《联邦德国锅炉性能设计计算方法》求取 ⇩

1．总目录1

2．符号说明和单位2

3．燃烧计算3

4．物性参数5

5．热工和流体技术相似准则6

6．热交换7

7．换热7

8．壁温计算8

9．压力损失8

10．能量和物料平衡9

附录10

热力计算表格10

2．符号说明和单位11

2.1．符号说明11

2.1.1．概述11

2.1.2．应用11

2.1.3．小写拉丁字母11

2.1.4．大写拉丁字母13

2.1.5．小写希腊字母14

2.1.6．大写希腊字母16

2.1.7．下角标——小写拉丁字母16

2.1.8．下角标——大写拉丁字母16

2.1.9．其他下角标17

2.1.10．上角标17

2.2．单位17

2.2.1．概述17

2.2.2．质和量17

2.2.3．力17

2.2.4．质量流量18

2.2.5．体积流量18

2.2.6．质量流量密度18

2.2.7．压力、力学应力、弹性模量18

2.2.8．动力粘度18

2.2.9．运动粘度18

2.2.10．能、热、功18

2.2.11．功率、能流、热流、焓流19

2.2.12．比能、比焓、低位和高位发热量、汽化热19

2.2.13．能流密度、热流密度19

2.2.14．容积热负荷19

2.2.15．温度19

2.2.16．比热容、比气体常数19

2.2.17．换热系数、传热系数19

2.2.18．热导率19

2.2.19．化学单一物质的量20

2.2.20．摩尔质量20

2.2.21．摩尔热容、摩尔气体常数20

2.3．单位表20

2.3.1．概述20

2.3.2．数值表21

2.3.2.1．质量21

2.3.2.2．力22

2.3.2.3．压力、应力、弹性模量23

2.3.2.4．能、热、功23

2.3.2.5．功率、热流、能流23

2.3.2.6．能流密度、热流密度23

2.3.2.7．比焓、低位和高位发热量23

2.3.2.8．热导率（导热系数）28

2.3.2.9．比热容、气体常数28

2.3.2.10．换热系数28

2.3.2.11．动力粘度28

2.3.2.12．运动粘度28

2.3.2.13．温度28

2.3.2.1 4．英制和美制长度单位30

2.3.2.1 5．英制和美制面积单位30

2.3.2.16．英制和美制体积单位30

2.3.2.17．美制干物质（堆料）容积量单位31

2.3.2.18．英制和美制液体容积量单位31

2.3.2.19．英制和美制石油及其衍生物（石油、煤油、汽油等）的容积量单位31

3．燃烧计算32

3.1．概述32

3.2．基本燃烧计算32

3.2.1．基本燃烧方程32

3.2.2．化学计量（或理论）燃烧时的燃料特征参数32

3.2.3．燃烧计算方法36

3.2.3.1．化学计量燃烧36

3.2.3.2．过量空气下的燃烧36

3.2.3.3．燃料和烟气的特征参数36

3.2.4．过量空气下的烟气组成37

3.2.4.1．过量空气下干烟气的组成37

3.2.4.2．过量空气下湿烟气的组成37

3.2.5．普遍适用的燃烧方程38

3.2.6．烟气分析和过量空气系数38

3.2.7．多种燃料同时完全燃烧38

3.2.7.1．质量份额、能量份额和混合燃料的低位发热量38

3.2.7.2．化学计量燃烧时混合燃料的燃烧计算39

3.2.7.3．过量空气下混合燃料的燃烧计算39

3.2.7.4．燃料和烟气的特征参数39

3.2.7.5．湿烟气的组成39

3.2.8．基本燃烧计算示例39

3.2.8.1．已知数据39

3.2.8.2．混合燃料的低位发热量40

3.2.8.3．空气需要量40

3.2.8.4．二氧化碳41

3.2.8.5．二氧化硫41

3.2.8.6．氮（包括氩）41

3.2.8.7．烟气中的氧41

3.2.8.8．水蒸气41

3.2.8.9．干烟气42

3.2.8.10．湿烟气42

3.3．统计燃烧计算43

3.3.1．概述43

3.3.2．燃烧计算公式43

3.3.2.1．统计分析43

3.3.2.2．n＝1时单位燃料量的燃烧用空气量和烟气量43

3.3.2.3．单位燃料量的空气量43

3.3.2.4．考虑空气含湿量时单位燃烧量的空气量和烟气量44

3.3.2.5．烟气特征参数44

3.3.2.6．体积份额和质量份额间的关系44

3.3.2.7．锅炉验收试验（DIN 1942）44

3.3.3．煤的统计燃烧计算44

3.3.3.1．统计分析44

3.3.3.2．n＝1时单位燃料量的空气量和烟气量44

3.3.3.3．单位燃料量的燃烧用空气量45

3.3.3.4．考虑空气含湿量时单位燃料量的空气量和烟气量45

3.3.3.5．烟气特征参数45

3.3.3.6．体积份额和质量份额间的关系45

3.3.3.7．已知水分和灰分时的统计分析45

3.3.4．燃油的统计燃烧计算47

3.3.4.1．统计分析47

3.3.4.2．n＝1时单位燃料量的空气量和烟气量47

3.3.4.3．单位燃料量的燃烧用空气量47

3.3.4.4．考虑空气含湿量时单位燃料量的空气量和烟气量47

3.3.4.5．烟气特征参数48

3.3.4.6．体积份额和质量份额间的关系48

3.3.5．天然气的统计燃烧计算49

3.3.5.1．统计分析49

3.3.5.2．n＝1时单位质量燃料的空气量和烟气量49

3.3.5.3．单位质量燃料的燃烧用空气量49

3.3.5.4．考虑空气含量时单位质量燃料的空气量和烟气量49

3.3.5.5．烟气特征参数50

3.3.5.6．体积份额和质量份额间的关系50

3.3.6．单位体积天然气的统计燃烧计算51

3.3.6.1．统计分析51

3.3.6.2．n＝1时单位体积燃料的空气量和烟气量51

3.3.6.3．单位体积燃料的燃烧用空气量51

3.3.6.4．考虑空气含湿量时单位体积燃料的空气量和烟气量51

3.3.6.5．烟气特征参数52

3.3.6.6．体积份额和质量份额间的关系52

3.3.7．生活垃圾的统计燃烧计算53

3.3.7.1．统计分析53

3.3.7.2．n＝1时单位燃料量的空气量和烟气量53

3.3.7.3．单位燃料量的燃烧用空气量53

3.3.7.4．考虑空气含湿量时单位燃料量的空气量和烟气量53

3.3.7.5．烟气特征参数53

3.3.7.6．体积份和质量份额间的关系54

3.3.8．在已知硫或硫化氢含量时煤、燃料油和天然气的统计分析54

3.3.8.1．煤54

3.3.8.2．燃料油54

3.3.8.3．天然气（Hu、Ho的单位为MJ/kg）54

3.3.8.4．天然气（Hun、HON的单位为MJ/kg）55

3.4．不同燃料的燃料特征参数和烟气特征参数56

3.5．燃烧计算的换算公式57

3.5.1．概述57

3.5.2．气体混合物的气体分析，气体常数、标准状态比容、标准状态密度、摩尔质量、低位发热量和高位发热量的换算57

3.5.3．低位发热量和高位发热量59

3.5.4．原始温度59

3.5.5．固体燃料的低位和高位发热量59

4．物性参数60

4.1 概述60

4.2．气体60

4.2.1．概述60

4.2.2．理想气体的摩尔质量、标准状态密度、气体常数和标准状态体积60

4.2.3．比热容、比焓、比自由焓和比熵60

4.2.4．动力粘度、热导率和普朗特数61

4.2.5．低位发热量63

4.2.6．物性参数表和图63

4.3．混合气体103

4.3.1．概述103

4.3.2．混合气体的摩尔质量、比气体常数和密度103

4.3.3．比热容和比焓103

4.3.4．动力粘度、热导率和普朗特数103

4.3.5．高位和低位发热量103

4.4．干、湿空气，大气氮104

4.4.1．概述104

4.4.2．摩尔质量、比气体常数和标准状态密度105

4.4.3．比热容和比焓105

4.4.4．动力粘度、热导率和普朗特数107

4.4.5．物性参数图和表108

4.4.6．施普龙公式112

4.4.7．空气周围介质状态的近似值113

4.5．烟气113

4.5.1．概述113

4.5.2．摩尔质量、比气体常数和标准状态比容113

4.5.3．比热容和比焓114

4.5.4．动力粘度、热导率和普朗特数114

4.5.5．烟气的h—x图117

4.6．建筑材料和保温材料的物性参数120

5．热工技术和流体技术相似准则122

5.1．雷诺数122

5.2．傅鲁德数122

5.3．普朗特数122

5.4．努塞尔数122

5.5．毕奥数122

5.6．贝克来数123

5.7．格拉晓夫数123

5.8．马赫数123

6．热交换126

6.1．传热126

6.1.1．平壁126

6.1.2．旋转对称壁127

6.1.3．减弱和沾污128

6.1.4．壁温128

6.2．顺流、逆流、叉流129

6.2.1．概述129

6.2.1.1．换热热流计算129

6.2.1.2．换热面积计算130

6.2.2．顺流和逆流130

6.2.2.1．换热热流计算130

6.2.2.2．换热面积计算132

6.2.3．叉流133

6.2.3.1．概述133

6.2.3.2．换热面积计算134

6.2.3.3．换热热流计算134

6.2.3.4．单程叉流135

6.2.3.5．多程交叉逆流135

6.2.3.6．公式图135

6.2.3.6.1．换热热流计算135

6.2.3.6.2．换热面积计算139

7．换热141

7.1．辐射换热141

7.1.1．概述141

7.1.1.1．反射和吸收141

7.1.1.2．黑体141

7.1.1.3．兰贝特定律141

7.1.1.4．灰体141

7.1.1.5．热辐射角系数141

7.1.1.6．辐射层厚度143

7.1.2．燃烧室换热143

7.1.2.1．基本公式143

7.1.2.2．各段的热交换143

7.1.2.3．平均火焰温度146

7.1.2.4．壁面与火焰的吸收和发射146

7.1.2.5．火焰几何形状147

7.1.2.6．绝热燃烧时的焓147

7.1.2.7．应用147

7.1.3．气体辐射换热149

7.1.3.1．基本公式〔7.8.9.10〕149

7.1.3.2．测算换热系数α？的简单方法150

7.2．对流换热158

7.2.1．概述158

7.2.2．单相流动的对流换热158

7.2.2.1．管道和其他通道内的流动158

7.2.2.2．横向掠过光管和光管管束的流动159

7.2.2.3．横向掠过肋片管束的流动164

7.2.3．两相流动中的对流换热173

7.2.3.1．泡态沸腾（在准备中）173

7.2.3.2．膜态沸腾173

7.2.3.3．凝结换热（在准备中）176

8．壁温计算179

8.1．概述（在准备中）179

8.2．恒定温度场179

8.2.1．鳍片管和管-板-管结构内的温度179

9．压力损失188

9.1．单位相流动的压力损失188

9.1.1．概述188

9.1.2．管道和其他通道内的流动188

9.1.2.1．摩擦阻力系数188

9.1.2.2．截面变化时的阻力系数192

9.1.2.3．改变流向时的阻力系数193

9.1.2.4．分叉管的阻力系数194

9.1.2.5．内部构件的阻力系数194

9.1.3．管和管束的绕流196

9.1.3.1．光管的纵向绕流196

9.1.3.2．光管和管束的横向或斜向绕流196

9.1.3.3．加肋管束的横向绕流196

9.2．（原资料缺）202

9.3．轴向流入的分配联箱和轴向流出的汇集联箱的压力损失和流量分配202

9.3.1．概述202

9.3.2．特性系数203

9.3.3．轴向流入的分配联箱和径向流出的汇集联箱203

9.3.4．径向流入的分配联箱和轴向流出的汇集联箱204

9.3.5．U形流向布置的分配联箱和汇集联箱204

9.3.6．Z形流向布置的分配联箱和汇集联箱205

9.3.7．分叉流动系统207

9.4．（原资料缺）210

10．能量平衡和物料平衡211

10.1．概述211

10.2．灰平衡、渣平衡和飞灰平衡211

10.2.1．概述211

10.2.2．总除灰率、除尘效率212

10.2.3．单位质量燃料的炉渣和飞灰质量212

10.3．燃烧物料平衡214

10.4．锅炉尾端处的平衡214

10.4.1．概述214

10.4.2．技术数据和经验数据215

10.4.3．计算方法215

10.5．能量平衡和效率217

10.5.1．概述217

10.5.2．单位质量燃料的输入能量217

10.5.3．单位时间输入能量217

10.5.4．单位质量燃料的能量损失217

10.5.5．单位时间输出能量218

10.5.6．燃料流量218

10.5.7．效率和各单项损失218

10.6．制粉系统煤的干燥219

10.7．炉膛和锅炉受热面的平衡220

10.7.1．炉膛的质量流量平衡220

10.7.2．炉膛内的理论烟气焓220

10.7.3．锅炉受热面的平衡220

附录222

水蒸气h—p图223

水蒸气h—θ图（缺）224

膜态沸腾时最小换热系数的确定224

沸腾危机部位蒸汽含量的确定225

热力计算表格226