WNS1-1.0锅炉燃气热力计算

二○一三年三月WNS1-1.0-Y(Q)型全自动燃油（气）蒸汽锅炉热力计算书(燃气)计算：校核：审核：1额定蒸发量Dkg10002额定蒸汽压力PMPa1.003额定蒸汽温度t1℃184.004常压节能器出口温度t2℃90.45给水温度t３℃206冷空气温度tlk℃20CH4%95CmHn%2.4H2%1应用基成分%CO%0.1CO2%0.5N2%1O2%0H2Smg/m3400Smg/m3100H2Omg/m31QNet.qKJ/m335588序号名称符号单位结果1理论空气重量V0m3/m39.41292N2理论容积VN20m3/m37.44623RO2理论容积VRO2m3/m30.98004H2O理论容积VH2O0m3/m32.1095序号名称符号单位1出口过量空气系数α2漏风系数△α3实际水蒸气容积VH2Om3/m34烟气总容积Vym3/m35RO2容积份额rRO26H2O容积份额rH2O7三原子气体容积份额rqⅠ.锅炉规范：Ⅱ.燃料特性：Ⅲ.理论空气量，烟气理论容积的计算：　0.01×﹙1＋2×95＋2×2.4＋0.0161×9.41291.1计算公式=0.0476×﹙0.5×0.1+0.5×1+4.2×400÷1000000÷100000＋2×95＋3×2.4＋7×100÷100000÷1000000－0﹚　0.01×1＋0.79×9.412911.4770=0.9800+7.4462+2.1095=﹙1.1-1﹚×9.41290.27050.0854=0.01×（0.5+0.1+95+2.4﹚=0.9800÷11.4770rRO2+rH2O=0.0854+0.1851=2.1247÷11.47700.1851给定给定=2.1095＋0.0161×﹙1.1－1﹚×7.4462Ⅳ.各受热面烟道中烟气特性表：计算公式或来源数值0.12.1247OKoOHOHVVV)1(0161.022OKOHoNoORyVVVVV)1(222yoROROVVV/22yOHOHVVV/22254242107)4(2102.421210476.0OSHCnmCHSHHCOnm020161.0)2(01.0KVCmHnnH0279.0100VN)(01.02nmHCCOCO序号名称符号单位1燃料低位发热值Qnet.qKJ/m32冷空气温度tlk℃3冷空气理论热焓IlkKJ/m34排烟温度θl〞℃5排烟热焓Il〞KJ/m36固体不完全燃烧热损失q4%7气体不完全燃烧热损失q3%8排烟过量空气系数αpy9排烟热损失q2%10散热损失q5%11灰渣物理热损失q6%12锅炉总热损失∑q%13锅炉热效率η%14额定蒸汽温度t℃15额定蒸汽焓IKJ/kg16给水温度tgs℃17给水焓i1KJ/kg18排污率ρ%19锅炉有效利用热Q1kj/s20燃料消耗量Bm3/h21计算燃料消耗量Bjm3/h22保热系数ψ/序号名称符号单位1炉膛容积Vlm32炉墙面积Flm23辐射层有效厚度Sm4炉墙水冷壁有效角系数x5水冷壁灰污系数ζ6热有效系数Ψ7炉膛辐射受热面积Hfm28炉膛出口过量空气系数α′′1.10xζ=1×0.550.55πd1h1+πd21/4=3.14×0.6×2.1+×3.14×0.6×0.6/44.24设计给定1.00πd1h1+2πd21/4=3.14×0.6×2.1+2×3.14×0.6×0.6/44.523.6Vl/Fl=3.6×0.593÷4.520.47πd12h1/4=3.14×0.6×0.6×2.1/40.593B(1-q4/100)=79.35×(1-0÷100)79.351-q5/(η+q5)=1-3.6÷(89.24+3.6)0.9679.35常压节能器出口温度20.00常压节能器出口焓值84.102.00.55165.0020.0设计给定35588.003.600.00184.00设计给定100-∑q=﹙1-10.76÷100﹚×10089.24Ⅴ.锅炉热平衡及燃料消耗量计算248.52619.5510.76设计给定查计算标准6－04，线算图1查计算标准6－20，表6－2100Q1/(Qnet.q﹒η)=100×3600×700÷(89.24×35588)2780.206.66数值1.00查计算标准5-020.50根据θl〞及αpj查烟气焓温表查计算标准5-02计算公式或来源0.00查计算标准5-01设计给定(Ipy-αpyIlk)/Qr(100-q4)=﹙2619.551×248.5﹚×﹙100－0﹚÷35588计算公式或来源查附录Ⅱ，一设计给定∑q=q2+q3+q4+q5+q6=6.66+0.5+0+3.6+0查焓温表Ⅵ.炉膛热力计算设计给定700.00数值9炉膛漏风系数△α10冷空气温度tlk℃11冷空气焓IlkKJ/m312热空气温度trk℃13热空气焓IrkKJ/m314空气带入炉内热量QkKJ/m315炉膛入炉热量QlKJ/m316理论燃烧温度θjr℃17绝对燃烧温度TjrK18炉膛出口烟温θl〞℃19炉膛出口烟焓Il〞KJ/m320炉膛出口绝对温度Tl〞K21烟气平均热容量VCKJ/m3·℃22炉内压力pMPa23三原子气体减弱系数Kq1/m•MPa24碳黑粒子减弱系数Kg1/m•MPa25介质减弱系数K1/m•MPa26发光火焰黑度afg27不发光火焰黑度abf28系数m29火焰黑度ay30炉膛黑度al31波尔茨顿准则B032系数M33无因次出口温度Θl〞34炉膛出口烟气绝对温度Tl〞K35炉膛出口烟气温度θl〞℃36校核37炉膛出口烟焓Il〞KJ/m338炉膛辐射放热量QfKJ/m339燃烧室热强度qVKW/m340辐射受热面热流密度qfKW/m2Qf/Hf=11425.28÷4.242695.28Θl〞×Tjr=0.7346×2163.851589.54Tl〞-273=1589.54-2731316.54θ１〞假定－θ１〞100,合格0.46BQnet.q/V=79.35÷3600×35588÷0.5931321.780.7346ψ(Ql-Il〞)=0.96×(35683.41-23797.22)11425.28查烟焓表23797.220.490.60ψBjVC/(5.7×10-11ΨHfTjr3)=mafg+(1-m)abf=0.6×0.1496＋﹙1－0.6﹚×0.07620.32570.12030.1991查计算标准6-07按计算标准6-13Θjr+273=1890.85+2732163.85先假定后校核1317.001-e-kqps0.07621590.00(Ql-Il〞)/(Tjr-Tl)=(35683.41-23806.57)÷(2163.85-1590.0)20.7023806.570.1040.1496θl〞+273=1317+2731-e-kps1.6854给定1.61313.2984设计给定20.001890.85先按没有空气预热器248.50(α′′-△α)Irk+△α×Ilk=(1.1-0.1)×248.5+0.1×248.5273.35Qnet.q(100-q3-q4-q6)/(100-q4)+Qk=35588×(100-0.5-0-0)÷(100-0)+273.3535683.4120.00设计给定0.10设计给定冷空气温度决定248.50kq+kg=1.6131+1.6854查焓温表先按没有空气预热器查焓温表qloHrTpsr)100037.01)(02.1109.5491.2(2nmpyHCnmT12.0)5.010006.1)(2(306.0/6.006.06.0BMaBlo31185.216324.455.0107.57.20360035.7996.0)1(yyyaaa55.01203.0-11203.01203.0序号名称符号单位1进口烟温θl℃2进口烟焓I′KJ/m33出口烟温θl〞℃4出口烟气绝对温度Tl〞K5出口烟焓Il〞KJ/m36烟气侧对流放热量QrpKJ/m37工质流量Dgzkg/s8额定蒸汽温度t℃9额定蒸汽焓IKJ/kg10给水温度t1℃11给水焓i1KJ/kg12平均水温tpj℃13最大温差△td℃14最小温差△tx℃15受热面的平均温降△t℃16平均烟温θpj℃17导热系数λW/(m·K)18运动粘度系数νm2/s19烟气普朗特准则数Pr20平均烟气的绝对温度TK21烟气流通面积Fm222烟气容积Vym3/kg23烟气中水蒸汽容积份额rH2O24烟气中三原子气体容积份额rRO225烟气密度ρykg/m326烟气中飞灰浓度μfhkg/kg27管径dm28螺纹节距Pm29螺纹深度hm30辐射层有效厚度sm31烟气流速wym/s32雷诺数Re33努谢尔特数Nu34烟气对流换热系数αdW/(m2·℃)184.00=398-184214.000.030λNu/d=0.0858×23.94÷0.04523.94BjVy(θpj+273)/(273F)=79.35÷3600×11.4770×1008.26÷（0.079×273）735.26查表3-2Ⅶ.第二回程螺纹烟管2780.20查焓温表23797.220.0001190.0854Nπd2/4=50×3.14×0.0452÷4=0.9×0.0450.0405设计给定wd/ν=11.76×0.045÷0.0001194443.20查附录Ⅱ，一设计给定0.28(t1+t2)/20.085845.640.079VRO2+VH2O+VN20+(αpj-1)V011.4770VH2O/Vy0.18511008.260.002184.00查焓温表常压节能器出口焓值84.10tpj+△t=184+551.260.045398.006477.83假定ψ(I′-I〞)＝0.96×(23797.22-6477.83）θl〞+273=398+273671.0016647.79由上表决定1316.54常压节能器出口温度20.00(△td-△tx)/ln(△td/△tx)=1316.54-18411.76查表3-20.606θpj+273=735.26+273VRO2/Vy1132.54计算公式或来源数值设计给定Gy/Vy=13.908÷11.47701.2118Aarafh/(100Gy)=0×0.2/（100×13.908）0.0000551.26查表3-221t11tddFV9.046.36.3112.008.09206.0)/()/(0144.0dhdPRe35管壁灰污温度tb℃36管壁灰污绝对温度TbK37炉内压力pMPa38三原子气体减弱系数Kq1/m•MPa39碳黑粒子减弱系数Kg1/m•MPa40烟气辐射吸收力kps41烟气黑度ay42辐射放热系数αfW/(m2·℃)43热有效系数ψ44传热系数kW/m2℃45受热面积Hm246传热量QchKJ/m33758.6447误差百分数e%1.412%序号名称符号单位1进口烟温θl℃2进口烟焓I′KJ/m33出口烟温θl〞℃4出口烟气绝对温度Tl〞K5出口烟焓Il〞KJ/m36烟气侧对流放热量QrpKJ/m37工质流量Dgzkg/s8给水温度t1℃9给水焓i1KJ/kg10常压节能器出口水焓IKJ/kg11常压节能器出口水温度t℃12平均水温tpj℃13最大温差△td℃14最小温差△tx℃15受热面的平均温降△t℃16平均烟温θpj℃17导热系数λW/(m·K)18运动粘度系数νm2/s0.85按7－53，表7－1（Qrp-Qch）/Qrp×100%=（16647.79-16413.88）÷16647.79H△tk/Bj×103=15.54×551.26×42.22÷﹙79.35×1000﹚×3600n*3.14*dL=50×3.14×0.045×2.215.5442.221-EXP(-kps)=0.85x