
某小型燃煤机组管式空气预热器设计(逆流顺排玻璃管.docx
9页某小型燃煤机组管式空气预热器设计(逆流,顺排,玻璃管 摘要把即将燃烧用的空气提前进行预热,可以有效的节约大量的能源预热空气的装置称为空气换热器(或空气预热器)常用的工业炉,特别是锻造加热炉,它的烟气所带走的热量约占炉子总热量的50%,利用空气预热器回收其中的部分余热,能够使炉子的热效率提升空气预热的温度越高,浪费的燃料越少同时还可提升燃料的燃烧温度,改善燃烧过程,使空气过剩系数减小,以节约能源第1章 设计的各项基本参数1.1管道要求 材质:硼硅玻璃管 管外径d2:40 mm 管壁厚:2 mm 管束排列方式:顺排 管子间距S1=95mm,S2=85mm1.2壳体要求 材质:钢 截面形状:长方形 1.3管壳间隙要求 截面长度方向 1 % 截面宽度方向 1 % 截面高度方向 1 % 1.4流体流动速度要求 烟气流速 4 m/s 空气流速 8 m/s 空气行程:单行程1.5工质基本参数 空气流量,Nm3/h空气进口温度,℃空气出口温度,℃烟气进口温度,℃2130202807501.6煤种的基本参数锅炉燃料选用阜新烟煤:元素成分如下(%)MarAarCarHarOarNarSar发热量7.125.658.03.84.10.90.5226201.7其他参数机组功率0.65MW 机组发电效率为30.8% 过量空气系数α取1.2第2章 燃料的燃烧计算2.1燃烧所需空气量2.1.1收到基收到基以进入锅炉房的原煤为基准,各种成分的收到基以下标ar表示。
Car+Har+Oar+Nar+Sar+Aar+Mar=100%在锅炉热力计算中,均采用收到基成分原煤的水分也常以收到基来表示2.1.2碳的完全燃烧反应方程式为由此可得1k g碳完全燃烧时需要 (标准状况下氧气,并产生 (标准状况下)二氧化碳1kg燃料中含有 碳,因而1kg燃料中碳完全燃烧必需的氧气量为 (标准状况下) 第3章 空气与烟气热力参数的计算3.1预热空气量3.2 空气预热温度及冷空气温度一般空气预热的温度都是根据工业炉窑的工艺要求提出的,但是这里必须估计到空气由预热器到炉子的烧嘴这一路程上的温度降落温度降落的数值视距离远近及管道保温情况而定冷空气温度即空气进口温度 3.3 空气吸热量取空气温度20 比热的平均值28020℃ 280 ℃ 比热的平均值为则空气吸热量第4章 平均对数温差和传热系数的计算4.1平均对数温差平均温差和预热器两侧的烟气与空气的相对流向有关因为烟气与空气为逆流, ,所以4.2 传热系数基础数据钢管尺寸: ;管束的排列方式为顺排;管子间距 ;空气流速 ;烟气流速 4.3空气侧放热系数空气平均温度 ,假定壁温 查 《标准大气压下干空气的物性参数》(附录七)得;,则 ,属于紊流。
4.4烟气侧放热系数4.4.1 烟气侧基本参数烟气平均温度 查表得 ; 属于过渡流 4.4.2烟气侧对流放热系数第5章 预热器管子长度以及管束的列数和排数5.1所需传热面5.2预热器管子总长度(其中0.038为管子内、外直径的平均值)5.3 预热器管束的列数和排数空气流动方向上每根管子的长度m取空气行程为两行程,则空气每行程的管长为预热器的列数取四列,则预热器的排数,取36排总结空气预热器的设计包括热力计算、阻力计算、初步结构设计、和施工设计四个方面的内容本次是以某小型燃煤机组管式空气预热器为题目的设计计算,本次设计计算皆以每小时烟气的放热量或每小时空气的吸热量为计算基础,先求出空气吸热量,通过空气预热器传热面的热平衡方程 ,采用 试算法 确定了烟气的出口温度 ,利用LMTD对数平均温差法的求出了空气预热器的平均温差 ,以及通过雷诺数值所在的范围确定气体属于哪部分流层后,分别计算出空气侧的放热系数 ,和烟气侧的放热系数 ,再通过公式 计算出预热器的传热系数 由上述计算得出的传热系数( )、平均温差( )以及预热器换热面的传热量( )求得预热器所需的传热面积,进而确定了预热器管子总长度( )以及空气流动方向上每根管子的长度( )后,得出预热器的列数( )和排数( ),使空气预热器的结构布置和尺寸得到了确定。
管壁温度校核主要是通过公式 来校核最后的计算结果是否与之前假设的温度相接近,因校核结果与之前假设温度470 相接近,所以不必重算参考文献[1]换热器[M].靳明聪、程尚模、赵永湘.重庆:重庆大学出版社,1990.[2]热工基础[M].王彦林、张晓东北京:中国电力出版社,2013.[3]燃气燃烧与应用[M].同济大学等编.北京:中国建筑工业出版社,1988.杨硕,男,民族:汉,河北唐山,1982. 03.09,本科,工作单位:浙江大唐乌沙山发电有限责任公司,职称:工程师 主要研究方向或者从事工作:电力行业, 邮编:3157225 -全文完-。












