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230吨锅炉屏式过热器热力计算
热力计算 入口烟温 入口烟气焓 屏区对流传热 θ' I' Q
fh
℃ kJ/kg kJ/kg kJ/kg kJ/kg ℃ ℃ K kJ/kg kJ/kg kJ/kg
炉膛出口烟温 查焓温表 假定后复校 假定后复校 I'-(Q+Qfh)/ψ 查焓温表 1/2(θ'+θ") θ+273 假定后复校 假定后复校 Q-ΔQd-ΔQn
(5)炉内传热数据 炉内屏区辐射热流 考虑反向辐射的系数 屏区改正辐射强度 计算煤耗量 保热系数 屏入口辐射热 qf β qfp Bj ψ Qf kJ/kg qfpH'f/Bj Kw/m2 — Kw/m2 kg/s 给定 θ=1127,从图11-17取得 βqf 95.37 0.96 91.5552 7.153 0.995 871
℃ ℃ kJ/kg % kg/s ℃ kJ/kg kJ/kg ℃ ℃ ℃ kJ/kg % ℃ ℃ kJ/kg % %
θ"-t" 1/2(Δtx+Δtb) HΔtk/Bj×103 (Qd-Qch)/Qd×% (230t-12t)*1000/3600(12t减温蒸汽流量) 查上表 查蒸汽表(P=10.79MPa) I'd+BjΔQd/Dd 查蒸汽表(P=10.79MPa) 1/2×(t'd+t"d) θ-td HdΔtdk/(Bj×103) (ΔQd-ΔQchd)/ΔQd×% 给定 θ-t's HsΔtsk/(Bj×103) (ΔQs-ΔQchs)/ΔQs×% Q-(Qch+ΔQchd+ΔQchs)/Q
小温差 温压 屏本身对流传热量 屏本身传热误差 顶棚过热器附加受热面蒸汽流量 顶棚入口蒸汽温度 顶棚入口蒸汽焓 顶棚出口蒸汽焓 顶棚出口蒸汽温度 顶棚蒸汽平均温度 温压 顶棚蒸汽附加受热面吸热 误差 水冷壁附加受热面工质温度 温压 水冷壁附加受热面吸热量 误差 总误差
Δtb Δt Qch e Dd t'd I'd t"d I"d td Δtd ΔQchd ed ts Δts ΔQchs es e
63.9kg/s高压锅炉屏式过热器结构 名称 符号 单位 (1)屏式过热器结构 管径 壁厚 管距: 横向 相对节距 纵向 相对节距 屏长 屏横向排数 每片屏纵向排数 屏深 炉宽 入口辐射受热面 出口辐射受热面 烟气流通截面: 出口烟道高度 入口面积 出口面积 平均面积 蒸汽流通截面 屏本身辐射角系数 屏受热面积 入口到出口角系数 辐射层有效厚度 l' F' F" F f x H ψh s m m2 m2 m2 m2 — m2 — m (l+b)(a-zd) l(a-zd) 2F'F"/(F'+F") Znπdn2/4 1+d/s×arctg((s/d)2-1)1/2-(1-(d/s)2)1/2 2zblx ((b/s1) +1) -b/s1 1.8/(1/l+1/s1+1/b)
kJ/kg kJ/kg kJ/kg — kJ/kg kJ/kg ℃ ℃ m3/kg m/s —
Q'f(1-a)ψk/β Q'f-Q"f Qd+Qf 煤及重油0.5,天然煤气0.7,页岩0.2 σ0*aH"fT4ζr/Bj i+BjQΣ/D 查蒸汽表(P=10.69MPa) 1/2(t'+t") 查蒸汽表(P=10.69MPa) Dυ/f 查图
a Q'f ψh Q"f Qf QΣ ζr
— kJ/kg
1-e-kps (5)炉内传热数据 (5)炉内传热数据
0.271 871 0.1377 91.2 780.2 2195.7 0.5 181.30 3143.8 420 385.5 0.0233 12.2 0.960 0.0690 0.00000056 1.1793 2363 4.89 0.11389
568.00 672 1423.07 -0.53 60.56 320 2735.18 2744.75 321.4 320.7 736.8 80.86 0.17 320 737.50 190.25 0.13 -0.43
W/(m·℃) 查蒸汽表(P=10.69MPa) m2/s — 查蒸汽表(P=10.69MPa) 查蒸汽表(P=10.69MPa)
W/(m2·℃)0.023λ/dn(ωqdn/v)0.8Pr0.4Cd m/s Bjvy/F(1+θ/273)
W/(m·℃) 查烟气物性参数(烟气平均温度1057.5℃ m2/s — — — — —
查烟气物性参数(烟气平均温度1057.5℃ 0.000184 查烟气物性参数(烟气平均温度1057.5℃ (0.94+0.56*rH2O)*Prave 参考《原理》式(12-20)Z>10,Cz=1 0.92+0.726rH2O(参考12-20) (1+(2σ1-3)(1-σ2/2) ) (σ1取3)(参考12-20
2 1/2
公式及计算
结果
d σ
m m
0.042 0.003
s1 σ1 s2 σ2 l z n1 b a H'f H"f
m s1/d m s2/d m
0.583 13.88 0.046 1.095 7.7 12 4×10 40 2.076 7.544 (l+b)az/(z+1) laz/(z+1) 68.08 53.62
屏区烟气对屏后受热面的辐射热量Qfh 屏出口蒸汽焓 屏出口蒸汽温度 蒸汽平均温度 蒸汽平均比容 蒸汽平均流速 管径改正系数 蒸汽热导率 蒸汽运动黏度 蒸汽普朗特数 蒸汽侧放热系数 烟气流速 标准烟气热导率 标准烟气运动黏度 平均烟气普朗特数 烟气普朗特数 管排改正系数 烟气成分及温度改正系数 节距改正系数 烟气放热系数 灰污系数 管壁温度 管壁灰污黑度 辐射放热系数 屏利用系数 烟气侧放热系数 传热系数 大温差 I" t" t υ ωq Cd λ ν Pr a2 ωy λ ν Prave Pr Cz Cw Cs ad ε tb Tb ab af ζ a1 k Δtx
kg/m3 — — 钢球滚筒磨煤机
1.32 0.0205 13
(4)工质有关数据 1.屏式过热器入口蒸汽压力 出口蒸汽压力 入口蒸汽温度 入口蒸汽焓 蒸汽流量 2.顶棚过热器蒸汽压力 蒸汽入口温度 蒸汽流量 3.两侧水冷壁工质温度 p' p" t' I' D p td' Dd t MPa MPa ℃ kJ/kg kg/s MPa ℃ kg/s ℃ 给定 给定 给定 蒸汽物性表 给定 给定 给定 给定 给定(饱和温度) 10.79 10.6 351 2898 62.78 10.79 320 60.56 320
1127 13867 1687 179.2 11991 988 1057.5 1330.5 81 190.5 1415.5 10.54 86.54 0.316
屏区烟气辐射给屏后受热面的热量 Q 屏出口烟气焓 屏出口烟温 烟气平均温度 炉顶辐射受热面吸热量 屏区水冷壁附加受热面吸热量 屏本身对流传热 烟气辐射减弱系数 飞灰辐射减弱系数 烟气辐射吸收力
I" θ" θ T ΔQd ΔQs Qd kq Kfh kps
1/(MPa·m)10.2((0.78+1.6rH20)/(10.2PnS)0.5-0.1)(1-0.37T)/1000 1/(MPa·m)43850py/(T2dfh2)1/3 — (kqrΣ+kfhufh)ps
烟气黑度 屏入口有效辐射热量 屏入口到出口辐射角系数 屏出口漏出炉膛辐射热量 屏吸收炉膛辐射 屏总吸收热量 屏区烟气辐射燃料品种改正系数
3 Байду номын сангаас2
0.576 0.56382566 1 0.97 0.61 25.55 0.01 822.83 1095.83 0.80
W/(m2·℃) 0.2λ/d(wyd/v)0.65Pr0.33CzCsCw — ℃ k — — — 查图12-20曲线3 t+(ε+1/σ2)Bj*1000*QΣ/H tb+273 一般受热面取0.8,
(3)屏区烟气有关数据 入口温度 入口焓 烟气容积 水蒸气容积份额 三原子气体容积份额 θ' I' Vy rH2O rΣ ℃ kJ/kg 炉膛出口 查焓温表 1127 13867 7.91 0.0694 0.214
Nm3/kg 烟气性质表 — —
烟气密度(标准状态) 飞灰浓度 飞灰颗粒直径
ρg ufh dfh
m m m2 m2
6.78 68.8 47.7 56.4 0.122 0.976 374.33 0.1377 0.774
(2)附加受热面结构数据 顶棚过热器受热面积 两侧水冷壁受热面积 Hd Hs m2 m2 (2.076+0.5)*7.544 2*(2.076+0.885)*7.7 19.4 45.6
5.7*10-8(ab+1)/2*a*T3*(1-(Tb/T)4/(1-(Tb/T)) 100.1449 根据烟气流速,查12-20图 0.85 117.0 40.47 776.00
W/(m2·℃)ζ(ad*πd/2×s2x)+af W/(m2·℃)a1/(1+(1+Qf/Qd)*(ε+1/a2)a1) ℃ θ'-t'