广东工业大学锅炉原理课件-7

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1、第7章对流受热面的计算第一节对流受热面传热特点第二节对流受热面的传热计算第三节传热系数第四节温压计算第五节受热面布置和计算第六节扩展受热面的对流传热计算7.1对流受热面的传热特点（1）传热方式（2）对流受热面间的传热方式（3）锅炉中以对流为主的受热面（4）对流换热计算要点（5）受热面外的对流换热系数传热方式烟气受热面对流辐射共存CO2,H2O,SO2三原子主要对流（温度低，辐射小）主要对流，所以按对流换热计算壁面导热对流+（辐射）对流对流受热面间传热方式锅炉中以对流为主的受热面凝渣管束（锅炉出口大间距，不易结渣，降低渣温）锅炉管束对流过热器再热器省

2、煤器空气预热器以对流方式计算的半辐射式屏-大屏过热器-后屏过热器对流换热计算要点热量平衡方程：输入热（烟气放热，焓降）=输出热换热方程：(a)换热系数(b)温压(c)面积受热面外对流换热系数参数c,m,nn:0.33-0.36m:0.6或0.65，s1/d,s2/d,确定管束,Cs修正c:冲刷角，Ca=1,管束，Cs参见课本343页表15-1Cs(管束布置)，Cz(管束排数)，Ca(气流对管束冲刷角)准则数C=cs*cz*ca修正系数准则数努谢尔特数：对流换热/导热的比值，普朗特准则：运动粘度/热扩散率动量扩散/热量扩散流体物性对换热影响雷诺准则

3、：惯性力/粘滞力，流动状态对换热影响7.2对流受热面的传热计算（1）传热计算基本方程（2）传热计算方法t’t”‘“BjVyNm3/hr受热面烟气工质传热计算基本方程受热面传热量烟气放出热量工质吸收热量热平衡方程传热系数K(kW/m2C)：温压为1C时，每m2受热面积的传热量，反映传热过程的强弱程度受热面传热量QcK：传热系数，kW/m2℃H：受热面传热面积，m2t：传热温差，℃Bj：计算燃料消耗量（kg/s)烟气放出热量Qg对于其它受热面，漏风焓按冷空气温度计算对于空气预热器，如漏的是热风，则按进出口空气温度的平均温度计算保热系数进口烟气

4、焓出口烟气焓漏风焓工质吸收热量Qd对同时接受炉膛辐射的受热面，其来自烟气的热量应减去来自炉膛辐射热工质流量出口工质焓进口工质焓热平衡方程未知变量之间主要与烟气进出口温度和工质进出口温度有关关系复杂，很难直接求解一般采用叠代方法求解未知未知未知未知受热面传热计算方法设计计算：已知：烟气、工质温度温压传热系数求受热面积受热面布置校核计算（常用）：受热面布置受热面积各部件吸热工质、烟气进、出口温度传热计算方法-校核计算（1）已知：对流受热面面积H工质流量D工质进口温度t’工质入口焓i’计算燃料消耗量Bj烟气入口温度‘烟气入口焓I’受热面漏风

5、系数lft’‘“BjVyNm3/hr受热面烟气传热计算方法-校核计算（2）计算步骤：1、假定受热面烟气出口温度“I”2、烟气放热量3、求工质出口焓i”传热计算方法-校核计算（3）4.知‘,“，t’,t”,求受热面温压t5.根据烟气平均温度计算烟气在受热面中的流速wy6.根据wy，确定d，灰污系数或热有效系数7.根据工质平均温度，压力P下的比容求出工质的平均流速工质侧放热系数2传热计算方法-校核计算（4）8.根据传热量Q1等条件（，2，H，t等），决定管壁灰污温度tb9.根据tb，烟气黑度烟气辐射放热系数f10.根

6、据d，f，2，及灰污系数K11.传热量传热计算方法-校核计算（5）12.比较Q1和Q2否则重来。若‘,“已定，工质吸热量也定，则改动H。*第二次计算选取终温值：参见课本347页2点第三节传热计算中有关参数的计算传热系数K传热温差t受热面面积的计算7.3.1传热系数–基础（1）计算要求（2）传热系数公式（3）其他计算方法计算要求传热理论与工程实际结合对复杂的传热过程进行相应的简化假设，如简单认为：对流+辐射相互独立，传热系数可以认为两者之和结构、运行参数考虑管径、节距、排列方式冲刷均匀性、结垢、积灰不同类型和功能受热面，修正传热过程及

7、传热系数计算灰层热阻，污染系数/热有效系数灰层金属管壁水垢烟气热量工质对流受热面传热系数计算现代锅炉的水处理要求高，一般不允许有结垢，否则超温，所以也可以忽略。需要考虑：-烟气侧的换热系数a1，-工质侧对流换热系数a2，-以及灰层的热阻金属导热系数很大，锅炉钢在40W/mK如厚度为5mm，则为0.005/40这部分的热阻可以忽略烟气侧换热系数1（目前热力计算方法）由对流放热系数和辐射放热系数组成烟气侧对流放热系数d概念表征对流换热过程强弱的指标影响因素流体物性，流动状态，温度，管子布置结构，冲刷方式，管壁温度等数值获取试验+相似理论整理有关公式

8、应用条件：横向冲刷顺列、错列管束和纵向冲刷管束Re:1,500–100,000横向冲刷顺列管束的对流放热系数d烟气速度管