传热性能计算的任务和类型

9.1.1　传热性能计算的任务和类型

根据已知条件和计算目的的不同，锅炉传热性能计算可分为设计计算和校核计算两类。

设计计算的任务是在给定的给水温度和燃料特性的前提下确定保证达到额定蒸发量、选定的经济指标及给定的蒸汽参数所必需的锅炉各个受热面的结构尺寸，并为选择辅助设备和进行锅炉的其它计算提供原始资料。

设计计算是设计新锅炉时常用的计算方法。设计一个好的锅炉，必需进行大量的实践经验的积累，必需遵循实践—认识—再实践—再认识的认识论原理。

校核计算是根据已有的锅炉各受热面结构参数及传热面积和热力系统的型式，在锅炉参数，燃料种类或局部受热面积发生变化时，通过传热性能计算确定各个受热面交界处的水温、汽温、烟温及空气温度的值以及各种介质的流量和流速，确定锅炉的热效率和燃料消耗量等。

进行校核计算的目的是为了估计锅炉在非设计工况条件下运行的经济指标，寻求改进锅炉结构的必要措施，以及为选择辅助设备和进行空气动力计算、水动力计算、管壁温度计算、强度计算和其它可靠性计算提供原始资料。在进行锅炉校核计算时，必需提供锅炉的图纸和有关燃烧设备、受热面及烟道结构和尺寸的资料，并提出在校核工况下的锅炉参数和燃料特性作为计算的原始数据。

例如，当锅炉将要安装或已经安装好，但所用燃料品种发生变化，需要预先计算一下所用燃料不是原设计（或原来运行时用的燃料）时，锅炉的效率将达到何值，能否保证过热蒸汽温度正常，受热面要不要修改。锅炉厂接到定货后，发现燃料与设计的某型锅炉所用燃料相差不多（锅炉容量参数相同），能否用这一型式锅炉，在设计上要不要修改，也需要根据定货所给定的燃料，根据锅炉的原有结构进行一次计算，作出判断。这些计算都是校核传热性能计算。

设计计算和校核计算依据相同的传热原理，公式和图表都是相同的，仅在于计算任务和所求数据不同。在设计计算时，对各部件的计算，为了计算上的方便，也往往采用校核计算的方法。有经验的设计人员可根据经验，预先布置好部件的结构尺寸，再进行校核计算，如布置不合适，则修改后再行计算，因此设计计算与校核计算在本质上是相同的。

1.设计计算的已知条件

（1）燃烧设备的型式和所拟定的锅炉整体布置资料。

（2）燃料特性，包括燃料的元素分析、低位发热量、灰的成分分析、灰熔融温度和灰渣的温度特性。

（3）锅炉最大连续蒸发量及在该蒸发量时主汽阀处的蒸汽压力、温度，以及根据汽轮机或其它使用蒸汽的装置所要求的汽压、汽温允许偏差范围，锅炉的给水压力、给水温度，对自然循环锅炉和强制循环锅炉，还应给出锅筒的工作压力。

（4）对装有再热器的再热型锅炉，应给出再热蒸汽的流量，再热蒸汽进入锅炉时的压力、温度，再热蒸汽在锅炉出口处的压力和温度。

（5）当从锅筒抽取饱和蒸汽时，应给出饱和蒸汽的流量，当从过热器系统中抽取过热蒸汽时，应给出抽取的过热蒸汽的流量。

（6）连续排污量。

（7）过热蒸汽及再热蒸汽的调温方式，当用喷水减温时，应给出减温水的压力和温度；当采用表面式减温器时，应给出减温水的连接系统；不论哪种减温方式，都应给出减温器在过热蒸汽系统中的位置。

（8）当采用煤粉燃烧方式时，应给出煤粉制备系统的计算数据，包括：煤粉空气混合物的总量、一次空气量、为干燥燃料而抽取的烟气量、煤粉制备系统的漏风量，等等。

（9）锅炉使用地的气象条件和海拔高度。

在具备了上述数据资料时，方能正确进行锅炉设计传热性能计算。当进行设计传热性能计算时，锅炉的排烟温度、热风温度都是指定的，或者按照设计的具体条件，根据经验或有关推荐选用适当的数值。

2.进行校核传热性能计算所需的原始资料

（1）锅炉机组的图样和足以确定所有必需结构特性的资料，包括燃烧设备、炉膛、受热面和烟道的结构、尺寸数据。

（2）同热力设计计算中所需原始资料数据的第（2）～（8）项。

（3）当校核计算的结果不能达到预定的出口过热蒸汽温度或出口再热蒸汽温度时，应降低出口过热蒸汽温度或出口再热蒸汽温度的数值，校核所能达到的出口蒸汽温度水平。

锅炉低负荷工况的计算是在已知锅炉各部分结构数据和蒸汽参数条件下的特殊校核传热性能计算，对计算所得的结果要考虑其合理性，对计算所得各级受热面交界处的工质参数和烟气参数，要考虑其是否在推荐的数值范围内。