第6章(完)锅炉本体的热力计算素材.ppt

§6-1 炉膛传热过程及计算炉膛传热过程及计算§6-2 对流受热面的传热计算对流受热面的传热计算§6-3 辐射放热系数辐射放热系数§6-4 平均温差平均温差§6-5 对流受热面传热计算方法提要对流受热面传热计算方法提要2024/9/11第第6章章 锅炉本体的热力计算锅炉本体的热力计算本章主要内容本章主要内容锅炉设计与制造w设计内容概述œ炉膛设计œ受热面布置œ设计与校核计算：热力、强度、水动力、烟风阻力œ计算说明书编写：热力、强度、水动力、烟风阻力œ图纸的设计与制造工艺编制w制造过程概述œ受压部件œ钢架œ吊挂œ炉墙œ其它等等§6-1 炉膛传热过程及计算炉膛传热过程及计算œ内容w炉膛辐射换热：斯蒂芬-波尔兹曼定律（四次方定律）w对流受热面w炉内辐射换热计算œ方法：相似理论+实验研究→半经验公式w苏联：古尔维奇法（投射热和反射热）→烟煤、贫煤电站锅炉w工业部：直接计算法→层燃水管锅炉w概述œ炉膛传热计算的目的：确定炉膛辐射受热面的吸热量、炉膛出口烟气温度和炉膛热流密度的分布œ炉膛设计任务：选定了炉膛出口烟温时，确定需布置的辐射受热面积或布置好炉内受热面后，校核炉膛出口烟温是否合理œ计算方法：相似理论+实验研究→半经验公式œ炉内烟气流速低，主要沿管壁纵向流动，对流传热弱，所占换热份额少，故对流传热量可忽略2024/9/11§6-1§6-1 炉膛传热过程及计算炉膛传热过程及计算§6-1-1 炉膛传热的基本方程w传热方程 斯蒂芬-波尔兹曼定律（四次方定律）2024/9/11§6-1§6-1 炉膛传热过程及计算炉膛传热过程及计算§6-1-1 炉膛传热的基本方程w炉内热量平衡方程 1kg 燃料带入炉膛的热量 2024/9/11§6-1§6-1 炉膛传热过程及计算炉膛传热过程及计算§6-1-1 炉膛传热的基本方程其次，可通过烟气侧热平衡方程写出炉膛内热平衡方程 即燃料燃烧的热量只加热空气2024/9/11§6-1§6-1 炉膛传热过程及计算炉膛传热过程及计算§6-1-2 炉膛几何特性w层燃炉炉膛容积œ ：是指火床表面至炉膛烟窗之间的容积œ炉膛容积的周界：底部为火床表面；四周及顶部为水冷壁中心线所在的表面；出口截面为出口烟窗处第一排水管中心线的所在面v层燃炉膛周界面积œ炉膛周界面积=火床面积R+全部炉墙面积+出口烟床面积œ靠墙的水冷壁：œ双面曝光的水冷壁：œ炉膛周界总面积：œ炉膛的有效辐射层厚度2024/9/11§6-1§6-1 炉膛传热过程及计算炉膛传热过程及计算w每片水冷壁的辐射受热面积Hœ辐射受热面H与水冷壁面积F的关系式：式中： —水冷壁的角系数 能量投射份额落到管子背面的热量投射到管子的总热量因此,角系数2024/9/11§6-1§6-1 炉膛传热过程及计算炉膛传热过程及计算w沾污系数和热有效系数œ热有效系数œ热有效系数、沾污系数和辐射角系数œ目前，实验得到：œ引入水冷壁管壁的沾污系数2024/9/11§6-1§6-1 炉膛传热过程及计算炉膛传热过程及计算§6-1-3 烟气厚度和炉膛系统黑度w烟气（火焰）黑度œ火焰黑度œ k—火焰辐射减弱系数，是火焰中各辐射介质的减弱系数的代数和，1/(m.MPa) —炉膛介质的压力，一般供热锅炉在常压下燃烧 S—有效辐射层厚度 (1)层燃炉火焰辐射减弱系数的计算2024/9/11§6-1§6-1 炉膛传热过程及计算炉膛传热过程及计算 (2)室燃炉火焰辐射减弱系数的计算w炉膛的系统黑度§6-1§6-1 炉膛传热过程及计算炉膛传热过程及计算§6-1-4 理论燃烧温度与炉膛传热计算w理论燃烧温度 越高，炉膛温度水平越高，利于改善燃烧和增强传热发热量高的燃料 也较高对一定的燃料而言，减少 ，提高送风温度也有利于提高实际炉膛内传热的存在，燃料不在绝热工况下燃烧 2024/9/11§6-1§6-1 炉膛传热过程及计算炉膛传热过程及计算w炉内温度分布和火焰平均有效温度炉内温度分布和火焰平均有效温度与燃烧及传热条件有关烟气的平均温度 ：w炉膛出口烟气温度炉膛热力计算时，炉膛出口温度 (℃)或 (K)的选择很重要，炉膛出口烟气温度是燃烧产物经过炉内换热后的结果。

如果炉膛出口烟气温度过高，即炉内的辐射受热面布置的太少反之，若炉膛出口烟气温度过低，即为炉内的辐射受热面布置得太多炉膛出口烟温的大小，决定着锅炉辐射受热面及对流受热面吸热量的比例关系2024/9/11§6-1§6-1 炉膛传热过程及计算炉膛传热过程及计算w炉膛传热计算炉膛传热计算，采用火焰投射、热有效系数的计算体系 ；炉膛的传热计算是基于炉膛热量的平衡关系；炉量内均匀布置水冷壁的辐射换热量2024/9/11§6-1§6-1 炉膛传热过程及计算炉膛传热过程及计算w炉膛传热计算的步骤 炉膛传热按计算的目的，分为设计计算和校核计算 炉膛传热计算是在燃料燃烧计算和热平衡计算之后进行的，主要步骤有：（1）根据已有炉膛的结构尺寸，确定炉膛的结构特性（2）计算燃料在炉内的有效放热量 ，在选定炉子过量空气系数 和 的情况下，由焓温表求得理论燃烧温度（3）先假定一个炉膛出口温度 ，在焓温表中求得相应的I，从而可得烟气的平均热容量（4）计算火焰黑度 、炉膛黑度 和波尔茨曼准则（5）选取m值，计算或者查取炉膛出口温度 ，其结果应与烟气平均热容量假定温度基本相同，误差不超过100℃（6）计算辐射受热面平均热强度（P156 6-46）（7）计算炉膛容积热强度、炉排面积热强度2024/9/11§6-1§6-1 炉膛传热过程及计算炉膛传热过程及计算6-2-1 对流受热面的基本方程式 对流受热面的传热计算，以1Kg燃料燃烧时，烟气的放热量或工质的吸热量为计算基础，由此得到对流受热面的传热和热平衡方程式w传热方程式 （6-59）2024/9/11§6-2§6-2 对流受热面的传热计算对流受热面的传热计算w热平衡方程式受热面传热烟气侧放热：工质吸热§6-2§6-2 对流受热面的传热计算对流受热面的传热计算§6-2-2 传热系数 （6-63）实际中δh/λh 无法确定实际中用（6-63a）2024/9/11§6-2§6-2 对流受热面的传热计算对流受热面的传热计算2024/9/11§6-2§6-2 对流受热面的传热计算对流受热面的传热计算6-2-3 对流放热系数（实际的各种计算）（简介）2024/9/11§6-2§6-2 对流受热面的传热计算对流受热面的传热计算流速计算辐射放热系数 ：在对流烟道管束中的有效辐射厚度为：2024/9/11§6-3§6-3 辐射放热系数辐射放热系数（对流换热中）（对流换热中）w单纯的顺流或逆流，可采用平均温差：w混合系统的平均温差：2024/9/11§6-4§6-4 平均温差平均温差§6-5-1对流受热面传热计算的步骤（1）计算前，根据给定的蒸汽参数、给水温度、选定的烟气出口温度、工质的出口温度等，预先估算各受热面的吸热量和受热面前后的烟温（2）受热面的校核计算方法§6-5-2 各对流受热面传热计算特点（1）防渣管及锅炉管束（2）过热器的传热计算（3）省煤器的传热计算（4）空气预热器的传热计算（5）计算误差校核2024/9/11§6-5§6-5 对流受热面传热计算方法提要对流受热面传热计算方法提要人有了知识，就会具备各种分析能力，明辨是非的能力。

所以我们要勤恳读书，广泛阅读，古人说“书中自有黄金屋通过阅读科技书籍，我们能丰富知识，培养逻辑思维能力；通过阅读文学作品，我们能提高文学鉴赏水平，培养文学情趣；通过阅读报刊，我们能增长见识，扩大自己的知识面有许多书籍还能培养我们的道德情操，给我们巨大的精神力量，鼓舞我们前进。