锅炉原理课程设计(8)

两侧包覆受热面对流传热量 两侧包覆受热面计算误差 底部受热面蒸汽温度 底部受热面传热温压 52 底部受热面对流传热量 底部受热面计算误差 省煤器悬吊管蒸汽温度 省煤器悬吊管传热温压 53 省煤器悬吊管对流传热量 省煤器悬吊管计算误差 54 55 56 顶棚与包覆受热面总吸热量 低温再热器垂直段向转向室辐射的热量 低温再热器垂直段向低再水平段辐射的热量 Qsc,tr δQs tb Δtb Qbc,tr δQb teco.h Δteco.h Qeco.hc,tr ΔQeco.h Qce+srh1v Q\rh1v,ch Q\rh1v,rh1h kJ/kg % ℃ ℃ kJ/kg % ℃ ℃ kJ/kg % kJ/kg kJ/kg kJ/kg 0.001KFsΔtce,s/Bcal 允许误差±10% 稍低于低再水平段出口蒸汽温度 ?av-tb 0.001KFbΔtb/Bcal 允许误差±10% 稍高于省煤器出口蒸汽温度 ?av-teco.h 0.001KFeco,hΔteco.h/Bcal 允许误差±10% Qcec+Qsc =Q\rh1v,S =Qbc 26.9 1.5 430 357.4 28.4 1.5 339 448.4 106.0 0.0 53.0 27.7 28.0 第十三章 转向室热力计算

13.1转向室结构计算

表4-23 转向室结构计算 序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 名 称 顶棚受热面积 两侧包覆受热面积 后包覆受热面积 低温再热器水平段受热面积 省煤器悬吊管 总受热面积 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 烟气流通截面积 转向室半球体当量半径 烟气份额 符 号 Fce Fs Fbeh Fb Heco.h 单 位 m2 m2 m2 m2 m2 m2 m3 m2 m m2 m — 计算公式或数据来源 9.511×18.816 9.511×9.4×2 9.4×18.816 9.511×18.816 π×0.0635×9.4×55×4 Fce+Fs+Fbeh+Fb+Heco.h Fs/2×18.816 ∑H+前墙包围面 3.6Vch/∑F (18.816-0.0603×55)×9.4 (3Vch/8/π)0.5 结构计算，见图4-8 结 果 178.96 178.81 176.87 178.96 412.55 1126.14 1682.15 1303.01 4.647 145.70 14.170 0.75 ∑H Vch ∑F S Fg R gv2

13.2转向室热力计算

表4-24 转向室热力计算

36

序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 进口烟温 进口烟焓 出口烟温 出口烟焓 名 称 符 号 ?'ch I'ch ?\ch I\ch ?av T1 g Qch,g Q'ch ΣQch Qwc Qeco.hc Q\ch S rH2O rg kgrg dash μash kashμash ka η ε1 R εsyn ε2 Csyn tw teco.h trh Rf T2,w 单 位 ℃ kJ/kg ℃ kJ/kg ℃ K — kJ/kg kJ/kg kJ/kg kJ/kg kJ/kg kJ/kg m — — m-1 μm kg/kg m-1 m-1 — — m — — — ℃ ℃ ℃ 计算公式或数据来源 低再垂直段出口烟温,查表4-22 低再垂直段出口烟焓,查表4-22 假设后校核 调用函数 (?'ch+?\ch)/2 ?av+273 结构计算，查表4-23 θ（I'ch-I\ch）g =Q\re1v,ch，查表4-22 Qch,g+Q'ch 假设后校核 假设后校核 ΣQch-Qwc-Qeco.hc 结构设计，查表4-23 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 结构结算，查表4-23 ε1/(0.25kaRε1+1) 选取 1/(1/εsyn+1/ε2-1) 分离器出口温度与前屏进口工质温度的平均值 稍高于省煤器出口蒸汽温度 低再水平段平均汽温 结 果 756 8625.0 730 8202.7 743 1016 0.75 241.1 27.7 268.9 112.0 107.0 49.9 4.647 0.0907 0.2350 0.1151 12 0.0145 0.1264 0.2415 1.122 0.675 14.170 0.428 0.8 0.386 449 344 373 0.0043 784.4 烟气平均温度 烟气平均温度 烟气份额 烟气放出热量 外来辐射热量 10 转向室受热面总吸热量 11 四周包覆受热面吸热量 12 省煤器悬吊管吸热量 13 向低再水平段辐射热量 14 烟气辐射层有效厚度 水蒸汽容积份额 15 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 16 烟气中飞灰浓度 灰分颗粒减弱系数 17 烟气介质的吸收减弱系数 18 烟气介质的光学密度 19 烟气黑度 转向室半球体当量半径 20 烟气的综合黑度 21 受热面的黑度 22 辐射热交换综合系数 23 四周包覆受热面管内蒸汽温度 24 省煤器悬吊管内蒸汽温度 25 转向室出口平面蒸汽平均温度 26 低温再热器水平段及周围受热面污染热阻 m2·℃/W 选取 K (tw+273)+1000RfBcalQwc/(Fce+Fs+Fbeh) 27 四周包覆受热面灰污壁温 37

省煤器悬吊管灰污壁温 转向室出口灰污壁温 向四周包覆受热面的辐射热流 28 向省煤器悬吊管的辐射热流 向低再水平段的辐射热流 向四周包覆受热面的辐射热 29 向省煤器悬吊管的辐射热 向低再水平段的辐射热 30 受热面总吸热量 31 受热面吸热量计算误差 T2,eco.h T2,rh qRw qReco.h qRrh Qw Qeco.h Qrh ΣQchtr δQch K K (teco.h+273)+1000RfBcalQeco.hc/Heco.h (trh+273)+1000RfBcalQ\ch/Fb 694.3 729.0 15.05 18.25 17.16 116.1 108.6 44.3 269.1 0.1 kW/m2 Csynζ0(T14-T2,w4) kW/m2 Csynζ0(T14-T2,eco.h4) kW/m2 Csynζ0(T14-T2,rh4) kJ/kg kJ/kg kJ/kg kJ/kg % qRw(Fce+Fs+Fbeh)/Bcal qReco.hHeco.h/Bcal qRrhFb/Bcal Qw+Qeco.h+Qrh 允许误差±2% 第十四章 低温再热器水平段设计和热力计算

14.1低温再热器水平段结构设计

表4-25 低再水平段结构计算 序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 管子直径 管片数 每片管子数 管子总数 横向截距 纵向截距 单根管长 受热面积 前后包覆面积 侧墙包覆面积 省煤器悬吊管受热面积 受热面区总受热面积 受热面区总容积 烟气辐射层有效厚度 工质流通截面 名 称 符 号 d×δ n1 n2 Σn s1 s2 L H Ffr+b Fs Heco.h 单 位 mm — — — m m m m2 m2 m2 m2 m2 m3 m m2 计算公式或数据来源 结构设计 结构设计 结构设计 n1×n2 结构设计 结构设计 结构设计 πdLΣn 9.72×18.816×2 9.72×13.2×2 π×9.72×0.0635×55×6 结 果 Φ63.5×4.2 110 8 880 0.168 0.127 52.103 9146.80 365.78 256.61 639.89 ∑F Vrh1h S f H+Ffr+b+Fs+Heco.h+13.2×18.816×2 10905.82 9.72×18.816×13.2 3.6Vrh1h/∑F π/4×di2×∑n 2414.17 0.797 2.098 烟气流通截面积 16 17 18 19 20

烟气流通截面积1 烟气流通截面积2 烟气流通截面积3 烟气流通截面积4 烟气流通截面积5 Fg1 Fg2 Fg3 Fg4 Fg5 38 m2 m2 m2 m2 m2 13.2×18.816-0.0635×110×10.903 13.2×18.816-0.0636×110×13.06 13.2×18.816-0.0636×110×9 13.2×18.816-0.0636×110×9 13.2×18.816-0.0635×110×10 172.21 157.00 185.41 185.41 178.52 m2 21 烟气流通截面积 Fg (Fg1+Fg2+Fg3+Fg4+Fg5)/5 175.71

14.2低温再热器水平段热力计算

表4-26 低温再热器水平段热力计算

序号 1 2 3 4 5 7 8 9 10 11 名 称 转向室出口烟气份额 低再垂直段两屏片间分流的烟气份额 低再垂直段前屏片分流的烟气份额 进口烟焓 进口烟温 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 来自低再垂直段的外来辐射 热量 12 来自转向室的外来辐射热量 外来辐射热量 前后包覆受热面对流吸热量 两侧包覆受热面对流吸热量 13 省煤器悬吊管对流吸热量 附加受热面对流吸热量 低温再热器水平段对流吸热量 14 15 低温再热器水平段总吸热量 烟气辐射层有效厚度 水蒸汽容积份额 16 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 17 烟气中飞灰浓度 灰分颗粒减弱系数 18 烟气介质的吸收减弱系数 符 号 gh3 gh2 gh1 I'rh1h ?'rh1h ?\rh1h I\rh1h ?av T1 Qrh1h,g Q\rh1v,rh1h Q\ch ΣQ'rh1h Qfr+bc Qsc Qeco.hc Qcrh1h,add Qrh1hc ΣQrh1h S rH2O rg kgrg dash μash kashμash ka 单 位 — — — kJ/kg ℃ ℃ kJ/kg 计算公式或数据来源 结构设计，图4-8 结构设计，图4-8 结构设计，图4-8 gh3I\ch+gh2(I'ch+I\st2)/2+gh1I\st2 调用函数 假设后校核 调用函数 (?'rh1h+?\rh1h)/2 ?av+273 θ(I'rh1h-I\rh1h) 查表4-22 查表4-24 Q\rh1v,rh1h+Q\ch 假设后校核 假设后校核 假设后校核 Qfr+bc+Qsc+Qeco.hc Qrh1h,g-Qcrh1h,add 结 果 0.75 0.16 0.09 8416.2 747.2 564 6204.0 655.6 928.6 2207.5 28.0 49.9 77.9 56.4 39.4 152.5 248.3 1959.2 2037.0 0.797 0.0907 0.2350 0.3134 12 0.0145 0.1539 0.4682 ℃ K kJ/kg kJ/kg kJ/kg kJ/kg kJ/kg kJ/kg kJ/kg kJ/kg kJ/kg kJ/kg m — — m-1 μm kg/kg m-1 m-1 39

∑Q'rh1h+Qrh1hc 结构计算，查表4-25 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

19 20 21 22 23 24 25 26 烟气介质的光学密度 烟气黑度 低温再热器水平段进口汽温 低温再热器水平段进口蒸汽焓 低温再热器水平段出口蒸汽焓 低温再热器水平段出口汽温 低温再热器水平段平均汽温 低温再热器水平段受热面污染热阻 蒸汽比容 工质质量流速 η ε1 t'rh1h i'rh1h i''rh1h t''rh1h tav Rf υ ρω ω α2 T2 ε2 qR αr Vg Fg Wg νg λg Prg Reg Nug αc ξ α1 ψ K Δt1 Δt2 Δt Qrh1hc,tr δQrh1hc — — ℃ kJ/kg kJ/kg ℃ ℃ m2·℃/W m3/kg kg/(m2·s) m/s W/(m·℃) K — kW/m2 kaS 1-e-η =t'rh，给定 =i'rh，查表4-5 i'rh1h+BcalΣQrh1h/(Drh/3.6) 调用函数，p=4.3MPa (t'rh1h+t\rh1h)/2 选取 调用函数，p=4.335MPa (Drh/3.6)/f υ(Drh/3.6)/f 查附图A-4，或调用函数 tav+273+1000(Rf+1/α2)BcalΣQrh1h/H 选取 ε1ε2(ζ0T14-ζ0T24) 0.373 0.311 310 2975.0 3295.4 436.7 373.4 0.0043 0.0624 210.0 13.1 821.32 731.5 0.9 7.27 36.87 7.443 175.71 9.972 9.9188E-05 0.0789 0.604 6384.34 53.09 65.99 0.95 97.71 0.60 52.39 310.5 254.0 281.3 1945.2 -0.7 27 蒸汽流速 工质侧对流换热系数 受热面灰污表面温度 28 29 30 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 W/(m2·℃) 1000qR/(T1-T2) m3 m2 m/s m2/s W/(m·℃) — — — 烟气特性，查表4-3 结构计算，查表4-21 BcalVgTl/(273Fg) 调用函数 调用函数 调用函数 Wgd/νg 0.21Reg0.651Prg0.34 31 烟气流通截面积 烟气流速 32 33 34 35 36 37 38 烟气运动黏度 烟气导热系数 烟气普朗特数 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 热有效系数 W/(m2·℃) Nugλg/d — 选取 W/(m2·℃) ξ(αc+αr) — 选取，表3-13 39 传热系数 进口端差 40 出口端差 传热温压 41 42 对流传热量 计算误差 W/(m2·℃) ψ/(1/α1+1/α2) ℃ ℃ ℃ kJ/kg % ?'rh1h-t''rh1h ?\rh1h-t'rh1h 式（3-65） 0.001KHΔt/Bcal 允许误差±2% 附加受热面热量校核

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