电站锅炉热力计算方法的研究

《电站锅炉热力计算方法的研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、浙江大学硕士学位论文第一章绪论第一节锅炉热力计算方法的概述开发一台新型锅炉产品时首先要做好设计工作，设计中要对锅炉的性能、结构、经济性和可靠性等各方面进行各种计算，以有定量的了解。这些计算包括锅炉热力计算、水循环或水动力计算、空气动力计算、烟气阻力计算、管子金属壁温计算、强度计算、炉墙和构架计算等。在锅炉设计中热力计算是基础的计算，在热力计算中既解决了根据水的加热、蒸发、过热的热量分配比例来确定受热面的大小，同时也基本确定了锅炉受热面的结构尺寸。根据给定的燃料种类，确定锅炉的设计效率和燃料消耗量。在此基础上，锅炉的强度、水循环和其他计算方可进行。对于运行中的锅炉，当燃料偏离设计值较远，或者涉及

2、到受热面的改造，校核热力计算也是必不可少的。因此，无论是在锅炉制造厂或者运行电厂，都要求有关的工程技术人员能够熟练地掌握算法。目前，在我国的锅炉制造厂，小型锅炉设计通常采用前苏联热工研究所(BT。)和中央锅炉汽轮机研究所(Lxxr。)于1957年发布的“锅炉机组热力计算标准方法”及其后来的修改;200MW,300MW国产锅炉用1973年发布的标准方法及其后来的补充。对引进型国内制造的300MW,600MW锅炉机组采用引进公司(如CE)的算法。而完全从国外买进来的锅炉，国外厂家一般不提供具体算法，只提供一份热力计算汇总表。最近，国内的锅炉生产厂家对新的设计投产或者经过改造的锅炉也不提供具体算法，

3、只提供一份热力计算汇总表。因此，在我国同时存在的国内外的几种锅炉热力计算方法中，只有前苏联的两个国家标准，即1957年和1973年热力计算方法是系统的计算方法，另外再加上存在于各利，文献上的一些计算方法的研究和讨论。设计新锅炉时的热力计算称为设计热力计算(也称设计计算)。其任务是在给定的给水温度和燃料特性的前提下，为达到额定蒸发量和蒸汽参数以及选定的经济指标，计算、确定锅炉机组的炉膛尺寸及各个受热面的结构和尺寸，并确定锅炉的热效率和燃料消耗量、各受热面进出口处的烟温和工质温度、吸热量以及烟速和工质流速等，为选择辅机设备和进行上述其他各项计算提供原始资料。设计计算是在锅炉的额定负荷下进行的，为了

4、预计锅炉在其他负荷下的工作浙江大学硕士学位论文特性，以及锅炉在燃用非设计燃料时的热力特性，都要重新进行热力计算，称之为校核热力计算(也称校核计算)。其任务是在己定的锅炉结构和受热面积条件下，对锅炉负荷、燃料、运行工况或某些结构变化时，求取各受热面进出口处的工质温度和速度、烟气温度和速度、锅炉热效率、燃料消耗量、空气和烟气量等。目的是为了得到锅炉在非设计工况条件下运行的经济指标，为锅炉结构改进、选择辅机设备和其他各项计算提供原始数据和资料。设计计算和校核计算所用的计算方法基本相同，即计算时所依据的传热原理、计算公式和图表都是相同的，其差别仅仅是计算任务和所求数据不同。但做校核计算时，不仅烟气的中

5、间温度和内部介质温度是未知数，而且排烟温度、预热空气温度，甚至有时连过热蒸汽出口温度都是未知数，因此，校校计算时要领先假定这些未知数，然后用逐步逼近法去最后确定之。第二节现有锅炉热力计算方法的局限性锅炉的热力过程是异常复杂的，尤其是炉膛内部。以炉膛内部的热力过程为例，在其内部同时进行着流动、混合、燃烧、传热等过程，而且这些过程相互作用、相互影响。对这样一个设备用纯理论分析困难很大，因此许多前人采用的是简化的理论模型，再加入适当的经验结论所形成的半经验半理论方法，来正确地反映炉膛内的实际工作情况。1957年和1973年热力计算标准方法中利用到的很多计算公式就是这样的半经验半理论的方法推导出的公式

6、。正是由于这些计算公式的半理论性，使得利用它们进行计算所得出的结果具有一定的精确度和可靠性，同时，又因为这些计算公式的半经验性，使得这些计算结果不可能完全跟特定的某一台锅炉的实际热力过程相符。在已经运行的锅炉的校核计算中，利用这些半经验半理论的公式进行计算，不可避免地要出现计算结果与实际运行状况偏离的情况，有时候这种偏离还可能达到非常大的程度。同样以炉膛的传热计算的发展历史为例，我们可以看出工程界和学术界为了逐渐克服计算方法的局限性所做的努力。关于锅炉炉膛传热计算方法的研究已经有了100多年的历史。迄今为止，提出的炉膛传热计算方法和模型各式各样、名目繁多。归纳起来，主要有如下模型:浙江大学硕士

7、学位论文(1)零维模型a:Hudson最早进行锅炉炉膛传热实验研究，于1890年提出了锅炉炉膛传热计算的经验公式，后由Orrok加以修正，得到如下形式的经验关系式:100稠=--一下=二;一59.6其中p:炉膛吸热率，%;L:空气与燃料的质量比，kg/kg;B:以优质烟煤为基准计算的燃料量，kg/h;FI=辐射受热面投影面积，M2;b:Mulikin根据辐射传热的Stefan-Boltzmann定