锅炉热力计算 新版
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改造前54583煤耗54583吨热值5337千卡/千克折标系数0.7625系数1000煤热值 2.913E+11千卡标煤量41619.538冷凝水25T温度差105252580比热 4.2系数1000折算系数0.2389热值 1.638E+10千卡10热值 6.55E+096 3.93E+09排水损失 2.686E+10烟气热损失温度差180204.879E+10160锅炉热损失7.565E+10系统供热 2.157E+11生活用热 3.00E+09车间用热 2.13E+11车间热利用率0.6生产用热 1.28E+11生产热损失8.51E+10供电折标煤6734.4合计48353.9448353.9改造后生产用热 1.28E+11130000车间热利用率0.8生产系统用热 1.59E+11371.95337371.9531车间热损失 3.19E+10生活用热 3.00E+09生产、生活供热1.31E+11车间回收热量 5.32E+10烟气回收损失 2.44E+10回收量 2.44E+10冷凝水301.965E+10回收率0.8回收量 1.572E+10排水热损失 3.93E+09总热损失量 2.833E+10总供热 1.91E+11煤量35754.553标煤量27262.846供电折标煤6301.5合计33564.3533504效率 1.62E+11258.18728257.723185.155106节省量14789.5914849.90.8508403电网27580.862371.88386.1235675.4727202.57 27580.952620.1137.9248.22202547.5233504.170.891632257.723818907.514416.9714446.91237056432.9696432.914879.8。
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。
锅炉热力计算书锅炉热力学计算书(BoilerThermalCalculations)是用来精确地计算锅炉热力学性能的重要书籍,它是国家标准、国际标准、工业技术规范、实验室和厂房设备调试等工作的重要参考书。
锅炉热力学计算书包括以下几个方面:1.质量计算:当受热量和温度变化时,热质量计算法可以准确地估算锅炉的热能转换效率。
2.容量:热容量是指锅炉的能够容纳的热量,这是用来评估锅炉的热能转换效果的重要参数。
3.传导:热传导是指锅炉的热量如何在流体内传播的过程,这也是锅炉热能转换效果的重要参数。
4.械传动:机械传动涉及到锅炉的压力控制、温度控制以及电气动力涡轮变速器等相关系统,是锅炉热能转换效果的重要要素。
5.管理:热管理是指在锅炉运行过程中,如何实现对热量的控制,是提高锅炉热能转换效率的关键技术领域。
6.质交换:热质交换是指锅炉的热能如何从一种介质转换到另一种介质的过程,也是锅炉热能转换效率的重要参数。
7.体动力:气体动力则是指锅炉内燃料燃烧后产生的热量如何用于发动机的运行,这对于提高锅炉热能转换效率也是至关重要的。
锅炉热力学计算书是锅炉热能转换效果的重要参考书,它可以为我们精确估算锅炉的热能转换效果提供有力的参考依据。
它应用于各种制造业的锅炉的设计、制造及运行都是必不可少的,所以有必要研究和开发出更高水平的锅炉热力学计算书,以满足不断变化的锅炉设计要求。
为了充分利用锅炉热力学计算书,需要先了解锅炉的热力学特性和规律,并了解各种热力计算方法,以及与锅炉热力学有关的各项理论和实践。
此外,应当注意物理数据的准确性,以确保锅炉的热力学计算的准确性。
在进行锅炉热力学计算时,应根据锅炉的实际情况,尽可能准确地反映出锅炉热力学变化,以期可以得出符合实际情况的结论。
综上,锅炉热力学计算书是锅炉热能性能精确计算的重要参考书,它对于社会经济建设发展和改善人类生活有重要意义,应得到重视。
1兆帕MPa=10巴bar=9.8大气压atm约等于十个大气压,1标准大气压=76cm汞柱=1.01325×10^5Pa=10.336m水柱约等于十米水柱,所以1MPa大约等于100米水柱,一公斤相当于10米水柱水的汽化热为40.8千焦/摩尔,相当于2260千焦/千克.一般地:使水在其沸点蒸发所需要的热量五倍于把等量水从一摄氏度加热到一百摄氏度所需要的热量.一吨水=1000千克每千克水2260千焦 1000千克就是2260 000千焦1吨蒸汽相当于60万千卡/1吨蒸汽相当于64锅炉马力/1锅炉马力相当于8440千卡热;用量是70万大卡/H 相当于1.17吨的锅炉以表压力为零的蒸汽为例,每小时产一吨蒸汽所具有的热能,在锅内是分两步吸热获得的,第一步是把20度的一吨给水加热到100度的饱和水所吸收的热能,通常这部分热能为显热,其热能即为1000×100-20=8万/千卡时;第二步则是将已处于饱和状态的热水一吨加热成饱和蒸汽所需要吸收的热能,这部分热为潜热,其热能即为1000×539=53.9万/千卡时;把显热和潜热加起来,即是一吨蒸汽其表压力为零时在锅内所获得的热能,即:53.9+8=61.9万/千卡时;这就是我们通常所说的蒸汽锅炉每小时一吨蒸发量所具有的热能,相当于热水锅炉每小时60万/大卡的容量;天然气热值天燃气每立方燃烧热值为8000大卡至8500大卡,1千卡/1大卡/1000卡路里kcal=4.1868千焦kJ,所以每立方米燃烧热值为33494.4—35587.8KJ产地、成分不同热值不同,大致在36000~40000kJ/Nm3,即每一标准立方米天然气热值约为36000至40000千焦耳,即36~40百万焦耳;天燃气每立方燃烧热值为8000大卡至8500大卡,1千卡/1大卡/1000卡路里kcal=4.1868千焦kJ,所以每立方米燃烧热值为33494.4—35587.8KJ; 而1度=1kWh=3.610^6J=3.610^3KJ; 即每立方燃烧热值相当于9.3—9.88度电产生的热能, 3.83<1.079.3 OR 9.88天然气价格:天然气的主要成分是甲烷,分子式是CH4,分子量是12+41=16.在1标准大气压下,1mol气体的体积是22.4升,1立方米的气体有1000/22.4≈44.64mol,所以质量为1644.64≈714.3克.1000KG/0.7143KG=1399.97立方米0.7174Kg/Nm3是天然气的密度,一吨天然气的体积就是1394m^3,运输时需要压缩;所说的罐装的那是液化石油气; 压缩方式不同密度不同气体的质量=气体的摩尔质量克/摩尔x气体体积升/22.4升/摩尔一立方米天然气=1000升天然气天然气中主要成分是甲烷,摩尔质量为16克/摩尔1立方米天然气的质量=16克/摩尔x1000升/22.4升/摩尔=714.28克1克=0.001公斤,所以714.28克=0.71公斤一立方米天然气大约等于0.71公斤天然气LNG即液态甲烷CH4,其储存温度为-162℃;液化天然气由液态汽化为气态,体积增大几百倍,气态甲烷是液态甲烷体积的625倍;液化天然气密度:0.42~0.46 g/cm3气态大约是:626.5 g/cm3也就是1方0.625 KG;1吨为 1000/0.625=1600方1 m3液化天然气LNG可气化600 m3气1 m3 LNG 的质量约为 430-470 Kg天然气的主要成分是甲烷,化学式是CH4 ;离开气体的状态谈体积没有意义,1吨液态天然气为1×10^6g÷16g/mol=62500mol;在标准状况下STP,0℃,101kPa气体摩尔体积为22.4L/mol,1吨液态天然气为1400立方米;在25℃,1.01×10^5Pa时气体摩尔体积约为24.5L/mol,1吨液态天然气为153.1立方米;0.7174Kg/Nm3是天然气的密度,一吨天然气的体积就是1394m^3,运输时需要压缩;所说的罐装的那是液化石油气; 压缩方式不同密度不同一立方米天然气质量为:0.7192千克每吨天然气体积为:1390立方米;天然气运输或交易,一般是按立方米计算的;换算方法如下:天然气的标准立方米指1大气压下,20摄氏度时的1立方米;在这个条件下,任何气体22.4升都含有一摩尔6.02×10^23个分子;一立方米为1000升;天然气的主要成分是甲烷,分子量为16,一个甲烷分子质量约等于16个氢原子,也约等于16个质子质量;质子质量为1.6726231×10^-27 千克所以一立方米天然气质量为:1.6726231×10^-27×16×6.02×10^23×1000÷22.4=0.7192千克每吨天然气体积为:1000/0.7192 = 1390立方米;关注几个天然气价格的微信公众号燃气蒸汽锅炉产生1吨蒸汽需要多少方天然气,首先我们需要了解1吨水变成水蒸气需要吸收热量,而这个热量值需要天然气燃烧释放热量,通过锅炉设备,传递给介质水,水吸收热量发生物理性质的变化,低温水变成高温水继而气化变成水蒸气,它完成这一过程需要吸收热量约60万大卡然气品质.当然,燃烧机的品质也是最主要的、好产品节能省气,锅炉品质是燃气蒸汽锅炉每场生1吨蒸汽耗气量的主要因素;每立方天然气热值为9000大卡天燃气每立方燃烧热值为8000大卡至8500大卡;锅炉热效率0.91;由此可以得出锅炉工作热量转移指数为0.91x9000=8190,0.918500=7735通过600000/8190=73.000,600000/7735=77.57也就是说,理论上每产生一吨水蒸气,需要消耗约70-75方天然气一吨锅炉相当于60万大卡的热水锅炉,1吨=0.7MW=60万大卡1吨常压热水锅炉每小时最多提供热量60万大卡1吨锅炉是指锅炉1小时产生的饱和蒸汽/饱和水或过热蒸汽量;它与你锅炉的参数有关;产生多少大卡的热量与你从锅炉内吸收的热量有关;即跟出去的介质与进入的介质的焓差有关;锅炉可用额定热功率来表征热量的大小,常用符号Q来表示,单位是MW.热功率和蒸发量之间的关系,可以由下式表示:Q=0.00278Dig-igs MW式中--锅炉的蒸发量,t/hig,igs--分别为蒸汽和给水的焓,kj/kg.对于热水锅炉:Q=0.00278Girs``-irs` MW式中:G--热水锅炉每小时送出的水量,t/hirs``,irs`--分别为锅炉进,出热水的焓,kj/kg.60万大卡/h的热量相当于1t/h锅炉;通常所说的一吨锅炉相当于0.7兆瓦,相当于60万大卡;所以2吨锅炉的额定热功率是120万大卡,也就是1.4兆瓦一吨常压锅炉,每小时产生1吨开水,也就是990000.75万大卡,假设冷水温度5度,需要热量: 水的比热=大卡/4200j大卡=1000卡=4000千焦Q=水的比热容水的质量温度绝对值=42001000100-5=990000.75大卡下面是直接一吨水变成蒸汽的所需能量:2.2610^62260 000千焦539大卡或者2.2610^92260 000 000焦耳水的比热容是4.2103焦/千克·摄氏度,蒸气的比热容是2.1103焦/千克·摄氏度汽化热是一个物质的物理性质.其定义为:在标准大气压101.325 kPa下,使一摩尔物质在其沸点蒸发所需要的热量.常用单位为千焦/摩尔或称千焦耳/摩尔,千焦/千克亦有使用.其他仍在使用的单位包括 Btu/lb英制单位,Btu为British Thermal Unit,lb为磅.水的汽化热为40.8千焦/摩尔,相当于2260千焦/千克.一般地:使水在其沸点蒸发所需要的热量五倍于把等量水从一摄氏度加热到一百摄氏度所需要的热量.一吨水=1000千克每千克水2260千焦1000千克就是2260 000千焦蒸汽锅炉的功率又称蒸发量,就是每小时把水变成蒸汽的量:吨/小时T/h或公斤/小时kg/h;一吨锅炉,就是每小时能把一吨水变成水蒸气;在我国,蒸汽锅炉的蒸发量与功率的对应关系是:1T/h=1000kg/h=0.72MW=720kW≈955Hp马力1MW=10^6W1kW=1000W1Hp1马力,一匹=0.745kW蒸发的潜热是2260kJ/kg,所以,一吨蒸汽有热量22601000/4.18=54万大卡;1吨燃气蒸汽锅炉每小时约需要80m3天然气;根据每立方天然气燃烧值8500大卡计算,将1t水加热到100°C需要20万大卡热量,再加汽化热和高圧蒸汽温度根据压力不同超过100°C所需的热量,和损耗8~15%85~92%的热效率,以1蒸吨锅炉为例,工作圧力在1.0NPa时,每小时耗气每小时耗气75~80m3锅炉制造厂家不同略有差别;热值单位换算卡、千卡、大卡、卡路里、千焦都是热量单位,它们之间的换算是:1卡=1卡路里=4.186焦耳;1千卡=1大卡=1000卡=1000卡路里 =4186焦耳=4.186千焦;卡路里简称“卡”,缩写为"calorie"的定义为将1克水在1大气压下提升1摄氏度所需要的热量; 1千卡等于1000卡路里,约4186焦耳;脂肪的热量约900大卡每百克;糖类和蛋白质的热量都只有400大卡每百克;1大卡=1000卡=10004.18焦耳=4180焦耳1MJ=1000000焦耳=239.234大卡热效率计算一.燃气锅炉锅炉蒸发量与锅炉热效率1吨/时t/h≈60×104千卡大卡/时kcal/h≈0.7兆瓦MW锅炉的热效率的测定和计算通常有以下两种方法:1.正平衡法用被锅炉利用的热量与燃料所能放出的全部热量之比来计算热效率的方法叫正平衡法,又叫直接测量法;正平衡热效率的计算公式可用下式表示:热效率=有效利用热量/燃料所能放出的全部热量100%=锅炉蒸发量蒸汽焓-给水焓/燃料消耗量燃料低位发热量100%式中锅炉蒸发量——实际测定,kg/h;蒸汽焓——由表焓熵图查得,kJ/kg;给水焓——由焓熵图查得,kJ/kg;燃料消耗量——实际测出,kg/h;燃料低位发热量——实际测出,kJ/kg;上述热效率公式没有考虑蒸汽湿度、排污量及耗汽量的影响,适用于小型蒸汽锅炉热效率的粗略计算;从上述热效率计算公式可以看出,正平衡试验只能求出锅炉的热效率,而不能得出各项热损失;因此,通过正平衡试验只能了解锅炉的蒸发量大小和热效率的高低,不能找出原因,无法提出改进的措施;2.反平衡法通过测定和计算锅炉各项热量损失,以求得热效率的方法叫反平衡法,又叫间接测量法;此法有利于对锅炉进行全面的分析,找出影响热效率的各种因素,提出提高热效率的途径;反平衡热效率可用下列公式计算;热效率=100%-各项热损失的百分比之和=100%-q2-q3- q4- q5-q6式中 q2——排烟热损失,%;q3——气体未完全燃烧热损失,%;q4——固体未完全燃烧热损失,%;q5——散热损失,%;q6——灰渣物理热损失,%;。