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余熱鍋爐的熱力計算

熱力計算的目的

余熱鍋爐熱力計算的目的，在于根據(jù)鍋爐的給定工作條件，如熱氣體的組成、性質(zhì)、流量、進出口參數(shù)（溫度、壓力）、給水溫度和蒸氣參數(shù)等，以選定形式與結(jié)構(gòu)，并確定爐的容量和換熱面積以及換熱元件的布置和尺寸等。

熱力計算是余熱鍋爐設(shè)計的基礎(chǔ)，完成了熱力計算之后，就為鍋爐的流體阻力計算、鍋爐水循環(huán)計算、構(gòu)件的強度計算等提供了必要的數(shù)據(jù)和條件。所以熱力計算是設(shè)計中的重要組成部分。

熱力計算的步驟

物性計算

根據(jù)熱氣體的組成和參數(shù)（溫度、壓力），進行與混合氣體有關(guān)的物性（如黏度、重度、導(dǎo)熱系數(shù)、比熱容、焓等）計算。計算時應(yīng)列表，這樣做會使其后的計算方便省時，且易于檢查錯誤。

換熱量計算

根據(jù)熱氣體的進出口條件，由熱平衡計算求出換熱量，然后再確定余熱鍋爐的蒸發(fā)量。

選型

根據(jù)熱氣體和蒸氣的溫度、壓力以及熱氣體的物理、化學(xué)性質(zhì)、選擇余熱鍋爐的形式、結(jié)構(gòu)和材料。

傳熱面積計算

（1）初步布置換熱面、排列管程、畫余熱鍋爐簡圖。

（2）求平均溫度差。

（3）根據(jù)經(jīng)驗或者參照同類型余熱鍋爐的熱力計算及運行數(shù)據(jù)，初估傳熱系數(shù)K，或者在初估管內(nèi)、管間傳熱系數(shù)及水垢、污垢熱阻的基礎(chǔ)上，估計總傳熱K。

（4）根據(jù)傳熱基本方程式初步計算傳熱面積。

（5）根據(jù)余熱鍋爐簡圖計算實際傳熱面積。對于一般余熱鍋爐，若計算的實際傳熱面積大于第（4）項初步計算的傳熱面積10%-20%，則認為所設(shè)計的基本尺寸合適，換熱面積計算就算完成。如果實際傳熱面積對于初步計算的傳熱面積不在上述范圍之內(nèi)，則必須增長或縮短管束，使實際傳熱面積比計算傳熱面積大10%-20%。采用增長或縮短管束的辦法以增加或縮小換熱面積，不會影響上述的管束排列和K值計算，否則，如果采用增加管數(shù)的辦法，則必須重新排列管束，重新計算上述各項。

5.校核傳熱危險區(qū)域

根據(jù)熱力計算進行如下校核：

（1）計算余熱鍋爐管壁溫度，安管材最大允許溫度進行校核；

（2）計算臨界熱負荷，校核換熱面的熱負荷。