锅炉原理课件第十章对流受热面传热计算(二)

第十章对流受热面传热计算1对流传热的特点1.就对流传热本身而言考虑温度的影响考虑气流速度的影响2.同时需考虑管间烟气的辐射影响3.靠近炉膛出口的受热面，需考虑直接接受炉内辐射传热的影响（下一章：半辐射式受热面）第一节对流传热计算的基本公式2对流传热计算的基本任务设计计算：已知对流受热面的吸热量，求该受热面的结构尺寸。校核计算：已知受热面的结构尺寸，校核该受热面的进出口参数。第一节对流传热计算的基本公式3第三节传热系数一、管式承压受热面传热系数

忽略金属管壁的热阻和不计管内结垢6第三节传热系数燃用固体燃料时，错列布置的横向冲刷光管管束（可用于省煤器），其灰层热阻用灰污系数考虑

其余情况下采用热有效系数（）法计算受热面的传热系数管内为水、汽水混合物或超临界压力以上的过热蒸汽，可简化为

7第三节传热系数二、扩展表面式承压受热面传热系数外表面扩展式受热面较多地采用鳍片式和肋片式（一般用于省煤器以强化烟气侧的传热），按烟气侧全部表面积计算传热系数。 f为鳍片或肋片效率；hs为鳍片管或肋片管的受热面效率。8第三节传热系数三、空气预热器传热系数采用受热面的利用系数来综合考虑灰分的污染、气流对受热面冲刷的不完善等的影响。

管式空气预热器回转式空气预热器

x1、x2分别为烟气、空气流通截面积份额。9第四节放热系数放热系数计算涉及：烟气对管壁的放热系数1和管壁对受热介质的放热系数2。烟气对管壁的放热系数1，一般包括烟气的对流放热系数c和管间烟气容积的辐射放热系数r。影响对流放热系数的因素气流流速温度管子尺寸管束冲刷方式管束布置方式物性参数10第四节放热系数由于影响因素很多，工程上是应用相似理论来进行分析得出放热系数公式，对于锅炉各受热面，烟气、空气、蒸汽、水等介质的流动均为强迫流动。在不考虑自然对流影响的情况下，稳定对流放热具有下列关系：一、光管对流受热面的对流放热系数1.（烟气）横向冲刷顺列管束错列管束11第四节放热系数2.纵向冲刷（蒸汽和管式空气预热器中的介质）超临界水和蒸汽的放热系数[公式10-39，10-40]二、扩张受热面的对流放热系数（用于省煤器）三、回转式空气预热器的对流放热系数定性尺寸：蓄热板的当量直径（表10-7）；定性温度：进出口流体均温。 C取决于蓄热板的型式。12第四节放热系数四、辐射放热系数

烟气和灰污壁面之间的热交换qR，应为多次吸收和反射的结果。为简化起见，仅考虑一次吸收的能量，但用加大壁面黑度的办法来对多次吸收进行补偿。把壁面黑度取为实测灰污壁面黑度2与绝对黑体的黑度之间的平均值即，(2

+1)/20.9，这样，烟气辐射放热系数（适合于含灰气流）13第四节放热系数烟气黑度介质的吸收减弱系数辐射层有效厚度14第四节放热系数灰污表面温度

对墙式受热面和对流过热器 对省煤器对于入口烟温’>400℃的省煤器，取T＝60℃，当’<400℃时值可相应减小，但不低于T＝25℃。15第五节污染系数、热有效系数、利用系数和鳍(肋)片效率在对流受热面的传热计算中，用来表示受热面的灰污程度有三种系数：一、污染系数二、热有效系数三、利用系数四、鳍（肋）片效率（图10-12）16第六节对流受热面的面积、介质流速、流通截面积和附加受热面一、对流受热面的面积

当管式受热面按平壁公式计算传热系数时，为减少误差，应按下述原则确定受热面的面积H：当壁面两侧的放热系数相差悬殊时，取放热系数较小一侧的管子表面积作为计算受热面积。当管子壁面两侧的放热系数同属一个数量级，相差不大时，则取相应于管子平均直径的面积作为计算受热面积。17第六节对流受热面的面积、介质流速、流通截面积和附加受热面一、对流受热面的面积

过热器、再热器和省煤器：H=管子外表面积管式空预器：H=烟气侧和空气侧的平均表面积再生式空预器：H=2×蓄热板面积附加受热面：H=炉墙面积×角系数（膜式壁角系数为1.0）18第六节对流受热面的面积、介质流速、流通截面积和附加受热面二、介质流速和流通截面积介质流速烟气空气蒸汽流通截面积管内介质流动管外烟气横向冲刷烟道截面变化时取几何平均19第六节对流受热面的面积、介质流速、流通截面积和附加受热面三、回转式空气预热器的受热面积、流通截面积和当量直径蓄热板的受热面积Fa：可安装蓄热板的有效面积，Fa=nrfa（fa查表10-6）F：蓄热板的面积密度（表10-7）h：蓄热板的高度流通截面积蓄热板的当量直径（根据板型查表10-7）：20第六节对流受热面的面积、介质流速、流通截面积和附加受热面四、附加受热面的计算附加受热面的面积＜主受热面的5%，不用单独计算，而把它包括在内部介质与它串联的主受热面中去计算。附加受热面的面积≥主受热面的5%，则需要单独计算。附加受热面的传热系数，均取与主受热面相同。

：21炉膛传热计算的基本步骤一、对流受热面传热计算的基本步骤已知：受热面的结构尺寸，进口烟气温度，进口工质温度。求：出口的烟气温度，出口工质温度，以及受热面的吸热量。22炉膛传热计算的基本步骤由基本的结构尺寸求计算受热面积H，烟气的流通截面F，

工质的流通截面f，有效辐射层厚度S。假定烟气的出口温度”，求出口烟气焓I”。求出烟气的对流放热量Qcre，若吸收炉膛的辐射传热，则需

求出吸收炉膛的辐射热Qr。由Qcre=Qcab，求出工质的出口焓I”，并查得温度t”。求平均传热温压Δt求烟气流速wg、工质流速w求烟气侧的对流放热系数1求工质侧的对流放热系数223炉膛传热计算的基本步骤求烟气黑度1求灰污壁温T2求烟气侧辐射放热系数r根据燃料种类、受热面布置选取污染系数、热有效系数、利用系数求传热系数K求对流传热量Qctr校核则计算满足要求,否则重新假设烟气出口温度（第2步）计算。24对流传热计算的三个基本公式；空气预热器的放热、吸热公式和漏风的影响；传热温压的计算及其条件;传热系数的定义和各主要受热面计算时传热系数公式的具体形式;对流放热系数和烟气辐射放热系数的计算；污染系数、热有效系数和利用系数的意义和应用;各种对流受热面面积的计算；扩展受热面的传热计算及其特点。本章小结25对承压受热面，漏风的焓取冷空气焓。管式空气预热器（漏风焓按进出口空气平均温度计算）回转式空气预热器（分冷、热段）采用烟气挡板时平行烟道内受热面烟气对流放热量26工质对流吸热量基本计算公式（过、再热器和省煤器）靠近炉膛受热面（吸热量包括吸收炉膛和屏空间的辐射热，但只在屏后第一级对流受热面计算时考虑）过热器之间设喷水减温时，计算考虑喷水导致的各级蒸汽流量和蒸汽进、出口温度（焓值）的变化27工质对流吸热量基本计算公式（空气预热器）带热风再循环空预器28传热温压顺流和逆流传热温压29污染系数定义适用于固体燃料错列布置管束，用经验式计算或查图30热有效系数定义适用于燃用固体燃