鍋爐培訓(xùn)鍋規(guī)釋義附件二

1、附件二：火焰直接加熱有機(jī)熱載體鍋爐最高液膜溫度計(jì)算方法B.1 概述本方法適用于以有機(jī)熱載體為傳熱介質(zhì)的鍋爐， 是確定鍋爐內(nèi)部有機(jī)熱載體 的最高液膜溫度（爐管壁面上的有機(jī)熱載體的最高溫度） 的計(jì)算方法。在直接及 非直接受火加熱液相鍋爐的設(shè)計(jì)中， 本方法為計(jì)算其內(nèi)部有機(jī)熱載體的計(jì)算最高 液膜溫度的推薦方法。本方法中 B.6.1 節(jié)有關(guān)直接受火加熱有機(jī)熱載體鍋爐計(jì)算最高液膜溫度的確定、B.6.2節(jié)有關(guān)爐管內(nèi)放熱系數(shù)的確定和B.6.3.1節(jié)有關(guān)燃油/燃?xì)鈭A筒形盤管式鍋爐的最大熱流密度確定的計(jì)算公式取自于DIN 4757, B.6.3.2節(jié)有關(guān)燃煤鏈條爐排鍋爐最大熱流密度的確定依據(jù)于 工業(yè)鍋爐設(shè)計(jì)計(jì)算方

2、法 中“層燃鍋爐爐膛 傳熱計(jì)算”的相關(guān)公式，計(jì)算公式中所采用的喉口處輻射受熱面熱流密度修正系 數(shù)，是根據(jù)輻射傳熱計(jì)算關(guān)系及燃煤鏈條爐排鍋爐工程設(shè)計(jì)和實(shí)際運(yùn)行方面的良 好經(jīng)驗(yàn)確定的。B.2 計(jì)算目的和要求計(jì)算有機(jī)熱載體鍋爐最高液膜溫度的目的， 是為了確定所設(shè)計(jì)的鍋爐能否滿足其內(nèi)部任何一處受熱面上有機(jī)熱載體的液膜溫度低于所使用有機(jī)熱載體的最 高允許液膜溫度， 并不會(huì)使其發(fā)生氣化的條件。 該計(jì)算結(jié)果要求所設(shè)計(jì)鍋爐在其 內(nèi)部最大熱流密度處和最小雷諾數(shù)處的計(jì)算最高液膜溫度， 應(yīng)當(dāng)?shù)陀谒褂糜袡C(jī) 熱載體的最高允許液膜溫度。采用本方法對(duì)有機(jī)熱載體鍋爐進(jìn)行的最高液膜溫度計(jì)算， 僅為對(duì)所設(shè)計(jì)鍋爐 的安全性提供一

3、個(gè)驗(yàn)證條件， 其計(jì)算結(jié)果并不是該鍋爐的實(shí)際最高液膜溫度的精 確計(jì)算值。B.3 適用范圍及條件本計(jì)算方法適用于以有機(jī)熱載體為傳熱介質(zhì)的燃油/燃?xì)忮仩t，燃煤鏈條爐排鍋爐，以及采用電或工業(yè)余熱等為熱源進(jìn)行加熱的鍋爐。本計(jì)算方法對(duì)直接受火加熱液相鍋爐的最高液膜溫度計(jì)算基于以下條件考 慮：1 有機(jī)熱載體鍋爐受熱面由爐管構(gòu)成，有機(jī)熱載體在管內(nèi)以強(qiáng)制循環(huán)的方 式流動(dòng)；2 在鍋爐的燃燒室內(nèi)或燃燼室內(nèi)火焰不會(huì)接觸到任何一處的爐管； (如有發(fā) 生火焰直接沖刷爐管的情況， 計(jì)算公式中應(yīng)當(dāng)考慮增加火焰沖刷修正系數(shù)， 該系 數(shù)可取 1.3。)3 燃油/燃?xì)忮仩t的燃燒室為圓形截面， 燃煤鏈條鍋爐的燃燼室為方形或圓 形截面

4、；4 燃油/ 燃?xì)忮仩t的最大熱流密度發(fā)生在燃燒室內(nèi)環(huán)繞火焰中心的爐管向 火面圓周上，其最小雷諾數(shù)發(fā)生在燃燒室末端與火焰中心垂直的端面受熱面爐管 內(nèi)；燃煤鏈條鍋爐的最大熱流密度發(fā)生在燃燼室下部爐拱喉口處的爐管向火面 圓周上，其最小雷諾數(shù)發(fā)生在鍋爐的對(duì)流受熱面爐管內(nèi)；1)對(duì)于燃煤鏈條爐排鍋爐，還須考慮以下限制條件：燃用一類、二類、三類煙煤，或具有更低熱值及揮發(fā)分的煤種；2)鍋爐的計(jì)算絕熱燃燒溫度在1600 C以下;3)爐膛出口的煙氣溫度不宜低于 700r；4)爐拱喉口處前后拱之間的水平投影距離 l thr 與燃燼室沿著爐排方向的長(zhǎng) 度 Lfur 之比大于 0.3。B.4符號(hào)、含義與單位afur爐膛

5、系統(tǒng)黑度cp在 t bulk 溫度下的定壓比熱J/ (kg K)dfire火焰直徑mdod爐管外徑mdid爐管內(nèi)徑mDfur燃油/燃?xì)忮仩t燃燒室平均直徑ml thr燃煤鍋爐爐拱喉口流通截面的寬度mLfur燃煤鍋爐沿爐排方向燃燼室的長(zhǎng)度ML爐管有效長(zhǎng)度Mqfur燃油/燃?xì)忮仩t輻射受熱面熱流密度W/m2qr燃煤鍋爐輻射受熱面熱流密度W/m2qrmax輻射受熱面最大熱流密度W/m2t bulkt walt fpermitt film蟲htfTflT adi丁”I furT av有機(jī)熱載體主流體的平均溫度爐管外壁溫度有機(jī)熱載體最高允許液膜溫度鍋爐計(jì)算最高液膜溫度爐管邊界層內(nèi)有機(jī)熱載體的溫升燃油/燃?xì)忮?/p>

6、爐的爐膛火焰溫度燃煤鏈條鍋爐的爐膛絕熱燃燒溫度CCCCCKKKK燃煤鏈條鍋爐的爐膛出口煙溫 燃煤鏈條鍋爐的爐膛煙氣(火焰)有效平均溫度T wal爐管外壁溫度(Twal=t wa+273.15)WhtfavOhtf爐管內(nèi)有機(jī)熱載體平均流速 管內(nèi)對(duì)流放熱系數(shù)m/sW/ (m -C)Mhtf在t bulk溫度下有機(jī)熱載體的動(dòng)力黏度Pa-SUhtf在t bulk溫度下有機(jī)熱載體的運(yùn)動(dòng)黏度在t bulk溫度下有機(jī)熱載體的導(dǎo)熱系數(shù)W/ (m- K)00Pr變量因數(shù)絕對(duì)黑體輻射常數(shù)(o0=5.67X1O-8)X Phtfw/( m - K4)Recphtf千、卄*八 IWhtfav X did雷諾數(shù)Re =

7、普朗特?cái)?shù)Pr =5tfB5符號(hào)示意管壁圖B-1被加熱有機(jī)熱載體管內(nèi)溫度剖面圖火焰煙氣圖B-2燃油/燃?xì)鈭A筒形鍋爐燃燒室略圖1r，HIIIIIIIIOIlIliliui 寵 iH=-rlfthrII匚一I經(jīng)"恣恣山申'血田0 田典田血：B>%田；肚 雖0 J £onr-i<- rDn"nrOD LQ1 LiniIllirr-F式中嘰hl考慮管壁切向輻射熱損失的修正系數(shù),嘰hl e 0.9。B 6.1.2鍋爐計(jì)算最高液膜溫度按照公式 B.2計(jì)算:t film =t bulk+ 住 htf(B.2)B.6.1.3計(jì)算最高液膜溫度不得超過所選用有機(jī)熱載

8、體的最高允許液膜溫度，即t film W t fpermit(B.3) 可適用于有機(jī)熱載體電加熱和余（廢）熱鍋爐的最高液膜溫度計(jì)算。 對(duì)于有機(jī)熱載體電加熱鍋爐和余（廢）熱鍋爐，htf = q rmax ahtf圖B-3燃煤鏈條鍋爐略圖B.6計(jì)算B 6.1直接受火加熱的有機(jī)熱載體鍋爐計(jì)算最高液膜溫度的確定B 6.1.1爐管邊界層內(nèi)有機(jī)熱載體的溫升按照公式B.1計(jì)算：(B.1)A htf=qrmax/ ahtf X dod/did X ipwhlCB 6.2管內(nèi)放熱系數(shù)的確定管內(nèi)有機(jī)熱載體的流動(dòng)為紊流狀態(tài)時(shí)，管內(nèi)對(duì)流放熱系數(shù)由公式B.4給出:?htfoatf=%dX X 0.12X Re X Pr

9、 W/did考慮爐管彎曲及熱流方向影響的修正系數(shù)，(m2C)(B.4)嘰0.8o公式B.4適用于:104v Rev 1061.5V Pr v 500didv LB 6.3鍋爐最大熱流密度的確定B.6.3.1燃油/燃?xì)鈭A筒形盤管式鍋爐的最大熱流密度由公式B.5計(jì)算:qrmax = ipsafX 帕 X qfurW/m(B.5)式中a安全系數(shù)，ipsaf 1.15；帕考慮空氣預(yù)熱溫度和過量空氣影響的修正系數(shù)，可查圖B-6;qfur燃油/燃?xì)忮仩t輻射受熱面熱流密度。燃油/燃?xì)忮仩t輻射受熱面熱流密度可由圖B-5查出，或按照公式B.6計(jì)算d fire2qfur = X afur X 00X (T4fl

10、T4wal)W/m2(B.6)Dfur式中爐膛系統(tǒng)黑度afur可由圖B-4查出。B63.2燃煤鏈條鍋爐的最大熱流密度由公式B.7計(jì)算:q rmax= saf X iphfd X q rW/m2(B.7)式中qr爐膛輻射受熱面熱流密度，可由鍋爐熱力計(jì)算書查得;%af安全系數(shù)，嘰afQ 1.15；忸fd喉口處輻射受熱面熱流密度的修正系數(shù)。B6.3.2.1喉口處輻射受熱面熱流密度修正系數(shù)町fd,由公式B.8計(jì)算:(B.8)T4adi T 4walhfd = E fur XT4av T 4wal式中 E fur爐拱結(jié)構(gòu)修正系數(shù)，E fur由公式B.9給出;爐膛絕熱燃燒溫度，可由鍋爐熱力計(jì)算書查得;爐膛

11、煙氣（火焰）有效平均溫度，可由鍋爐熱力計(jì)算書查得，或由公式B.10計(jì)算;T' wal在爐膛絕熱燃燒溫度下的管壁溫度，可由鍋爐熱力計(jì)算書查得,或由公式B.11計(jì)算;T”wal在爐膛煙氣（火焰）有效平均溫度下的管壁溫度，可由鍋爐熱力計(jì)算書查得，或由公式B.11計(jì)算。B6322爐拱結(jié)構(gòu)修正系數(shù)E fur按照公式B.9計(jì)算:(適用于 Lfur > I thr > 0.3Lfur)l thrE fur=1 (B.9)Lfur式中l(wèi) thr爐拱結(jié)構(gòu)修正系數(shù)，E fur由公式B.9給出;爐前后拱之間喉口的水平投影距離，m，如圖B-3所示。B.6.3.2.3爐膛煙氣（火焰）有效平均溫度 Tav按照下式計(jì)算:Tav =T 1-n adi X T n fur K(B.10)式中T”fur爐膛出口煙溫，由鍋爐熱力計(jì)算書查得;n反映燃燒工況對(duì)爐內(nèi)溫度場(chǎng)影響的因子， 對(duì)于鏈條爐排鍋爐,n=0.7。B.6.3.2.4在不同煙氣溫度下的管壁溫度Twai按照下式計(jì)算:Twal= £ X qr + Tbulk(B.11)式中 Tbulk計(jì)算管壁處的有機(jī)熱載體平均主流