鍋爐的熱力計(jì)算是鍋爐性能設(shè)計(jì)的重要內(nèi)容。熱力計(jì)算的準(zhǔn)確性即受熱面的數(shù)量是保證余熱鍋爐出力、參數(shù)、熱效率及成本的根本。
不同型式的螺旋翅片管：如螺旋翅片、H形或碟形翅片等?雖然已在常規(guī)電站鍋爐、循環(huán)流化床鍋爐和冶金、化工、建材等行業(yè)的余熱鍋爐中也有著廣闊的應(yīng)用。但是，在其設(shè)計(jì)過程中?主要采用國(guó)外引進(jìn)或前蘇聯(lián)的標(biāo)準(zhǔn)計(jì)算方法，并借助設(shè)計(jì)人員的長(zhǎng)期設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)或?qū)τ谝欢ńY(jié)構(gòu)的翅片管束的模化試驗(yàn)結(jié)果。目前，國(guó)內(nèi)尚無成熟、規(guī)范的各種翅片管束標(biāo)準(zhǔn)計(jì)算方法。
對(duì)于聯(lián)合循環(huán)余熱鍋爐螺旋翅片管的傳熱計(jì)算也是如此。 在國(guó)外引進(jìn)或前蘇聯(lián)的標(biāo)準(zhǔn)計(jì)算方法中，雖有關(guān)于螺旋翅片管束的傳熱及阻力計(jì)算方法，但具體應(yīng)用上有局限性。一方面是結(jié)構(gòu)參數(shù)上，如管束間距、翅片規(guī)格等。另一方面是未能充分反映燃?xì)廨啓C(jī)排氣的污染特性對(duì)傳熱計(jì)算的影響。
此外，螺旋翅片管的傳熱特性尚與翅片的焊接方法及焊著率有關(guān)，而國(guó)內(nèi)外的翅片管焊接工藝不可避免地存在著一定的差異。上述因素限制了鍋爐制造廠在聯(lián)合循環(huán)余熱鍋爐及其它余熱鍋爐的翅片管受熱面設(shè)計(jì)中對(duì)于翅片管和受熱面結(jié)構(gòu)與布置的進(jìn)一步優(yōu)化以及翅片管束的國(guó)產(chǎn)化，一定程度上影響了余熱鍋爐的性能與成本。
此外，當(dāng)燃?xì)廨啓C(jī)排氣通過螺旋翅片管向管內(nèi)蒸汽傳熱時(shí)，盡管螺旋翅片管強(qiáng)化了受熱面的傳熱能力，但也使管外翅片工作在惡劣的高溫環(huán)境中，使得管外螺旋翅片的溫度往往較高，可能超過材料所允許的耐溫極限，造成翅片被燒壞。對(duì)余熱鍋爐而言，其高壓過熱器與再熱器受熱面因管外煙氣和管內(nèi)工質(zhì)溫度均較高?如設(shè)計(jì)時(shí)翅片高度不合理，則螺旋翅片最外端的溫度，通常稱為翅端溫度，可能超過翅片材料的允許溫度，從而導(dǎo)致翅片因超溫?zé)龤?，影響余熱鍋爐的運(yùn)行可靠性。 綜上所述，必須對(duì)不同結(jié)構(gòu)的翅片管及翅片管受熱面的傳熱與阻力特性、螺旋翅片的溫度分布等進(jìn)行研究，為翅片管的結(jié)構(gòu)優(yōu)化以及翅片管受熱面的優(yōu)化設(shè)計(jì)提供設(shè)計(jì)計(jì)算方法。
