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锅炉热力计算简介
热力计算简介 校核计算
校核计算是估计已有锅炉在非设计工况条件下的运行指标或者
改造后锅炉热力性能计算
计算任务：根据已有的锅炉各受热面结构参数及传热面积和热
力系统形式在锅炉参数，燃料种类或局部受热面面积发生变化 时，通过传热性能计算确定各个受热面交界处的水温、汽温、 烟温及空气温度的值，确定锅炉的热效率和燃料消耗量等。
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热力计算模型简介
工业锅炉特点 炉膛形式更多
层燃、室燃、沸腾燃烧、燃油燃气炉胆内燃烧等；
参数更低
一般提供低参数过热蒸汽，或者饱和蒸汽，或者供暖用热水；
主要的部件
炉膛，炉胆，凝渣管，燃尽室，对流过热器，对流管束，省煤
器，管式空预器，烟管；一般没有屏式过热器，省煤器空预器 布置比较简单；
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热力计算模型简介
热力系统模型的建立 软件的两条主线
烟气
用户按照烟气流程布置受热面，生成烟气侧连接关系
水、水蒸气、空气
根据用户输入的每个受热面入口节点和出口节点判断
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热力计算模型简介

热 力 计 算 模 型 的 建 立

热 力 计 算 流 程 图
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热力计算模型简介
热力计算模型的建立 系统热力参数初值的设定

对 流 受 热 面 计 算 流 程
假定烟气出口温度t1，按热平衡方程 计算烟气放热量QP 根据烟气和工质的进出口温度及相对流向，确 定两种介质平均温压、平均温度、平均流速 确定烟气侧的对流放热系数和辐射放热系数及工质侧 的对流放热系数，确定该部件的传热系数K 计算部件传热量Qc，通过 Qc计算得到出口烟温t2
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热力计算模型简介
热力系统模型的建立 锅炉部件的逻辑模型
FIIout
FIin 传热单元
FIout
FIIin
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热力计算模型简介
热力系统模型的建立 把锅炉视为若干个传热部件单元的集合，处于高温侧 的为烟气，低温侧的则是被烟气加热的水蒸气、水或 者空气，计算时按照烟气的流程方向依次对各传热单 元进行换热计算。 锅炉就分成了若干个独立的传热计算单元模块，对不 同的布置形式，只要改变模块之间的连接形式就能方 便的进行计算。 在工业锅炉热力系统中，一般仅有一路烟气与一路工 质（蒸汽、水和空气）进入换热的部件，如过热器、 省煤器、空气预热器等。
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软件功能及特点
软件使用方便 软件界面友好，操 作方便； 输入数据以Access 文件保存，计算结 果以Excel文件输 出，保存方便； 软件配有详细的帮 助文件，指导和演 示软件操作。
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软件功能及特点
可靠性强、准确性高 以先进的热力计算标准方法为计算依据：参考由国家 经贸委GEF中国高效工业锅炉项目办公室负责组织编 写的2002年出版的《工业锅炉设计计算方法》及西安 交通大学2000年出版的《燃油燃气锅炉》；
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锅炉热力计算简介
锅炉热力计算具有通用性差，计算模型复杂，计算过程复
杂等特点，现阶段各研究机构和锅炉厂家自行开发的热力 计算软件都有一定的局限性： 缺乏高度抽象和统一的热力计算模型； 开发技术比较落后，扩展性不强； 软件操作界面不够人性化； 工业锅炉具有炉型更加多样化，受热面布置形式更加灵活 等特点，开发一款具有一定通用性的工业锅炉热力计算软 件就具有十分显著的社会效益和经济效益。
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锅炉热力计算简介
对流受热面热力计算
K 1 1
1 2

1
其中，1 为烟气对管壁的放热系数， 1 con r 2 管壁对管内工质放热系数
受热面名称 过热器

备注 积灰少、冲刷好的受热面取上限
0.60～0.70
锅炉管束及钢管省煤器
空气预热器
0.55～0.65
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锅炉热力计算简介
层燃炉炉膛热力计算
Tav Tadi Tfurn
1 n
抛煤机炉取n=0.6，其它层燃炉取n=0.7
Tfur fur Tadi
1 fur k B0 m afur
p
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锅炉热力计算简介
工业锅炉热力计算软件介绍
西安交通大学 车得福教授课题组
提纲
1、锅炉热力计算简介
2、热力计算模型介绍 3、软件的功能及特点 4、软件的使用
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锅炉热力计算简介
热力计算在锅炉设计、改造及经济性预测方面有着极为
重要的作用，是锅炉设计中最重要、也是最复杂的技术 环节。 热力计算一般需要完成每个受热面部分的迭代循环和锅 炉整体的迭代循环。受热面循环是为了达到应有的精度 而进行的迭代计算，锅炉整体循环是当假设的排烟温度 与实际计算温度相差较大时，在假设排烟温度调整后重 新进行计算。 传统手工运算方式对设计人员经验要求很高，如果计算 时对一些参数假设不合理，为达到计算要求就必须进行 多次反复运算，造成运算量过大。目前，锅炉热力计算 通常都通过编制锅炉热力计算软件进行。
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软件功能及特点
软件适用范围广 软件针对工业锅炉，能够完成多种炉型（层燃炉、室 燃炉和燃油燃气锅壳式锅炉）的多种出口工质状态（ 过热蒸汽、饱和蒸汽、热水），多种燃料形式（煤、 石油、天然气）、多种受热面（光管、膜式管、鳍片 管、方形肋片管、圆形肋片管、螺旋肋片管、内插螺 旋麻花带和内插螺旋弹簧丝，钢管式省煤器、铸铁肋 片式省煤器等）和多种受热面冲刷形式（横向冲刷和 纵向冲刷、立式管式空预器和卧式管式空预器）等锅 炉的热力计算和设计。
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锅炉热力计算简介
对流受热面热力计算 方法：一般采用校核计算方法，对于两级过热器，先 计算的一级采用校核计算，后计算的一级采用设计计 算； 主要计算方程
KH t Qh,t Bcal
——诸多锅炉厂根据长期设计生产经验确定的修正系数
0 Qh,b I I I l,a
帮助文件界面
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软件的使用
算例演示
SHL10-1.25/350
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软件的使用
算例演示
10t层燃炉模型
40
软件的使用
算例演示
41
软件的使用
算例演示
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软件的使用
软件的计算结果将给出所有受热面详细的热力计算数
据；
根据计算方法提供的算例对软件进行了校验，取得了
满意的结果。
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软件的使用
准备工作
收集锅炉原始数据资料
锅炉设计参数 燃料特性 各受热面结构特性
各受热面漏风系数和空气过剩系数
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软件的使用
软件欢迎界面
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软件的使用
燃尽室热力计算 方法：采用校核计算的方法，先确定燃尽室几何结构 参数，然后求出燃尽室出口烟气温度； 主要计算方程 0 ab,c H r 4 4
Qr Bcal
T
av
Twal
0
Qb,c Ib,c l,aI b,c
I b,c

Tav Tb,c Tc b,
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热力计算模型简介
热力系统分析 锅炉中的炉膛（炉胆）、燃尽室、凝渣管、过热器、 对流管束、烟管、省煤器、空气预热器等换热部件称 为传热单元。锅炉流程中一定位置上的烟气、蒸汽、 水、空气或其他流体状态称为流体节点。 锅炉系统由若干个传热单元组成，传热单元之间通过 烟气、蒸汽、水和空气等流体实现连接，因此锅炉系 统可以理解为由“传热单元”和“流体节点”两类对 象组成的流体节点变换系统。 传热单元的功能可抽象为对进出其的流体节点进行变 换。
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锅炉热力计算简介
燃油燃气锅炉炉胆热力计算 方法：采用校核计算方法； 主要计算方程
CH r Qr Bcal Tav 4 Twal 4 100 100
Tav 0.9 TadiTl
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锅炉热力计算简介
对流受热面热力计算 锅炉中的对流受热面主要有锅炉管束、对流过热器、 省煤器、空预器等，在这些受热面中，高温烟气主要 以对流的方式进行放热。 由于烟气中含有三原子气体及飞灰，烟气还具有一定 的辐射放热能力，因此除了对流放热外，还考虑烟气 的辐射放热。 对布置在炉膛出口处的对流受热面，还考虑炉膛的辐 射热量。
注册版和试用版 注册版：用户可以无限 制使用软件，进行所需 炉型的热力计算； 试用版：试用版提供用 户一定天数和一定次数 的使用权限，无论使用 天数还是使用次数到期 限，软件均不能启动， 无法完成计算。
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软件的使用
用户注册页面
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软件的使用
36
软件的使用
主界面
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软件的使用
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锅炉热力计算简介
设计计算和校核计算 设计计算和校核计算依据相同的传热原理，区别仅在于计 算任务和所求数据不同。 遵循的传热原理为：
热平衡Байду номын сангаас程
0 Qh,b I I I l,a
传热方程
Qh,t KH t / Bcal
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锅炉热力计算简介
修正最初假设的烟气 出口温度t1=(t1+t2)/2
热平衡放热量QP 和计算放热量Qc是否在允 许误差范围内
No
Yes 结束
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热力计算模型简介
工业锅炉热力计算软件模块
基本参数控制模块 （锅炉类型等参数） 燃料性质模块 数据库操作模块 主函数模块（主 程序和部件遍历） 计算控制模块
热平衡控制模块
模型具有一定的通用性 软件适用范围广 可靠性强、准确度高
软件使用方便
程序的可扩展性强
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