锅炉原理第九章炉膛计算
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苏标美标炉膛计算一、引言炉膛作为锅炉设备的核心部分,其设计及计算至关重要。
苏标美标炉膛计算是根据我国和国际标准,对炉膛的各项参数进行合理计算,以确保炉膛的安全运行和高效节能。
本文将详细介绍苏标美标炉膛计算的方法及实例分析,以供工程技术人员参考。
二、苏标美标炉膛计算简介1.定义及作用炉膛计算是对锅炉炉膛各项参数进行理论分析和计算,以确定炉膛尺寸、温度、热量等关键指标。
炉膛计算在锅炉设计、改造和运行过程中具有重要作用,有助于确保锅炉的安全、稳定、高效运行。
2.计算方法及步骤苏标美标炉膛计算主要采用以下方法和步骤:(1)炉膛尺寸确定:根据锅炉类型、燃料种类、燃烧方式等条件,确定炉膛尺寸,包括炉膛直径、长度、倾斜角度等。
(2)炉膛温度计算:根据燃料的热值、燃烧效率、氧气含量等因素,计算炉膛温度。
(3)炉膛热量计算:根据炉膛温度、燃料消耗量、燃烧效率等参数,计算炉膛热量。
三、苏标美标炉膛计算实例分析1.实例一:简单炉膛计算(1)炉膛尺寸确定:以煤粉炉为例,炉膛直径D=4m,炉膛长度L=10m,倾斜角度α=5°。
(2)炉膛温度计算:根据燃料热值、燃烧效率等参数,计算得到炉膛温度T=1500℃。
(3)炉膛热量计算:根据炉膛温度、燃料消耗量(Q=30t/h)、燃烧效率(η=95%)等参数,计算得到炉膛热量Q=1.35×10^10kJ/h。
2.实例二:复杂炉膛计算(1)炉膛结构分析:考虑炉膛内部的空气预热器、燃烧器、烟道等部件。
(2)炉膛温度场计算:采用数值模拟方法,对炉膛内的温度场进行计算,分析温度分布规律。
(3)炉膛热量计算及优化:根据炉膛温度场计算结果,调整燃烧器布局、燃料消耗量等参数,以提高锅炉的热效率。
四、苏标美标炉膛计算注意事项1.数据准确性:在进行炉膛计算时,要确保燃料数据、燃烧器参数、炉膛结构等数据的准确性。
2.计算方法的选用:根据锅炉类型、燃料种类、燃烧方式等条件,选择合适的计算方法。
《锅炉原理》备课笔记9第九章炉内传热计算§9-1炉内传热的相似理论计算方法一.炉内辐射传热的基本概念1. 基本概念:投射辐射、有效辐射、系统黑度、炉膛黑度。
2. 计算公式是四次方差式,四次方差乘以系统黑度乘以辐射常数。
(通用)二.炉内传热计算的相似理论方法1.炉膛内辐射传热占95%以上。
对流传热占不到5%。
因此我们认为炉膛内完全是辐射传热,没有对流传热。
全部热量都是按照辐射的方式传递的。
2.理论燃烧温度的概念,应当叫绝热燃烧温度。
因为如果是理论的,参与燃烧的空气量应当是理论空气量(过量空气系数为1),而不是实际空气量(过量空气系数为实际的炉膛出口过量空气系数)。
从计算过程来看,只是没有对外传热所以应当叫绝热燃烧温度。
绝热燃烧温度就是把所有单位时间送入炉膛的热量当作焓,不对外传热,计算得到的相映的温度。
计算绝热燃烧温度的时候,因为烟气各个气体成分的比热是温度的函数,不能直接计算,只能用试算法计算。
3. 定性温度:用炉膛出口烟气温度作为定性温度。
4. 水冷壁面积:把与水冷壁相切的平面看作火焰的辐射表面,这个平面也是接受火焰辐射的水冷壁面积,叫做水冷壁面积。
5. 炉内传热的方程组:⎪⎩⎪⎨⎧''-=''-==)()(410l a p j l l j l T T VC B I Q B Q T Fa Q ϕϕσψ (9-12)(9-13) 6. 炉内有效放热量:包括修正后的1公斤燃料的有效放热量、1公斤燃烧用空气带进炉膛的热量。
7. 古尔维奇公式的推导过程:(1) 让(9-12)=(9-13),经过整理为(9-18)式。
(2) 带入卜略克—肖林公式(9-19)。
卜略克—肖林公式公式是描述炉膛内火焰平均温度与炉膛出口烟气温度的关系的经验公式。
卜略克—肖林公式从描述炉膛内沿炉膛高度的温度场的纯数学方法的公式演变而来。
(3) 经过数学数据整理得到古尔维奇公式(9-22)(9-23)(9-24)(9-25)。
炉膛校核热力计算的步骤炉膛校核热力计算是确保锅炉设计和运行性能符合要求的重要步骤,其具体步骤如下:1. 燃料特性与热平衡:首先根据燃料的性质计算得到烟气的特性表和焓温表。
通过热平衡计算确定计算燃料量(Bea)和保热系数(φ)。
2. 炉膛结构尺寸:求出炉膛的受热面积(F)、炉膛的有效容积(Vj)、燃烧器的相对高度(xg)以及有效辐射层厚度(S)。
3. 热有效系数:根据水冷壁的结构、燃料性质、燃烧方式求得热有效系数(ψv)。
4. 燃烧器结构特性:依据燃烧器的结构特性求得xo,或者根据燃料特性和燃烧器结构求出炉内介质的温度分布系数(M)。
5. 理论燃烧温度:计算随同1kg燃料带入炉内的有效热量(Q°)和理论燃烧温度(Th)。
6. 假定炉膛出口烟温:假设炉膛出口烟温(T),由焓温表查得烟气焓。
7. 平均热容:计算烟气的平均热容。
8. 辐射减弱系数:求出三原子气体、灰粒、焦炭颗粒的辐射减弱系数(kgr、kashμash、kok μcoke)。
9. 炉内介质辐射减弱系数:求出炉内介质的辐射减弱系数(ko)。
10. 火焰黑度:求解火焰黑度(ε₁)或综合火焰黑度(ε₁)。
11. 炉膛黑度:求出炉膛黑度(ε/)或炉膛黑度(εf)。
12. 校核:进行校核计算,包括空气平衡、烟气特性、焓温表和热平衡。
计算炉内有效热量后,假定炉膛出口烟温并计算相关参数,然后计算炉膛出口温度。
若|假定炉膛出口烟温-计算炉膛出口温度| ≤100K,则认为合格;如果大于100K,则需要重新计算。
在进行炉膛校核热力计算时,需要考虑到锅炉校核热力计算与设计热力计算的差异,并且熟悉锅炉炉膛热力计算的各项意义和允许的计算误差。
同时,还需要对锅炉对流受热面的热力计算基本方程式有所了解。
此外,还应包括烟气焓、空气焓、蒸汽焓的计算,以及对锅炉受热面各部位的蒸汽或空气的焓值进行计算,并制成温焓表。
美标炉膛计算范文炉膛计算是工程领域中的一项重要计算工作,用于设计和优化炉膛的结构和尺寸,以确保燃烧过程的高效性和安全性。
美标(ASME)是目前最常用的炉膛计算标准之一,本文将为您详细介绍美标炉膛计算的相关内容。
1.炉膛计算的概述炉膛计算是指根据燃烧工程的要求,结合燃烧器的性能参数,以及燃烧介质的特性,确定炉膛的结构和尺寸,以确保燃烧效率、温度分布的均匀性和热负荷的平衡。
炉膛计算主要包括炉膛的容积计算、空气供应的计算、燃烧设备的选择和布置等。
2.炉膛容积计算方法炉膛容积是炉膛计算的基础,主要根据燃烧器的额定功率和燃烧器的燃烧类型来确定。
按照美标的要求,炉膛容积计算公式为:V=Q/(F*L)其中,V为炉膛容积(立方米),Q为燃料的额定功率(千瓦),F为炉膛体积系数,L为炉膛的长度(米)。
炉膛体积系数F一般根据炉膛的形状和类型来确定,常见的取值范围为0.25-0.353.空气供应的计算方法燃烧过程中,空气在炉膛中起到供氧、稀释和冷却等作用,通过对空气供应的计算,可以确定所需的风量和空气分布。
根据美标的要求,空气供应主要分为过剩空气系数法和燃烧比法。
过剩空气系数法是指根据燃料的种类和燃烧器的类型,确定燃烧过程所需的过剩空气系数。
该系数表示实际供氧量与理论供氧量之比,一般在1.1-1.2之间。
燃烧比法是指根据燃烧所需的氧化剂和燃料的化学计量比,确定空气供应量。
根据具体燃料的化学计量式,可以计算出理论所需空气量,并根据实际的过剩空气系数确定最终的空气供应量。
4.燃烧设备的选择和布置在炉膛计算中,燃烧设备的选择和布置对炉膛性能和燃烧效率至关重要。
根据美标的要求,燃烧设备的选择和布置应满足以下几个方面的要求:(1)燃烧器的选型应根据燃料的种类和燃烧需求进行,需要考虑燃料的物理性质、热值、运行稳定性等因素。
(2)燃烧器的布置应合理,确保燃料充分燃烧,热量分布均匀,并控制燃烧过程中的温度和气流分布。
(3)燃烧设备的附属设备,如风机、燃料供应系统等,也需要进行合理的选择和布置,以满足燃烧过程的要求。
锅炉炉膛各热负荷计算公式在工业生产和生活中,锅炉是一种常见的热能设备,用于产生蒸汽或热水,以供暖、供应工业生产过程中的热能需求。
在锅炉的设计和运行过程中,热负荷的计算是非常重要的,它直接影响着锅炉的选型和运行效率。
本文将介绍锅炉炉膛各热负荷的计算公式,以帮助读者更好地理解和应用这些公式。
首先,我们需要了解什么是炉膛热负荷。
炉膛热负荷是指锅炉炉膛内的燃烧过程所需的热能量。
它包括燃料的燃烧热值、燃料的燃烧率、烟气的热损失等因素。
通过对炉膛热负荷的计算,可以确定锅炉的热负荷大小,进而确定锅炉的选型和运行参数。
接下来,我们将介绍几种常见的锅炉炉膛各热负荷计算公式。
1. 燃料的燃烧热值计算公式。
燃料的燃烧热值是指单位质量的燃料在完全燃烧时所释放的热能。
通常用单位质量的燃料所释放的热能来表示,单位为kJ/kg或MJ/kg。
燃料的燃烧热值可以通过以下公式来计算:Qv = Qm H。
其中,Qv表示燃料的燃烧热值,单位为MJ/kg;Qm表示燃料的燃烧热值,单位为kJ/kg;H表示燃料的质量,单位为kg。
2. 燃料的燃烧率计算公式。
燃料的燃烧率是指单位时间内燃料的燃烧速率,通常用kg/h或t/h来表示。
燃料的燃烧率可以通过以下公式来计算:G = Q / Qv。
其中,G表示燃料的燃烧率,单位为kg/h;Q表示燃料的热负荷,单位为MJ/h;Qv表示燃料的燃烧热值,单位为MJ/kg。
3. 烟气的热损失计算公式。
烟气的热损失是指燃烧过程中因烟气带走的热能损失。
烟气的热损失可以通过以下公式来计算:Ql = (1 η) Q。
其中,Ql表示烟气的热损失,单位为MJ/h;η表示锅炉的热效率;Q表示燃料的热负荷,单位为MJ/h。
通过以上公式,我们可以计算出锅炉炉膛各热负荷的大小,从而为锅炉的选型和运行提供依据。
在实际应用中,还需要考虑到燃料的燃烧过程中的热损失、热交换器的效率等因素,以获得更准确的热负荷计算结果。
总之,锅炉炉膛各热负荷的计算是锅炉设计和运行中的重要环节,它直接影响着锅炉的能效和运行成本。