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      標準法規
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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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