJMm2F=K/4(d-2c)/1000)A20.007694对流段炉管内径面积SGJMm2F=7t/4(d,-2c'

20、)/1000)A20.00085介质出口温度t2c3356介质进口温度tl307.287介质平均温度tpjtpj=(tl+/2321.1418介质平均密度PPjkg/m3查表802.897二.炉管内介质流速计算辐射段盘管介质流速FUDWm/sFUDW=V/(FUDGU*F)3.558对流段蛇管介质流速DLDWm/sDLDW=V/(DLDGU*SGJM)2.309无缝钢管粗糙度Kmm0.08辐射段流体摩擦阻力系 数£X=l/(4*(lg3.7*d)A2)0.018序号名称符号单位计算公式及数字来源数值辐射段折算摩擦阻力系 数X0XO=Vd0.188对流段流体摩擦阻力系 数X入 =l/(

21、4*(lg17*d/k)A2)0.024对流段折算摩擦阻力系 数X0XO=X/d0.777盘管急剧转弯阻力系数1.75盘管入口阻力系数夕0.7盘管出口阻力系数2.618盘管折弯总阻力系数&pz3.14蛇管折弯总阻力系数&SZ9.34l.l+0.9nA2(dg/dj)A4幅射段盘管阻力PfPaP4(入 0*FUDL+&NV+5+gpz+2*p pj*9.81*FUDWA2/(2g)Mpa0.2051对流段蛇管阻力PsPaPs=(人 0*DLDL+&Nw+5+&sz+f)*p pj*9.81*DLDWA2/(2g)MPa0.116介质管内流动阻力PMPa0.

22、321介质进出口位能损失HwnMPa0.025介质进出口总阻力损失PMPa0.346辐射段介质流速（国标,2)FUDWm/s3.558对流段介质流速（国标>1.5）DLDWm/s2.309介质膜温度计算已知条件1介质出口温度t23352介质出口运动粘度Vc2 mm /s查表0.2463介质出口温度下的Pr数Pr查表6.054介质出口温度下密度pckg/m3查表788.255介质出口温度下导热系 数Xm2/s查表7.8E-056辐射受热面热流密度qfkw/m2查表34.00447辐射段炉管介质流速Wnm/s3.5589二.膜温计算1介质膜温度tw假设后校核（自动迭代）342.82膜温下运动

23、粘度Vwm2/s2.4E-073膜温下介质密度pwkg/m3779.894幅射段管内径DnmmDn=(d-2c)/1000995出口温度介质膜温度下 介质之粘度比Vc/Vw=(r c*pc)/(Vw*pw)1.03576管长与管内径比Ln/Dn»601414.147雷诺数ReRe=Wn*Dn/Vc14264708系数f78f/8=( 1.82*lgRe-1.64)A(-2)/80.0013序号名称符号单位计算公式及数字来源数值9努谢尔特数NuNu=(f78)*Re*Pr/(l.O7+12.7(f/8)A0.5*(PrA(2/3)-l)*(Vc/Vw)A0.115485.6910对流换热系数akw/(m2*)a=Nu*A/Dn4.363611介质膜温度tw'七tw,=qa+t2f342.79tw'与介质膜假设温度tw相差0.02C因 此，介质膜温度可定为342.81炉本体内烟气阻力计算己知参数1单位燃料烟气量VyNmVkg8.14962空气过剩系数a1.53烟气重度Vnkg/Nm3Vn=(44Vco2+64Vso2+28VN2+18VH2o +32Vo2)/2241.