锅炉原理课程设计(5)

51 52 53 54 55 烟气雷诺数 烟气努塞尔数 烟气对流放热系数 修正系数 烟气侧放热系数 传热系数 进口端差 Reg Nug αc ξ α1 K Δt1 Δt2 Δt Qp2c,tr δQp2c — — Wgd/νg 0.26Reg0.6Prg0.37 2105.84 20.73 57.50 0.85 206.31 90.21 747.3 589.9 665.5 1130.0 0.5 W/(m2·℃) Nugλg/d — 选取 W/(m2·℃) ξ(πdαc/(2s2xp)+αr) W/(m2·℃) α1/(1+(1+Qp2r/Qp2c)Rfα1) ℃ ℃ ℃ kJ/kg % ?'p2-t'p2 ?\p2-t\p2 式（3-65） 0.001KHpΔt/Bcal 允许误差±2% 56 出口端差 传热温压 对流传热量 57 计算误差 五、附加受热面对流吸热量

顶棚受热面管内蒸汽温度 58 顶棚受热面传热温压 顶棚受热面对流传热量 顶棚受热面计算误差 侧墙受热面水冷壁蒸汽温度 侧墙受热面传热温压 59 侧墙受热面对流传热量 侧墙受热面计算误差 60 61 62 顶棚受热面总吸热量 侧墙受热面总吸热量 透过后屏进入高温再热器的 辐射热 tce Δtce Qcec,tr δQce ts Δts Qsc,tr δQs Qcep2 Qwwp2 ΣQp2\℃ ℃ kJ/kg % ℃ ℃ kJ/kg % kJ/kg kJ/kg kJ/kg 分离器出口温度与前屏进口工质温度的平均值 ?av-tce 0.001KFceΔtce/Bcal 允许误差±10% 稍低于分离器汽温 ?av-ts 0.001KFsΔts/Bcal 允许误差±10% Qcec+Qcer Qsc+Qsr Qp2\p2,S\449 722.2 60.3 1.3 430 741.2 105.2 0.2 74.6 130.7 213.5

第八章 高温再热器设计和热力计算

8．1高温再热器结构设计

表4-13 高温再热器结构计算 序号Φ 1 2 3 4 5

管子直径 管屏片数 每片管屏管子数 管子总数 工质流通截面 名 称 符 号 单 位 计算公式或数据来源 结 果 Φ63.5×3.75 33 18 594 1.463 d×δ n1 n2 mm — — — m2 21

结构设计 结构设计 结构设计 n1n2 π/4×di2×∑n ∑n f

6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 横向截距 纵向截距 系数 主受热面的角系数 屏片最外圈管子的外轮廓线所围成的平面面积 计算受热面积 顶棚受热面积 两侧墙受热面积 底部受热面积 总受热面积 计算受热面积所占份额 顶棚受热面积所占份额 侧墙受热面积所占份额 底部受热面积所占份额 受热面区总包围面积 受热面区总容积 烟气辐射层有效厚度 系数 系数 从高温再热器入口到高温再热器出口的穿透角系数 受热面入口处烟气流通截面 受热面出口处烟气流通截面 平均烟气流通截面积 s1 s2 s2/d xp Fp Hp Fce Fs Fb m m — — m2 m2 m2 m2 m2 m2 — — — — m2 m3 m — — — m2 m2 m2 结构设计 结构设计 0.073/0.0635 查图3-5 (13.484+0.032)×(2.556+0.064)×2×33 Fpxp 4.84×18.816 (15.42+12.93)/2×4.84×2 (4.982+0.025/Cos30o)×18.816 Hp+Fce+Fs+Fb Hp/∑H Fce/∑H Fs/∑H Fb/∑H ∑H+15.42×18.816+12.927×18.816 Fs/2×18.816 3.6Vrh2/∑F 13.484/2.556 0.56/2.556 查附图A-1 15.418×18.816-13.484×0.0635×33 13.942×18.816-13.484×0.0635×33 0.560 0.073 1.15 0.93 2337.19 2173.58 91.07 137.21 94.28 2496.15 0.8708 0.0365 0.0550 0.0378 3029.53 1290.78 1.534 5.28 0.22 0.10 261.59 234.08 247.96 ∑H rp rce rs rb ∑F Vrh2 S L/D s1/D θprh2 Fg1 Fg2 Fg （Fg1+Fg2）/2 8.2高温再热器热力计算

表4-14 高温再热器热力计算

序号 一、烟气参数 1 2 3 4 5 进口烟温 进口烟焓 出口烟温 出口烟焓 烟气平均温度 ?'rh2 I'rh2 ?\rh2 I\rh2 ?av ℃ kJ/kg ℃ kJ/kg 后屏出口烟温，查表4-12 后屏出口烟焓，查表4-12 假设后校核 调用函数 (?'rh2+?\rh2)/2 1116 13104.3 985 11416.3 1050.5 名 称 符 号 单 位 计算公式或数据来源 结 果 ℃ 22

6 7 烟气平均温度 烟气放出热量 T1 Qrh2,g K kJ/kg ?av+273 θ(I'rh2-I\rh2) 1323.5 1684.3 二、外来直接辐射热 8 9 透过后屏进入高温再热器的 辐射热 透过高再进入第一悬吊管的辐 射热 Q'rh2 Q''rh2 Qrh2 Qrh2r Qcer Qsr Qbr kJ/kg kJ/kg kJ/kg kJ/kg kJ/kg kJ/kg kJ/kg =∑Qp2''，查表4-12 θprh2Q'rh2 Q'rh2-Q\rh2 rpQrh2 rceQrh2 rsQrh2 rbQrh2 213.5 21.4 192.2 167.4 7.0 10.6 7.3 10 高温再热器区吸收的外来辐射热 其中，主受热面所得 顶棚受热面所得 11 两侧墙受热面及折焰角上方所得 底部受热面所得 三、屏区空间（烟气）穿透辐射 12 烟气辐射层有效厚度 水蒸汽容积份额 13 三原子气体总容积份额 三原子气体减弱系数 灰粒平均直径 14 烟气中飞灰浓度 灰分颗粒减弱系数 15 烟气介质的吸收减弱系数 16 烟气介质的光学密度 17 烟气黑度 18 烟气的综合黑度 19 屏空间热有效系数 20 屏空间黑度 21 22 下一级获取屏空间辐射的热有效系数 高温再热器区空间烟气向第一悬吊管的穿透辐射热流 受热面出口处的截面积 23 高温再热器区空间烟气向第一悬吊管的穿透辐射热 四、高温再热器对流吸热量的计算与校核

顶棚受热面对流吸热量 两侧墙受热面对流吸热量 24 底部受热面对流吸热量 附加受热面对流吸热量

S rH2O rg kgrg dash μash kashμash ka η εp εsynp ψp,S εp,Ssyn ψ\p,S qrh2,S'' Fout Qrh2,S'' m — — m-1 μm kg/kg m-1 m-1 — — — — — — kW/m2 m2 kJ/kg 结构计算，查表4-13 烟气特性，查表4-3 烟气特性，查表4-3 式(3-19)，调用函数 中速磨煤机 烟气特性，查表4-3 式(3-20)，调用函数 kgrg+kashμash kaS 1-e-η εp/(0.48kas1εp+1) 选取 εpsyn/(εpsyn+(1-εpsyn)ψp,S) 选取 ψp,S''εp,Ssynζ0(?\rh2+273)4 18.816×12.927，结构计算 qrh2,S''Fout/Bcal 1.534 0.0907 0.2350 0.1728 12 0.0145 0.1200 0.2927 0.449 0.362 0.352 0.28 0.660 0.38 35.59 243.23 124.9 Qcec Qsc Qbc Qcrh2,add kJ/kg kJ/kg kJ/kg kJ/kg 23

假设后校核 假设后校核 假设后校核 Qcec+Qsc+Qbc 62.0 99.0 68.0 229.0

高温再热器受热面的对流吸热量 25 高温再热器受热面总吸热量 26 高温再热器出口蒸汽温度 27 高温再热器出口汽焓 28 高温再热器进口汽焓 29 高温再热器进口汽温 30 高温再热器平均汽温 31 受热面污染热阻 蒸汽比容 工质质量流速 蒸汽流速 32 蒸汽侧对流放热系数 计算受热面积 受热面灰污表面温度 33 受热面的黑度 34 辐射热交换综合系数 35 烟气对受热面辐射换热热流 36 烟气对受热面辐射换热热流 37 两者之间的误差 38 烟气辐射放热系数 烟气容积 39 烟气流通截面 烟气流速 40 烟气运动黏度 41 烟气导热系数 42 烟气普朗特数 43 烟气雷诺数 44 烟气努塞尔数 45 烟气对流放热系数 修正系数 46 烟气侧放热系数 Qrh2c ΣQrh2 t\rh2 i\rh2 i'rh2 t'rh2 tav Rf υ ρω ω α2 Hp T2 ε2 Csyn qR(1) qR(2) δqR αr Vg Fg Wg νg λg Prg Reg Nug αc ξ α1 K Δt1 Δt2 Δt kJ/kg kJ/kg ℃ kJ/kg kJ/kg ℃ ℃ m2·℃/W m3/kg kg/(m2·s) m/s W/(m·℃) ㎡ K — — kW/m2 kW/m2 % Qrh2,g-Qcrh2,add-Q\rh2,S Qrh2r+Qrh2c 给定 调用函数，prh\i\rh2-Bcal∑Qrh2/(Drh/3.6) 调用函数，prh'=4.26MPa 1330.3 1497.7 569 3601.4 3365.8 467.0 518.0 0.0050 8.1998E-02 301.1 24.7 1153.99 2173.58 1071.2 0.8 0.323 32.11 32.13 0.1 127.26 7.433 247.96 10.072 1.7761E-04 0.1133 0.575 3600.96 28.83 51.44 0.85 172.41 80.61 649.0 416.0 523.9 （t'rh2+t''rh2）/2 选取 调用函数，p=4.21MPa (Drh/3.6)f υ(Drh/3.6)/f 查附图A-4，或调用函数 结构计算，查表4-13 (tav+273)+1000(Rf+1/α2)BcalΣQrh2/Hp 选取 1/(1/εsynp+1/ε2-1) Csyn(ζ0T14-ζ0T24) ψp,sεp,Ssynζ0T14 <±5%，说明ψp,s和Rf选取合适 W/(m2·℃) 1000qR(1)/(T1-T2) m3 m2 m/s m2/s W/(m·℃) — — — 烟气特性，查表4-3 结构计算，查表4-13 BcalVgT1/(273Fg) 调用函数 调用函数 调用函数 Wgd/νg 0.26Reg0.6Prg0.37 W/(m2·℃) Nugλg/d — 选取 W/(m2·℃) ξ(πdαc/(2s2xp)+αr) W/(m2·℃) α1/(1+(1+Qrrh2/Qcrh2)(Rf+1/α2)α1) ℃ ℃ ℃ 24

?'rh2-t'rh2 ?\rh2-t\rh2 式（3-65） 47 传热系数 进口端差 48 出口端差 传热温压

Qrh2c,tr δQrh2c 对流传热量 49 计算误差 kJ/kg % 0.001KHpΔt/Bcal 允许误差±2% 1324.6 ﹣0.4 五、附加受热面对流吸热量

顶棚受热面管内蒸汽温度 50 顶棚受热面传热温压 顶棚受热面对流传热量 顶棚受热面计算误差 侧墙和底部受热面水冷壁蒸汽温度 侧墙和底部受热面传热温压 51 侧墙受热面对流传热量 侧墙受热面计算误差 底部受热面对流传热量 底部受热面计算误差 52 顶棚受热面总吸热量 53 侧墙和底部受热面总吸热量 54 高温再热器向第一悬吊管的辐射热 tce Δtce Qcec,tr δQce ts+b Δts+b Qsc,tr δQs Qbc,tr δQb Qcerh2 Qwwrh2 ΣQ''rh2 ℃ ℃ kJ/kg % ℃ ℃ kJ/kg % kJ/kg % kJ/kg kJ/kg kJ/kg 分离器出口温度与前屏进口工质温度的平均值 ?av-tce 0.001KFceΔtce/Bcal 允许误差±10% 稍低于分离器汽温 ?av-ts+b 0.001KFsΔts+b/Bcal 允许误差±10% 0.001KFbΔts+b/Bcal 允许误差±10% Qcec+Qcer Qsc+Qsr+Qbc+Qbr Q''rh2+Qrh2,S'' 449 601.5 62.9 1.5 430 620.5 99.0 0.0 68.1 0.1 69.0 184.8 146.3

第九章 第一悬吊管热力计算

9.1第一悬吊管结构设计

表4-15 第一悬吊管结构计算

序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 管子直径 排数 每排管子数 管子总数 横向截距 纵向截距 换热面积 烟气辐射层有效厚度 烟气流通截面 名 称 符 号 d×δ n1 n2 单 位 mm - - - m m m2 m m2 计算公式或数据来源 结构设计 结构设计 结构设计 n1n2 结构设计 结构设计 πdL∑n 0.9d((4/π)?(s1s2/d2)-1) (18.816-0.0349×56)×12.927 结 果 Φ34.9×6.04 6 56 336 0.336 0.056 476.23 0.586 217.97 ∑n s1 s2 H S Fg 25

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