工業(yè)鍋爐熱力計(jì)算

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1、工業(yè)鍋爐熱力計(jì)算軟件介紹西安交通大學(xué)車得福教授課題組提綱1鍋爐熱力計(jì)算簡(jiǎn)介熱力計(jì)算在鍋爐設(shè)計(jì)、改造及經(jīng)濟(jì)性預(yù)測(cè)方面有著極為重要的作用，是鍋爐設(shè)計(jì)中最重要、也是最復(fù)雜的技術(shù)環(huán)節(jié)。熱力計(jì)算一般需要完成每個(gè)受熱面部分的迭代循環(huán)和鍋爐整體的迭代循環(huán)。受熱面循環(huán)是為了達(dá)到應(yīng)有的精度而進(jìn)行的迭代計(jì)算，鍋爐整體循環(huán)是當(dāng)假設(shè)的排煙溫度與實(shí)際計(jì)算溫度相差較大時(shí)，在假設(shè)排煙溫度調(diào)整后重新進(jìn)行計(jì)算。傳統(tǒng)手工運(yùn)算方式對(duì)設(shè)計(jì)人員經(jīng)驗(yàn)要求很高，如果計(jì)算時(shí)對(duì)一些參數(shù)假設(shè)不合理，為達(dá)到計(jì)算要求就必須進(jìn)行多次反復(fù)運(yùn)算，造成運(yùn)算量過大。目前，鍋爐熱力計(jì)算通常都通過編制鍋爐熱力計(jì)算軟件進(jìn)行。

2、2鍋爐熱力計(jì)算簡(jiǎn)介鍋爐熱力計(jì)算具有通用性差，計(jì)算模型復(fù)雜，計(jì)算過程復(fù)雜等特點(diǎn)，現(xiàn)階段各研究機(jī)構(gòu)和鍋爐廠家自行開發(fā)的熱力計(jì)算軟件都有一定的局限性：缺乏高度抽象和統(tǒng)一的熱力計(jì)算模型；開發(fā)技術(shù)比較落后，擴(kuò)展性不強(qiáng)；軟件操作界面不夠人性化；工業(yè)鍋爐具有爐型更加多樣化，受熱面布置形式更加靈活等特點(diǎn)，開發(fā)一款具有一定通用性的工業(yè)鍋爐熱力計(jì)算軟件就具有十分顯著的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益。3鍋爐熱力計(jì)算簡(jiǎn)介熱力計(jì)算簡(jiǎn)介熱力計(jì)算分為設(shè)計(jì)計(jì)算和校核計(jì)算設(shè)計(jì)計(jì)算設(shè)計(jì)計(jì)算是設(shè)計(jì)新鍋爐時(shí)常用的計(jì)算方法計(jì)算任務(wù)：在給定的給水溫度和燃料特性的前提下確定保證達(dá)到額定蒸發(fā)量、選定的經(jīng)濟(jì)指標(biāo)及給

3、定的蒸汽參數(shù)所必需的鍋爐各個(gè)受熱面的結(jié)構(gòu)尺寸，并為選擇輔助設(shè)備和進(jìn)行鍋爐其他計(jì)算提供原始資料。4鍋爐熱力計(jì)算簡(jiǎn)介熱力計(jì)算簡(jiǎn)介校核計(jì)算校核計(jì)算是估計(jì)已有鍋爐在非設(shè)計(jì)工況條件下的運(yùn)行指標(biāo)或者改造后鍋爐熱力性能計(jì)算計(jì)算任務(wù)：根據(jù)已有的鍋爐各受熱面結(jié)構(gòu)參數(shù)及傳熱面積和熱力系統(tǒng)形式在鍋爐參數(shù)，燃料種類或局部受熱面面積發(fā)生變化時(shí)，通過傳熱性能計(jì)算確定各個(gè)受熱面交界處的水溫、汽溫、煙溫及空氣溫度的值，確定鍋爐的熱效率和燃料消耗量等。5鍋爐熱力計(jì)算簡(jiǎn)介單個(gè)部件校核計(jì)算步驟8判斷二者之差絕對(duì)值是否在合理范圍否是假定煙氣的終溫工質(zhì)的終溫溫壓傳熱系數(shù)受熱面面積+吸熱量Qh,b

4、吸熱量Qh,t計(jì)算結(jié)束溫度和吸熱量以熱平衡方程為準(zhǔn)鍋爐熱力計(jì)算簡(jiǎn)介層燃爐爐膛熱力計(jì)算方法：采用校核計(jì)算的方法，先確定爐膛幾何結(jié)構(gòu)參數(shù)，然后迭代求出爐膛的出口煙氣溫度；主要計(jì)算方程9鍋爐熱力計(jì)算簡(jiǎn)介10層燃爐爐膛熱力計(jì)算拋煤機(jī)爐取n=0.6，其它層燃爐取n=0.7鍋爐熱力計(jì)算簡(jiǎn)介燃盡室熱力計(jì)算方法：采用校核計(jì)算的方法，先確定燃盡室?guī)缀谓Y(jié)構(gòu)參數(shù)，然后求出燃盡室出口煙氣溫度；主要計(jì)算方程11鍋爐熱力計(jì)算簡(jiǎn)介燃油燃?xì)忮仩t爐膽熱力計(jì)算方法：采用校核計(jì)算方法；主要計(jì)算方程12鍋爐熱力計(jì)算簡(jiǎn)介對(duì)流受熱面熱力計(jì)算鍋爐中的對(duì)流受熱面主要有鍋爐管束、對(duì)流過熱器、省煤器、空預(yù)

5、器等，在這些受熱面中，高溫?zé)煔庵饕詫?duì)流的方式進(jìn)行放熱。由于煙氣中含有三原子氣體及飛灰，煙氣還具有一定的輻射放熱能力，因此除了對(duì)流放熱外，還考慮煙氣的輻射放熱。對(duì)布置在爐膛出口處的對(duì)流受熱面，還考慮爐膛的輻射熱量。13鍋爐熱力計(jì)算簡(jiǎn)介對(duì)流受熱面熱力計(jì)算方法：一般采用校核計(jì)算方法，對(duì)于兩級(jí)過熱器，先計(jì)算的一級(jí)采用校核計(jì)算，后計(jì)算的一級(jí)采用設(shè)計(jì)計(jì)算；主要計(jì)算方程14——諸多鍋爐廠根據(jù)長(zhǎng)期設(shè)計(jì)生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)確定的修正系數(shù)鍋爐熱力計(jì)算簡(jiǎn)介對(duì)流受熱面熱力計(jì)算15受熱面名稱備注過熱器0.60～0.70積灰少、沖刷好的受熱面取上限鍋爐管束及鋼管省煤器0.55～0.65流化床

6、鍋爐的各對(duì)流受熱面取上限空氣預(yù)熱器0.75～0.80有管板的空氣預(yù)熱器取下限煙氣管內(nèi)縱向沖刷0.85～0.90其中，為煙氣對(duì)管壁的放熱系數(shù)，管壁對(duì)管內(nèi)工質(zhì)放熱系數(shù)鍋爐熱力計(jì)算簡(jiǎn)介對(duì)流受熱面計(jì)算16假定，根據(jù)焓溫表查出，按熱平衡方程計(jì)算計(jì)算煙氣側(cè)放熱系數(shù)和工質(zhì)側(cè)放熱系數(shù)計(jì)算傳熱系數(shù)K計(jì)算溫壓按傳熱方程計(jì)算檢驗(yàn)受熱面出口煙氣溫度假定的是否合理熱力計(jì)算模型簡(jiǎn)介工業(yè)鍋爐特點(diǎn)爐膛形式更多層燃、室燃、沸騰燃燒、燃油燃?xì)鉅t膽內(nèi)燃燒等；參數(shù)更低一般提供低參數(shù)過熱蒸汽，或者飽和蒸汽，或者供暖用熱水；主要的部件爐膛，爐膽，凝渣管，燃盡室，對(duì)流過熱器，對(duì)流管束，省煤器，管式空

7、預(yù)器，煙管；一般沒有屏式過熱器，省煤器空預(yù)器布置比較簡(jiǎn)單；17熱力計(jì)算模型簡(jiǎn)介熱力系統(tǒng)分析鍋爐中的爐膛（爐膽）、燃盡室、凝渣管、過熱器、對(duì)流管束、煙管、省煤器、空氣預(yù)熱器等換熱部件稱為傳熱單元。鍋爐流程中一定位置上的煙氣、蒸汽、水、空氣或其他流體狀態(tài)稱為流體節(jié)點(diǎn)。鍋爐系統(tǒng)由若干個(gè)傳熱單元組成，傳熱單元之間通過煙氣、蒸汽、水和空氣等流體實(shí)現(xiàn)連接，因此鍋爐系統(tǒng)可以理解為由“傳熱單元”和“流體節(jié)點(diǎn)”兩類對(duì)象組成的流體節(jié)點(diǎn)變換系統(tǒng)。傳熱單元的功能可抽象為對(duì)進(jìn)出其的流體節(jié)點(diǎn)進(jìn)行變換。18熱力計(jì)算模型簡(jiǎn)介熱力系統(tǒng)模型的建立鍋爐部件的邏輯模型19熱力計(jì)算模型簡(jiǎn)介熱力系

8、統(tǒng)模型的建立把鍋爐視為若干個(gè)傳熱部件單元的集合，處于高溫側(cè)的為煙氣，低溫側(cè)的則是