联邦德国锅炉性能设计计算方法PDF电子书下载

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