余热锅炉的热力计算

热力计算的目的

余热锅炉热力计算的目的，在于根据锅炉的给定工作条件，如热气体的组成、性质、流量、进出口参数（温度、压力）、给水温度和蒸气参数等，以选定形式与结构，并确定炉的容量和换热面积以及换热元件的布置和尺寸等。

热力计算是余热锅炉设计的基础，完成了热力计算之后，就为锅炉的流体阻力计算、锅炉水循环计算、构件的强度计算等提供了必要的数据和条件。所以热力计算是设计中的重要组成部分。

热力计算的步骤

物性计算

根据热气体的组成和参数（温度、压力），进行与混合气体有关的物性（如黏度、重度、导热系数、比热容、焓等）计算。计算时应列表，这样做会使其后的计算方便省时，且易于检查错误。

换热量计算

根据热气体的进出口条件，由热平衡计算求出换热量，然后再确定余热锅炉的蒸发量。

选型

根据热气体和蒸气的温度、压力以及热气体的物理、化学性质、选择余热锅炉的形式、结构和材料。

传热面积计算

（1）初步布置换热面、排列管程、画余热锅炉简图。

（2）求平均温度差。

（3）根据经验或者参照同类型余热锅炉的热力计算及运行数据，初估传热系数K，或者在初估管内、管间传热系数及水垢、污垢热阻的基础上，估计总传热K。

（4）根据传热基本方程式初步计算传热面积。

（5）根据余热锅炉简图计算实际传热面积。对于一般余热锅炉，若计算的实际传热面积大于第（4）项初步计算的传热面积10%-20%，则认为所设计的基本尺寸合适，换热面积计算就算完成。如果实际传热面积对于初步计算的传热面积不在上述范围之内，则必须增长或缩短管束，使实际传热面积比计算传热面积大10%-20%。采用增长或缩短管束的办法以增加或缩小换热面积，不会影响上述的管束排列和K值计算，否则，如果采用增加管数的办法，则必须重新排列管束，重新计算上述各项。

5.校核传热危险区域

根据热力计算进行如下校核：

（1）计算余热锅炉管壁温度，安管材最大允许温度进行校核；

（2）计算临界热负荷，校核换热面的热负荷。