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《鍋規•釋義》第十四章 附件三:有機熱載體燃煤鏈條爐排鍋爐(七)
作者: 發布于:2013/12/13 8:56:53 點擊量:

  鍋爐計算舉例    

鍋爐計算舉例一:某公司1000kcal/h燃煤鏈條爐排有機熱載體鍋爐。根據鍋爐熱力計算書和設計圖紙,已知條件如下:

1)絕熱燃燒溫度                          Tadi                      1522+273=1795K

2)爐膛出口煙溫                          T"fur                      820+273=1093K

3)有機熱載體進爐溫度                    t'i                        302

4)有機熱載體出爐溫度                    t"o                        335

 

 

6)管內對流放熱系數                      αhtf                      2880 W/㎡·℃

7)爐管的內徑和外徑                      did/dod                     99/108mm

 

 

9)管壁溫度                              T'wal/T"wal                  642/632K

10)燃燼室長度和前后爐拱的水平間距       Lfur/lthr                    4.8/1.9m

 

 

 

 

1.爐膛煙氣(火焰)的有效平均溫度Tav

                Tav= T(1-n)adi×T"nfurK 

                  =1795(1-0.7)×10930.7=9.47×133.98=1269K

2.爐拱結構修正系數xfur

                                          

 

3.熱流密度修正系數yhfd

 


 

 

                   

 

4.輻射受熱面最大熱流密度qrmax

qrmax=ysaf×yhfd×qr=1.15×2.51×45350=130903W/ 

5.爐管邊界層內有機熱載體的溫升thtf

 


 


式中,ywhl為考慮管壁切向輻射熱損失的系數,0.9。

6.鍋爐計算最高液膜溫度tfilm

tfilm=tbalk +△thtf=335+45=380

7.所用有機熱載體最高允許液膜溫度與鍋爐計算最高液膜溫度的比較

計算要求:tfpermittfilm,計算結果:375(tfpermit)380(tfilm)

8.計算結論


該鍋爐的計算最高液膜溫度大于所用有機熱載體最高允許液膜溫度,故鍋爐的設計安全性不符合《鍋爐安全技術監察規程》第十一章11.2.4條的規定。

  9.設計建議

  根據該鍋爐的設計條件和計算參數,建議采用以下方式解決該鍋爐存在的上述設計問題,以符合鍋規有關計算最高液膜溫度的規定:

  1)改變該鍋爐的設計功率,通過減少其燃料量,降低鍋爐的輻射受熱面熱流密度qr和絕熱燃燒溫度Tadi,以使鍋爐的計算最高液膜溫度下降到一個安全水平;

  2)增加鍋爐的有機熱載體設計流量,或修改爐管的直徑和數量,提高爐管內介質的流速,可以在保持系統最高工作溫度不變的情況下,通過加強爐管內部的對流換熱并降低鍋爐進出口的介質溫差,以使鍋爐的計算最高液膜溫度下降到一個安全水平;

  3)選擇熱穩定性更高的有機熱載體,使其具有更高的最高允許液膜溫度,以使該鍋爐的計算最高液膜溫度低于其最高允許液膜溫度。

  鍋爐計算舉例二:某公司800kcal/h燃煤鏈條爐排有機熱載體鍋爐。根據鍋爐熱力計算書和設計圖紙,已知條件如下:

1)絕熱燃燒溫度                          Tadi                    1510+273=1783K

2)爐膛出口煙溫                          T"fur                      702+273=975K

3)有機熱載體進爐溫度                    t'i                         300

4)有機熱載體出爐溫度                    t"o                         330

5)過量空氣系數                          αa                             1.4

6)管內對流放熱系數                      αhtf                      2950W/㎡·℃

7)爐管的內徑和外徑                      did/dod                     80/89mm

8)輻射受熱面熱流密度                    qr                        33410W/㎡

9)管壁溫度                              T'wal/T"wal                  663/647K

10)燃燼室長度和前后爐拱的水平間距       Lfur/lthr                    7.0/3.5m

11)所用有機熱載體的最高允許液膜溫度     tfpermit                        375

將已知條件代入以下公式計算:

1.爐膛煙氣(火焰)的有效平均溫度Tav

                Tav= T(1-n)adi×T"nfurK 

                  =1783(1-0.7)×9750.7=9.45×123.68=1169K

2.爐拱結構修正系數xfur

                                          

         

3.熱流密度修正系數yhfd

 


                  

 


4.輻射受熱面最大熱流密度qrmax

qrmax=ysaf×yhfd×qr=1.15×2.68×334410=103065W/ 

5.爐管邊界層內有機熱載體的溫升thtf

 


 


式中,ywhl為考慮管壁切向輻射熱損失的系數,ywhl0.9。

 

 


 

6.鍋爐計算最高液膜溫度tfilm

tfilm=tbalk +△thtf=330+35=365

7.所用有機熱載體最高允許液膜溫度與鍋爐計算最高液膜溫度的比較

要求:tfpermittfilm,結果:375365

 

 

8.計算結論

 

該鍋爐的計算最高液膜溫度低于所用有機熱載體最高允許液膜溫度,故鍋爐的設計安全性符合《鍋爐安全技術監察規程》第十一章11.2.4條的規定。

 

  附件:德國標準DIN4754《有機熱載體傳熱系統操作的安全要求及檢驗 》(Heat Trans- fer Systems Operating With Organic Heat Transfer Media Safety Requirements and Testing標準中燃油/燃氣圓筒形有機熱載體鍋爐最高液膜溫度計算方法的翻譯稿。

 

 

 

 


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