锅炉原理课程设计(6)

9.2第一悬吊管热力计算

表4-16 第一悬吊管热力计算

序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 进口烟温 进口烟焓 出口烟温 出口烟焓 烟气平均温度 烟气平均温度 烟气放出热量 高再向第一悬吊管的辐射热 第一悬吊管受热面总吸热量 烟气辐射层有效厚度 水蒸汽容积份额 11 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 12 烟气中飞灰浓度 灰分颗粒减弱系数 13 14 15 16 17 18 19 20 21 烟气介质的吸收减弱系数 烟气介质的光学密度 烟气黑度 第一悬吊管汽温 受热面污染热阻 受热面灰污表面温度 受热面的黑度 烟气对受热面辐射换热热流 烟气辐射放热系数 烟气容积 22 烟气流通截面 烟气流速 23 24 25

烟气运动黏度 烟气导热系数 烟气普朗特数 名 称 符 号 ?'st1 I'st1 ?\st1 I\st1 ?av T1 Qst1,g ΣQ'st1 ΣQst1 S rH2O rg kgrg dash μash kashμash ka η ε1 tst1 Rf T2 ε2 qR αr Vg Fg Wg νg λg Prg 单 位 ℃ kJ/kg ℃ kJ/kg ℃ K kJ/kg kJ/kg kJ/kg m — — m-1 μm kg/kg m-1 m-1 — — ℃ m2·℃/W K — kW/m2 计算公式或数据来源 高温再热器出口烟温，查表4-14 高温再热器出口烟焓，查表4-14 假设后校核 调用函数 (?'st1+?\st1)/2 ?av+273 θ(I'st1-I\st1) ΣQ''rh2，查表4-14 ΣQ'st1+Qst1,g 结构计算，查表4-15 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 屏区水冷壁蒸汽温度 选取 tst1+273+1000RfBcalΣQst1/H 选取 ε1ε2(ζ0T14-ζ0T24) 结 果 985 11416.4 959.4 11088.7 972.2 1245.2 327.0 146.3 473.2 0.586 0.0907 0.2350 0.3031 12 0.0145 0.1269 0.4300 0.252 0.223 430 0.0048 1033.6 0.9 14.63 67.86 7.433 217.97 10.780 1.6116E-04 0.1065 0.580 W/(m2·℃) 1000qR/(T1-T2) Nm3/kg m2 m/s m2/s W/(m·℃) — 26

烟气特性，查表4-3 结构计算，查表4-15 BcalVgTl/(273Fg) 调用函数 调用函数 调用函数

26 27 28 29 30 31 32 烟气雷诺数 烟气努塞尔数 烟气对流放热系数 利用系数 烟气侧放热系数 传热系数 传热温压 对流传热量 计算误差 Reg Nug αc ξ α1 K Δt Qst1c,tr δQst1c — — Wgd/νg 0.32Reg0.6Prg0.36 2334.37 27.60 84.24 1.0 152.10 87.92 542.2 327.6 0.2 W/(m2·℃) Nugλg/d — 选取 W/(m2·℃) ξ（αc+αr） W/(m2·℃) α1/(1+Rfα1) ℃ kJ/kg % ?av-tst1 0.001KHΔt/Bcal 允许误差±2% 第十章高温对流过热器设计和热力计算

10.1高温对流过热器结构设计

表4-17 高温对流过热器结构计算

序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 名 称 符 号 单 位 计算公式或数据来源 结 果 Φ38.1×7.16 82 12 984 0.437 0.244 0.076 2.00 0.62 3219.80 2370.94 5590.74 3466.26 114.95 136.37 132.90 3850.48 0.9002 0.0299 管子直径 屏片数 每片屏管子数 管子总数 工质流通截面 横向截距 纵向截距 系数 主受热面的角系数 前半片管屏表面积 后半片管屏表面积 管屏总表面积 计算受热面积 顶棚受热面积 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 d×δ n1 n2 mm — — — m2 m m — — m2 m2 m2 m2 m2 m2 m2 m2 — — 结构设计 结构设计 结构设计 结构设计 π/4×di2×∑n 结构设计 结构设计 结构设计 查图3-5 (10.943+0.019)×(1.753+0.038)×2×82 (8.053+0.019)×(1.753+0.038)×2×82 F1+F2 Fpxp (0.994+1.753×2+0.936+0.673)×18.816 (12.927+9.4)/2×6.108×2 7.063×18.816 Hp+Fce+Fs+Fb Hp/∑H Fce/∑H 27

∑n f s1 s2 s2/d xp F1 F2 Fp Hp Fce Fs Fb ∑H rp rce

侧墙受热面积所占份额 底部受热面积所占份额 受热面区总容积 受热面区总包围面积 烟气辐射层有效厚度 前半屏入口烟气流通截面积 前半屏出口烟气流通截面积 后半屏入口烟气流通截面积 后半屏出口烟气流通截面积 烟气流通截面积 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 rs rb Vsh — — m3 m2 m m2 m2 m2 m2 m2 Fs/∑H Fb/∑H Fs/2×18.816 Hp+Fce+Fs+Fb+12.927×18.816+9.4×18.816 3.6Vsh/∑F 12.353×18.816-0.0381×82×10.943 11.341×18.816-0.0381×82×10.943 10.801×18.816-0.0381×82×8.053 9.789×18.816-0.0381×82×8.053 (Fg1+Fg2+Fg3+Fg4)/4 0.0354 0.0345 1283.25 4270.58 1.082 198.25 179.20 178.07 159.01 178.63 ∑F S Fg1 Fg2 Fg3 Fg4 Fg 10.2高温对流过热器传热计算

表4-18 高温对流过热器热力计算

序号 1 2 3 4 5 6 7 8 进口烟温 进口烟焓 出口烟温 出口烟焓 烟气平均温度 烟气平均温度 烟气放热量 烟气辐射层有效厚度 水蒸汽容积份额 9 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 10 烟气中飞灰浓度 灰分颗粒减弱系数 11 烟气介质的吸收减弱系数 12 烟气介质的光学密度 名 称 符 号 ?'sh I'sh ?\sh I\sh ?av T1 Qsh,g S rH2O rg kgrg dash μash kashμash ka η 单 位 ℃ kJ/kg ℃ kJ/kg ℃ K kJ/kg m — — m-1 μm kg/kg m-1 m-1 — 计算公式或数据来源 一吊出口烟温，查表4-16 一吊出口烟焓，查表4-16 假设后校核 调用函数 (?'sh+?\sh)/2 ?av+273 θ(I'sh-I\sh) 结构计算，查表4-17 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 结 果 959.4 11088.7 827 3409.9 893.2 1166.2 1675.2 1.082 0.0907 0.2350 0.2317 12 0.0145 0.1317 0.3634 0.939 28

1-e-η εp/(0.48kas1εp+1) 选取 εpsyn/(εsynp+(1-εpsyn)ψp,S) 选取 ψp,S\p,Ssynζ0(?\sh+273)4 结构计算 qsh,S\out/Bcal 假设后校核 假设后校核 假设后校核 Qcec+Qsc+Qbc Qsh,g-Qcsh,add-Q\sh,S 初参 调用函数，psh\i\sh-BcalQshc/(Dsh/3.6) 调用函数，p=26.1MPa (t'sh+t\sh)/2 (Dsh/3.6)/f 选取 (tav+273)+1000Rf Bcal Qshc/Hp 选取 1/(1/εpsyn+1/ε2-1) Csyn(ζ0T14-ζ0T24) ψp,sεp,Ssynζ0T14 <±5%，说明ψp,s和Rf选取合适 13 烟气黑度 14 烟气的综合黑度 15 屏空间热有效系数 16 屏空间黑度 17 18 下一级获取屏空间辐射热有效系数 高温过热器向第二悬吊管的穿透辐射热流 受热面出口处的截面积 19 高温过热器向第二悬吊管的穿透辐射热 顶棚受热面对流吸热量 两侧墙受热面对流吸热量 20 底部受热面对流吸热量 附加受热面对流吸热量 高温过热器的对流吸热量 21 高温过热器出口汽温 22 高温过热器出口蒸汽焓 23 高温过热器进口蒸汽焓 24 高温过热器进口蒸汽温度 25 高温过热器平均汽温 26 工质质量流速 27 受热面污染热阻 28 受热面灰污表面温度 29 受热面的黑度 30 辐射热交换综合系数 31 烟气对受热面辐射换热热流 32 烟气对受热面辐射换热热流 33 两者之间的误差 34 烟气辐射放热系数 烟气容积 35 烟气流通截面积 烟气流速 36 烟气运动黏度 37 烟气导热系数 38 烟气普朗特数 εp εsynp ψp,S εp,Ssyn ψ\p,S qsh,S\Fout Qsh,S\Qcec Qsc Qbc Qcsh,add Qshc t\sh i\sh i'sh t'sh tav ρω Rf T2 ε2 Csyn qR(1) qR(2) δqR αr Vg Fg Wg νg λg Prg — — — — — kW/m2 m2 kJ/kg kJ/kg kJ/kg kJ/kg kJ/kg kJ/kg ℃ kJ/kg kJ/kg ℃ ℃ kg/(m2·s) m2·℃/W K — — kW/m2 kW/m2 % 0.325 0.321 0.27 0.636 0.36 19.01 176.87 48.5 60.5 71.8 70.0 202.3 1424.4 571 3400.5 3214.7 518.0 554.5 1215.9 0.0043 940.0 0.8 0.297 17.99 18.01 0.1 79.53 7.433 178.63 12.319 1.4464E-04 0.0995 0.581 W/(m2·℃) 1000qR(1)/(T1-T2) m3 m2 m/s m2/s W/(m·℃) — 29

烟气特性，查表4-3 结构计算，查表4-17 BcalVgT1/(273Fg) 调用函数 调用函数 调用函数

39 烟气雷诺数 40 烟气努塞尔数 41 烟气对流放热系数 修正系数 42 烟气侧放热系数 Reg Nug αc ξ α1 K Δt1 Δt2 Δt Qshc,tr δQshc — — Wgd/νg 0.26Reg0.6Prg0.37 3244.96 27.19 71.01 0.75 127.11 82.19 388.4 309.0 347.2 1427.2 0.2 W/(m2·℃) Nugλg/d — 选取 W/(m2·℃) ξ(πdαc/(2s2xp)+αr) W/(m2·℃) α1/(1+Rfα1) ℃ ℃ ℃ kJ/kg % ?'sh-t\sh ?\sh-t'sh 式（3-65） 0.001KHpΔt/Bcal 允许误差±2% 43 传热系数 进口端差 44 出口端差 传热温压 对流传热量 45 计算误差 附加受热面对流吸热量

顶棚和包覆受热面管内蒸汽温度 顶棚和包覆受热面传热温压 顶棚受热面对流传热量 46 顶棚受热面计算误差 两侧包覆受热面对流传热量 两侧包覆受热面计算误差 底部包覆受热面对流传热量 底部包覆受热面计算误差 47 顶棚和包覆受热面总吸热量 第二级喷水量校核

48 减温水之前的蒸汽温度 49 减温水之前蒸汽焓 50 减温水之后的蒸汽温度 51 减温水之后的蒸汽焓 52 减温水焓值 53 减温水量 54 第二级减温水量误差 t' i' t\i\idsh Ddsh2 δDdsh2 ℃ kJ/kg ℃ kJ/kg kJ/kg t/h % 后屏出口汽温，查表4-11 后屏出口蒸汽焓，查表4-11 高过进口汽温，查本表 高过蒸汽进口焓，查本表 ≈给水焓，初参 Dsh(i'-i\dsh) 允许误差±5% 526.1 3245.2 518.0 3214.7 1239.3 29.0 0.0 tce+s+b Δtce+s+b Qcec,tr δQce Qsc,tr δQs Qbc,tr δQb Qce+s+bsh ℃ ℃ 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+s+b 0.001KFceΔtce+s+b/Bcal 允许误差±10% 0.001KFsΔtce+s+b/Bcal 允许误差±10% 0.001KFbΔtce+s+b/Bcal 允许误差±10% Qcec+Qsc+Qbc 449 446.2 60.8 0.5 72.2 0.5 70.2 0.3 202.3 第十一章 第二悬吊管热力计算

11.1第二悬吊管结构设计

表4-19 第二悬吊管结构计算

序号 名 称 符 号 单 位 30

计算公式或数据来源 结 果

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