大容量塔式 锅炉热力计算程序的开发及应用

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1、学兔兔www.xuetutu.com第43卷第2期锅炉技术Vo1．43，No．22012年3月B0ILERTECHN0L0GYMar．，2012大容量塔式锅炉热力计算程序的开发与应用赵超，张忠孝，周托，滕叶，蔡海军(上海理工大学能源与动力工程学院，上海200093)摘要：根据大容量塔式锅炉的结构特点对其热力计算方法做了分析，指出了塔式锅炉与Ⅱ型锅炉在热力计算方法上的不同之处。并依托面向对象设计方法分析了热力计算程序的设计模式。依此模式使用基于对象的VB6．0软件编制了具有算法替代性的塔式锅炉热力计算程序。最后利用该程序对1台100

2、0Mw塔式炉进行了校核计算，运用流程迭代的计算方法对各种系数、附加受热面吸热量、炉膛出口烟温等参数做了推算。关键词：塔式锅炉；热力计算程序；面向对象；设计模式中图分类号：TK229．2文献标识码：A文章编号：1672-4763(2012)02-0007—05备，只在竖井烟道尾部出口设置空气预热器和除0前言尘脱硫设备。塔式锅炉炉膛烟道由水冷壁构成随着我国的锅炉机组容量和参数的不断提包裹，起到了类似Ⅱ型炉尾部烟道包墙管的作高，大容量锅炉机组中塔式炉所占比重不断增用，但在结构上更趋于简单。以对流受热面布置高。但目前国内对塔式炉的研究甚少

3、。热力计来看，塔式炉的受热面均采用水平布置，从而在算作为锅炉计算中最重要的部分，对机组安全运自疏水方面表现出很强的能力。由于受热面均行的保证起到了关键作用。而我国现有的热力顺着炉膛的高度方向布置，所以这种布置方式也计算标准一直以来缺少针对塔式炉这一特殊炉同时减小了受热面的磨损程度口]。型的说明。因此针对大容量塔式锅炉的热力计算方法研究已变得非常迫切。另一方面，为了将设计人员从繁琐的热力计算过程中得到解脱，利用面向对象的设计方法，开发具有一定通用性的锅炉热力计算程序，代替传统的手工或半自动的Excel表格进行热力计算的方法已成为一种

4、趋势口]。使用程序计算也将方便新研究成果的验证，快速的对各种计算方法进行比较。所以，结合热力计算方法的研究并配套开放相应的热力计算程序将极大的促进塔式图1塔式锅炉总体布置锅炉的研究工作进展。1塔式锅炉结构概述2塔式锅炉热力计算探讨塔式炉的布置方案见图1。塔式锅炉通常采2．1炉膛范围界定用单炉膛结构，炉膛通常设置为正方形，炉膛高在进行炉膛热力计算前首先要确定炉膛涵度较Ⅱ型炉来的高。炉膛水冷壁一直向上覆盖盖的范围，即炉膛出口的位置的确定。不同于兀到对流受热面区域。由于烟道不同于Ⅱ型锅炉型锅炉，由于塔式炉炉膛截面积较小。为保证煤需要转折

5、，因此炉膛内没有折焰角设置。炉体顶粉燃尽，其最上层燃烧器到屏底的距离往往比n端有向下的尾部竖井烟道，烟道内没有换热设型炉大，呈现出瘦高型的形状尺寸特征[4]。收稿日期：2Oll一05—14作者简介：赵超(1986一)，男，硕士研究生，主要从事超超临界锅炉热力计算研究。学兔兔www.xuetutu.com8锅炉技术第43卷炉膛范围界定主要受炉膛内部的屏式过热与主受热的换热系数分开进行计算，找出其与主器影响。在我国现行的热力计算标准中规定当受热面换热系数更深层的关系。屏式过热器的横向管间截距大于700mm时，应2．3各经验系数选取将屏

6、式过热器的面积折算加入炉膛受热面积与热力计算中的各种经验系数是左右最终热炉膛一起进行热力计算。但由于锅炉容量的提力计算精度的重要参数。但这些系数的选取往升，目前大容量锅炉的屏式过热器横向截距大多往带有极强的经验性。在受热面计算过程中，热已超过这一数值。加之有学者也分析了屏式过有效系数、灰污系数e、利用系数3个系数对热器与炉膛联合计算时，反应出屏式过热器吸热热力计算精度影响颇大。其中、e受煤质影响因量随炉膛出口烟温提高而减小这样违背实际运素较大，需要结合使用燃料具体进行分析。而利行情况的弊病]。因此，无论从热力计算还是从用系数主要表

7、征的是烟气对受热面冲刷的完塔式锅炉炉膛形状特征角度考虑，都应将炉膛出全程度。在I_I型锅炉中对所处不同位置、不同布口取为燃烧室出口，屏式过热器的底部。根据这置方式的屏式受热面给出了经验性的利用系数样的定义，在进行炉膛热力计算时也不将屏式过选取。图2给出了典型几种布置情况下屏式受热器包括在炉膛范围内，而是将炉膛与屏式过热热面的利用系数取值。器分开进行各自独立的计算。2．2屏区附加受热面的计算分析当屏式过热器与炉膛分开而独立计算后，包覆在屏周围的水冷壁就与屏式过热器本身构成了一个独立的传热区域。在这一区域内，以屏式过热器作为主要的受热

8、面，而将屏周围的水冷壁作为附加受热面来考虑。在现有热力计算标准中实际上对附加受热面的传热量的计算方法并不精细。一般可认为其换热系数即为换热区域内主受热面的换热系图2几种典型屏布置方式下的利用系数值数。在对容量较小的Ⅱ型锅炉进行热力计算时，这种计算方