·研究与开发·

Q=（I'+I″）V

式中

（标态）

余热锅炉水平管束的设计与计算

kcal/h（kW）

（1）

7

式中ρd为导热油重度，与温度有关，取进出口平均kg/m3；Cp及ρd值可自有关手册查取

。值，

I'———余热锅炉入口烟气的热焓，kcal/m3I″———余热锅炉出口烟气热焓V———烟气量，m3/h（标态）

I'=Cp·'kcal/h

（2）

式中

Cp———烟气的定压比热，kcal/（m3·k）（标

态）——入口烟气温度，℃'—

Cp值是按不同烟气成分计算而得，对不同温度也

Cp有差别。例如天然气燃机的排烟温度在400℃时，=0．323kcal/（m3·k）（标态），Cp=而在200℃时，0．3271kcal/（m3·k）（标态）。为此应先按烟气成

分计算出不同温度下的Cp值或列出温焓表。

余热锅炉的出口烟气温度也决定可利用热量Q，但也受到所选用工质参数及烟气的露点温度的限制。余热锅炉出口处烟气温度与工质入口温度之间的温差（″－t'）称为节点温度（差）。（″－t'）太小则受热面过大，即使采用扩展受热面（如螺旋肋片管等），金属耗量也过多，经济上不合算。一般地采用螺旋肋片管时，可取（″－t）＞25～30℃；采用

则（″－t）＞50～100℃为宜。化石燃料燃光管时，

烧后烟气的露点与燃料中含硫量有关，可以计算确

定，当烟气温度低于露点时，就会在受热面管子上结使金属很快腐蚀。一般燃用油气的燃烧产物其露，

露点在110～120℃，为安全起见，余热锅炉排烟温度应在175～150℃，对于105℃给水进入锅炉时尚有40℃以上的温差，既可防止结露又有足够的热量利用空间。

对于一般余热锅炉当不同入口烟温'下每1万m3/h（标态）的烟量可产生不同参数下的蒸汽量D可以自图1估算。图1所示特性是按排烟″在170～175℃下可用热量作出的。对于其他介质也可按图1的蒸发量D及参数在给水温度约104℃下的供热量Q进行估算其可用热量。例如对于导热油作为介质时，其导热油流量Gd为：

Q

Gd=kg/h

Cp（t″－t'）式中

℃

t″－t'———导热油出口和进口间温差，℃30℃两种。一般t″－t'有20℃、

g

m3/h导热油的容积流量Vdr=ρd

曲线12345

入口烟温θ'/℃

p/MPa0．691．281．572．453．82

Tgr/℃164300350400450

43

（例：θ'=700℃，每10m/h（标态）烟气可产生3．02t/h按

350℃的蒸汽）照No．3曲线1．57MPa、

图1

43

每10m/h（标态）烟气产气量估算图

2受热面的计算

锅炉热功率确定后就可以开展受热面的布置及计算。这时首先要确定受热面的管径d×δ，并列管数n，以及受热面大小H。

对于水平布置的对流管束推荐采用38×4、42×4和51×4的管子，对错列布置的蛇形管，管子的弯曲半径一般取R/d=1．5～2．0。

并列管数量n，要根据管内流速w来选取，对于省煤器受热面w应取0．8～1．0m/s，对导热油可取2．0～2．5m/s。可由式（4）确定：

FVn==

fw×0．785×d2

n×3600式中

V———介质容积流量，m3/hF———介质总流通面积，m2；f———单管的流通面积，m2dn———管子内径，m

对于蒸发受热面，管子内流速应通过水动力计算

来确定。设计布置时，可按已确定蒸发量D（t/h），假用式G0=KD（kg/h）计算设循环倍率K为8～10时，所得的循环流量，初步选取循环流速w0=0.6÷1．0m/s来确定并列管子数量n，其计算公式为：

（4）

（3）

Cp———导热油进出口平均定压比热，kcal/kg