蒸气压缩式热泵热力计算报告

蒸气压缩式热泵热力计算报告

一、题目

某空气/水热泵系统，其制热时的工作条件为：空调用供热水进、出口温度分别为26?C、40?C，蒸发器进口空气的干球温度为16?C，冷凝器出口液体过冷度为6?C，蒸发器出口气体过热度为10?C。压缩机的理论输气量V h=35 m3/h，输气系数λ=0.8，指示效率ηi=0.85，机械效率ηm=0.9。工质为R134a。

EES程序及计算结果

t_s1=26 "供热水进口温度"

t_s2=40 "供热水出口温度"

t_ein=16 "蒸发器进口空气干球温度"

deltat_c=6 "冷凝器出口液体过冷度"

deltat_e=10 "蒸发器出口气体过热度"

V_h=35 "压缩机理论输气量"

lambda=0.8 "输气系数"

eta_i=0.85 "指示效率"

eta_m=0.9 "机械效率"

deltat=8 "冷凝器侧和蒸发器侧传热温差"

t_e=t_ein-deltat "蒸发温度"

t_c=(t_s1+t_s2)/2+deltat "冷凝温度"

t_g=t_c-deltat_c "过冷温度"

t_1=t_e+deltat_e "吸气温度"

t_0=t_e

x_0=1

p_0=pressure(R134a,t=t_0,x=x_0)

p_1=p_0

h_1=enthalpy(R134a,t=t_1,p=p_1)

v_1=volume(R134a,t=t_1,p=p_1)

s_1=entropy(R134a,t=t_1,p=p_1)

t_6=t_c

x_6=0

p_6=pressure(R134a,t=t_6,x=x_6)

p_2=p_6

s_2=s_1

h_2=enthalpy(R134a,p=p_2,s=s_2)

t_3=t_g

p_3=p_6

h_3=enthalpy(R134a,t=t_3,p=p_3)

h_4=h_3

q_e=h_1-h_4 "单位质量吸热量"

w_0=h_2-h_1 "单位理论压缩功"

w_e=w_0/eta_i/eta_m "单位实际压缩功"

q_h0=h_2-h_3 "单位理论制热量"

q_h=q_e+w_e "单位实际制热量"

G=V_h/3600*lambda/v_1 "工质循环流量"

Qh=q_h*G "热泵制热量"

P_e=w_e*G "压缩机轴功率"

COP_h=q_h/w_e "热泵实际制热系数"

二、变工况热泵性能分析

1、改变工质种类

表1 热泵性能随工质种类的变化

工质种类单位质

量吸热

量

（kJ/kg）

单位理

论压缩

功

（kJ/kg）

单位实

际压缩

功

（kJ/kg）

单位理

论制热

量

（kJ/kg）

单位实

际制热

量

（kJ/kg）

工质循

环流量

（kg/s）

热泵制

热量

（kW）

压缩机

轴功率

（kW）

热泵实际

制热系数

R134a 163.5 21.72 28.39 185.2 191.8 0.14 26.86 3.975 6.757 R22 172.4 23.37 30.55 195.7 202.9 0.2001 40.61 6.113 6.643 R142b 186.6 24.12 31.53 210.7 218.1 0.0656 14.31 2.068 6.917

三、变工况热泵性能分析

1、变蒸发器进口空气干球温度

表1 热泵性能随蒸发器进口空气干球温度的变化

蒸发器进口空气干球温度（ C ）

单位质量吸热量（kJ/kg ）

单位理论压缩功（kJ/kg ）

单位理论制热量（kJ/kg ）

制热系数

图1-1 单位质量吸热量随蒸发器进口空气干球温度的变化

图1-2 单位理论压缩功随蒸发器进口空气干球温度的变化

图1-3 单位理论制热量随蒸发器进口空气干球温度的变化

单 位 质量吸热量

蒸发器进口空气干球温度

单 位 理论压缩功

蒸发器进口空气干球温度

单 位 理论制热量

蒸发器进口空气干球温度

图1-4 制热系数随蒸发器进口空气干球温度的变化

2、变供热水进口温度

表2 热泵性能随供热水进口温度的变化

变供热水进口温度（ C ）

单位质量吸热量（kJ/kg ）

单位理论压缩功（kJ/kg ）

单位理论制热量（kJ/kg ）

制热系数

图2-1 单位质量吸热量随蒸发器进口空气干球温度的变化

制热系数

蒸发器进口空气干球温度

单 位 质量吸热量

供热水进口温度

图2-2 单位理论压缩功随供热水进口温度的变化

图2-3 单位理论制热量随供热水进口温度的变化

图2-4 制热系数随供热水进口温度的变化

供热水进口温度 单 位 理论压缩功

单 位 理论制热量

供热水进口温度

制热系数

供热水进口温度

3、变冷凝器出口液体过冷度

表3 热泵性能随冷凝器出口液体过冷度的变化

（ C ）

（kJ/kg ）

单位理论压缩功（kJ/kg ）

单位理论制热量（kJ/kg ）

制热系数

图3-1 单位质量吸热量随冷凝器出口液体过冷度的变化

图3-2 单位理论压缩功随冷凝器出口液体过冷度的变化

单位质量吸热量 单位质量吸热量

冷凝器出口液体过冷度 冷凝器出口液体过冷度

冷凝器出口液体过冷度 单 位 理论压缩功

图3-3 单位理论制热量随冷凝器出口液体过冷度的变化

图3-4 制热系数随冷凝器出口液体过冷度的变化

4、蒸发器出口气体过热度

表3 热泵性能随冷凝器出口液体过冷度的变化

（ C ）

（kJ/kg ）

单位理论压缩功（kJ/kg ）

单位理论制热量（kJ/kg ）

制热系数

单位理论制热量

冷凝器出口液体过冷度

制热系数

冷凝器出口液体过冷度

单位质量吸热量 蒸发器出口气体过热度

图4-1 单位质量吸热量随蒸发器出口气体过热度的变化

图4-2 单位理论压缩功随蒸发器出口气体过热度的变化

图4-3 单位理论制热量随蒸发器出口气体过热度的变化

单位质量吸热量

蒸发器出口气体过热度 单

位理论压缩功

蒸发器出口气体过热度

单位理论制热量

蒸发器出口气体过热度

图4-4 制热系数随蒸发器出口气体过热度的变化

制热系数

蒸发器出口气体过热度

蒸气压缩式热泵热力计算报告

蒸气压缩式热泵热力计算报告 一、题目 某空气/水热泵系统，其制热时的工作条件为：空调用供热水进、出口温度分别为26?C、40?C，蒸发器进口空气的干球温度为16?C，冷凝器出口液体过冷度为6?C，蒸发器出口气体过热度为10?C。压缩机的理论输气量V h=35 m3/h，输气系数λ=0.8，指示效率ηi=0.85，机械效率ηm=0.9。工质为R134a。 EES程序及计算结果 t_s1=26 "供热水进口温度" t_s2=40 "供热水出口温度" t_ein=16 "蒸发器进口空气干球温度" deltat_c=6 "冷凝器出口液体过冷度" deltat_e=10 "蒸发器出口气体过热度" V_h=35 "压缩机理论输气量" lambda=0.8 "输气系数" eta_i=0.85 "指示效率" eta_m=0.9 "机械效率" deltat=8 "冷凝器侧和蒸发器侧传热温差" t_e=t_ein-deltat "蒸发温度" t_c=(t_s1+t_s2)/2+deltat "冷凝温度" t_g=t_c-deltat_c "过冷温度" t_1=t_e+deltat_e "吸气温度" t_0=t_e x_0=1 p_0=pressure(R134a,t=t_0,x=x_0) p_1=p_0 h_1=enthalpy(R134a,t=t_1,p=p_1) v_1=volume(R134a,t=t_1,p=p_1) s_1=entropy(R134a,t=t_1,p=p_1) t_6=t_c x_6=0 p_6=pressure(R134a,t=t_6,x=x_6) p_2=p_6 s_2=s_1 h_2=enthalpy(R134a,p=p_2,s=s_2) t_3=t_g p_3=p_6 h_3=enthalpy(R134a,t=t_3,p=p_3) h_4=h_3 q_e=h_1-h_4 "单位质量吸热量" w_0=h_2-h_1 "单位理论压缩功" w_e=w_0/eta_i/eta_m "单位实际压缩功" q_h0=h_2-h_3 "单位理论制热量" q_h=q_e+w_e "单位实际制热量"

空气源热泵机组设计应用及案例分析

空气源热泵机组设计应用及案例分析 空气源热泵机组（简称“热泵机组”）自二十世纪四十年代发明至今，其技术已日臻完善，广泛应用于办公楼、宾馆、娱乐业、厂房、住宅等各行各业不同规模的工程中，市场占有率一直较高，究其原因，皆因其有如下优点：热泵机组夏季供冷，冬季供热，不需另设锅炉房；主机安装在屋顶，可省去冷冻机房、锅炉房土建投资及冷热系统投资；COP值较高，自动化程度高。 一、热泵机组类型及其特点： 1．涡旋式压缩机热泵机组： 涡旋式压缩机为容积式压缩机，具有运转平稳、振动小、噪音低等优点，常用于空气-空气热泵机组，适用于中、小型工程。 2．活塞式压缩机热泵机组： 活塞式压缩机为容积式压缩机，结构复杂、转速低、振动大、噪音大、单机容量较小，多机头组合可拼装成100万大卡/时左右热泵机组，COP=3.0～3.5； 3．螺杆式压缩机热泵机组： 螺杆式压缩机也为容积式压缩机，结构简单、运转平稳、振动小、噪音低、寿命长，COP=3.5～4.5,适用于中、小型工程，多机头热泵机组可用于较大工程。单螺杆为平衡式单向运转，磨损小，无轴向推力，其排气效率比双螺杆略低。 二、热泵机组设计： 1．选用原则： 热泵机组有优点也有缺点，与同容量单冷冷水机组相比，其用电量大，造价高，冬季随室外气温下降制热量衰减严重、结霜严重等，因此，①当某工程有蒸汽源时，空调冷热源应尽量采用“单冷冷水机组加热交换器”方案。无锡市正在形成城市蒸汽热力网，我们应优先采用以上方案。②本人认为医院、宾馆等对冬季采暖温度要求较高的工程不适宜采用热泵机组，办公楼、饭店等工程则较适宜，因为它们一般白天使用，热泵机组制热量衰减小，就算采暖效果差些，室内人员可多穿衣服，影响小些。 2．选型方法：

蒸汽压缩式制冷概述

蒸汽压缩式制冷概述 蒸气制冷是利用某些低沸点的液态制冷剂在不同 压力下汽化时吸热的性质来实现人工制冷的。在制冷技术中，蒸发是指液态制冷剂达到沸腾时变成气态的过程。液态变成气态必须从外界吸收热能才能实现，因此是吸热过程，液态制冷剂蒸发汽化时的温度叫做蒸发温度，凝结是指蒸汽冷却到等于或低于饱和温度，使蒸汽转化为液态。 在日常生活中，我们能够观察到许多蒸发吸热的现象。比如，我们在手上擦一些酒精，酒精很快蒸发，这时我们感到擦酒精部分反应很凉。又如常用的制冷剂氟利昂F—12液体喷洒在物体上时，我们会看到物体表面很快结上一层白霜，这是因为F—12的液体喷到物体表面立即吸热，使物体表面温度迅速下降(当然这是不实用的制冷方法，制冷剂F—12不能回收和循环使用)。目前一些医疗机构采用的冷冻疗法即是利用了这一原理。蒸气压缩式制冷是利用液态制冷剂汽化时吸热，蒸汽凝结时放热的原理进行制冷的。一、制冷循环压缩机是保证制冷的动力，利用压缩机增加系统内制冷剂的压力，使制冷剂在制冷系统内循环，达到制冷目的。开始压缩机吸入蒸发制冷后的低温低压制冷剂气体，然后压缩成高温高压气体送冷凝器；高压高温气体经冷凝器冷却后使气体冷凝变为常温高压液体；当常温高压液体流入热力膨

胀阀，经节流成低温低压的湿蒸气，流入蒸发器，从周围物体吸热，经过风道系统使空调房间温度冷却下来，蒸发后的制冷剂回到压缩机中，又重复下一个制冷循环，从而实现制冷目的。二、制冷剂在制冷系统中状态从压缩机出口经冷凝器到膨胀阀前这一段称为制冷系统高压侧；这一段的压力等于冷凝温度下制冷剂的饱和压力。高压侧的特点是：制冷剂向周围环境放热被冷凝为液体，制冷剂流出冷凝器时，温度降低变为过冷液体。从膨胀阀出口到进入压缩机的回气这一段称为制冷系统的低压侧，其压力等蒸发器内蒸发温度的饱和压力。制冷剂的低压侧段先呈湿蒸气状态，在蒸发器内吸热后制冷剂由湿蒸气逐渐变为汽态制冷剂。到了蒸发器的出口，制冷剂的温度回升为过热气体状态。过冷液态制冷剂通过膨胀阀时，由于节流作用，由高压降低到低压(但不消耗功、外界没有热交换）；同时有少部分液态制冷剂汽化，温度随之降低，这种低压低温制冷剂进入蒸发器后蒸发（汽化）吸热。低温低压的气态制冷剂被吸入压缩机，并通过压缩机进入下一个制冷循环。三、制冷量在制冷循环中，循环流动的每千克制冷剂从被冷却物体吸收的热量叫做单位重量制冷量，用符号q表示，单位是kcal/kg，单位重量制冷量是表示制冷循环效果的一个特殊参数，这由制冷剂的性质，循环温度等条件决定，蒸发温度越低，冷凝温度越高，其值越小，反之越大。制冷装置的产冷量是单

蒸汽压缩式制冷的原理

第二节蒸汽压缩式制冷的原理 自然界中的物质是以三种不同的聚集态存在的，即：固态、液态和气态。 一、蒸气压缩式制冷的热力学原理 物质集态的改变称之为相变。相变过程中，由于物质分子的重新排列和分子热运动速度的改变，会吸收或放出热量。这种热量称作潜热物质发生从质密态到质稀态的相变是将吸收潜；反之,当它发生有质稀态向质密态的相变时则放出潜热。 液体气化形成蒸汽，利用该过程的吸热效应制冷的方法称液体蒸发制冷。当液体处在密闭的容器内时，若容器内除了液体和液体本身的蒸汽外不含任何其它气体，那么液体和蒸气在某一压力下将达到平衡。这种状态称饱和状态。如果将一部分饱和蒸汽从容器中抽出，液体就必然要再气化出一部分蒸汽来维持平衡。我们以该液体为制冷剂，制冷剂液体气化时要吸收气化潜热，该热量来自被冷却对象，只要液体的蒸发温度比环境温度低，便可使被冷却对象变冷或者使它维持在环境温度下的某一低温。 为了使上述过程得以连续进行，必须不断地从容器中抽走制冷剂蒸汽，再不断地将其液体补充进去。通过一定的方法将蒸汽抽出，再令其凝结为液体后返回到容器中，就能满足这一要求。为使制冷剂蒸气的冷凝过程可以在常温下实现，需要将制冷剂蒸气的压力提高到常温下的饱和压力，这样，制冷剂将在低温低压下蒸发，产生制冷效应；又在常温和高压下凝结向环境温度的介质排放热量。凝结后的制冷剂液体由于压力较高，返回容器之前需要先降低压力。由此可见，液体蒸发制冷循环必须具备以下四个基本过程：制冷剂液体在低压下气化产生低压蒸汽，将低压蒸汽抽出并提高压力变成高压气。将高压气冷凝为高压液体，高压液体再降低压力回到初始的低压状态。其中将低压蒸汽提高压力需要能量补偿。 利用沸点很低的制冷剂相态变化过程所发生的吸放热现象，借助于压缩机的抽吸压缩、冷凝器的放热冷凝、节流阀的节流降压、蒸发器的吸热汽化的不停循环过程，达到使被冷对象温度下降目的的制冷方法。 二、蒸气压缩式制冷的系统组成 单级蒸气压缩式制冷系统由压缩机，冷凝器，膨胀阀和蒸发器组成。其工作过程如下：制冷剂在压力温度下沸腾，低于被冷却物体或流体的温度。压缩机不断地抽吸蒸发器中产生的蒸气，并将它压缩到冷凝压力，然后送往冷凝器，在压力下等压冷却和冷凝成液体，制冷剂冷却和冷凝时放出的热量传给冷却介质(通常是水或空气)，与冷凝压力相对应的冷凝温度一定要高于冷却介质的温度，冷凝后的液体通过膨胀阀或其他节流元件进入蒸发器。单级蒸气压缩式制冷系统如下图1－2所示。

空气源热泵系统设计指南

空气源热泵系统设计指南 空气源热泵系统设计指南空气源热泵就是利用室外空气的能量，通过机械做功，使得能量从低位热源向高位热源转移的制冷（制热）装置。它以冷凝器放出的热量来供热，以蒸发器吸收热量来制冷。就热力循环的过程而言，制冷机和热泵都是基于逆卡诺循环而实现其功能的，由于这种装置在运行过程中，总是一侧吸热，另一侧排热，所以，一台装置伴生并兼具制冷和制热两种功能。空气源热泵的技术措施：1、具有可靠的融霜控制，融霜时间总和不应超过运行周期时间的20%。 空气源热泵系统设计指南 空气源热泵就是利用室外空气的能量，通过机械做功，使得能量从低位热源向高位热源转移的制冷（制热）装置。它以冷凝器放出的热量来供热，以蒸发器吸收热量来制冷。 就热力循环的过程而言，制冷机和热泵都是基于逆卡诺循环而实现其功能的，由于这种装置在运行过程中，总是一侧吸热，另一侧排热，所以，一台装置伴生并兼具制冷和制热两种功能。 空气源热泵的技术措施： 1、具有可靠的融霜控制，融霜时间总和不应超过运行周期时间的20%。 2、冬季设计工况时机组性能系数（COP），冷热风机组不小于1.8，冷热水机组不应小于2.0。

3、寒冷地区采用空气源热泵机组应注意以下事项： 1）室外计算干球温度低于-10℃的地区，应采用低温空气源热泵机组； 2）室外温度低于空气源热泵平衡点温度（即空气源热泵供热量等于建筑物耗热量）时，应设置辅助热源。 4、机组进风口的气流速度宜控制在1.5-2.0m/s，排气口的排气速度不宜小于7m/s。 5、热泵机组的基础高度一般应大于300mm，布置在可能有积雪的地方时，基础高度需加高。 重点公式和基本数据： 一、基本耗热量公式：Q=K×F×ΔT 其中： Q—围护结构基本耗热量，W； K—围护结构传热系数，W/(㎡.℃)； F—围护结构传热面积，㎡； ΔT—室内外计算温差，℃； 用于计算门、窗、墙、地面、屋面各部分围护结构的基本耗热量 常用围护结构传热系数K（W/(㎡.℃))

压缩式热泵技术方案

压缩式热泵余热回收实验方案 一、技术背景 电厂和硫化厂等企业含有大量的中低温循环水，其余热属于低品位热源，直接排放到环境中将造成巨大的能源浪费，对其排放环境也会造成负面的影响。热泵技术的快速发展和日益成熟，无疑为余热回收利用工程的实施提供了可靠的技术保障。利用热泵技术能有效的回收利用电厂硫化厂等循环冷却水中的低品位热能，将其转换为高品位的热能，提高机组的效率或者供热能力。 因此，应该对循环冷却水这一巨大低温热源的资源效益加强重视，在“把节约放在首位，依法保护环境，合理使用资源，提高资源的利用率，实现永续利用”的方针指导下，以先进技术为龙头，因地制宜、因时制宜地开展这一高效余热利用的事业，组织示范工程，使电厂和硫化厂循环水余热高效利用实用化、规范化、规模化。 压缩式热泵是以输入一定量的机械功为代价,通过热力循环,实现热量由低温物体转移到高温物体,供用户用热的一种装置。在原理上,它和制冷机并没什么区别,但其使用目的在于供热而不是制冷。 二、基本原理 压缩式热泵消耗少量电能或燃料能 W，将环境中蕴含的大量免费热能或生产过程中的无用低温废热 Q2，变为满足用户要求的高温热能 Q1。根据热力学第一定律，Q1，Q2和 W 之间满足如下关系式：Q1= Q2+W由上式可见，Q1 > W，即热泵制取的有用热能，总是大于所消耗的电能或燃料能，而用燃烧加热、电加热等装置制热时，所获得的热能一般小于所消耗的电能或燃料的燃烧能，这是热泵与普通加热装置的根本区别，也是热泵制热最突出的优点。 压缩式热泵系统中的工作介质在压缩机中压力 P1升高到 P2，温度也同时升高，由 T1升高到相应 P2的压力下的温度 T2，然后进入冷凝器，将热量 Q1释放给水，使水温升高，而工质温度下降到 T3，降温后的工质经过节流阀以后压力降到 P4，温度降到相应的 T4，然后低温低压的工作介质进入压缩机重复循环，这时冷却器出来的热水可供取暖或生活用热水。 压缩式热泵的主要设备有：压缩机、换热器（包括冷凝聚器和蒸发器）、节流阀。理想的压缩式热泵工作原理见图1，温熵图和压焓图见图2和图3：

锅炉整体热力计算和壁温计算

一、锅炉整体热力计算 1 计算方法 本报告根据原苏联73年颁布的适合于大容量《电站锅炉机组热力计算标准方法》，进行了锅炉机组的热力计算和中温再热器及低温过热器出口垂直段管壁金属温度计算，计算报告中所选取的有关计算参数和计算式均出自该标准的相应章节。对所基于的计算方法的主要内容简述如下。 锅炉的整体热力计算为一典型的校核热力计算，各个受热面及锅炉整体的热力计算均需经过反复迭代和校核过程，全部热力计算过程通过计算机FORTRAN5.0高级语言编程计算完成。管壁温度计算分别通过EXCEL 和FORTRAN5.0完成。 1．1锅炉炉膛热力计算所采用的计算炉膛出口烟气温度的关联式为： 式中， M —考虑燃烧条件的影响，与炉内火焰最高温度点的位置密切相关，因此，取决于燃烧器的布置形式，运行的方式和燃烧的煤种； T ll —燃煤的理论燃烧温度，K ； Bj —锅炉的计算燃煤量；kg/h 。 1．2锅炉对流受热面传热计算的基本方程为传热方程与热平衡方程 除炉膛以外的其它受热面的热力校核计算均基于传热方程和工质及烟气侧的热量平衡方程。 计算对流受热面的传热量Q c 的传热方程式为： 式中， C V B T F M T cpj j a ? --+ψ?= 2731 )1067.5( 6.03 11 11111 " 11??Kg KJ Bj t KH Q c /?=

H —受热面面积； ⊿t —冷、热流体间的温压， 热平衡方程为： 既：烟气放出的热量等于蒸汽、水或空气吸收的热量。 烟气侧放热量为： 工质吸热量按下列各式分别计算。 a ．屏式过热器及对流过热器，扣除来自炉膛的辐射吸热量Q f b ．布置在尾部烟道中的过热器、再热器、省煤器及直流锅炉的过渡区，按下式计算： 2 计算煤种与工况 2.1 计算煤质 表1 设计煤质数据表(应用基) 2.2 计算工况 本报告根据委托合同书的计算要求，分别计算了两种不同的工况。 计算工况一 —— 设计工况计算（100％负荷） 根据表1中的设计煤质数据，各设计和运行参数均按《标准》推荐的数据选取。 计算工况二 ——设计工况计算(70%负荷） 根据表1中的设计煤质数据，各设计和运行参数均按《标准》推荐的数据选取。 Kg KJ I I Q T f d ) (0 1"'-?+-=α?Kg KJ Q i i B D Q f j d --= )'"(Kg KJ i i B D Q j d )'"(-= d c Q Q =

屏的热力计算

5 屏的热力计算 5．1烟气进屏温度 ' P ?= 1186.870C 查表3-9，炉膛校核热力计算即炉膛出口烟气温度' l θ 5．2烟气进屏焓 ' P I = 14374.748 KJ kg 查表3-9，炉膛校核热力计算即 炉膛出口烟气焓'' L I 5．3烟气出屏温度 '' P ?= 10000C 《先估后校》 5．4烟气出屏焓 '' P I = 11886.3132KJ kg 查焓温表 5．5烟气平均温度 ''' () 2 P P PJ ???+= = 1186.871000 1093.4352 += 0C 5．6屏区附加受热面对流吸热量 D PFJ Q = 366KJ kg （先估后校） 5．7屏的对流吸热量 '''0()D D P P LF PJF P Q I I I I ?α=-+?- ()0.994614374.74811886.31323662108.9973=?--=KJ kg 5．8炉膛与屏相互换热系数 β= 0.97 查附录表16 5．9炉膛出口烟窗的沿高度热负荷分配系数 YC μ= 0.8 查《标准》线算图 11（即附录图7）（0 19846 23938 L h X H H H ===） 5． 10炉膛出口烟窗射入屏区的炉膛辐射热量 '' ' ()/f P ch LZ YC P L Q Q S I F β ?η =- ()0.970.80.994624618.163214374.74865.61 675.12 ???-?= 768.3233=KJ kg 5．11三原子气体辐射减弱系数 20.78 1.610.2( 0.1)(10.37 )1000 10.2**pj H O Q r p s T r K +=--

热力计算汇总表

qwertyuiopasdfghjklzxcvbnmqwert yuiopasdfghjklzxcvbnmqwertyuiop asdfghjklzxcvbnmqwertyuiopasdfg hjklzxcvbnmqwertyuiopasdfghjklzx cvbnmqwertyuiopasdfghjklzxcvbn mqwertyuiopasdfghjklzxcvbnmqwe rtyuiopasdfghjklzxcvbnmqwertyuio pasdfghjklzxcvbnmqwertyuiopasdf ghjklzxcvbnmqwertyuiopasdfghjklz xcvbnmqwertyuiopasdfghjklzxcvbn mqwertyuiopasdfghjklzxcvbnmqwe rtyuiopasdfghjklzxcvbnmqwertyuio pasdfghjklzxcvbnmqwertyuiopasdf ghjklzxcvbnmqwertyuiopasdfghjklz xcvbnmqwertyuiopasdfghjklzxcvbn mrtyuiopasdfghjklzxcvbnmqwertyu iopasdfghjklzxcvbnmqwertyuiopas dfghjklzxcvbnmqwertyuiopasdfghjk WDLZ240/ 热力计算汇总表 ZB D144-6 武汉锅炉集团动力机械制造有限公司 2011年9月19日

说明 1.本计算按照《锅炉机组热力计算标准》（苏联1937年版）进行。 2.计算中有关数据取自SJ D144-13《锅炉几何尺寸计算书》。 目录 一、锅炉规范 二、锅炉燃料 三、热力计算汇总表

220th高压煤粉锅炉热力计算

目录 前言 第一节 锅炉课程设计任务书 (1) 第二节 煤的元素分析数据校核和煤种判别 (2) 第三节 锅炉整体布置的确定 (3) 第四节 燃料产物和锅炉热平衡计算 (4) 第五节 炉膛设计和热力计算 (6) 第六节 屏式过热器热力计算 (12) 第七节 高温对流过热器的计算 (15) 第八节 低温对流过热器的计算 (17) 第九节 转向烟室的计算 (19) 第十节 减温水量的校核 (21) 第十一节 省煤器的计算 (21) 第十二节 空气预热器的计算 (23) 第十三节 热力计算数据的修正和计算结果汇总 (27) 第十四节 锅炉设计说明书 (29) 参考文献 (31) 前言 《锅炉原理》是一门涉及基础理论面较广，而专业实践性较强的课程。该

课程的教学必须有相应的实践教学环节相配合，而课程设计就是让学生全面运用所学的锅炉原理知识设计一台锅炉，因此，它是《锅炉原理》课程理论联系实际的重要教学环节。它对加强学生的能力培养起着重要的作用。 本设计说明书详细的记录了锅炉本体各受热面的结构特征和工作过程，内容包括锅炉受热面，锅炉炉膛的辐射传热及计算。对流受热面的传热及计算，锅炉受热面的布置原理和热力计算，受热面外部工作过程，锅炉蒸汽参数的变化特性与调节空气动力计算等。 由于知识掌握程度有限以及三周的设计时间对于我们难免有些仓促，此次设计一定存在一些错误和遗漏。

220t/h高压煤粉锅炉热力计算 第1章设计任务书 1.1设计题目 220t/h高压煤粉锅炉 1.2原始资料 (1)、锅炉额定蒸发量；D1=220t/h (2)、过热蒸汽压力： P1=9.9MP (3)、过热蒸汽温度；t1=540℃ (4)、给水温度；t gs=215℃ (5)、给水压力；p gs=11.3Mpa =1.5% (6)、排污率； P pw (7)、周围环境温度；t lk=20℃ (8)含湿量d=10g/kg (9)、燃料特性 ①燃料名称：龙凤洗中煤 ②煤的收到基成分（%）：C ar=42.9；O ar=7.5；S ar=0.5；H ar=3.4；N ar=0.9； M ar=15；A ar=29.8 ③煤的干燥无灰基挥发份；V daf=47.0% ④煤的低位发热量；Q ar,netw=16760kJ/kg ⑤灰熔点：DT=1380℃、ST=1400℃、FT>1400℃ (13)制粉系统中间储仓式，乏气送粉，筒式钢球磨煤机 (14)汽包工作压力10.3Mpa（表压） 第2章煤的元素分析数据校核和煤种判别 2.1煤的元素各成分之和为100%的校核 C ar+O ar+S ar+H ar +N ar +M ar +A ar =42.9+7.5+0.5+3.4+0.9+15+29.8=100% 2.2元素分析数据校核 （1）干燥无灰基元素成分的计算 干燥无灰基元素成分与收到基元素成分之间的转换因子为

浅谈有关锅炉的校核计算

浅谈有关锅炉的校核计算 作者：陈文远 来源：《科技创新导报》2011年第14期 摘要:为了方便锅炉设计的计算,在这里浅谈了有关锅炉校核计算的事项,从煤的特性到锅炉的设计结构和外界等综合因素校锅炉参数。 关键词:锅炉校核计算参数因素综合 中图分类号:TK225 文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2011)05(b)-0108-01 1 引言 锅炉机组的热力计算,一般都从燃料的燃烧和热平衡计算开始,然后按烟气流向欧陆机组的各个受热面(炉膛、过热器等等)进行计算,锅炉热力计算分为设计计算和校核计算,两者计算方法差不多,其区别在于计算任务和所求的数据不同。校核计算的任务是在给定的锅炉负荷和燃料特性的前提下,按锅炉机组已有的结构和尺寸,去确定各个受热面交界出的水温、汽温、空气和烟气温度、锅炉热效率、燃料消耗量以及空气和烟气的流量和流速。进行校核计算是为了估计锅炉机组按指定燃料运行的经济指标,寻求必需的改进锅炉结构的措施,选择辅助设备以及空气动力、水动力、壁温和强度等计算提供原始资料。 2 概述 对锅炉机组做校核计算时,不仅烟气的中间温度是未知数,而且排烟温度和热空气温度,有是连过热蒸汽的温度也是未知数。因此在计算时,上述温度需先假定,然后用渐进法去确定,所谓逐渐接近法就是当一个参数未知而用已知量直接求解又条件不足时,可以先假设一个目标参数的值,将其带入进行运算。并求出另一参数的值。然后用求出的参数值对目标参量进行校核。如果误差合格,则假设值便可作为问题的解,而如果校核不合格,则应把进行校核时得到的目标参数值作为已知,重新代入计算,直到校核误差达到要求为止。根据锅炉基本结构和燃料特性(收到基、挥发分、灰熔点特性、可磨度、低位发热量),锅炉设计参数有锅炉额定蒸发量、过热蒸汽参数、汽包蒸汽压力、给水参数、排污率、排烟温度、与热空气温度、冷空气温度、空气中含水蒸气量。 3 设计步骤 第一步:进行锅炉热平衡计算,设定热空气温度,确定锅炉热效率,根据过热器出口焓、再热器进出口焓、给水焓以及蒸汽流量确定锅炉有效利用热以及燃料消耗量。 3.1 空气平衡

410t-h锅炉热力计算全部过程(炉膛)

表 E5 炉膛容积热负荷q V W/m 2参考《原理》表8-38、表8-39120000计算炉膛容积V f.cal m 31000B cal Q https://www.wendangku.net/doc/0b11733386.html,.p /q v 2462.35炉膛截面热强度qa W/m 2参考《原理》表8-40、表8-41、表8-423050000计算炉膛截面积 A f.cal m https://www.wendangku.net/doc/0b11733386.html,.p/qa 96.852炉膛截面宽深比a/b —按a/b=1～1.2选取，正方形最佳1炉膛及屏式过热器结构设计 按a/b 1 1.2选取，正方形最佳炉膛宽度a m 选取a，使a/b=19.841炉膛深度b m 9.841冷灰斗倾角θwch (°)参考《原理》11-1节50冷灰斗出口深度 b wch m 参考《原理》11-1节 1.08水冷壁在冷灰斗处出口尺寸l wch m 参考《原理》11-1节 5.4611/2冷灰斗高度h wch m 参考《原理》11-1节 2.610冷灰斗容积V wch m 3按0.5hwch计算锥台体积156.97折烟角长度l fa m 参考《原理》11-1节 2.5折烟角上倾角θup (°)参考《原理》11-1节35折烟角下倾角θdw (°)参考《原理》11-1节30屏式过热器管径d mm 设计选取42屏式过热器管壁厚 σmm 设计选取 5k /()参考《原理》136节屏式过热器管内工质质量流速ρωkg/(m 2·s)参考《原理》13-6节1000屏式过热器管子总流通面积A m 2（D 1-D dw2）/(3600ρω)(假设D dw2=0.02D 1)0.11161屏式过热器每根管子面积A I m 2πd 21/4(d为内径) 0.00080计算屏式过热器管子数n cal —A/A1 138.78屏式过热器管子数n —按n cal 园整定 139.00屏式过热器横向管距s1m 参考《原理》13-6-3节0.7按a/s11选取1406计算屏式过热器横向排数Z 1cal —按a/s1-1选取14.06屏式过热器横向排数 Z 1—按Z 1cal 圆整定14计算屏式过热器单片管子数n 1cal —按n/Z 1选取9.93屏管子并绕数 n1—按n 1cal 选取10屏式过热器单片管子回程数n —设计选取 4屏式过热器纵向节距 s2mm 参考《原理》表13-350屏式过热器最小弯曲半径参考《原理》13-6-3节80R mm 参考《原理》1363节屏式过热器底部高度向节距s3mm 参考《原理》13-6-3节60屏式过热器纵向节距短接管排数—设计选取 2屏式过热器深度 b p m 查图E4(为防超温，两圈管子短接) 2.3屏式过热器后侧距折烟角余量δfa m 设计选取 0.1炉膛出口烟气流速ωg m/s 参考《原理》13-6-3节 6.2炉膛出口烟气温度θ"f ℃先假定后校核1115炉膛出口流通面积 A e m 2 B j V g/wg ×(θ"f +273)/27380.78折烟角出口高度h e,fa m Ae/a 8.2087折烟角垂直段高度h fa m 参考《原理》11-1节0.2屏式过热器高度 h p m h e.fa +h fa 8.4087高温过热器与屏式过热器距离l p-ssh m 参考《原理》13-15节 1.1计算高温过热器入口烟道高度h scs.c m 见结构简图27.508hfa b 1443折烟角下倾角高度hfa,b m l fa ×tan30° 1.443炉顶高度h fr m h p +h fa.b 9.852炉顶容积1V fr1m 3因炉顶已设计完，按图计算408.88炉顶容积2 V fr2 m 3 因炉顶已设计完，按图计算 104.99

炉膛热力计算

炉膛热力计算 炉内换热的计算方法是用来计算单炉膛和半开式炉膛的换热。其本质是以能量方程和辐射能传递方程导出的准则为基础，用相似理论方法整理实验数据，建立出炉膛出口烟温的直接计算式。 1.1 计算流程控制 1.2 相关的公式 炉膛计算的重点就是炉膛出口烟温的准则方程： 6.003.06 .00~B B M B T T u a T T +=' '=''θ 3 00)(a CT CP CP P T F VC B B ψσ?= 根据准则方程得到的炉膛出口烟温计算式是：

0.6 30.3 0273 1 ()a T CP CT a u p CP T F T MB B Vc ?σψ?''=-??+?????? ℃ 炉膛计算的进行都是基于这个计算式进行。其中110 5.6710σ-=? 1.2.1 Ta --是绝热燃烧温度，℃ 根据1kg 燃料送入炉内的热量T Q 来决定，计算出T Q 后由烟气性质计算（即手工计算的温焓表）计算出响应的烟气温度。 346 4 100100T q q q Q Qr Q q B ---=+-， 如果有再循环烟气，要考虑再循环烟气带入炉膛的热量。 r Q 是固体（液体）燃料工作基低位发热量，/kJ kg ,气体燃料的干燥基低位发热量，3/kJ m 。 3q -- 化学未完全燃烧热损失，来自热平衡计算； 4q -- 机械未完全燃烧热损失，来自热平衡计算； 6q -- 排渣和冷却水热损失，来自热平衡计算 Q B -- 空气带入炉内的热量，/kJ kg ， '' ((1))()T T zhf rec T ky T zhf l Q r I I ααααααB =-?-?--+?+? 其中，T α-- 炉膛出口过量空气系数； T α?-- 炉膛漏风系数； zhf α?-- 制粉系统漏风系数； rec α -- 再循环烟气抽取点处过量空气系数； T r -- 再循环系数。 一般情况下没有烟气再循环的时候不考虑最后一项。 '' ky I -- 空预器出口空气温度下的理论空气焓，也就是热空气焓。/kJ kg l I -- 漏风焓。/kJ kg

25MW蒸汽锅炉热力计算及初步设计

目录 1 绪论0 1.1课题背景0 1.2锅炉的发展简况0 2 基本资料及辅助计算 2 2.1 设计内容（已知条件） 2 2.2燃料特性 2 2.3 辅助计算 3 2.3.1 锅炉的空气量平衡[3] 3 2.3.2燃料燃烧计算[1] 6 2.3.3锅炉热效率及燃料消耗量的估算[3] 13 3 锅炉设计方案选择与总体布置18 3.1 锅炉总体布置[5] 18 3.2 锅炉汽温的调节[4] 20 3.3 锅炉范围内主要系统[12] 20 3.3.1 制粉系统20 3.3.2 汽水系统[9] 21 3.3.2 风烟系统22 3.3.3 燃油及点火系统22 3.3.4 除渣系统22 3.3.5 除灰系统22 3.3.6 减温器23 4 热力计算及校核24 4.1炉膛热力计算及校核24 4.1.1炉膛出口烟气温度[3] 24 4.1.3炉膛选型设计[2] 24 4.2 屏式受热面的计算（后屏过热器）36 4.3 烟道对流受热面的计算 38 4.3.1 末级过热器38 4.3.2蒸汽冷却管、低再垂直段以及转向室39 4.3.3 省煤器40 4.3.4 空气预热器41 5 锅炉的校核计算44 5.1热力计算数据的修正[5] 44

5.2 锅炉热平衡计算误差校核44 5.2.1 热平衡计算误差校核44 6 总结48 7 致谢48 参考文献50

1 绪论 锅炉也称蒸汽蒸发器，是利用燃料等能源的热能或工业生产中的余热，将工质加热到一定温度和压力的换热设备。锅炉的一个主要用途是发电，是火电厂三大主机之一。我国的火力发电量约占总发电量的75%，即使到2050年，预计火力发电量仍将占总发电量的60%以上。由此可见锅炉对我国电力工业的重要意义。虽然锅炉工业对于国计民生具有重要作用，但是，至今国内外有关锅炉的手册为数不多。至于全面涉及锅炉设计、制造、运行等方面的锅炉手册更是少见。本文针对125MW 燃煤电厂进行了热力计算和初步设计。 1.1课题背景 我国是一个能源消费大国，煤炭始终占有我国能源利用的主导地位，尤其随着近几年随着石油资源的紧缺，国际油价的大幅上涨，煤炭的利用又逐渐回到了人们的视线。据2007年统计，我国一次能源消费构成中煤炭占73.5%，从2004年开始，我国每年的新建机组容量快速增加，到2007年底，全国电力装机容量达到7.18亿千瓦，发电量32，644亿千瓦时。从新增装机的电源结构分析，火电机组发展最快，以致火电装机容量和发电量所占的比例都不断增加，2007年火电装机容量占77.42%，火电发电量占83.34% （主体是煤电）。目前中国煤炭消费以动力煤为主，占消费总量约85%，2001年作燃料消耗的煤大约在10亿t，其中发电用煤占煤炭生产量的45%，在未来30-50年,中国国内一次能源的生产和供应不会像目前欧、美一些国家那样以油、气为主，煤炭仍占有主要地位。预计到2020年约占60%以上，煤炭消费的绝对量将呈上升趋势，中国未来一次能源生产、消费仍将呈现以煤为主多元化结构。因此。煤炭在我国经济社会发展中占有极重要的地位。 从全世界范围看，由于核电站、水电站和其他形式电站的发展，今后火力发电的比例将有所下降，但仍可占世界总发电量的50％以上。电站锅炉一般容量巨大、蒸汽参数（压力、温度）高，要求性能好，是火力发电站的主要设备之一。我国在电站设计、制造、运行等方面都达到很高的水平。 除电力工业外，化工、纺织等工业规模也比较大，都常有既供电又供热（蒸汽或热水）的自备电厂，也称为电热联产电站。这种自备电站的规模也很大，可以和中型火力电站相比，所用锅炉的容量和参数与电站锅炉相差不大。 本次设计采用了煤粉炉，煤粉炉是大型电站的主要燃烧方式，煤粉炉的特点是：煤预先在磨煤机中磨成煤粉，用热风或乏气送粉；在较高的温度，较大的接触燃烧面积的条件下，燃烧有所改善，燃料适应性广，为无烟煤、烟煤、贫煤等均可稳定及时燃烧，燃烧效率、机械化、自动化程度都较高。 1.2锅炉的发展简况 我国的锅炉工业是20世纪50年代初才发展起来的，在第一个五年计划期间，我国建立了上海、哈尔滨等锅炉厂，并开始制造中、高参数锅炉的电站锅炉。此时主要技术来自苏联，基本特征是采用火室燃烧，双锅筒，分散下降管，光管水冷壁，轻型框架式炉墙。到20世纪60年代我们开始设计更大吨位的锅炉，并逐步采用了膜式水冷壁，使炉墙大大简化。到20世纪70－80年代，我国的能力达到：再热温度达到750℃直流锅炉和配60万千瓦机组的亚临界参数锅炉，采用膜式水冷壁，