傳熱系數(shù)計算方法

1、第四章 循環(huán)流化床鍋爐爐內(nèi)傳熱計算循環(huán)流化床鍋爐爐膛中的傳熱是一個復雜的過程， 傳熱系數(shù)的計算精度直接影響了受熱面 設(shè)計時的布置數(shù)量， 從而影響鍋爐的實際出力、 蒸汽參數(shù)和燃燒溫度。 正確計算燃燒室受熱面 傳熱系數(shù)是循環(huán)流化床鍋爐設(shè)計的關(guān)鍵之一，也是區(qū)別于煤粉爐的重要方面。隨著循環(huán)流化床燃燒技術(shù)的日益成熟， 有關(guān)循環(huán)流化床鍋爐的爐膛傳熱計算思想和方法的 研究也在迅速發(fā)展。許多著名的循環(huán)流化床制造公司和研究部門在此方面也做了大量的工作， 有的已經(jīng)形成商業(yè)化產(chǎn)品使用的設(shè)計導則。但由于技術(shù)保密的原因， 目前國內(nèi)外還沒有公開的可以用于工程使用的循環(huán)流化床鍋爐爐 膛傳熱計算方法，因此對它的研究具有重要的

2、學術(shù)價值和實踐意義。清華大學對 CFB 鍋爐爐膛傳熱作了深入的研究，長江動力公司、華中理工大學、浙江大 學等單位也對 CFB 鍋爐爐膛中的傳熱過程進行了有益的探索。根據(jù)已公開發(fā)表的文獻報導， 考慮工程上的方便和可行， 本章根椐清華大學提出的方法， 進一步分析整理， 作為我們研究的 基礎(chǔ)。為了了解 CFB 鍋爐傳熱計算發(fā)展過程，也參看了巴蘇的傳熱理論和計算方法，浙江大 學和華中理工大學的傳熱計算與巴蘇的相近似。4.1 清華的傳熱理論及計算方法4.1.1 循環(huán)流化床傳熱分析CFB 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

3、處的濃度也不一樣， 它對爐內(nèi)傳熱起著重要作用。 為此首先需要 計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。 近壁區(qū)貼壁下降流的 溫度比中心區(qū)溫度低的趨勢, 使邊壁下降流減少了輻射換熱系數(shù)； 水平截面方向上的橫向攪混 形成良好的近壁區(qū)物料與中心區(qū)物料的質(zhì)交換, 同時近壁區(qū)與中心區(qū)的對流和輻射的熱交換使 截面方向的溫度趨于一致, 綜合作用的結(jié)果近壁區(qū)物料向壁面的輻射加強, 總輻射換熱系數(shù)明 顯提高。 在計算水冷壁、 雙面水冷壁、 屏式過熱器和屏式再熱器時需采用不同的計算式。 物料 濃度 Cp

4、對輻射傳熱和對流傳熱都有顯著影響。燃燒室的平均溫度是床對受熱面換熱系數(shù)的另 一個重要影響因素。 床溫的升高增加了煙氣輻射換熱并提高煙氣的導熱系數(shù)。 雖然粒徑的減小 會提高顆粒對受熱面的對流換熱系數(shù), 在循環(huán)流化床鍋爐條件下, 燃燒室內(nèi)部的物料顆粒粒徑 變化較小, 在較小范圍內(nèi)的粒徑變化時換熱系數(shù)的變化不大, 在進行滿負荷傳熱計算時可以忽 略,但在低負荷傳熱計算時,應該考慮小的顆粒有提高傳熱系數(shù)的能力。爐內(nèi)受熱面的結(jié)構(gòu)尺寸, 如鰭片的凈寬度、 厚度等, 對平均換熱系數(shù)的影響也是非常明顯 的。 鰭片寬度對物料顆粒的團聚產(chǎn)生影響； 另一方面, 寬度與擴展受熱面的利用系數(shù)有關(guān)。根據(jù)實驗研究，可以歸納出

5、循環(huán)流化床鍋爐燃燒室受熱面?zhèn)鳠嵯禂?shù)的計算方法。CFB鍋爐爐膛受熱面的吸熱量按下式計算:Q K H T式中 Q 傳熱量，W ；K基于煙氣側(cè)總面積的傳熱系數(shù)，T 溫差，K ；H 煙氣側(cè)總面積，m2。W/m 2 K;(4-1)受熱面結(jié)構(gòu)尺寸對傳熱的影響傳熱系數(shù)K按式(4-2)計算，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1 H熱面本身熱阻丄旦；亠；以及附加熱阻 as。f Hf1as(4-2)式中 b 煙氣側(cè)向壁面總表面的名義換熱系數(shù),W/m 2 K;f工質(zhì)側(cè)換熱系數(shù)，W/m 2 K,可按蘇1973年熱力計算標準求取;Ht煙氣側(cè)總面積，m2;Hf工質(zhì)側(cè)總面積，m2;as附加熱阻，m2 K/W

6、;1 管子厚度，m;(4-3)受熱面金屬導熱系數(shù)，W/m 2 K;b P( 1) 11式中p鰭片面積系數(shù)，pHfm 可;Hfm 鰭片面積，m2;Ht受熱面外部面積,m2。p Hfm _Ht s(4-4)(2 1)d式中s, d管子節(jié)距、外徑， m,見圖4-1。鰭片利用系數(shù),th( h )h(4-5)-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N b(h )(1 s b)(4-6)式中 N受熱情況，單面受熱N=1，雙面受熱N=2 ；h實際鰭片高度圖4-1爐膛受熱面結(jié)構(gòu)簡圖(4-7)h 2鰭片厚度，m;s受熱面污染系數(shù)，取為0.0005;h'折算高度，m :(4-8)h

7、” 一一有效高度，m :(4-9)根據(jù)實驗和運行數(shù)據(jù)，可得到鰭片寬度系數(shù)與結(jié)構(gòu)尺寸的關(guān)系:2ss0.1659+0.3032+0.8608dda煙氣側(cè)換熱系數(shù)，見式 (4-15):as附加熱阻，在計算耐火材料涂層受熱面時考慮：(4-10)aasa(4-11)a受熱面耐火層厚度， m;a受熱面耐火層導熱系數(shù)，W/m K,按式-12)#算:a。a/a(4-12)式中 a。、ai系數(shù);Ta 耐火層平均溫度，K，按式(4-13)計算:(4-13)(4-14)Ta (Tb Tw)/2式中 Tb煙氣側(cè)溫度，K ;Tw受熱面壁面溫度，K，見式(4-17)： 受熱面外內(nèi)面積比為比 12 s (2) !1Hfd

8、2 ,式中i 管壁厚度，m；s 管節(jié)距，m ；鰭片厚度，m。4.1.3 CFB鍋爐煙氣側(cè)換熱系數(shù)brC(4-15)式中r-一輻射換熱系數(shù)，W/m 2 K,見式(4-16):c-對流換熱系數(shù)，W/m 2 K,見式(4-26):r(TbTw )(Tb2 Tj)(4-16)式中一Boltzmann 常數(shù)；T w水冷壁管壁溫度，按式(4-17)計算：爐膛煙氣物料兩相混合物向壁面的換熱包括對流和輻射兩部分,按兩者的線性疊加，則有T wTfTw(4-17)式中 Tf受熱面內(nèi)工質(zhì)溫度，K。水冷壁管壁內(nèi)外側(cè)溫差Tw 0.7N07Tb TfwH fin1000Hff(4-18)式中 Tb-一煙氣側(cè)溫度，K ;T

9、f受熱面內(nèi)工質(zhì)溫度，K ；N 受熱情況，1或2;w導熱影響系數(shù)，w=0.2+0.007(4-19)式中一一金屬導熱系數(shù)，W/m2K;壁面與煙氣側(cè)的系統(tǒng)黑度可寫作式（4-20）的形式:1b w式中b 煙氣側(cè)黑度，按式（4-21）計算：w 壁面黑度，一般為 0.50.8。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:p g pg(4-20)(4-21)式中p 固體物料黑度，由式（4-22）計算:pspsp .(1sp)Bps 2(1sp)BpS(1sp)B(4-22)式中B系數(shù)，各向同性反射時為0.5,漫反射顆粒為-，本文中取為3物料表面平均黑度，與固體顆粒的濃度有關(guān)，可表示為s 1 ex

10、p C CpB(4-23)式中C 常數(shù)；C 為 0.10.2;Cp物料空間濃度,kg/m 3。g 煙氣黑度，由式（4-24計算:g 1 exp kgSg(4-24)煙氣輻射減弱系數(shù) k可按下式簡單計算:kg0.55 2rH2O7?0.1 1Tbr2000(4-25)式中，rH2O 煙氣中水蒸氣份額;r 煙氣中三原子氣體份額;sg煙氣輻射厚度，近似為下降流厚度,m。對流換熱系數(shù)由煙氣對流和顆粒對流兩部分組成，即b式中g(shù) 煙氣對流換熱系數(shù)，W/m2 K,計算見式(4-27)；p顆粒對流換熱系數(shù)，計算見式(4-28)。(4-26)(4-27)式中Cc 煙氣對流系數(shù)，46J/mK；Vf煙氣速度,m/s

11、。pCp(Vf)0.5P0c(4-28)式中Vf煙氣速度，m/s，該項為顆粒對流強度與顆粒粒徑的直接修正;Poc初始流態(tài)條件下顆粒對流理論換熱系數(shù)，其值與顆粒的粒度、溫度、受熱面布 置有關(guān)；Co 顆粒對流系數(shù)，按式(4-29計算:CC 1 exp CpcCp"(4-29)式中Cpc顆粒系數(shù)，0.010.02;Cp爐膛局部物料濃度，kg/m3 ；n1常數(shù),0.851.25。gCg Vf07用于Cp按式Cp42 CppexpHlt72.8exp H|t 了日"2.84.2Cpp(4-30)根據(jù)第二章中上部快速床的分析，則受熱面所在位置的濃度與其高度位置密切相關(guān),傳熱的平均濃度關(guān)

12、聯(lián)到受熱面的平均高度，則雙面水冷壁、屏過、屏再局部物料濃度式中 Cpp 實際溫度下爐膛出口處特征物料濃度，kg/m3; 該數(shù)值可以根據(jù)圖4-2選定，并根據(jù)經(jīng)驗予以 修正。Hit爐膛總高度，m ；Hpz雙面水冷壁屏再或屏過總高度，m。水冷壁物料濃度Cp按式(4-31)計0 5 0 5 211。量帶攜征特0.02.03.04.05.06.07.0流化速度m/s圖4-2特征攜帶量(4-30計算：算:Cp 42 空 exppHit hi dh蟲 2.8 exp74.2Cpp(4-31)式中hi爐膛下部冷灰斗錐體計算高度（從布風板算起）,m;dh梯形段上直段耐火層高度,m。按清華方法對一臺440 t/h

13、貧煤CFB鍋爐的計算用清華方法對按某國外引進程序設(shè)計的鍋爐 輸入數(shù)據(jù)及計算結(jié)果進行了分析校核， 以便了 解影響傳熱的因素和影響關(guān)系。 該爐為燃燒貧煤的440 t/h CFB鍋爐，100%,、50%負荷的計算 結(jié)果見表 4-1表4-4。此外，按清華方法對一臺440 t/h無煙煤、440 t/h煙煤、480 t/h褐煤CFB鍋爐爐膛也進行了同樣的傳熱計算，結(jié)果示于表4-10。4.1.5 100%負荷全爐膛傳熱量計算結(jié)果的校核屏過、屏再四部分受熱面所吸收的熱量。其和應在上節(jié)中已經(jīng)求出水冷壁、雙面水冷壁、等于鍋爐熱平衡計算中在爐內(nèi)的傳熱量。Q1Bj(QneJ00100 q4q446QkIffI yxI

14、 fh)(4-32)以新鄉(xiāng)440 t/h鍋爐主循環(huán)回路作為對象，熱平衡爐內(nèi)傳熱量Q1：92.170.995 51105.6 25492 1000.53 0.32076.5 256 11143100 350850 1638283051650 kJ/h8330516503000 2314MW其中QkBn I0k(itzf)L；(4-33)(1.2 0.05 0.06)( 12)(482 4.1816)(0.05 0.06) 34.3 4.182060.68 15.8 2076.5 kJ/kg式中Iff 回料器及冷渣器反回風帶入的熱量，kJ/kg ；Iyx主循環(huán)回路出口 （分離器出口）煙氣焓，煙溫

15、883 C查溫焓表，當過量空氣系數(shù)=1.2 時，Iyx 2665.04 4.181611144.2 kJ/kg。Ifh離開主循環(huán)回路（分離器出口）的飛灰?guī)ё叩臒犰?，kJ/kgfham100100-CfhAarAsh100(4-34)式中ah飛灰份額，%;Aar 燃料中灰份，% ；Ash 加石灰石產(chǎn)生的灰份；Cfh 飛灰可燃物含量，% ；（CUfh 飛灰熱繪，kJ/kg。 將具體數(shù)據(jù)代入式（3-34）后得：fh °.518.46 4.2100100100100-15 100-2.9780592.17 kJ/kg爐膛傳熱計算中爐內(nèi)四種受熱面總的吸熱量為：129.29MW（水冷壁）+25.

16、59MW（水冷屏）+46.94MW（屏過）+34.15MW（屏再）=235.97MW，該數(shù)值 與爐內(nèi)熱平衡計算的傳熱量 232.66 MW相差小于1.5%，故可以結(jié)束計算。低負荷傳熱計算一般的，煤粉爐當處于低負荷運行時，相對于正常負荷時，爐膛中的水冷壁受熱面顯得過 大，導致爐內(nèi)溫度水平大大降低，爐膛出口溫度也下降。為了維持低負荷時汽溫仍保持在額定 范圍內(nèi)，在設(shè)計鍋爐時，除了額定工況的計算外，還必須進行70%、50%負荷的計算，這時一般要大大增加過熱器及再熱器受熱面，以保證低負荷時溫壓大大降低的情況下仍能達到汽溫的要求。但對于循環(huán)流化床鍋爐，低負荷時，煙氣流速減小，煙氣攜帶固體的能力下降，可使理

17、論燃燒溫度上升（參照下一節(jié)），從而可以彌補由于在低負荷時相對于正常負荷時過大的水冷壁受 熱面而造成的煙氣過度冷卻。同時，也可以降低水冷壁的傳熱系數(shù)，使爐膛出口溫度較少變化，從而維持過熱汽溫達到額定值。低負荷傳熱計算一般進行75%和 50%額定負荷計算。下面討論幾個工況參數(shù)的變化情況。（1）床層溫度cc和爐膛出口溫度lt100%負荷時由于內(nèi)外物料循環(huán)流量較高，爐膛上下乃至于整個主循環(huán)回路的溫度基本一 致。但低負荷時爐內(nèi)，物料循環(huán)流率顯著降低，趨向于鼓泡床，故床層溫度顯著高于爐膛出口溫度。這時為了求得床層溫度，就得進行分段計算，進行密相區(qū)傳熱計算。而為了求得爐膛出口溫度仍可以進行全爐膛計算。（2）

18、密相區(qū)燃燒率、上升和下降的物料量和物料溫度。經(jīng)為了進行分段計算，就需要知道密相區(qū)的燃燒率分析，低負荷時燃燒工況向鼓泡床轉(zhuǎn)化，故燃燒率a應大于正常運行時的m。以100 MWe級CFB鍋爐為例，正常運行時取 m 0.47,低負荷時取a 0.6。(3) 上升與下降循環(huán)物料的溫差考慮循環(huán)物料量降低，故上升與下降物料的溫差也應減小，取為3C。(4) 煙氣速度Uo煙氣速度受煤耗量 b和煙氣體積(由于a增加，體積增加)和煙氣溫度Qpj的影響，一般低負 荷時煙氣速度下降。 以100 MWe機組為例，100%負荷時u0=5.68 m/s ; 75%負荷時u0=3.81 m/s ; 50%負荷時 u0=3.18

19、m/s。(5) 上升的循環(huán)物料量由于負荷降低，分離器效率降低，故循環(huán)物料量也相應比滿負荷時要降低。降低多少可以通過校核計算求知。就是說，根據(jù)鍋爐說明書給出低負荷時的床溫班或根據(jù)實際運行時測出的床溫來反求循環(huán)物料量。至于下降和上升的循環(huán)物料量比m也只能通過校核計算求得。從50%負荷實際計算看出密相區(qū)燃燒率變化對物料濃度影響不大，而改變下降與上升的物料量比m值則對物料濃度影響很敏感。m減少，則物料濃度 Cp減小很多。物料濃度除按上述校核計算求取外，可按式(4-35)計算。Cp 2.83Gs(4-35)U0Gs可由資料根據(jù)煙氣速度求取，例如圖5-2。假定煙氣速度為3.18 m/s，貝U Gs 7,則

20、73Cp 2.836.23 kg/m3。p3.18(6) 分離器分離效率n低負荷時由于煙氣量減少，則分離器進口煙氣速度降低，因而使分離器效率降低，從而導致循環(huán)量Glc和物料濃度Cp減少。(7) 煙氣輻射層厚度s煙氣輻射層厚度sg隨著負荷的下降而下降，可參照資料計算，但它對傳熱影響不是很大。以440 t/h鍋爐為例所進行的 50%負荷全爐膛計算結(jié)果見表 4-1表4-4。其中4種受熱面總計 傳熱量為55.36+13.0告24.78+18.80= 111.96MW;而根據(jù)熱平衡計算爐內(nèi)傳熱量為 119.55 MW, 誤差為6%。表4-5為相關(guān)的440 t/h鍋爐50%負荷性能參數(shù)計算結(jié)果。由于床層溫

21、度是可控制量，因此計算中通常假定某個低于滿負荷的溫度作為計算依據(jù)。以此為基礎(chǔ)，進行爐膛傳熱計算，得到爐膛出口煙氣溫度。為便于計算，在積累了大量經(jīng)驗的基5-11給出了經(jīng)驗總結(jié)結(jié)果，是可以礎(chǔ)上，低負荷計算可以根據(jù)經(jīng)驗確定床底溫度，第五章表 用于設(shè)計計算的。表4-1某440t/h CFB鍋爐100%、50%負荷全爐膛水冷壁傳熱計算項目符號單位100%負荷50%負荷煙氣速度Vfm/s5.683.18床側(cè)溫度TbK11851012受熱面內(nèi)工質(zhì)溫度TfK613613管節(jié)距Sm0.090.09管外徑dm0.060.06鰭片厚度Sm0.0060.006管壁厚&m0.00650.0065物料濃度Cppk

22、g/m31.720.73爐膛總高度Hltm39.4139.41爐膛下部計算高度Hpgm5.55.5梯形段上直段耐火層高度Hnhm0.450.45局部物料空間濃度Cpkg/m322.469.56顆粒對流理論換熱系數(shù)0cpW/m 2 K100100煙氣中水蒸汽份額H20%0.0640.064煙氣中三原子氣體份額rE%0.150.15煙氣側(cè)水冷壁總面積Ht2 m12031203工質(zhì)側(cè)換熱系數(shù)aW/m 2 K1500015000實際設(shè)計運行系數(shù)*Xiu1± 0.211受熱面受熱情況N單面1、雙面211煙氣輻射厚度Sm0.20.1壁面黑度0.80.8受熱面金屬導熱系數(shù)入2W/m 2 K40.3

23、940.39受熱面壁面污染系數(shù)sm2 K/W0.00050.0005受熱面耐火層厚度Sm100100涂層水冷壁面積2 m360.7360.7常數(shù)B1/22/32/32/3Boltzmann 常數(shù)(TW/m 2 K 45.67E-085.67E-08煙氣對流系數(shù)*Cgc55鰭片寬度系數(shù)*a0.9423250.942325耐火材料系數(shù)ASb2.52.5耐火材料系數(shù)Ba0.000250.00025續(xù)表4-1某440t/h CFB鍋爐100%、50%負荷全爐膛水冷壁傳熱計算項目符號單位100%負荷50%負荷顆粒對流系數(shù) Ccp0.2360.108顆粒對流理論換熱系數(shù)pcW/m 2 K56.30619.

24、325煙氣對流換熱系數(shù)g cW/m 2 K16.86611.237對流換熱系數(shù)a2W/m K73.17230.563煙氣輻射減弱系數(shù)k0.086560.15146物料表面平均黑度ps0.741610.53498固體物料黑度g0.904900.80993煙氣黑度g0.017160.01503床層黑度b0.906530.81279系統(tǒng)黑度0.739040.67553受熱面管壁溫差T wK13.7679.604管外壁溫度TwK626.767622.604輻射換熱系數(shù)aW/m 2 K136.43288.390換熱系數(shù)aW/m 2 K209.604118.953鰭片高度hm0.015000.01500、

25、 * 折算咼度h'm0.015920.01592有效高度*h”m0.015920.01592鰭片厚度系數(shù)*v0.043330.04333、 * 折算厚度s'0.000260.00026參數(shù)34.054663.11917鰭片利用系數(shù)n0.998610.99918鰭片面積比（P）Hfin/H t0.253700.25370名義床側(cè)換熱系數(shù)bW/m 2 K189.654112.252受熱面內(nèi)外面積比Ht/Hf1.6021.602壁面平均溫度*T wK619.884617.802、 *受熱面內(nèi)外溫差TK572.000399.000受熱面耐火層平均溫度*TjK905.884817.302

26、* 受熱面耐火層導熱系數(shù)入W/m 2 K2.6572.635附加熱阻Ss0.038140.03845傳熱系數(shù)K2W/m K180.490108.977光管水冷壁受熱面吸熱量QggMW124.2052.31涂層水冷壁傳熱系數(shù)KW/m 2 K23.15721.218涂層水冷壁吸熱量QtcMW4.7783.054水冷壁受熱面總吸熱量QMW128.97655.362表4-2 某440t/h CFB鍋爐100%、50%負荷雙面水冷壁全爐膛傳熱計算項目單位符號100%負荷50%負荷煙氣速度Vfm/s5.683.18床側(cè)溫度TbK11851058受熱面內(nèi)工質(zhì)溫度TfK613613管節(jié)距Sm0.07270.0

27、727管外徑dm0.060.06鰭片厚度Sm0.0060.006管壁厚8m0.00650.0065物料濃度Cppkg/m31.720.73爐膛總高度Hltm39.4139.41雙面水冷壁總高度Hssm2727局部物料空間濃度Cpkg/m314.7376.272顆粒對流理論換熱系數(shù)0cpW/m 2 K100100煙氣中水蒸汽份額H2O%0.0640.064煙氣中三原子氣體份額d%0.150.15煙氣側(cè)水冷壁總面積Ht2 m260260工質(zhì)側(cè)換熱系數(shù)a2W/m 2 K1500015000實際設(shè)計運行系數(shù)*Xiu1± 0.211受熱面受熱情況N單面1、雙面222煙氣輻射厚度Sm0.80.4

28、壁面黑度w0.50.80.80.8受熱面金屬導熱系數(shù)入2W/m 2 K40.3940.39受熱面壁面污染系數(shù)sm2 K/W0.00050.0005受熱面耐火層厚度8m100100涂層水冷壁面積2 m14.814.8常數(shù)B1/22/30.50.5Boltzmann 常數(shù)(TW/m 2 K 45.67E-085.67E-08鰭片寬度系數(shù)*0.980.98耐火材料系數(shù)A302.52.5耐火材料系數(shù)Ba0.000250.00025*煙氣對流系數(shù)CgW/m 2 K, 4555續(xù)表4-2 某440t/h CFB鍋爐100%、50%負荷雙面水冷壁全爐膛傳熱計算項目單位符號100%負荷50%負荷顆粒對流系數(shù)C

29、gp0.1620.072顆粒對流理論換熱系數(shù)pc2W/m 2 K38.63012.929煙氣對流換熱系數(shù)gc2W/m 2 K16.86611.237對流換熱系數(shù)aW/m 2 K55.49624.166煙氣輻射減弱系數(shù)k0.040220.06867物料表面平均黑度ps0.640070.43907固體物料黑度p £0.861030.75637煙氣黑度¥0.031670.02710床層黑度b0.865430.76297系統(tǒng)黑度0.711500.64075受熱面管壁溫差T wK13.87810.797管外壁溫度TwK626.878623.797輻射換熱系數(shù)aW/m 2 K131.3

30、6592.170換熱系數(shù)aW/m 2 K186.861116.336鰭片高度hm0.006350.00635、 * 折算咼度h'm0.006450.00645有效高度*h”m0.004560.00456鰭片厚度系數(shù)*v0.204720.20472折算厚度*s'0.001230.00123參數(shù)34.173503.34746鰭片利用系數(shù)n0.999880.99992鰭片面積比（P）Hfin/H t0.125810.12581名義床側(cè)換熱系數(shù)bW/m 2 K170.892109.940受熱面內(nèi)外面積比Ht/Hf1.3671.367壁面平均溫度*T wK619.939618.398、

31、*受熱面內(nèi)外溫差TK572.000445.000受熱面耐火層平均溫度*TaK905.939840.898受熱面耐火層導熱系數(shù)*為2W/m K125.350112.650附加熱阻3s0.001300.00139傳熱系數(shù)KW/m 2 K163.834106.975受熱面吸熱量QggMW24.3712.38涂層雙面水冷壁傳熱系數(shù)KW/m 2 K144.89697.697涂層雙面水冷壁吸熱量QtcMW1.2270.643雙面水冷壁總吸熱量QMW25.59213.020表4-3 某440t/h CFB鍋爐100%、50%負荷 屏過全爐膛傳熱計算項目單位符號100%負荷50%負荷煙氣速度Vfm/s5.68

32、3.18床側(cè)溫度TbK11651058受熱面內(nèi)工質(zhì)溫度TfK719721管節(jié)距Sjm0.07270.0727管外徑dm0.0510.051鰭片厚度Sm0.0060.006管壁厚&m0.00550.0055物料濃度Cppkg/m 31.720.73爐膛總高度Hltm39.4139.41雙面水冷壁總高度Hssm2222局部物料空間濃度Cpkg/m 311.7454.999顆粒對流理論換熱系數(shù)0cpW/m 2 K100100煙氣中水蒸汽份額H2O%0.0640.064煙氣中三原子氣體份額rz%0.150.15煙氣側(cè)總面積Ht2 m568.3568.3工質(zhì)側(cè)換熱系數(shù)aW/m 2 K385025

33、55實際設(shè)計運行系數(shù)*Xiu1 ± 0.211受熱面受熱情況N單面1、雙面222煙氣輻射厚度Sm0.80.4壁面黑度w0.50.80.80.8受熱面金屬導熱系數(shù)入W/m 2 K3232受熱面壁面污染系數(shù)sm2 K/W0.00030.0003受熱面耐火層厚度Sm100100涂層水冷壁面積2 m52.6852.68耐火材料系數(shù)Aap2.52.5耐火材料系數(shù)Ba0.000250.00025常數(shù)B1/22/30.50.5Boltzmann 常數(shù)(T24W/m 2 K 45.67E-085.67E-08鰭片寬度系數(shù)*0.960.96*煙氣對流系數(shù)2W/m 2 K, 4555續(xù)表4-3某440t

34、/h CFB鍋爐100%、50%負荷屏過全爐膛傳熱計算項目單位符號100%負荷50%負荷顆粒對流系數(shù)CP0.1310.058顆粒對流理論換熱系數(shù)pcW/m 2 K31.33110.382煙氣對流換熱系數(shù)g c2W/m K16.86611.237對流換熱系數(shù)aW/m2 K48.19721.620煙氣輻射減弱系數(shù)k0.041210.06867物料表面平均黑度ps0.584550.39164固體物料黑度g0.834870.72662煙氣黑度g0.032430.02710床層黑度b0.840230.73403系統(tǒng)黑度£0.694370.62022受熱面管壁溫差T wK70.18379.909

35、管外壁溫度TwK789.183800.909輻射換熱系數(shù)aW/m2 K152.340115.106換熱系數(shù)aW/m2 K200.537136.726鰭片高度hm0.010850.01085折算高度h'm0.011350.01135有效高度*h”m0.008030.00803鰭片厚度系數(shù)*v0.101380.10138、 * 折算厚度s'0.000610.00061參數(shù)35.762034.80132鰭片利用系數(shù)n0.999290.99951鰭片面積比（P）Hfin/H t0.226490.22649名義床側(cè)換熱系數(shù)bW/m2 K189.126131.324受熱面內(nèi)外面積比Ht/H

36、f1.5251.525壁面平均溫度*TwK754.092760.955受熱面內(nèi)外溫差*TK446.000337.000* 受熱面耐火層平均溫度TK977.092929.455* 受熱面耐火層導熱系數(shù)為W/m 2 K133.950123.450附加熱阻as0.001050.00111傳熱系數(shù)KW/m2 K170.782119.283光管受熱面吸熱量QggMW43.2922.84爐膛涂層屏過傳熱系數(shù)KW/m2 K151.470108.773涂層屏過吸熱量QtcMW3.5591.931屏過總吸熱量QMW46.84624.776表4-4 某440t/h CFB鍋爐100%、50%負荷屏再全爐膛傳熱計算

37、項目單位符號100%負荷50%負荷煙氣速度Vfm/s5.683.18床側(cè)溫度TbK11651058受熱面內(nèi)工質(zhì)溫度TfK748738管節(jié)距Sm0.070.07管外徑dm0.0570.057鰭片厚度Sm0.0060.006管壁厚&m0.0050.005物料濃度Cppkg/m 31.720.73爐膛總高度Hitm39.439.4屏再總高度Hpzm2222局部物料空間濃度Cpkg/m 311.7525.001顆粒對流理論換熱系數(shù)0cpW/m 2 K100100煙氣中水蒸汽份額H2O%0.0640.064煙氣中三原子氣體份額rz%0.150.15煙氣側(cè)總面積Ht2 m444.5444.5工質(zhì)側(cè)

38、換熱系數(shù)a2W/m K1303895、 *實際設(shè)計運行系數(shù)Xiu1 ± 0.211受熱面受熱情況N單面1、雙面222煙氣輻射厚度Sm0.820.4壁面黑度w0.50.80.80.8受熱面金屬導熱系數(shù)入2W/m K23.523.5受熱面壁面污染系數(shù)sm2 K/W0.00030.0003受熱面耐火層厚度Sm100100涂層水冷壁面積2 m39.539.5耐火材料系數(shù)Aa2.52.5耐火材料系數(shù)Ba0.000250.00025常數(shù)B1/22/30.50.5Boltzmann 常數(shù)(TW/m 2 K 45.67E-085.67E-08鰭片寬度系數(shù)*口0.90.9煙氣對流系數(shù)*Cgc55續(xù)表4

39、-4 某440t/h CFB鍋爐100%、50%負荷屏再全爐膛傳熱計算項目單位符號100%負荷50%負荷顆粒對流系數(shù)CP0.1320.058顆粒對流理論換熱系數(shù)pcW/m2 K31.34710.388煙氣對流換熱系數(shù)gcW/m 2 K16.86611.237對流換熱系數(shù)a2W/m K48.21321.625煙氣輻射減弱系數(shù)k0.040630.06867物料表面平均黑度ps0.584690.39175固體物料黑度p £0.834940.72669煙氣黑度¥0.032760.02710床層黑度b0.840350.73410系統(tǒng)黑度£0.694450.62027受熱面管

40、壁溫差T wK175.237195.776管外壁溫度TwK923.237933.776輻射換熱系數(shù)a2W/m 2 K181.684139.489換熱系數(shù)a2W/m K229.897161.114鰭片高度hm0.006500.00650、 * 折算咼度h'm0.006610.00661有效高度*h”m0.004680.00468鰭片厚度系數(shù)*v0.153850.15385折算厚度*s'0.000920.00092參數(shù)36.175115.22008鰭片利用系數(shù)n0.999720.99980鰭片面積比（P）Hfin/H t0.134670.13467名義床側(cè)換熱系數(shù)b2W/m K21

41、5.056153.681受熱面內(nèi)外面積比Ht/Hf1.3081.308壁面平均溫度*TwK835.618835.888、 *受熱面內(nèi)外溫差TK417.000320.000受熱面耐火層平均溫度*T匕K1044.118995.888* 受熱面耐火層導熱系數(shù)W/m 2 K136.850125.150附加熱阻as0.001030.00110傳熱系數(shù)K2W/m K170.467122.239光管受熱面吸熱量QggMW31.6017.39爐膛涂層屏再傳熱系數(shù)KW/m2 K151.585111.362涂層屏再吸熱量QtcMW2.4971.408屏再總吸熱量QMW34.09418.795表4-5 440 t/

42、h鍋爐50%負荷性能參數(shù)計算結(jié)果名稱符號單位數(shù)據(jù)碳Car%66.1氫Har%2.77氧Oar%3.67氮Nar%1.14硫Sr%0.51灰Aar%18.46水Mar%7.35爐膛岀口過?？諝庀禂?shù)a1.6灰中CaCO3含量CaCO 3%70灰中MgCO3含量MgCO 3%2.15灰中H2O含量n2O%0.15灰中雜質(zhì)含量n雜質(zhì)%27.7脫硫率n%90石灰石耗量Bshkg/s0.31實際煤耗量Bkg/s7.098計算煤耗量Bj6.85一次風率Y0.50密相區(qū)燃燒率S0.47爐膛溫度e785.00煙氣平均溫度(pjK1058.00理論空氣量V0Nm 3/kg6.513理論含水量Vh2O3Nm 3/k

43、g0.507理論含氮量V N2Nm 3/kg5.154三原子氣體含量VRO2Nm 3/kg1.24煙氣體積VyNm 3/kg10.87爐膛深度am7爐膛寬度bm13.16布風板截面深度abm3.53布風板截面寬度bbm13.16可燃氣體未完全燃燒熱損失q3%0.5可燃氣體未完全燃燒熱損失q3ft1固體未完全燃燒熱損失q4%2.97稀相區(qū)空截面煙氣速度Uym/s3.18截面熱負荷qf1.99密相區(qū)空截面煙氣速度（S)Uymm/s2.88密相區(qū)空截面空氣速度Ukm2.97分離器入口截面寬度a2m5.45續(xù)表4-5 440 t/h鍋爐50%負荷性能參數(shù)計算結(jié)果名稱符號數(shù)據(jù)單位分離器入口截面深度b22

44、.85m分離器個數(shù)Gfl2個分離器入口煙氣速度Uf19.34m/s分離效率n99.3%飛灰份額ah0.501燃料份額Aar18.46%飛灰可燃物Cfh15%固體未完全燃燒損失q42.97%石灰石耗量（說明書給出）Bsh0.31kg/s實際煤耗量B7.098kg/s循環(huán)倍率R17.17°C煙氣量Gy13.27kg/kg飛灰攜帶率Msh1.58kg/kg煙氣溫度Ty785C脫硫率n0.9%含硫量Sar0.0051%脫硫后產(chǎn)生的硫酸鈣McaSO40.02kg/kg 煤鈣硫比Ks2石灰石耗量（用公式計算得）Bsh0.045kg/kg硫酸鈣在石灰石中份額TCaCO30.7%硫酸鎂在石灰石中份額?MgC030.022%其它雜質(zhì)Msh0.279kg/kg未反應CaO及其它雜質(zhì)McaO0.010kg/kg石灰石反應產(chǎn)生的灰量Ash0.030kg/kg標準狀態(tài)物料濃度Pcn2.11kg/Nm 3物料濃度Pc0.543kg/m停留時間計算（440 t/h鍋爐）爐膛深度a6.68m爐膛寬度b13.16m錐體高度h96m錐體角316o稀相區(qū)高度h239.7m煙氣速度uo3.18m/s煙氣停留時間T11.98s氣體未完全燃燒損失q3%0.5續(xù)表4-5 440 t/h鍋爐50%負荷性能參數(shù)計算結(jié)果名稱符號單