JB_T 8659-1997热水锅炉水动力计算方法

ＣＨＥＭＩＣＡＬＥＮＧＩＮＥＥＲＩＮＧＤＥＳＩＧＮ化工设计２０２１，３１（２）高压废锅与汽包高差计算（自然循环）严伟丽 中国成达工程有限公司　成都　６１００４１摘要　对于汽水混合物的高压非闪蒸两相流计算，通过借鉴国外公司的工程计算经验，选用马蒂内里－纳尔逊（Ｍａｒｔｉｎｅｌｌｉ－Ｎｅｌｓｏｎ）关系式计算直管段压力降，Ｚｕｂｅｒ关联式计算静压头损失，Ｇｒｉｆｆｉｔｈ法计算两相流的管件压力损失，用这些方法来对某项目的烟气废锅与高压汽包之间的上升管下降管根数、高差等进行设计计算。

关键词　两相流　压降　汽包　Ｍａｒｔｉｎｅｌｌｉ－Ｎｅｌｓｏｎ关系式　Ｚｕｂｅｒ关联式　Ｇｒｉｆｆｉｔｈ法严伟丽：高级工程师。

２０００年毕业于四川大学化学工程与工艺专业。

主要从事化工工艺系统设计工作。

联系电话：１３６６８１５８７７１，Ｅ－ｍａｉｌ：ｙａｎｗｅｉｌｉ＠ｃｈｅｎｇｄａ ｃｏｍ。

废热锅炉与汽包之间可实现锅炉水的自然循环，其依据是热虹吸原理：利用下降管和上升管之间水会产生与汽水混合物的重度差作为推动力，自然循环的动力是汽水自然产生的，即回路中会产生一个流动压差（也叫流动压头）来克服水和汽水混合物在整个循环回路中流动时产生的全部阻力。

废热锅炉水循环计算的目的是以此来确定汽包高度、上升管和下降管的尺寸，以保证水循环的正常进行，其核心是两相流的计算。

掌握气－液两相流的计算方法和变化规律，可以使管线有良好的流体动力学特性，使设计更趋经济合理。

设计不合理或者错误，会造成汽包无法循环起来，而设计保守会造成框架过高、管线过长、支撑过多等问题，造成投资浪费。

两相流的计算大都是半经验式，没有一个计算方法能够包含所有的影响因素，因为这些因素很难在经验关系中表示出来，这就导致两相流的计算方法虽然很多，但是结果却相差较大。

这些方法有各自的侧重点和擅长的领域，通常采用的有：均相模型法、Ｄｕｋｌｅｒ法、Ｇｒｉｆｆｉｔｈ法，还有Ｍａｒｔｉｎｅｌｌｉ－Ｎｅｌ ｓｏｎ关系式、Ｚｕｂｅｒ关联式。

燃煤热水锅炉水动力计算书7.0mw燃煤热水锅炉水动力计算书7.0mw，作为锅炉设备中的重要一环，在现代工业生产中发挥着不可或缺的作用。

其作用主要体现在提供工业生产所需的热水、蒸汽等能源。

然而，要确保燃煤热水锅炉能够正常、高效、安全地运行，就必须进行水动力计算，这也是保障锅炉运行效率和设备寿命的重要步骤。

水动力计算作为锅炉运行管理中的重要一环，其目的是通过对水流、水压、流速等参数进行精确计算，从而在锅炉的设计、安装和运行中提供重要依据。

在燃煤热水锅炉水动力计算书7.0mw中，水动力计算的工作，是为了确保锅炉在运行过程中能够保持合理、稳定的水流状态，避免因水流速度过大或过小而引发锅炉运行故障和安全事故。

燃煤热水锅炉水动力计算书7.0mw的编制工作至关重要。

在进行水动力计算书的编制时，需要充分考虑锅炉的实际工作环境、运行参数以及生产需求等因素。

在进行水动力计算时，需要根据锅炉的额定热功率、额定压力、锅炉管道布局等参数，结合流体力学原理，进行严谨的计算和分析。

这其中包括水流速度、水压损失、水泵选型、管道阻力等方面的考量。

在燃煤热水锅炉水动力计算书7.0mw中，另一个重要的工作就是对锅炉的水力系统进行合理设计。

合理的水力系统设计能够有效降低锅炉的能耗，提高工作效率，并延长锅炉的使用寿命。

在进行水力系统设计时，需要根据锅炉的实际工作条件和工艺要求，选择合适的水泵、管道布局、控制阀等设备，从而确保水流平稳、流量均衡、节能环保。

随着工业生产对能源需求的不断增加，燃煤热水锅炉作为重要能源设备，其水动力计算的工作显得尤为重要。

锅炉的运行状态和工作效率不仅关系到生产效率和运行成本，更关系到工业生产的安全和稳定。

在燃煤热水锅炉水动力计算书7.0mw的编制过程中，需要严格遵循相关标准和规范，确保计算结果的准确性和合理性。

燃煤热水锅炉水动力计算书7.0mw作为锅炉设备管理和运行中的重要一环，其工作的重要性不言而喻。

只有通过精心的计算和合理的设计，才能确保锅炉设备的正常、高效、安全运行，满足工业生产对热能的需求，同时降低能源消耗和环境污染。

浅谈小容量中参数锅炉的水动力计算锅炉是一种承压的特种设备，以水为介质，产生热能。

锅炉本身存在着一个能量的转换与动态的循环，这就需要对锅炉的汽相、液相循环进行计算，以保证锅炉的正常运行。

现在，锅炉的水力计算，已经不用手工，基本采用计算机，输入数据后，就可以得出结果。

因为锅炉的水力计算公式多、繁杂、且高次公式也多。

一、自然循环锅炉水动力的计算前的方法和步骤。

自然循环锅炉的水循环计算方法和步骤：（1）确定循环流量或流速，循环倍率，循环回路的各种压差，以及可靠性指标；（2）计算时的受热状况、工质流速、压差等参数为管组或回路的平均值，但在进行安全性校验时，需按条件最差的管子进行；（3）锅炉在通常的负荷变化范围内对水循环特性影响不大，通常只对额定参数进行计算；（4）对结构特性和受热状况基本相同的回路，可选其中一个回路进行计算。

二、自然循环锅炉的水动力基本方程的建立及形式（1）压差法：从锅炉液位面到下集箱中心高度之间，计算的上升管压差与下降管压差相等。

方程式为：，式中，——锅炉液位面到下集箱的中心高度；、——分别为上升管和下降管中工质的平均密度；、——分别为上升管和下降管中工质流动阻力。

（2）运动压头法：循环回路中产生的水循环动力，在稳定流动时，用于克服回路中工质流动的总阻力。

方程式为：（3）有效压头法：循环回路中运动压头克服上升管得流动阻力后剩余的部分水循环动力，在稳定流动时，用于克服回路中下降管的流动阻力。

方程式为：三、标准方法的水动力计算的简要步骤标准方法的水动力计算的简要步骤：（1）锅炉的形式确定结构特性与数据模型。

（2）各循环回路阻力计算；（3）各受热面吸热量分配；（4）各回路水循环计算，得出水循环回路特性曲线；（5）循环回路中最低、最高水速的计算；（6）回路中受热最弱、最强管各段吸热量计算：平均工况下管组两端压差确定；受热最弱管中两端压差计算；受热最强管中两端压差计算；受热最弱管中工作点时水速的确定；热最强管中工作点时水速的确定；过冷沸腾的校验；四、采用水动力回路分析法和标准方法的结果比较分析1、采用标准方法计算时，各组水冷壁管等效为一根上升管，相当于各水冷壁管的工况相同，多根下降管则等效为一根下降根，相当于每根下降管的工况相同；而采用水动力回路分析法计算时，则完全按照各单管的实际工况计算；2、采用水动力回路分析法计算时，考虑了集箱中摩擦阻力对流量的影响；3、由于水动力回路分析法是对各受热面中的各单管进行水动力计算，因此，可以在计算中准确地考虑受热面沿宽度和高度方向的吸热量不均匀分布；4、在计算对流管束回路时，标准方法是通过上升管组与下降管组的横截面积比来确定上升管和下降管的数量，然后把上升管组和下降管组分别等效为单管计算；而水动力回路分析方法是根据烟气冲刷形式分配每根单管的吸热量，通过数值方法直接求解水动力回路分析方程组，得到对流管束各单管的工质流速，并可确定下降管的数量及位置；5、采用水动力回路分析法和标准方法计算的各受热面回路平均工质流量或流速是一致的，但通过水动力回路分析法计算结果可知，对于各个受热面管最低工质流速与单管最高工质流速的相对偏差较大。

锅炉机组水力计算标准方法概述说明1. 引言1.1 概述锅炉机组水力计算是指对锅炉系统中的水流进行分析和计算，以确定合理的水流参数，保证锅炉机组正常运行和安全操作。

在实际应用中，合理的水力计算方法对于提高能源利用率、减少运行成本以及保障设备可靠性至关重要。

1.2 文章结构本文将从以下几个方面对锅炉机组水力计算标准方法进行概述和说明。

首先，在第2部分中，我们将定义和背景进行介绍，并详细解释水力计算的整个过程。

在第3部分中，我们将讨论标准方法的应用场景和限制因素，并提出需要注意的问题。

接下来，在第4部分中，将通过一个实际案例进行分析，描述计算过程和结果，并验证结果并提出改进措施。

最后，在第5部分中，我们将总结文章主要观点、发现结果，并展望未来研究方向和挑战。

1.3 目的本文旨在全面介绍锅炉机组水力计算标准方法，包括其定义、背景、水力计算过程以及常用参数等内容。

同时，通过实际案例分析，验证标准方法的可行性，并提出改进措施。

通过本文的阐述，读者将获得对锅炉机组水力计算标准方法的深入了解，为实际工程应用提供参考依据。

2. 锅炉机组水力计算标准方法：2.1 定义和背景：锅炉机组水力计算是指根据一定的标准方法和公式，计算锅炉机组内部各管路、阀门和附件的水流量、压力损失等参数的过程。

在设计、运行和维护锅炉机组时，水力计算是非常重要的环节，能够确保系统正常运行，并优化布局设计。

2.2 水力计算过程：锅炉机组的水力计算包括以下步骤：- 确认计算所涉及的管路和元件：确定需要进行水力计算的管路系统以及相关阀门、泵站等元件。

- 收集必要的参数：收集所需计算的参数，包括流量、压力、温度等。

- 应用标准公式：根据所采用的标准方法，应用相应的公式进行水力计算。

常用的公式有达西公式、尼克尔逊公式等。

- 计算结果分析：通过利用公式和输入参数，得出相应的计算结果，如水流速度、压力损失等。

- 结果评估与优化：对于存在问题或不符合要求的情况，进行评估，并采取相应的优化措施，如调整管道尺寸、增加支撑等措施。

1.设计数据序号名称符号单位计算公式数值1-1 额定热功率Q MW 设计给定141-2 额定压力P MPa 设计给定 1.01-3 额定出水温度t r ℃设计给定1151-4 额定回水温度t h ℃设计给定701-5 出回水温差Δt ℃Δt= t r－t h=115－70 451-6 循环流量G kg/h G=0.86×106Q/Δt=0.86×106×14/45 267.6×103 2.水动力回路3.结构特性1)ξ1:α＜20°20°～59°60°～140°＞140°ξ1: 0 0.1 0.2 0.3α为水转向角度，见附图。

2)ξ2:≈1.8 3)ξ3=λl , λ:d mm45 (φ51×3) 50(φ57×3.5) 53(φ60×3.5) 63(φ70×3.5) 100(φ108×4) 123(φ133×5) 147(φ159×6) 203(φ219×6) λ0.470.400.380.300.170.140.110.07序号 名称 符号 单位 下降管 1回路 2回路3回路 4回路5回路 1 管子内径 d mm 253(φ273×10) 56.5(φ63.5×3.5) 45 (φ51×3) 123 (φ133×5) 2 根 数 n / 1 66 28 31 32 1 3 弯头阻力系数 ξ1 / 0.1 0.1 0.10.1 0.2 0.1 4 出入口阻力系数 ξ2 / 1.8 1.8 1.8 1.29 5 折算摩擦阻力系数λ 1/m 0.06 0.35 0.470.14 6 长度 l m 3.43 2.39 1.6 1.46 2.04 0.5 7 沿程阻力系数 ξ3 / 0.21 0.84 0.750.69 0.96 0.07 8 总阻力系数 Σξ / 2.11 2.74 2.74 1.46 9 下降管流通截面积 f j m 2 0.0502 10 上升管流通截面积f s m 20.16540.14470.0119 11 截面比 f j / (f s1+ f sc ) / 0.28312 回路高度 h m 3.72.61.13.713 下集箱内径d jxmm305(φ325×10)4. 水动力计算5. 集箱效应6.射流尺寸7.高温管板冷却与扰动水冷壁前端上升管流量ηmax G c=1.11×44.55×103kg/h=49.45×103kg/h（考虑集箱效应），占循环水量的百分数为[49.45×103/（342.3×103）]×100%=14.4%。