关于锅炉吹 管系数计算方法的探讨

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1、关于锅炉吹管系数计算方法的探讨谢伯达(福建省电力试脸研究院福建福州350007)[摘要]针对目前锅护吹管广泛采用压差法计算吹管系数所存在的问题，提出基于临界流量概念的计算方法，可作为改造计算方法的参考。此外，还介绍了英国Babcock公司的计算方法，以作比较。【关健词〕锅炉吹管;吹管系数;临界流蚤;管内流动【中图分类号」TK223.27【文献标识码]A【文章编号」1002一3364(2001)04一0028一02新建锅炉在投运前必须进行蒸汽吹管，以清除可式中M—马赫数(M二。/a)，无因次量;能残留在管中的各种杂质。吹洗时蒸汽必须要有足够c—气体流动速度，m/s;大的动量，才能达到吹洗的效

2、果。由于动量值的直接a—在计算点处气体的声音传播速度，7a/s;计算相当复杂，目前采用较简单的压差法来监测其吹CF—气体质量定压热容，J/(kg"K);洗效果，即通过计算实测吹管时的流动压差与额定工p,T,v—分别为气体压力、温度、质量体积，况下的流动压差之比，求出吹管系数。此方法虽然简单位分别为Pa,K,矽/kg;单易行，但不够完善，过于粗糙。其存在的问题有:(1)讯—气体克服摩擦耗散的功，J/kgo新沪未经试运，其额定工况下的流动压差(阻力)还是因质量定压热容、、等压膨胀系数v1I3avT，和声未知数，因此，只好采用设计值，或取已投运的同类型速a皆恒为正数，而气体克服磨擦耗散的功wL也

3、恒机组的数据，这是很不严格的;(2)现行导则[[G1所推导为正值，说明开始处于亚音速流动的气体(即马赫数的压差比与吹管系数的关系式只能适用于一小区段范M<0)，磨擦会导致气体的增速，但最多只能增速到声围内，由于蒸汽在吹扫流程中不断降压，质量体积不断速，而不可能超过声速。继而可以证明，气体在非水平变大，所以把只能适用于一小区段内的关系式扩大到等截面的管内作绝热、绝功流动时，向上流动会导致加整个过热器或再热器，其误差相当大。因此，探讨提出速，而对变截面管道，截面缩小，流速增大。一种较精确的计算方法十分必要。以下导出基于临界根据以上推论，尽管吹管时蒸汽参数很高，由于开流量概念的计算方法，希望经过

4、完善后，能够代替现行始管段流速较低，一般都是亚音速的，对于水平的等截的简易计算方法，为提高吹管的整体技术水平和与国面管道而言，沿着吹管的流程蒸汽不断加速，但不能达际接轨创造条件。到超音速。最后吹管蒸汽直接排人大气，其压力比远低于临界压力比:1蒸汽在管内流动的规律“__P-RO<‘二(2)先考虑一较简单的情况。对于等截面水平管道内式中Po管道某一截面(如吹管时在临时管道上气体存在磨擦、绝热、绝功的流动，可以导出伍里斯方加装压力、温度测点的截面等)处的蒸汽程[21,滞止压力，Pa;、do「1lav、1__P—吹管的排汽压力，此处等于大气压力，Pa;(M‘一1-=一1一1-】+六18W(1)“c

5、一1cyvaT),’aZJ”厅LE=一一Ipi界压力比，无因次量，对于过热蒸汽.}WlAIh"2001(4)门万方数据可取￡cr二0.5460m/t,流速c=Gv/F，则蒸汽的动量为:因此对于一般的吹管工艺而言，总是在排汽口处达到m"c=梦vt/F(6)声速，蒸汽在管末膨胀到临界压力，然后排向大气并在或单位时间的蒸汽动量为GZV/F。吹管时的蒸汽动大气内继续膨胀到大气压力。量与额定工况下的蒸汽动量比为吹管系数:a二二/tnaco(7)2吹管流量的计算则从以上2式可知。二GZV2/Gov吕(S)基于临界流量概念的吹管流量计算中，气体临界以上3式中，无下角标和下角标“0"分别表示吹管流量:蒸

6、汽工况和锅炉额定蒸汽工况。式中二—蒸汽质量,kg;G。二晋d2K‘{、n;2十iK-}Pvov告(3)‘—.蒸汽流量,kg/s;对于过热蒸汽，可以近似应用理想气体状态方程c-蒸汽流速，m/s;式，则上式可改写为:，—蒸汽质量体积,M3/kg;xK.-i11:zF，一.管道蒸汽过流面积，矽;G},_晋，，。!、(击)RTcJ(4)a—吹管系数，无因次量。因过热蒸汽K=1.3,R=461SJ/(kg.K)，则上式吹管流量‘可根据临界流量公式(5)来计算，而可简化为:额定工况下的流量Go为已知值，从而可以方便地求出某一特定截面(如过热器进、出口和再热器进、出口Ga=0.02440t}d2Po(六

7、)‘(5)等)的吹管系数口以上3式中Go-气体临界流量,kg/s;4英国Babcock公司吹管系数计算法d—管道内径，。;K--气体绝热指数，无因次量;华能福州电厂二期工程建设2台350MW机组，Po,vo,几—分别为管道某一截面处的蒸汽滞止锅炉由英国Babcock公司供货，其所提供的吹管流量参数(压力、比容、温度)，单位分别计算公式为:l为pal尸/掩,K;0.138x512G=0.0812砂PR—气体常数,J/(kg