2-CFB鍋爐爐膛傳熱計(jì)算公式說(shuō)明

PAGEPAGE5CFB鍋爐爐內(nèi)傳熱計(jì)算目錄TOC\o"1-1"\h\z⒈100%負(fù)荷全爐膛傳熱計(jì)算 2⒉100%負(fù)荷全爐膛傳熱計(jì)算結(jié)果的校核 6⒊低負(fù)荷傳熱計(jì)算 7CFB鍋爐與煤粉鍋爐的顯著不同是CFB鍋爐中的物料（包括煤灰、脫硫添加劑等）濃度Cp，大大高于煤粉爐，而且爐內(nèi)各處的濃度也不一樣，它對(duì)爐內(nèi)傳熱起著重要作用。為此首先需要計(jì)算出爐膛出口處的物料濃度Cp，此處濃度可由外循環(huán)倍率求出。而爐膛不同高度的物料濃度則由內(nèi)循環(huán)流率決定，它沿爐膛高度是逐漸變化的，底部高、上部低。在計(jì)算水冷壁、雙面水冷壁、屏式過(guò)熱器和屏式再熱器時(shí)需采用不同的計(jì)算式。物料濃度Cp對(duì)輻射傳熱和對(duì)流傳熱都有顯著影響。爐內(nèi)受熱面的結(jié)構(gòu)尺寸，如鰭片的凈寬度、厚度等，對(duì)平均換熱系數(shù)的影響也是非常明顯的。鰭片寬度對(duì)物料顆粒的團(tuán)聚產(chǎn)生影響；另一方面，寬度與擴(kuò)展受熱面的利用系數(shù)有關(guān)。至于爐內(nèi)的溫度水平與煤粉爐一樣，對(duì)輻射傳熱有著重要的影響。清華大學(xué)對(duì)CFB鍋爐爐膛傳熱作了深入的研究，長(zhǎng)江動(dòng)力公司、華中理工大學(xué)、浙江大學(xué)等單位也對(duì)CFB鍋爐爐膛中的傳熱過(guò)程進(jìn)行了有益的探索。根據(jù)已公開(kāi)發(fā)表的文獻(xiàn)報(bào)導(dǎo)，考慮工程上的方便和可行，本節(jié)根椐清華大學(xué)提出的方法，進(jìn)一步分析整理，對(duì)某臺(tái)440t/hCFB鍋爐進(jìn)行了計(jì)算，其結(jié)果見(jiàn)表1～表4。⒈100%負(fù)荷全爐膛傳熱計(jì)算CFB鍋爐爐膛受熱面的吸熱量按下式計(jì)算：（1）式中Q——傳熱量，W；K——基于煙氣側(cè)總面積的傳熱系數(shù)，W/m2·K；△T——溫差，K；H——煙氣側(cè)總面積，m2。（1）受熱面結(jié)構(gòu)尺寸對(duì)傳熱的影響傳熱系數(shù)K按式（3-40）計(jì)算，其中分母包括四部分熱阻：煙氣側(cè)熱阻；工質(zhì)側(cè)熱阻和受熱面本身熱阻；；以及附加熱阻。（2）式中——煙氣側(cè)向壁面總表面的名義換熱系數(shù)，W/m2·K；——工質(zhì)側(cè)換熱系數(shù)，W/m2·K，可按蘇1973年熱力計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)求取；——煙氣側(cè)總面積，m2；——工質(zhì)側(cè)總面積，m2；——附加熱阻；——管子厚度，m；——受熱面金屬導(dǎo)熱系數(shù)，W/m2·K；（3）式中——鰭片面積系數(shù)，；邊壁流——鰭片面積，m2；邊壁流——受熱面外部面積，m2。（4）爐膛——管子節(jié)距、厚度，外徑，見(jiàn)圖1，m；爐膛——鰭片利用系數(shù)，（5）式中與受熱面受熱情況、膜式壁鰭片結(jié)構(gòu)尺寸和材料等有關(guān)，可表示為sδ1dδ圖1燃燒室受熱面結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖sδ1dδ圖1燃燒室受熱面結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖式中——受熱情況，單面受熱，雙面受熱；實(shí)際鰭片高度（7）——金屬導(dǎo)熱系數(shù)，W/m2·K；——鰭片厚度，m；——受熱面污染系數(shù)，取為0.0005；折算高度（8）有效高度（9）根據(jù)實(shí)驗(yàn)和運(yùn)行數(shù)據(jù)可得到鰭片寬度系數(shù)與結(jié)構(gòu)尺寸的關(guān)系（10）當(dāng)時(shí)；當(dāng)時(shí)。αb——煙氣側(cè)換熱系數(shù)，見(jiàn)式（15）；——附加熱阻，（11）——受熱面耐火層厚度，m；——受熱面耐火層導(dǎo)熱系數(shù)，W/m·K，按式（12）計(jì)算：（12）式中——系數(shù)；——耐火層平均溫度，K，按式（13）計(jì)算：（13）式中——煙氣側(cè)溫度，K；——受熱面壁面溫度，K，見(jiàn)式（17）。在圖3-23所示的受熱面結(jié)構(gòu)中，受熱面外內(nèi)面積比為（14）式中——管壁厚度，m；——管節(jié)距，m；——鰭片厚度，m。（2）CFB鍋爐煙氣側(cè)換熱系數(shù)爐膛煙氣物料兩相混合物向壁面的換熱包括對(duì)流和輻射兩部分，按兩者的線(xiàn)性疊加，則有（15）式中——輻射換熱系數(shù)，W/m2·K，見(jiàn)式（16）；——對(duì)流換熱系數(shù)，W/m2·K，見(jiàn)式（26）；（16）式中——Boltzmann常數(shù)；——水冷壁管壁溫度，按式（17）計(jì)算：（17）式中——受熱面內(nèi)工質(zhì)溫度，K。水冷壁管壁內(nèi)外側(cè)溫差（18）式中——煙氣側(cè)溫度，K；——受熱面內(nèi)工質(zhì)溫度，K；——受熱情況，1或2；——鰭片面積比。過(guò)熱器、再熱器中（19）式中——工質(zhì)側(cè)換熱系數(shù)。壁面與煙氣側(cè)的系統(tǒng)黑度可寫(xiě)作式（20）的形式：（20）式中——煙氣側(cè)黑度，按式（21）計(jì)算；——壁面黑度，一般為0.5～0.8。在氣固兩相中，煙氣側(cè)黑度包括顆粒黑度和煙氣黑度兩部分：（21）式中——固體物料黑度，由式（22）計(jì)算：（22）式中——系數(shù)，；——物料表面平均黑度，與固體顆粒的濃度有關(guān)，可表示為（23）式中為常數(shù)；為，為0.1～0.2；——物料空間濃度，kg/m3?！獰煔夂诙龋墒剑?4）計(jì)算：（24）煙氣輻射減弱系數(shù)k可按下式簡(jiǎn)單計(jì)算：（25）式中，——煙氣中水蒸氣份額；——煙氣中三原子氣體份額；——煙氣輻射厚度，近似為下降流厚度，m。對(duì)流換熱系數(shù)由煙氣對(duì)流和顆粒對(duì)流兩部分組成，即（26）式中，——煙氣對(duì)流換熱系數(shù)，2.4～4.5W/m2·K，計(jì)算見(jiàn)式（27）；——顆粒對(duì)流換熱系數(shù)，計(jì)算見(jiàn)式（3-66）。（27）式中——煙氣對(duì)流系數(shù)，取值范圍為4～5J/m3·K；——煙氣速度，m/s。（28）式中——煙氣速度，m/s；——初始流態(tài)條件下顆粒對(duì)流理論換熱系數(shù)，其值與顆粒的粒度、溫度、受熱面布置有關(guān)；——顆粒對(duì)流系數(shù)，按式（29）計(jì)算：（29）式中——爐膛局部物料濃度，kg/m3。雙面水冷壁、屏過(guò)、屏再局部物料濃度按式（30）計(jì)算：（30）式中——爐膛出口處物料濃度，kg/m3；——爐膛總高度，m；——雙面水冷壁屏再或屏過(guò)總高度，m。水冷壁物料濃度按式（31）計(jì)算：（31）式中——爐膛下部計(jì)算高度（從布風(fēng)板算起），m；——梯形段上直段耐火層高度，m。以新鄉(xiāng)440t/h鍋爐為例的計(jì)算結(jié)果附于表1～表4。⒉100%負(fù)荷全爐膛傳熱計(jì)算結(jié)果的校核在上節(jié)中已經(jīng)求出水冷壁、雙面水冷壁、屏過(guò)、屏再四部分受熱面所吸收的熱量。其和應(yīng)等于鍋爐熱平衡計(jì)算中在爐內(nèi)的傳熱量。（1）鍋爐熱平衡計(jì)算中的爐內(nèi)傳熱量Q1以某臺(tái)440t/h鍋爐主循環(huán)回路作為計(jì)算對(duì)象計(jì)算如下：其中，式中Iff——回料器及冷渣器反回風(fēng)帶入的熱量，kJ/kg；——爐膛出口煙氣焓，查溫焓表，煙溫883℃。當(dāng)時(shí)，。（2）上面全爐膛傳熱計(jì)算中爐內(nèi)四項(xiàng)計(jì)算總的吸熱量為。上述數(shù)值與爐內(nèi)熱平衡計(jì)算的傳熱量232.66MW相差小于0.01，故可以結(jié)束計(jì)算。⒊低負(fù)荷傳熱計(jì)算以440t/h鍋爐為例所進(jìn)行的50%負(fù)荷全爐膛計(jì)算結(jié)果見(jiàn)表6～表9。其中4種受熱面總計(jì)傳熱量為68.91+14.24+24.32+12.66=120MW而根據(jù)熱平衡計(jì)算爐內(nèi)傳熱量為119.55MW，兩者相近。表10為相關(guān)的型譜性能參數(shù)計(jì)算。表1100%負(fù)荷水冷壁傳熱計(jì)算輸入數(shù)據(jù)煙氣速度Vf5.68m/s床側(cè)溫度Tb1185K受熱面內(nèi)工質(zhì)溫度Tf613K管節(jié)距Sj0.09m管外徑d0.06m鰭片厚度δ0.006m管壁厚δ10.0065m物料濃度（標(biāo)態(tài)）Cpp1.039kg/m3爐膛總高度Hlt39.41m爐膛下部計(jì)算高度Hpg5.5m梯形段上直段耐火層高度Hnh0.45m局部物料空間濃度Cp10.87kg/m3顆粒對(duì)流理論換熱系數(shù)（初始條件）100W/m2·K煙氣中水蒸汽份額rH2O0.064%煙氣中三原子氣體份額r∑0.15%煙氣側(cè)水冷壁總面積Ht1334m2工質(zhì)側(cè)換熱系數(shù)αf15000W/m2·K實(shí)際設(shè)計(jì)運(yùn)行系數(shù)*Xiu11±0.2受熱面受熱情況N1單面1、雙面2煙氣輻射厚度S0.2m壁面黑度εw0.80.5～0.8受熱面金屬導(dǎo)熱系數(shù)λ40.39W/m2·K受熱面壁面污染系數(shù)εs0.0005m2·K/W，0.001～0.003受熱面耐火層厚度δa100m常數(shù)*n20.1涂層水冷壁面積360.7m2查表c054～6查表c10.20.1～0.2耐火材料系數(shù)Aa02.5耐火材料系數(shù)Ba10.00025常數(shù)n10.150.2～0.4常數(shù)Cε0.20.1～0.2常數(shù)B0.51/2～2/3Boltzmann常數(shù)σ5.67E-08W/m2·K4流化速度影響因子*m1鰭片寬度系數(shù)*μ0.9煙氣對(duì)流系數(shù)*5W/m2·K，4～5續(xù)表1100%負(fù)荷水冷壁傳熱計(jì)算計(jì)算結(jié)果顆粒對(duì)流系數(shù)0.341顆粒對(duì)流理論換熱系數(shù)81.275W/m2·K煙氣對(duì)流換熱系數(shù)6.746W/m2·K對(duì)流換熱系數(shù)αc88.021W/m2·K煙氣輻射減弱系數(shù)k0.08656物料表面平均黑度0.24879固體物料黑度εp0.61693煙氣黑度εg0.01716床層黑度εb0.62350系統(tǒng)黑度ε0.53942受熱面管壁溫差△Tw15.422K管外壁溫度Tw628.422K輻射換熱系數(shù)αr99.787W/m2·K換熱系數(shù)αb187.808W/m2·K鰭片高度h0.01500m折算高度*h′0.01667m有效高度*h″0.01667m鰭片厚度系數(shù)*v0.04333折算厚度*δ′0.00026參數(shù)β3.85713鰭片利用系數(shù)η0.99862鰭片面積比（P）Hfin/Ht0.25370名義床側(cè)換熱系數(shù)171.626W/m2·K受熱面內(nèi)外面積比Ht/Hf1.602壁面平均溫度*Tw_620.711K受熱面內(nèi)外溫差*△T572.000K受熱面耐火層平均溫度*Ta_906.711K受熱面耐火層導(dǎo)熱系數(shù)*λa2.657W/m2·K附加熱阻εas0.03814傳熱系數(shù)K164.087W/m2·K光管水冷壁受熱面吸熱量Qgg125.21MW涂層水冷壁傳熱系數(shù)K22.863W/m2·K涂層水冷壁吸熱量Qtc4.717MW水冷壁受熱面總吸熱量Q129.923MW表2100%負(fù)荷雙面水冷壁傳熱計(jì)算輸入數(shù)據(jù)煙氣速度Vf5.68m/s床側(cè)溫度Tb1185K受熱面內(nèi)工質(zhì)溫度Tf613K管節(jié)距Sj0.0727m管外徑d0.06m鰭片厚度δ0.006m管壁厚δ10.0065m物料濃度（標(biāo)態(tài)）Cpp1.039kg/m3爐膛總高度Hlt39.41m雙面水冷壁總高度Hss27m局部物料空間濃度Cp7.56kg/m3顆粒對(duì)流理論換熱系數(shù)（初始條件）100W/m2·K煙氣中水蒸汽份額rH2O0.064%煙氣中三原子氣體份額r∑0.15%煙氣側(cè)水冷壁總面積Ht345.9m2工質(zhì)側(cè)換熱系數(shù)αf15000W/m2·K實(shí)際設(shè)計(jì)運(yùn)行系數(shù)*Xiu11±0.2受熱面受熱情況N2單面1、雙面2煙氣輻射厚度S0.8m壁面黑度εw0.80.5～0.8受熱面金屬導(dǎo)熱系數(shù)λ40.39W/m2·K受熱面壁面污染系數(shù)εs0.0005m2·K/W，0.001～0.003受熱面耐火層厚度δa100m常數(shù)*n20.1涂層水冷壁面積14.8m2查表c054～6查表c10.20.1～0.2耐火材料系數(shù)Aa02.5耐火材料系數(shù)Ba10.00025常數(shù)n10.150.2～0.4常數(shù)Cε0.20.1～0.2常數(shù)B0.51/2～2/3Boltzmann常數(shù)σ5.67E-08W/m2·K4流化速度影響因子*m1鰭片寬度系數(shù)*μ0.9煙氣對(duì)流系數(shù)*5W/m2·K，4～5續(xù)表2100%負(fù)荷雙面水冷壁傳熱計(jì)算計(jì)算結(jié)果顆粒對(duì)流系數(shù)0.188顆粒對(duì)流理論換熱系數(shù)44.901W/m2·K煙氣對(duì)流換熱系數(shù)6.746W/m2·K對(duì)流換熱系數(shù)αc51.647W/m2·K煙氣輻射減弱系數(shù)k0.04022物料表面平均黑度0.23741固體物料黑度εp0.60635煙氣黑度εg0.03167床層黑度εb0.61882系統(tǒng)黑度ε0.53591受熱面管壁溫差△Tw13.97K管外壁溫度Tw626.99K輻射換熱系數(shù)αr98.95W/m2·K換熱系數(shù)αb150.6W/m2·K鰭片高度h0.00635m折算高度*h′0.00706m有效高度*h″0.00499m鰭片厚度系數(shù)*v0.20472折算厚度*δ′0.00123參數(shù)β3.77825鰭片利用系數(shù)η0.99988鰭片面積比（P）Hfin/Ht0.12581名義床側(cè)換熱系數(shù)140.057W/m2·K受熱面內(nèi)外面積比Ht/Hf1.367壁面平均溫度*Tw_619.98K受熱面內(nèi)外溫差*△T572.000K受熱面耐火層平均溫度*Ta_905.989K受熱面耐火層導(dǎo)熱系數(shù)*λa2.657W/m2·K附加熱阻εas0.03814傳熱系數(shù)K135.28W/m2·K受熱面吸熱量Qgg26.77MW涂層雙面水冷壁傳熱系數(shù)K22.2W/m2·K涂層雙面水冷壁吸熱量Qtc0.188MW雙面水冷壁總吸熱量Q26.95MW表3100%負(fù)荷屏過(guò)傳熱計(jì)算輸入數(shù)據(jù)煙氣速度Vf5.68m/s床側(cè)溫度Tb1165K受熱面內(nèi)工質(zhì)溫度Tf719K管節(jié)距Sj0.0727m管外徑d0.051m鰭片厚度δ0.006m管壁厚δ10.0055m物料濃度（標(biāo)態(tài)）Cpp1.039kg/m3水冷壁總高度Hlt39.41m屏過(guò)總高度Hpg22m局部物料空間濃度Cp6.31kg/m3顆粒對(duì)流理論換熱系數(shù)（初始條件）100W/m2·K煙氣中水蒸汽份額rH2O0.064%煙氣中三原子氣體份額r∑0.15%煙氣側(cè)水冷壁總面積Ht689.9m2工質(zhì)側(cè)換熱系數(shù)αf3734W/m2·K實(shí)際設(shè)計(jì)運(yùn)行系數(shù)*Xiu11±0.2受熱面受熱情況N2單面1、雙面2煙氣輻射厚度S0.82m壁面黑度εw0.80.5～0.8受熱面金屬導(dǎo)熱系數(shù)λ32W/m2·K受熱面壁面污染系數(shù)εs0.0003m2·K/W，0.001～0.003受熱面耐火層厚度δa100m常數(shù)*n20.1涂層水冷壁面積52.68m2查表c054～6查表c10.20.1～0.2耐火材料系數(shù)Aa02.5耐火材料系數(shù)Ba10.00025常數(shù)n10.150.2～0.4常數(shù)Cε0.20.1～0.2常數(shù)B0.51/2～2/3Boltzmann常數(shù)σ5.67E-08W/m2·K4流化速度影響因子*m1鰭片寬度系數(shù)*μ0.9煙氣對(duì)流系數(shù)*5W/m2·K，4～5續(xù)表3100%負(fù)荷屏過(guò)傳熱計(jì)算計(jì)算結(jié)果顆粒對(duì)流系數(shù)0.127顆粒對(duì)流理論換熱系數(shù)30.224W/m2·K煙氣對(duì)流換熱系數(shù)6.746W/m2·K對(duì)流換熱系數(shù)αc36.970W/m2·K煙氣輻射減弱系數(shù)k0.04063物料表面平均黑度0.23178固體物料黑度εp0.60097煙氣黑度εg0.03276床層黑度εb0.61405系統(tǒng)黑度ε0.53233受熱面管壁溫差△Tw92.322K管外壁溫度Tw811.3K輻射換熱系數(shù)αr120.226W/m2·K換熱系數(shù)αb157.196W/m2·K鰭片高度h0.01085m折算高度*h′0.01206m有效高度*h″0.00852m鰭片厚度系數(shù)*v0.10138折算厚度*δ′0.00061參數(shù)β5.13309鰭片利用系數(shù)η0.99936鰭片面積比（P）Hfin/Ht0.22649名義床側(cè)換熱系數(shù)150.095W/m2·K受熱面內(nèi)外面積比Ht/Hf1.525壁面平均溫度*Tw_765.16K受熱面內(nèi)外溫差*△T446.00K受熱面耐火層平均溫度*Ta_988.16K受熱面耐火層導(dǎo)熱系數(shù)*λa2.667W/m2·K附加熱阻εas0.03779傳熱系數(shù)K138.07W/m2·K光管受熱面吸熱量Qgg42.48MW爐膛涂層屏過(guò)傳熱系數(shù)K22.354W/m2·K涂層屏過(guò)吸熱量Qtc0.525MW屏過(guò)總吸熱量Q43.009MW表4屏再100%負(fù)荷傳熱計(jì)算輸入數(shù)據(jù)100%負(fù)荷50%負(fù)荷煙氣速度Vf5.68m/s3.18床側(cè)溫度Tb1165K1058受熱面內(nèi)工質(zhì)溫度Tf748K738管節(jié)距Sj0.07m0.07管外徑d0.057m0.057鰭片厚度δ0.006m0.006管壁厚δ10.005m0.005物料濃度（標(biāo)態(tài)）CPP1.039kg/m33.3爐膛總高度Hlt39.4m39.4屏再總高度Hpz22m22局部物料空間濃度Cp6.316kg/m34.73顆粒對(duì)流理論換熱系數(shù)（初始條件）100W/m2·K100煙氣中水蒸汽份額rH2O0.064%0.064煙氣中三原子氣體份額r∑0.15%0.15煙氣側(cè)水冷壁總面積Ht517m2517工質(zhì)側(cè)換熱系數(shù)αf1303W/m2·K1303實(shí)際設(shè)計(jì)運(yùn)行系數(shù)*Xiu11±0.21受熱面受熱情況N2單面1、雙面22煙氣輻射厚度S0.82m0.82壁面黑度εw0.80.5～0.80.4受熱面金屬導(dǎo)熱系數(shù)λ23.5W/m2·K23.5受熱面壁面污染系數(shù)εs0.0003m2·K/W，0.001～0.0030.0003受熱面耐火層厚度δa100m100常數(shù)*n20.10.1涂層水冷壁面積39.5m239.5查表c054～65查表c10.20.1～0.20.2耐火材料系數(shù)Aa02.52.5耐火材料系數(shù)Ba10.000250.00025常數(shù)n10.150.2～0.40.15常數(shù)Cε0.20.1～0.20.2常數(shù)B0.51/2～2/30.5Boltzmann常數(shù)σ5.67E-08W/m2·K45.67E-08流化速度影響因子*m11鰭片寬度系數(shù)*μ0.90.9煙氣對(duì)流系數(shù)*5W/m2·K，4～55續(xù)表4屏再100%負(fù)荷傳熱計(jì)算計(jì)算結(jié)果100%負(fù)荷50%負(fù)荷顆粒對(duì)流系數(shù)0.1270.072顆粒對(duì)流理論換熱系數(shù)30.251W/m2·K12.883煙氣對(duì)流換熱系數(shù)6.746W/m2·K4.495對(duì)流換熱系數(shù)αc36.998W/m2·K17.378煙氣輻射減弱系數(shù)k0.040630.04583物料表面平均黑度0.231790.22319固體物料黑度εp0.600990.59259煙氣黑度εg0.032760.03689床層黑度εb0.614060.60762系統(tǒng)黑度ε0.532340.31789受熱面管壁溫差△Tw200.920K154.183管外壁溫度Tw948.920K892.183輻射換熱系數(shù)αr144.052W/m2·K67.326換熱系數(shù)αb181.050W/m2·K84.703鰭片高度h0.00650m0.00650折算高度*h′0.00722m0.00722有效高度*h″0.00511m0.00511鰭片厚度系數(shù)*v0.153850.15385折算厚度*δ′0.000920.00092參數(shù)β5.517913.82703鰭片利用系數(shù)η0.999740.99987鰭片面積比（P）Hfin/Ht0.134670.13467名義床側(cè)換熱系數(shù)171.717W/m2·K82.603受熱面內(nèi)外面積比Ht/Hf1.3081.308壁面平均溫度*Tw_848.460K815.091受熱面內(nèi)外溫差*△T417.000K320.000受熱面耐火層平均溫度*Ta_1056.960K975.091受熱面耐火層導(dǎo)熱系數(shù)*λa2.671W/m2·K2.656附加熱阻εas0.037740.03795傳熱系數(shù)K142.049W/m2·K75.061光管受熱面吸熱量Qgg30.62MW12.42涂層屏再傳熱系數(shù)K22.482W/m2·K19.620涂層屏再吸熱量Qtc0.370MW0.248屏再總吸熱量Q30.99MW12.666表650%負(fù)荷全爐膛水冷壁傳熱計(jì)算輸入數(shù)據(jù)100%負(fù)荷50%負(fù)荷煙氣速度Vf5.68m/s3.18床側(cè)溫度Tb1185K1058受熱面內(nèi)工質(zhì)溫度Tf613K613管節(jié)距Sj0.09m0.09管外徑d0.06m0.06鰭片厚度δ0.006m0.006管壁厚δ10.0065m0.0065物料濃度（標(biāo)態(tài)）CPP1.039kg/m30.85爐膛總高度Hlt39.41m39.41爐膛下部計(jì)算高度Hpg5.5m5.5梯形段上直段耐火層高度Hnh0.45m0.45局部物料空間濃度Cp10.87kg/m38.15顆粒對(duì)流理論換熱系數(shù)（初始條件）100W/m2·K100煙氣中水蒸汽份額rH2O0.064%0.064煙氣中三原子氣體份額r∑0.15%0.15煙氣側(cè)水冷壁總面積Ht1334m21334工質(zhì)側(cè)換熱系數(shù)αf15000W/m2·K15000實(shí)際設(shè)計(jì)運(yùn)行系數(shù)*Xiu11±0.21受熱面受熱情況N1單面1、雙面21煙氣輻射厚度S0.2m0.2壁面黑度εw0.80.5～0.80.8受熱面金屬導(dǎo)熱系數(shù)λ40.39W/m2·K40.39受熱面壁面污染系數(shù)εs0.0005m2·K/W，0.001～0.0030.0005受熱面耐火層厚度δa100m100常數(shù)*n20.10.1涂層水冷壁面積360.7m2360.7查表c054～65查表c10.20.1～0.20.2耐火材料系數(shù)Aa02.52.5耐火材料系數(shù)Ba10.000250.00025常數(shù)n10.150.2～0.40.15常數(shù)Cε0.20.1～0.20.2常數(shù)B0.51/2～2/30.5Boltzmann常數(shù)σ5.67E-08W/m2·K45.67E-08流化速度影響因子*m11鰭片寬度系數(shù)*μ0.90.9續(xù)表650%負(fù)荷全爐膛水冷壁傳熱計(jì)算計(jì)算結(jié)果100%負(fù)荷50%負(fù)荷顆粒對(duì)流系數(shù)0.3410.219顆粒對(duì)流理論換熱系數(shù)81.275W/m2·K39.118煙氣對(duì)流換熱系數(shù)6.746W/m2·K4.495對(duì)流換熱系數(shù)αc88.021W/m2·K43.613煙氣輻射減弱系數(shù)k0.086560.10004物料表面平均黑度0.248790.23965固體物料黑度εp0.616930.60846煙氣黑度εg0.017160.01981床層黑度εb0.623500.61622系統(tǒng)黑度ε0.539420.53396受熱面管壁溫差△Tw15.4K11.99管外壁溫度Tw628.4K624.99輻射換熱系數(shù)αr99.787W/m2·K76.939換熱系數(shù)αb187.808W/m2·K120.552鰭片高度h0.01500m0.01500折算高度*h′0.01667m0.01667有效高度*h″0.01667m0.01667鰭片厚度系數(shù)*v0.043330.04333折算厚度*δ′0.000260.00026參數(shù)β3.857133.13888鰭片利用系數(shù)η0.998620.99909鰭片面積比（P）Hfin/Ht0.253700.25370名義床側(cè)換熱系數(shù)171.626W/m2·K113.67受熱面內(nèi)外面積比Ht/Hf1.6021.602壁面平均溫度*Tw_620.7K618.999受熱面內(nèi)外溫差*△T572.0K445.000受熱面耐火層平均溫度*Ta_906.7K841.499受熱面耐火層導(dǎo)熱系數(shù)*λa2.657W/m2·K2.641附加熱阻εas0.038140.03837傳熱系數(shù)K164.087W/m2·K110.315光管水冷壁受熱面吸熱量Qgg125.21MW65.49涂層水冷壁傳熱系數(shù)K22.863W/m2·K21.3涂層水冷壁吸熱量Qtc4.717MW3.42水冷壁受熱面總吸熱量Q129.9MW68.9表7雙面水冷壁50%負(fù)荷全爐膛傳熱計(jì)算輸入數(shù)據(jù)100%負(fù)荷50%負(fù)荷煙氣速度Vf5.68m/s3.18床側(cè)溫度Tb1185K1058受熱面內(nèi)工質(zhì)溫度Tf613K613管節(jié)距Sj0.0727m0.0727管外徑d0.06m0.06鰭片厚度δ0.006m0.006管壁厚δ10.0065m0.0065物料濃度（標(biāo)態(tài)）CPP1.039kg/m30.85爐膛總高度Hlt39.41m39.41雙面水冷壁總高度Hss27m27局部物料空間濃度Cp7.59kg/m35.69顆粒對(duì)流理論換熱系數(shù)（初始條件）100W/m2·K100煙氣中水蒸汽份額rH2O0.064%0.064煙氣中三原子氣體份額r∑0.15%0.15煙氣側(cè)水冷壁總面積Ht345.9m2345.9工質(zhì)側(cè)換熱系數(shù)αf15000W/m2·K15000實(shí)際設(shè)計(jì)運(yùn)行系數(shù)*Xiu11±0.21受熱面受熱情況N2單面1、雙面22煙氣輻射厚度S0.8m0.2壁面黑度εw0.80.5～0.80.8受熱面金屬導(dǎo)熱系數(shù)λ40.39W/m2·K40.39受熱面壁面污染系數(shù)εs0.0005m2·K/W，0.001～0.0030.0005受熱面耐火層厚度δa100m100常數(shù)*n20.10.1涂層水冷壁面積14.8m214.8查表c054～65查表c10.20.1～0.20.2耐火材料系數(shù)Aa02.52.5耐火材料系數(shù)Ba10.000250.00025常數(shù)n10.150.2～0.40.15常數(shù)Cε0.20.1～0.20.2常數(shù)B0.51/2～2/30.5Boltzmann常數(shù)σ5.67E-08W/m2·K45.67E-08流化速度影響因子*m11鰭片寬度系數(shù)*μ0.90.9煙氣對(duì)流系數(shù)*5W/m2·K，4～55續(xù)表7雙面水冷壁50%負(fù)荷全爐膛傳熱計(jì)算計(jì)算結(jié)果100%負(fù)荷50%負(fù)荷顆粒對(duì)流系數(shù)0.1880.102顆粒對(duì)流理論換熱系數(shù)44.901W/m2·K18.232煙氣對(duì)流換熱系數(shù)6.746W/m2·K4.495對(duì)流換熱系數(shù)αc51.647W/m2·K22.727煙氣輻射減弱系數(shù)k0.040220.10004物料表面平均黑度0.237410.22863固體物料黑度εp0.606350.59793煙氣黑度εg0.031670.01981床層黑度εb0.618820.60590系統(tǒng)黑度ε0.535910.52619受熱面管壁溫差△Tw13.9K10.87管外壁溫度Tw626.9K623.87輻射換熱系數(shù)αr98.959W/m2·K75.699換熱系數(shù)αb150.606W/m2·K98.426鰭片高度h0.00635m0.00635折算高度*h′0.00706m0.00706有效高度*h″0.00499m0.00499鰭片厚度系數(shù)*v0.204720.20472折算厚度*δ′0.001230.00123參數(shù)β3.778253.09214鰭片利用系數(shù)η0.999880.99992鰭片面積比（P）Hfin/Ht0.125810.12581名義床側(cè)換熱系數(shù)140.057W/m2·K93.809受熱面內(nèi)外面積比Ht/Hf1.3671.367壁面平均溫度*Tw_619.9K618.4受熱面內(nèi)外溫差*△T572.0K445.0受熱面耐火層平均溫度*Ta_905.9K840.9受熱面耐火層導(dǎo)熱系數(shù)*λa2.657W/m2·K2.641附加熱阻εas0.038140.03837傳熱系數(shù)K135.28W/m2·K91.64受熱面吸熱量Qgg26.77MW14.11涂層雙面水冷壁傳熱系數(shù)K22.20W/m2·K20.49涂層雙面水冷壁吸熱量Qtc0.188MW0.135雙面水冷壁總吸熱量Q26.95MW14.24表8屏過(guò)50%負(fù)荷全爐膛傳熱計(jì)算輸入數(shù)據(jù)100%負(fù)荷50%負(fù)荷煙氣速度Vf5.68m/s3.18床側(cè)溫度Tb1165K1058受熱面內(nèi)工質(zhì)溫度Tf719K721管節(jié)距Sj0.0727m0.0727管外徑d0.051m0.051鰭片厚度δ0.006m0.006管壁厚δ10.0055m0.0055物料濃度（標(biāo)態(tài)）CPP1.039kg/m30.85爐膛總高度Hlt39.41m39.41雙面水冷壁總高度Hss22m22局部物料空間濃度Cp6.31kg/m34.74顆粒對(duì)流理論換熱系數(shù)（初始條件）100W/m2·K100煙氣中水蒸汽份額rH2O0.064%0.064煙氣中三原子氣體份額r∑0.15%0.15煙氣側(cè)總面積Ht689.9m2689.9工質(zhì)側(cè)換熱系數(shù)αf3734W/m2·K3734實(shí)際設(shè)計(jì)運(yùn)行系數(shù)*Xiu11±0.21受熱面受熱情況N2單面1、雙面22煙氣輻射厚度S0.8m0.4壁面黑度εw0.80.5～0.80.8受熱面金屬導(dǎo)熱系數(shù)λ32W/m2·K32受熱面壁面污染系數(shù)εs0.0003m2·K/W，0.001～0.0030.0003受熱面耐火層厚度δa100m100常數(shù)*n20.10.1涂層水冷壁面積52.68m252.68查表c054～65查表c10.20.1～0.20.2耐火材料系數(shù)Aa02.52.5耐火材料系數(shù)Ba10.000250.00025常數(shù)n10.150.2～0.40.15常數(shù)Cε0.20.1～0.20.2常數(shù)B0.51/2～2/30.5Boltzmann常數(shù)σ5.67E-08W/m2·K45.67E-08流化速度影響因子*m11鰭片寬度系數(shù)*μ0.90.9煙氣對(duì)流系數(shù)*5W/m2·K，4～55續(xù)表8屏過(guò)50%負(fù)荷全爐膛傳熱計(jì)算計(jì)算結(jié)果100%負(fù)荷50%負(fù)荷顆粒對(duì)流系數(shù)0.1270.072顆粒對(duì)流理論換熱系數(shù)30.224W/m2·K12.873煙氣對(duì)流換熱系數(shù)6.746W/m2·K4.495對(duì)流換熱系數(shù)αc36.970W/m2·K17.368煙氣輻射減弱系數(shù)k0.041210.06867物料表面平均黑度0.231780.22318固體物料黑度εp0.600970.59258煙氣黑度εg0.032430.02710床層黑度εb0.61910.60362系統(tǒng)黑度ε0.532230.52447受熱面管壁溫差△Tw92.32K69.75管外壁溫度Tw811.32K790.75輻射換熱系數(shù)αr120.203W/m2·K95.918換熱系數(shù)αb157.173W/m2·K113.285鰭片高度h0.01085m0.01085折算高度*h′0.01206m0.01206有效高度*h″0.00852m0.00852鰭片厚度系數(shù)*v0.101380.10138折算厚度*δ′0.000610.00061參數(shù)β5.132734.38524鰭片利用系數(shù)η0.999360.99959鰭片面積比（P）Hfin/Ht0.226490.22649名義床側(cè)換熱系數(shù)150.074W/m2·K109.550受熱面內(nèi)外面積比Ht/Hf1.5251.525壁面平均溫度*Tw_765.16K755.88受熱面內(nèi)外溫差*△T446.00K337.00受熱面耐火層平均溫度*Ta_988.16K924.38受熱面耐火層導(dǎo)熱系數(shù)*λa2.667W/m2·K2.654附加熱阻εas0.037790.03798傳熱系數(shù)K138.052W/m2·K103.003光管受熱面吸熱量Qgg42.48MW23.95爐膛涂層屏過(guò)傳熱系數(shù)K22.354W/m2·K21.103涂層屏過(guò)吸熱量Qtc0.525MW0.375屏過(guò)總吸熱量Q43.00MW24.32表9屏再50%負(fù)荷全爐膛傳熱計(jì)算輸入數(shù)據(jù)100%負(fù)荷50%負(fù)荷煙氣速度Vf5.68m/s3.18床側(cè)溫度Tb1165K1058受熱面內(nèi)工質(zhì)溫度Tf748K738管節(jié)距Sj0.07m0.07管外徑d0.057m0.057鰭片厚度δ0.006m0.006管壁厚δ10.005m0.005物料濃度（標(biāo)態(tài)）CPP1.039kg/m30.85爐膛總高度Hlt39.4m39.4屏再總高度Hpz22m22局部物料空間濃度Cp6.31kg/m34.73顆粒對(duì)流理論換熱系數(shù)（初始條件）100W/m2·K100煙氣中水蒸汽份額rH2O0.064%0.064煙氣中三原子氣體份額r∑0.15%0.15煙氣側(cè)總面積Ht517m2517工質(zhì)側(cè)換熱系數(shù)αf1303W/m2·K1303實(shí)際設(shè)計(jì)運(yùn)行系數(shù)*Xiu11±0.21受熱面受熱情況N2單面1、雙面22煙氣輻射厚度S0.82m0.82壁面黑度εw0.40.5～0.80.4受熱面金屬導(dǎo)熱系數(shù)λ23.5W/m2·K23.5受熱面壁面污染系數(shù)εs0.0003m2·K/W，0.001～0.0030.0003受熱面耐火層厚度δa100m100常數(shù)*n20.10.1涂層水冷壁面積39.5m239.5查表c054～65查表c10.20.1～0.20.2耐火材料系數(shù)Aa02.52.5耐火材料系數(shù)Ba10.000250.00025常數(shù)n10.150.2～0.40.15常數(shù)Cε0.20.1～0.20.2常數(shù)B0.51/2～2/30.5Boltzmann常數(shù)σ5.67E-08W/m2·K45.67E-08流化速度影響因子*m11鰭片寬度系數(shù)*μ0.90.9煙氣對(duì)流系數(shù)*5W/m2·K，4～55續(xù)表9屏再50%負(fù)荷全爐膛傳熱計(jì)算計(jì)算結(jié)果100%負(fù)荷50%負(fù)荷顆粒對(duì)流系數(shù)0.1270.072顆粒對(duì)流理論換熱系數(shù)30.251W/m2·K12.883煙氣對(duì)流換熱系數(shù)6.746W/m2·K4.495對(duì)流換熱系數(shù)αc36.998W/m2·K17.378煙氣輻射減弱系數(shù)k0.040630.04583物料表面平均黑度0.231790.22319固體物料黑度εp0.600990.59259煙氣黑度εg0.032760.03689床層黑度εb0.614060.60762系統(tǒng)黑度ε0.319640.31789受熱面管壁溫差△Tw200.92K154.18管外壁溫度Tw948.92K892.18輻射換熱系數(shù)αr86.496W/m2·K67.326換熱系數(shù)αb123.494W/m2·K84.703鰭片高度h0.00650m0.00650折算高度*h′0.00722m0.00722有效高度*h″0.00511m0.00511鰭片厚度系數(shù)*v0.153850.15385折算厚度*δ′0.000920.00092參數(shù)β4.594983.82703鰭片利用系數(shù)η0.999820.99987鰭片面積比（P）Hfin/Ht0.134670.13467名義床側(cè)換熱系數(shù)119.079W/m2·K82.603受熱面內(nèi)外面積比Ht/Hf1.3081.308壁面平均溫度*Tw_848.46K815.09受熱面內(nèi)外溫差*△T417.00K320.00受熱面耐火層平均溫度*Ta_1056.96K975.09受熱面耐火層導(dǎo)熱系數(shù)*λa2.67W/m2·K2.656附加熱阻εas0.037740.03795傳熱系數(shù)K104.014W/m2·K75.061光管受熱面吸熱量Qgg22.42MW12.42爐膛涂層屏再傳熱系數(shù)K21.252W/m2·K19.620涂層屏再吸熱量Qtc0.350MW0.248屏再總吸熱量Q22.774MW12.666表10440t/h鍋爐50%負(fù)荷型譜參數(shù)計(jì)算煙氣速度計(jì)算（440t/h鍋爐）名稱(chēng)符號(hào)數(shù)據(jù)單位碳Car66.1%氫Har2.77%氧Oar3.67%氮Nar1.14%硫Sar0.51%灰A18.46%水Mar7.35%爐膛