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《锅规•释义》第十四章 附件三:有机热载体燃煤链条炉排锅炉(七)
作者: 发布于:2013-12-13 8:56:53 点击量:

  锅炉计算举例    

锅炉计算举例一:某公司1000kcal/h燃煤链条炉排有机热载体锅炉。根据锅炉热力计算书和设计图纸,已知条件如下:

1)绝热燃烧温度                          Tadi                      1522+273=1795K

2)炉膛出口烟温                          T"fur                      820+273=1093K

3)有机热载体进炉温度                    t'i                        302

4)有机热载体出炉温度                    t"o                        335

 

 

6)管内对流放热系数                      αhtf                      2880 W/·℃

7)炉管的内径和外径                      did/dod                     99/108mm

 

 

9)管壁温度                              T'wal/T"wal                  642/632K

10)燃烬室长度和前后炉拱的水平间距       Lfur/lthr                    4.8/1.9m

 

 

 

 

1.炉膛烟气(火焰)的有效平均温度Tav

                Tav= T(1-n)adi×T"nfurK 

                  =1795(1-0.7)×10930.7=9.47×133.98=1269K

2.炉拱结构修正系数xfur

                                          

 

3.热流密度修正系数yhfd

 


 

 

                   

 

4.辐射受热面最大热流密度qrmax

qrmax=ysaf×yhfd×qr=1.15×2.51×45350=130903W/ 

5.炉管边界层内有机热载体的温升thtf

 


 


式中,ywhl为考虑管壁切向辐射热损失的系数,0.9

6.锅炉计算最高液膜温度tfilm

tfilm=tbalk +△thtf=335+45=380

7.所用有机热载体最高允许液膜温度与锅炉计算最高液膜温度的比较

计算要求:tfpermittfilm,计算结果:375(tfpermit)380(tfilm)

8.计算结论


该锅炉的计算最高液膜温度大于所用有机热载体最高允许液膜温度,故锅炉的设计安全性不符合《锅炉安全技术监察规程》第十一章11.2.4条的规定。

  9.设计建议

  根据该锅炉的设计条件和计算参数,建议采用以下方式解决该锅炉存在的上述设计问题,以符合锅规有关计算最高液膜温度的规定:

  1)改变该锅炉的设计功率,通过减少其燃料量,降低锅炉的辐射受热面热流密度qr和绝热燃烧温度Tadi,以使锅炉的计算最高液膜温度下降到一个安全水平;

  2)增加锅炉的有机热载体设计流量,或修改炉管的直径和数量,提高炉管内介质的流速,可以在保持系统最高工作温度不变的情况下,通过加强炉管内部的对流换热并降低锅炉进出口的介质温差,以使锅炉的计算最高液膜温度下降到一个安全水平;

  3)选择热稳定性更高的有机热载体,使其具有更高的最高允许液膜温度,以使该锅炉的计算最高液膜温度低于其最高允许液膜温度。

  锅炉计算举例二:某公司800kcal/h燃煤链条炉排有机热载体锅炉。根据锅炉热力计算书和设计图纸,已知条件如下:

1)绝热燃烧温度                          Tadi                    1510+273=1783K

2)炉膛出口烟温                          T"fur                      702+273=975K

3)有机热载体进炉温度                    t'i                         300

4)有机热载体出炉温度                    t"o                         330

5)过量空气系数                          αa                             1.4

6)管内对流放热系数                      αhtf                      2950W/·℃

7)炉管的内径和外径                      did/dod                     80/89mm

8)辐射受热面热流密度                    qr                        33410W/

9)管壁温度                              T'wal/T"wal                  663/647K

10)燃烬室长度和前后炉拱的水平间距       Lfur/lthr                    7.0/3.5m

11)所用有机热载体的最高允许液膜温度     tfpermit                        375

将已知条件代入以下公式计算:

1.炉膛烟气(火焰)的有效平均温度Tav

                Tav= T(1-n)adi×T"nfurK 

                  =1783(1-0.7)×9750.7=9.45×123.68=1169K

2.炉拱结构修正系数xfur

                                          

         

3.热流密度修正系数yhfd

 


                  

 


4.辐射受热面最大热流密度qrmax

qrmax=ysaf×yhfd×qr=1.15×2.68×334410=103065W/ 

5.炉管边界层内有机热载体的温升thtf

 


 


式中,ywhl为考虑管壁切向辐射热损失的系数,ywhl0.9

 

 


 

6.锅炉计算最高液膜温度tfilm

tfilm=tbalk +△thtf=330+35=365

7.所用有机热载体最高允许液膜温度与锅炉计算最高液膜温度的比较

要求:tfpermittfilm,结果:375365

 

 

8.计算结论

 

该锅炉的计算最高液膜温度低于所用有机热载体最高允许液膜温度,故锅炉的设计安全性符合《锅炉安全技术监察规程》第十一章11.2.4条的规定。

 

  附件:德国标准DIN4754《有机热载体传热系统操作的安全要求及检验 》(Heat Trans- fer Systems Operating With Organic Heat Transfer Media Safety Requirements and Testing标准中燃油/燃气圆筒形有机热载体锅炉最高液膜温度计算方法的翻译稿。

 

 

 

 




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