八 锅炉计算举例
锅炉计算举例一：某公司1000万kcal/h燃煤链条炉排有机热载体锅炉。根据锅炉热力计算书和设计图纸，已知条件如下:
1)绝热燃烧温度 Tadi 1522+273=1795K
2)炉膛出口烟温 T"fur 820+273=1093K
3)有机热载体进炉温度 t'i
4)有机热载体出炉温度 t"o
6)管内对流放热系数 αhtf 2880 W/㎡·℃
7)炉管的内径和外径 did/dod 99/
9)管壁温度 T'wal/T"wal 642/632K
10)燃烬室长度和前后炉拱的水平间距 Lfur/lthr 4.8/
1.炉膛烟气（火焰）的有效平均温度Tav
Tav= T(1-n)adi×T"nfurK
=1795(1-0.7)×10930.7=9.47×133.98=1269K
2.炉拱结构修正系数xfur
3.热流密度修正系数yhfd
4.辐射受热面最大热流密度qrmax
qrmax=ysaf×yhfd×qr=1.15×2.51×45350=130903W/㎡
5.炉管边界层内有机热载体的温升△thtf
6.锅炉计算最高液膜温度tfilm
tfilm=tbalk +△thtf=335+45=
7.所用有机热载体最高允许液膜温度与锅炉计算最高液膜温度的比较
计算要求：tfpermit≥tfilm，计算结果：
8.计算结论
该锅炉的计算最高液膜温度大于所用有机热载体最高允许液膜温度，故锅炉的设计安全性不符合《锅炉安全技术监察规程》第十一章
9.设计建议
根据该锅炉的设计条件和计算参数，建议采用以下方式解决该锅炉存在的上述设计问题，以符合锅规有关计算最高液膜温度的规定：
1)改变该锅炉的设计功率，通过减少其燃料量，降低锅炉的辐射受热面热流密度qr和绝热燃烧温度Tadi，以使锅炉的计算最高液膜温度下降到一个安全水平；
2)增加锅炉的有机热载体设计流量，或修改炉管的直径和数量，提高炉管内介质的流速，可以在保持系统最高工作温度不变的情况下，通过加强炉管内部的对流换热并降低锅炉进出口的介质温差，以使锅炉的计算最高液膜温度下降到一个安全水平；
3)选择热稳定性更高的有机热载体，使其具有更高的最高允许液膜温度，以使该锅炉的计算最高液膜温度低于其最高允许液膜温度。
锅炉计算举例二：某公司800万kcal/h燃煤链条炉排有机热载体锅炉。根据锅炉热力计算书和设计图纸，已知条件如下：
1)绝热燃烧温度 Tadi 1510+273=1783K
2)炉膛出口烟温 T"fur 702+273=975K
3)有机热载体进炉温度 t'i
4)有机热载体出炉温度 t"o
5)过量空气系数 αa 1.4
6)管内对流放热系数 αhtf 2950W/㎡·℃
7)炉管的内径和外径 did/dod 80/
8)辐射受热面热流密度 qr 33410W/㎡
9)管壁温度 T'wal/T"wal 663/647K
10)燃烬室长度和前后炉拱的水平间距 Lfur/lthr 7.0/
11)所用有机热载体的最高允许液膜温度 tfpermit
将已知条件代入以下公式计算：
1.炉膛烟气（火焰）的有效平均温度Tav
Tav= T(1-n)adi×T"nfurK
=1783(1-0.7)×9750.7=9.45×123.68=1169K
2.炉拱结构修正系数xfur
3.热流密度修正系数yhfd
qrmax=ysaf×yhfd×qr=1.15×2.68×334410=103065W/㎡
5.炉管边界层内有机热载体的温升△thtf
式中，ywhl为考虑管壁切向辐射热损失的系数，ywhl≈0.9。
6.锅炉计算最高液膜温度tfilm
tfilm=tbalk +△thtf=330+35=
7.所用有机热载体最高允许液膜温度与锅炉计算最高液膜温度的比较
要求：tfpermit≥tfilm，结果：
8.计算结论
该锅炉的计算最高液膜温度低于所用有机热载体最高允许液膜温度，故锅炉的设计安全性符合《锅炉安全技术监察规程》第十一章
附件：德国标准DIN4754《有机热载体传热系统操作的安全要求及检验 》（Heat Trans- fer Systems Operating With Organic Heat Transfer Media Safety Requirements and Testing）标准中燃油/燃气圆筒形有机热载体锅炉最高液膜温度计算方法的翻译稿。
