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生物质锅炉热力计算书

一、48t生物质锅炉热力计算

序号

名称

符号

单位

计算公式及数据来源

结果

1

锅炉蒸发量

D

kg/h

设计给出

48

2

过热蒸汽压力

Psh.s

Mpa

设计给出

10.34

3

过热蒸汽温度

tsh.s

℃

设计给出

540

4

给水温度

tf.w

℃

设计给出

210

5

锅炉排污率

ρb.w

%

设计给出

5

6

冷空气温度

tl.a

℃

设计给出

35

7

排烟温度

?

ex

℃

设计给出

127

二、燃料特性

序号

名称

符号

单位

计算公式及数据来源

结果

1

碳

Car

%

设计给出

38.572

2

氢

Har

%

设计给出

4.834

3

氧

Oar

%

设计给出

34.897

4

氮

Nar

%

设计给出

0.426

5

硫

Sar

%

设计给出

0.134

6

水分

Mar

%

设计给出

6.137

7

灰分

Aar

%

设计给出

15

计算低位发热量

QarD

KJ/kg

339Car+1030Har+109（Sar-Oar）-25.12Mar

14111.59956

8

低位发热量

Qar,net

KJ/kg

设计给出

14290

三、锅炉各受热面的漏风系数和过量空气系数

入口处

漏风系数

出口处的

序号

锅炉受热面过量空气系数

α'

Δα

α"

1

炉膛过量空气系数

1.3

0

1.3

2

三级过热器过量空气系数

1.3

0

1.3

3

四级过热器过量空气系数

1.3

0.035

1.335

4

二级过热器过量空气系数

1.335

0.01

1.345

5

一级过热器过量空气系数

1.345

0.02

1.365

6

省煤器过量空气系数

1.365

0.025

1.39

7

烟气冷却器过量空气系数

1.39

0.03

1.42

空气预热器过量空气系数

1.42

0.02

1.44

四、理论空气量、烟气理论容积计算

序号

名称

符号

单位

结果

1

理论空气量

V0

Nm3/kg

（1.866*Car+5.55*Har+0.7*Sar-0.7*Oar）/21

2

理论氮气容积

V0N2

Nm3/kg

0.79*V0+0.8*Nar/100

3

三原子气体RO2的容积

VRO2

Nm3/kg

0.01866（Car+0.375*Sar）

4

理论水蒸气容积

V0H2O

Nm3/kg

0.111Har+0.0124Mar+0.016V0

五、各受热面烟道中烟气特性计算

序号

名称

符号

单位

计算公式

炉膛

三级过热器

四级过热器

二级过热器

一级过热器

省煤气

烟气冷却器

空气预热器

1

平均过量空气系数

αav

—

（α'+α”）/2

1.3

1.3

1.3175

1.34

1.355

1.3775

1.405

1.43

2

实际水蒸汽容积

VH2O

m3（标）/㎏

V0H2O+0.0161（α-1）*V0

0.6880266

0.689314

0.691458

3

实际烟气量

Vg

m3（标）/㎏

Vg=VRO2+V0N2+VH2O+（αav-1）*V0

5.346473

5.42769

5.563052

4

RO2容积份额

γRO2

—

VRO2/Vg

0.1347975

0.13278

0.12955

5

H2O容积份儿

γH2O

—

VH2O/Vg

0.128688

0.126999

0.124295

6

三原子气体容积份额

γtri

—

γRO2+γH2O

0.266446321

0.2634854

0.25978

0.253844

六、焓温表

VRO2=

V0N2=

V0H2O=

0.669867

Aar=，af.a=

I0g

V0=

I=I0g+（α-1）*I0a

（с?

）co2kJ/m3（标）

VRO2（с?

）CO2

（с?

）N2kJ/m3（标）

V0N2（с?

）N2

（с?

）H2OkJ/m3（标）

V0H2O（с?

）H20

（с?

）kJ/kg

∑（3）+（5）+（7）

（с?

）akJ/m3（标）

I0a

I

I

I

I

I

V0（с?

）a

1.3

1.3

1.335

1.39

1.42

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

15

16

17

温度

CO2

N2

H2O

O2

100

170

122.5175015

130

365.2804689

151

101.15

80

588.9479

132

468.924446

729.6253

729.6253

746.0376331

771.8285

785.8962

200

358

258.0074442

260

730.5609378

305

204.3095

168

1192.878

267

948.506266

1477.43

1477.43

1510.62753

1562.795

1591.251

300

559

402.8663724

392

1101.461106

463

310.1486

260

1814.476

407

1445.85038

2248.231

2248.231

2298.835948

2378.358

2421.733

400

772

556.3735948

527

1480.790824

626

419.337

357

2456.501

551

1957.40432

3043.723

3043.723

3112.23184

3219.889

3278.611

500

994

716.3670379

664

1865.740241

795

532.5446

461

3114.652

699

2483.16809

3859.602

3859.602

3946.51315

4083.087

4157.582

600

1225

882.8467016

804

2259.119208

969

649.1015

554

3791.067

850

3019.58924

4696.944

4696.944

4802.629787

4968.707

5059.295

700

1462

1053.650512

948

2663.737573

1149

769.6776

665

4487.066

1004

3566.66776

5557.066

5557.066

5681.899395

5878.066

5985.066

800

1705

1228.77847

1094

3073.975638

1334

893.6031

770

5196.357

1160

4120.85119

6432.613

6432.613

6576.842333

6803.489

6927.115

900

1952

1406.789193

1242

3489.833403

1526

1022.218

812

5918.84

1318

4682.13955

7323.482

7323.482

7487.356954

7744.875

7885.339

1000

2204

1588.403372

1392

3911.310867

1723

1154.181

1005

6653.896

1478

5250.53281

8229.056

8229.056

8412.824214

8701.604

8859.12

1100

2458

1771.458933

1544

4338.408031

1925

1289.495

1128

7399.362

1638

5818.92608

9145.039

9145.039

9348.701893

9668.743

9843.311

1200

2717

1958.11795

1697

4768.315044

2132

1428.157

1261

8154.59

1801

6397.97672

10073.98

10073.98

10297.91243

10649.8

10841.74

1300

2977

2145.497658

1853

5206.651607

2344

1570.169

1426

8922.318

1964

6977.02736

11015.43

11015.43

11259.62255

11643.36

11852.67

1400

3239

2334.318748

2009

5644.988169

2559

1714.191

1583

9693.498

2128

7559.63046

11961.39

11961.39

12225.97373

12641.75

12868.54

1500

3503

2524.581221

2166

6086.134582

2779

1861.561

1777

10472.28

2294

8149.33848

12917.08

12917.08

13202.30562

13650.52

13895

1600

3769

2716.285076

2325

6532.900694

3002

2010.942

1957

11260.13

2461

8742.59895

13882.91

13882.91

14188.89827

14669.74

14932.02

1700

4036

2908.709623

2484

6979.666806

3229

2163.002

2206

12051.38

2269

8060.52703

14469.54

14469.54

14751.65473

15194.98

15436.8

1800

4305

3102.575551

2644

7429.242767

3458

2316.401

2412

12848.22

2797

9936.22482

15829.09

15829.09

16176.85501

16723.35

17021.43

1900

4574

3296.44148

2804

7878.818729

3690

2471.811

2625

13647.07

2967

10540.1427

16809.11

16809.11

17178.01861

17757.73

18073.93

2000

4844

3491.0281

2965

8331.204541

3926

2629.899

2847

14452.13

3138

11147.613

17796.42

17796.42

18186.58229

18799.7

19134.13

2100

5115

3686.335411

3128

8789.210052

4163

2788.658

15264.2

3309

11755.0833

18790.73

18790.73

19202.15623

19848.69

20201.34

2200

5387

3882.363414

3289

9241.595863

4402

2948.756

16072.72

3483

12373.211

19784.68

19784.68

20217.74112

20898.27

21269.46

七、锅炉热平衡及燃料消耗计算

序号

名称

符号

单位

计算公式或来源

结果

1

燃料低位发热量

Qar,net

kJ/kg

设计给出

14290

2

排烟温度

?

ex

℃

假定

127

3

排烟焓

I0ex

kJ/kg

根据?

ex及α=1.85查烟气焓温表

1042.25

4

冷空气温度

tl.a

℃

设计给出

35

5

理论冷空气焓

I0l.a

kJ/kg

V0（cν）a=132.4*0.3*V0

164.6209002

6

机械不完全燃烧热损失

q4

%

选取

1.12

7

化学不完全燃烧热损失

q3

%

选取

0.1

8

排烟热损失

q2

%

（Iex-αexIl.a0）（100-q4）/Qin

9

散热损失

q5

%

选取

0.3

10

灰渣漏煤与总灰俩量之比

as.l

取用

0.8

11

灰渣热焓

（c?

）ash

kJ/kg

tsl=600℃查表B8

560.2

12

灰渣物理热损失

q6

%

（cν）ashaslAar/Qin

13

锅炉总热损失

∑q

%

q2+q3+q4+q5+q6

14

锅炉热效率

η

%

100-∑q

15

过热蒸汽焓

ish.s

%

按p=1.35MPa，tsh.a=350℃，查表B15

3151.09

16

饱和水温度

ts.w

℃

按p=1.45MPa，查附表B13

196.69

17

饱和水焓

is.w

kJ/kg

按p=1.45MPa，查附表B13

837.52

18

给水焓

if.w

kJ/kg

按p=1.45MPa，tf.w=105℃，查表B14

441.2

19

锅炉排污率

ρb.w

%

2

20

锅炉有效利用热

Qef

kg/h

D（ish.s-if.w）+ρb.wD（is.w-if.w）

21

实际燃料消耗量

B

kg/h

Qef/（Qnet,ar·η）·100

9878.377716

22

计算燃料消耗量

Bcal

kg/h

B（1-q4/100）

9767.739885

23

保热系数

φ

1-q5/（η+q5）

八、炉膛结构特性计算

续表D

序号

名称

符号

单位

计算公式或来源

数值

炉膛周界面积计算：

1

侧墙总面积

F1

㎡

29.76

2

后墙总面积

F2

㎡

26.98

3

前、顶墙总面积

F3

㎡

24.21

4

炉墙总面积

F

㎡

80.95

5

炉排有效面积

R

㎡

11.78

6

炉膛周界面积

F

㎡

92.73

7

炉膛容积

V1

m3

40.47

辐射受热面积计算：

8

水冷壁管管径

d

m

按结构设计

0.057

9

前、顶墙水冷壁

管节距

S1

m

按结构设计

0.17

10

管中心到墙距离

e

m

按结构设计

0.0255

11

管根数

n1

根

按结构设计

16

12

光管有效角系数

x1'

查图C2（S1/d=3.33，e/d=0.5）

0.59

13

覆盖耐火涂料层水冷壁管有效角系数

X1''

式（5-6）

0.3

14

曝光长度

l1'

m

FG+GH-（4.400-3.940）

4.87

15

有效辐射受热面积

Hr'

m2

（n1-1）S1l1'x1'

7.326915

16

覆盖耐火涂料层长度

l''1

m

（4.4-3.956）+IJ+JK+KL

3.53

17

有效辐射受热面积

Hr''

m2

（n1-1）S1l1''x1''

2.70045

18

前顶墙水冷壁有效辐射受热面积

Hr3

m2

Hr'+Hr''

10.027365

19

后墙水冷壁

管节距

S2

m

按结构计算

0.17

20

管中心到墙距离

e

m

按结构计算

0.0255

21

管根数

n2

根

按结构计算

16

22

光管有效角系数

x2'

查图C2

0.59

覆盖耐火涂料层水冷壁管有效角系数

x2''

式（5-6）

0.3

23

曝光长度

l2'

m

DC+CB-1.5（烟窗高度）

4.63

24

有效辐射受热面积

Hr'

m2

（n2-1）S2l2'x2'

6.965835

25

覆盖耐火涂料层长度

l2''

m

AB

3.32

26

有效辐射受热面积

Hr''

m2

（n2-1）S2l2''x2''

2.5398

27

有效辐射受热面积

Hr2

m2

Hr'+Hr''

9.505635

28

烟窗

管节距

S3

m

按结构设计

0.34

29

有效角系数

x3

按出口烟窗

1

30

管长

l3

m

即烟窗高度

1.5

31

管根数

n3

根

按结构设计

8

32

有效辐射受热面积

Hr'

m2

（n3-0.5）S3l3x3

3.825

33

侧墙水冷壁

管节距

S4

m

按结构设计

0.105

34

管中心到墙距离

e4

m

按结构设计

0.0255

35

光管有效角系数

x4'

查图C2（S1/d=2.06，e/d=0.5）

0.82

覆盖耐火涂料层水冷壁管有效角系数

x4''

式（5-6）

0.3

36

布置水冷壁炉墙面积

F'

m2

F'=Fa+Fb

7.98

37

有效辐射受热面积

Hr'

m2

x4'F'

6.5436

38

水冷壁覆盖耐火涂料层的炉墙面积

F''

m2

1.18

39

有效辐射受热面积

Hr''

m2

x4''F''

0.354

40

有效辐射受热面积

Hr1

m2

Hr'+Hr''

6.8976

41

总有效辐射受热面积

Hr

m2

H3+Hr2+Hr'+2Hr1

37.1532

42

水冷度

χ

χ=Hr/（F1-R）

43