锅炉设计计算公式表
- 格式:xls
- 大小:170.00 KB
- 文档页数:54
锅炉计算公式1、蒸汽锅炉:(1)燃料耗量计算:B——锅炉燃料耗量(kg/h或Nm3/h);D——锅炉每小时的产汽量(kg/h);Q L——燃料的低位发热值(千焦/公斤),一般取5500大卡/公斤;η——锅炉的热效率(%),一般取75%,亦可按表1选取:表1 锅炉热效率表i——锅炉在某绝对工作压力下的饱和蒸汽热焓值(千焦/公斤),绝对压力=表压+1公斤/厘米2。
具体取值见表2:表2 饱和蒸汽热焓表备注:1.0MP=10.0公斤/厘米 2i0——锅炉给水热焓值(千焦/公斤),一般来说,给水温度为20℃时,给水热焓i0=20大卡/公斤=83.74千焦/公斤。
常用公式可以简化成:B=0.156D(kg/h)(2)理论空气需要量的计算:①固体燃料:=6.055(m3/kg)②液体燃料:③气体燃料当Q≤3000kcal(12561kJ)/Nm3时当Q>3000kcal(12561kJ)/Nm3时④天然气:式中:V0——燃料燃烧所需理论空气量(Nm3/kg);Q——燃料应用基的低位发热值(kJ/kg);表3 全国主要能源折算标准表表4 常用可燃性物质低位发热量表①固体燃料=9.57(m3/kg)②液体燃料③气体燃料当Q≤3000kcal(12561kJ)/Nm3时当Q>3000kcal(12561kJ)/Nm3时对Q<8250kcal(34543kJ)/Nm3的天然气对Q>8250kcal(34543kJ)/Nm3的天然气式中:在计算时,如果发热量Q以kJ为单位计算,分母1000变成4187;Q以kcal为单位,分母则为1000。
V y——实际烟气量(Nm3/kg或Nm3/ Nm3);Q——燃料的低位发热值(kJ/kg或kJ/ Nm3);V0——理论空气需要量(Nm3/kg或Nm3/);α——过剩空气系数,α=α0+△α,α0为炉膛过剩空气系数,△α是烟气流程上各段受热面处的漏风系数,详见表5,表6。
表5 炉膛过剩空气系数α0(4)SO2排放量的计算=式中:G——二氧化硫的产生量,kg/h;B——燃煤量,kg/h;S——煤的含硫量,%;淮南煤1.0%,淮北煤0.5% D——可燃硫占全硫量的百分比,%,一般取80%左右;η——脱硫设施的二氧化硫去除率。
经验公式主要为以下几个公式:a 耗煤量(根据热平衡原理计算):P=G×(i1-i2)/ Q y L×ηP--- 锅炉燃料消耗量,kg/h;G--- 热水锅炉热水出水量,kg/h;i1--- 热水锅炉热水出水热焓,kJ/kg;i2---热水锅炉热水出水热焓,kJ/kg,;Q y L--- 燃煤低位发热量,kJ/kg,取35380kJ/kg;η --- 热水锅炉热效率。
锅炉热效率为70%。
b 烟气量理论空气量V0=K0 Q y L/4187V0--- 理论空气量,m3/kg;K0--- 与燃料有关的系数,取1.1Q y L--- 燃煤低位发热量,kJ/kg,取35380 kJ/kg;V0=9.31m3/kg烟气量V y=1.04×Q y L/4187+0.77+1.0161×(α-1)×V0V y--- 实际烟气量,m3/kg;Q y L--- 燃煤低位发热量,kJ/kg,取35380kJ/kg;V0---理论空气量,m3/kg,取值9.31 m3/kg;α--- 过剩空气系数,取值1.8;V y=1.04×Q y L/4187+0.77+1.0161×(α-1)×V0=26.36m3/kg烟气总量V yt=B总×V yV yt---烟气总量,m3/a;B总---总耗煤量,t/a;V y--- 实际烟气量,m3/kg,取26.36 m3/kg;c 烟尘烟尘初始产生量G d= P ×A×d fhG d--- 烟尘初始产生量,t/a;P ---耗煤量A ---灰份%d fh---烟气中烟尘占灰份的百分含量湿法除尘后,烟尘排放量G d排= G d×(1-η)G d排--- 湿法除尘后烟尘排放量,t/a;G d --- 烟尘初始产生量,t/a;η --- 除尘效率,取值95%;湿法除尘后,烟尘排放浓度C排=G d排/ V ytC排--- 湿法除尘后烟尘排放浓度,mg/m3G d排--- 湿法除尘后烟尘排放量,t/a;V yt --- 烟气总量,m3/a;d SO2G SO2=1.6×B总×SG SO2--- SO2产生量,t/a;B总--- 总耗煤量,t/a;S--- 燃煤含硫量,取值0.37%;SO2产生浓度Cso2= G SO2/ V ytCso2---SO2产生浓度,mg/m3;G SO2--- SO2产生量,t/a;V yt--- 烟气总量,m3/a;采取措施后,SO2排放量G SO2= G SO2×(1-η)G SO2排---湿法除尘后,SO2排放量;G SO2--- SO2产生量,t/a;η--- SO2脱除效率,取值45 %;湿法脱硫后,SO2排放浓度C SO2排= G SO2排/ V ytC SO2排--- 湿法除尘后SO2排放浓度,mg/m3;G SO2排--- 湿法除尘后SO2排放量,t/a;V yt --- 烟气总量,m3/a。
一、锅炉运行热效率简单计算公式的推导1、锅炉燃料消耗量的计算锅炉运行时,燃料送入锅炉的热量与锅炉有效利用热量及各项热损失的和相等,即我们所说的热平衡:Qr=Q1+Q2+Q3+Q4+Q5+Q6(1)Qr:燃料送入锅炉的热量(一般就是燃料应用基低位发热量,即Qr=Qydw),kj/kgQ1:锅炉有效利用热量,kj/kgQ2:排烟带走的热量,Q3:气体不完全燃烧损失的热量,kj/kgQ4:固体不完全燃烧损失的热量,kj/kgQ5:锅炉向周围空气散失的热量,kj/kgQ6:燃料中灰渣带走的热量,kj/kg将公式(1)两边分别除以Qr得:1=Q1/Qr+Q2/Qr+Q3/Qr+Q4/Qr+Q5/Qr+Q6/Qrq1=Q1/Qr×100%q2=Q2/Qr×100%q3=Q3/Qr×100%q4=Q4/Qr×100%q5=Q5/Qr×100%q6=Q6/Qr×100%q1=100-(q2+q3+q4+q5+q6)%(2)q1:锅炉有效利用热量占燃料带入锅炉热量的百分数,即热效率η,%q2:排烟热损失,%q3:气体不完全燃烧热损失,%q4:固体不完全燃烧热损失,%q5:锅炉散热损失,%q6:其它热损失,%锅炉有效利用热量一方面:Q1=η×Qr(3)另一方面:Q1=QGL/B(4)B:锅炉每小时燃料消耗量,kg/hQGL:锅炉每小时有效吸收热量,kj/h蒸汽锅炉QGL=D(iq-igs)×103+DPS(ips-igs)×103热水锅炉QGL=G(i2-i1)×103D:锅炉蒸发量,t/hiq:蒸汽焓,kj/kgigs:锅炉给水焓,kj/kgDPS:锅炉排污水量,t/hips:锅炉排污水焓,即锅炉工作压力下的饱和水焓,kj/kgG:热水锅炉每小时加水量,t/hi2:热水锅炉出水焓,kj/kgi1:热水锅炉进水焓,kj/kg由公式(3)、(4)可得:B=QGL/(η·Qr)(5)2、理论空气量的计算理论空气量的计算可以在已知燃料元素分析的基础上通过各可燃元素化学反应方程式得出。
一、锅炉设计辅助热力计算1.炉膛宽度及深度因采用角置直流式燃烧器,炉膛采用正方形截面。
按表8-40取炉膛截面热负荷q F =2580kW/m 2,炉膛截面F=40.2578m 2,取炉膛宽度a=6.72m ,炉膛深+b=6.72m ,布置Φ60×3的水冷壁管,管间距s=64mm ,侧面墙的管数为106根,前后墙102根。
管子悬吊炉墙,管子中心和墙距e=0。
后墙水冷壁管子在折角处有叉管,直叉管垂直向上连接联箱,可以承受后墙管子和炉墙的重量,斜叉管组成凝渣管和折焰角。
凝渣管有24×3=72根管子,折焰角上有26根管子,另4根管直接与联箱相连。
侧墙水冷壁向上延伸,在折焰角区域和凝渣管区域形成附加受热面。
2.燃烧室辐射吸热量的分配燃烧室辐射吸热量中有部分由凝渣管及高温过热器吸收。
凝渣管直接吸收燃烧室的辐射热量辐射受热面是燃烧室的出口窗,凝渣管吸收的热量与凝渣管束的角系数有关。
根据凝渣管的横向相对节距σ=4.267,从图11-10中的无炉墙反射的曲线上查得单排管的角系数x=0.32。
现凝渣管有三排,总的角系数为X nz =1-(1-x )3=1-(1-0.32)3=0.6856凝渣管辐射受热面为H nz = X nz F ch =0.6856×33.767=23.151m 3由于出口窗位于燃烧室上部,热负荷较小,需要计算沿高度的热负荷不均匀系数。
出口窗中心的高度为h ck ,从冷灰斗中心到炉顶的总高度为H 1=18.912,根据h ck H 1 =16.0318.912=0.8476 和燃烧器中心相对高度x r =0.2038,查图15-2的2线,得h r η=0.68,凝渣管吸收的辐射吸热量为f nz Q =87.1978151.337.12568.0=⨯⨯=nz f h r H q ηkW高温过热器直接吸收炉膛辐射热量为413.907616.107.12568.0)151.23767.33(=⨯⨯=-=f h r f gr q Q ηkW水冷壁的平均辐射受热面热负荷kWQ Q B Q q f gr f nz j l s 407.120183.5311)283.288668.66844(]183.5311)413.90787.1978(53.414756[19.2623.4711)]([=⨯-=⨯+-⨯=+⨯+-=3.炉膛受热的热量分配(1)锅炉总有效吸热量 kW Q gl 35.109143=(2)炉膛总传热量 kW Q B l j 68.668441475653.4=⨯=(3)凝渣管区域传热量 kW Q B nz j 427.45119.99553.4=⨯=(4)第二级过热器传热量 kW Q B gr j 35.11172297.246653.42=⨯=(5)第一级过热器传热量 kW Q B gr j 17.1275449.281553.41=⨯=(6)省煤器需要吸收热量 kWQ B sm j 1.13948)17.12754325.11172427.451168.66844(35.109143=+++-=(7)空气预热器需要吸收的热量 kWI I B B Q B lk rk k ky j ky j 78988.14954)34.263079.3320()06.05.005.1(53.4))(5.0(00''=-⨯⨯+⨯=-∆+=α (8)排烟温度校核 kWI I I B Q B Q B I I lk sm lk rk ky j kyj sm j py gr 7.188634.26304.0234.263079.332006.099.053.478988.149541.1394818.82022000''=⨯++⨯+⨯+-=∆++∆++-=ααφ177.142=py θ℃,与假定排烟温度140℃相差2.117℃,设计合格。
一、锅炉热效率计算10.1 正平衡效率计算10.1.1输入热量计算公式:Qr=Qnet,v,ar+Qwl+Qrx+Qzy式中: Qr__——输入热量;Qnet,v,ar ——燃料收到基低位发热量;Qwl ——加热燃料或外热量;Qrx——燃料物理热;Qzy——自用蒸汽带入热量。
在计算时,一般以燃料收到基低位发热量作为输入热量。
如有外来热量、自用蒸汽或燃料经过加热(例:重油)等,此时应加上另外几个热量。
10.1.2饱和蒸汽锅炉正平衡效率计算公式:式中:η1——锅炉正平衡效率;Dgs——给水流量;hbq——饱和蒸汽焓;hgs——给水焓;γ——汽化潜热;ω——蒸汽湿度;Gs——锅水取样量(排污量);B——燃料消耗量;Qr_——输入热量。
10.1.3过热蒸汽锅炉正平衡效率计算公式:a. 测量给水流量时:式中:η1——锅炉正平衡效率;Dgs——给水流量;hgq——过热蒸汽焓;hg——给水焓;γ——汽化潜热;Gs——锅水取样量(排污量);B——燃料消耗量;Qr——输入热量。
b. 测量过热蒸汽流量时:式中:η1——锅炉正平衡效率;Dsc——输出蒸汽量;Gq——蒸汽取样量;hgq——过热蒸汽焓;hgs——给水焓;Dzy——自用蒸汽量;hzy——自用蒸汽焓;hbq——饱和蒸汽焓;γ——汽化潜热;ω——蒸汽湿度;hbq——饱和蒸汽焓;Gs——锅水取样量(排污量);B——燃料消耗量;Qr——输入热量。
10.1.4 热水锅炉和热油载体锅炉正平衡效率计算公式式中:η1——锅炉正平衡效率;G——循环水(油)量;hcs——出水(油)焓;hjs——进水(油)焓;B——燃料消耗量;Qr——输入热量。
10.1.5电加热锅炉正平衡效率计算公式10.1.5.1电加热锅炉输-出饱和蒸汽时公式为:式中:η1——锅炉正平衡效率;Dgs——给水流量;hbq——饱和蒸汽焓;hgs——给水焓;γ——汽化潜热;ω——蒸汽湿度;Gs——锅水取样量(排污量);N——耗电量。
热水锅炉计算热水量的公式(一)热水锅炉计算热水量的公式在热水锅炉的设计和使用过程中,计算热水量是一个重要的问题。
根据热力学原理,我们可以利用以下公式来计算热水锅炉的热水量。
热水锅炉热水量计算的基本公式热水锅炉的热水量可以通过以下公式来计算:热水量 = 热水质量× 单位质量热水焓变其中:•热水量表示热水的总热量,单位为焦耳(J)或千焦(kJ)。
•热水质量表示热水的质量,单位为千克(kg)。
•单位质量热水焓变表示单位质量热水的焓值变化,相当于单位质量热水的热容量,单位为焦耳/千克·摄氏度(J/kg·°C)或千焦/千克·摄氏度(kJ/kg·°C)。
热水锅炉热水量计算的公式应用举例示例1:常见水的热水量计算假设我们有一个热水锅炉,热水质量为1000千克(1吨),单位质量热水焓变为千焦/千克·摄氏度(/kg·°C)。
那么,我们可以通过上述公式计算出热水锅炉的热水量:热水量= 1000 kg × kJ/kg·°C = 4180 kJ示例2:蒸汽的热水量计算对于热水锅炉产生的蒸汽,我们也可以使用上述公式计算其热水量。
假设蒸汽的质量为2000千克,单位质量热水焓变为千焦/千克·摄氏度(/kg·°C)。
那么,蒸汽的热水量可以通过以下公式计算:热水量= 2000 kg × kJ/kg·°C = 5360 kJ结论通过以上公式和示例,我们可以计算热水锅炉产生的热水量。
在实际使用中,我们可以根据热水锅炉的设计参数和需要的热水量,来选择合适的热水锅炉型号和容量,以满足热水的使用需求。
锅炉流量计算公式
锅炉流量计算是一项重要的技术,它用于精确地测量和计算出空气、水、烟气等物质的流量。
在传统的锅炉流量计算方法中,使用了
以“Q=V*ρ*A”为基础的流量计算公式,这里“Q”表示流量,“V”
表示速度,“ρ”表示密度,“A”表示管道断面积。
根据它,可以通过测量出当量流速支心和密度,然后将它们代入
该公式,得出锅炉实际流量,说明该流量是某种物质,比如水、汽油、半导体等的某个数量的物理系统的流动。
但是,这种方法存在误差,
计算结果不准确。
另一种更先进的流量计算公式是“Q=Q*ρ”,它将流量的计算不
仅限于密度和速度,它表示流量的计算也将考虑物质的压力、重力、
势能、温度、粘度和其他一些参数。
比如水的压强、汽油的重力及其
粘度,这些参数都将影响流量的计算结果。
该公式可以更准确地计算
出流量,减少因计算误差而带来的影响。
因此,锅炉流量计算在工业中起到了至关重要的作用。
从事该领
域的技术人员需要掌握公式,以便正确计算出锅炉实际流量。
正确计
算出锅炉负荷的流量,可以有效降低能耗,减轻环境污染。
家用热水锅炉选型计算公式家用热水锅炉是家庭生活中非常重要的设备,它可以为家庭提供热水和供暖。
在选择家用热水锅炉时,需要根据家庭的实际情况来进行选型计算,以确保选购到合适的设备。
下面将介绍家用热水锅炉选型计算的公式和相关内容。
1. 热水需求量的计算。
在选择家用热水锅炉时,首先需要计算家庭的热水需求量。
热水需求量的计算公式如下:Q = V ×ΔT ×ρ× c。
其中,Q为热水需求量,单位为千瓦时(kWh);V为家庭每天使用的热水量,单位为升(L);ΔT为水温的变化,一般取40℃;ρ为水的密度,一般取1千克/升;c为水的比热容,一般取4.18焦耳/(克·℃)。
通过以上公式可以计算出家庭每天的热水需求量,然后根据实际情况来选择合适的热水锅炉。
2. 热水锅炉的热功率计算。
在选择家用热水锅炉时,还需要计算热水锅炉的热功率,以确保其能够满足家庭的热水需求。
热水锅炉的热功率计算公式如下:P = Q / t。
其中,P为热水锅炉的热功率,单位为千瓦(kW);Q为热水需求量,单位为千瓦时(kWh);t为加热时间,一般取1小时。
通过以上公式可以计算出家庭所需的热水锅炉的热功率,然后根据实际情况来选择合适的热水锅炉。
3. 热水锅炉的热效率计算。
在选择家用热水锅炉时,还需要考虑热水锅炉的热效率。
热效率是指热水锅炉将燃料燃烧产生的热能转化为热水的能力,热效率越高,热水锅炉的能耗越低。
热水锅炉的热效率计算公式如下:η = (Q / H) × 100%。
其中,η为热水锅炉的热效率,单位为百分比(%);Q为热水需求量,单位为千瓦时(kWh);H为燃料的热值,单位为千焦耳/千克(kJ/kg)。
通过以上公式可以计算出热水锅炉的热效率,然后根据实际情况来选择合适的热水锅炉。
4. 热水锅炉的选型。
在进行了热水需求量、热功率和热效率的计算之后,就可以根据实际情况来选择合适的热水锅炉了。
一般来说,家用热水锅炉的热功率和热效率都是比较重要的参数,需要根据家庭的实际情况来进行选择。