一、概述

（一）绪言

（二）基本术语

1.1锅炉的循环方式

1.2锅炉的水力系统

1.3循环回路

1.4管屏（管束）

1.5管屏内的区段

1.6流程及管圈

1.7辐射区

1.8水动力特性

1.9综合性水动力特性曲线

二、管内压降的基本计算方法

（一）管内压降的计算

2.1管内总压降的计算

（二）特性参数

2.2重量流速的计算

2.3水的流速计算

2.4循环流速的计算

2.5蒸汽折算速度的计算

2.6水折算速度的计算

2.7重量含汽率（干度）的计算

2.8平均重量含汽率计算

2.9汽水混合物流速的计算

2.10容积含汽率的计算

（三）截面含汽率的计算

2.11截面含汽率的关系式

2.12垂直上升流动时截面含汽率的计算

2.13倾斜管内流动时截面含汽率的计算

2.14下降流动时界限容积含汽率的计算

2.15容积含汽率β≤β时，下降流动截面含汽率的计算

2.16容积含汽率β＞β时，下降流动截面含汽率的计算

（四）重位压差和加速压降的计算

2.17重位压差的计算

2.18加速压降的计算

（五）摩擦阻力损失的计算

2.19单相流体的摩擦阻力损失计算

2.20汽水混合物的摩擦阻力损失计算

2.21每米摩擦阻力系数的计算

2.22摩擦阻力损失校正系数的计算

2.23摩擦阻力损失校正系数的线算图求法

（六）单相流体局部阻力损失的计算

2.24.单相流体局部阻力损失的基本公式

2.25由锅筒进入管子的入口阻力系数

2.26由集箱进入管子的入口阻力系数

2.27管子出口阻力系数

2.28节流圈的阻力系数

2.29多孔板的阻力系数

2.30弯头的阻力系数

2.31三通的阻力系数

2.32阀门的阻力系数

2.33管子断面突然扩大和突然缩小时的阻力系数

2.34管子断面逐渐扩大和逐渐缩小时的阻力系数

2.35低循环倍率锅炉混合器的阻力系数

2.36低循环倍率锅炉过滤器的阻力系数

2.37环形转弯180°的阻力系数

2.38纵向冲刷光滑管束的阻力系数

2.39横向冲刷光滑管束的阻力系数

2.40集箱的阻力系数

2.41带夹套汇流集箱的阻力系数

2.42喷头式喷咀的阻力系数

2.43多孔管式喷咀的阻力系数

2.44旋蜗式喷咀的阻力系数

2.45螺旋管的阻力系数

2.46内螺纹管的阻力系数

2.47纵向内肋片管的阻力系数

（七）双相流体的局部阻力损失计算

2.48汽水混合物局部阻力损失的基本计算式

2.49 管子出口阻力系数

2.50管子入口阻力系数

2.51弯头的阻力系数

2.52三通、闸阀和截止阀的阻力系数

2.53对称U型汇流三通的阻力系数

2.54螺旋管的阻力系数

2.55内螺纹管的阻力系数

2.56内置式旋风分离器的阻力系数

2.57外置式旋风分离器的阻力系数

2.58钢丝网分离器的阻力系数

三、锅炉受热管的温度工况

（一）概述

3.1锅炉受热管金属的工作条件

3.2水冷壁管的传热恶化

3.3热偏差

3.4容许热偏差

（二）水冷壁管壁温的计算

3.5计算对象

3.6管子正面内壁和外壁温度的计算

3.7鳍根与鳍端温度的计算

3.8壁温计算点管内介质温度的确定

（三）炉膛局部热负荷的计算

3.9炉膛局部热负荷分配的不均匀性

3.10炉膛壁面局部热负荷的计算

3.11双面露光受热面的热负荷分配

3.12炉内最高热负荷的位置

（四）管子内壁与介质间的放热系数

3.13欠热水在管内流动时的放热系数

3.14蒸汽（临界压力以下）在管内流动时的放热系数

3.15超临界压力介质在管内流动时的放热系数

3.16沸腾水在管内流动时的放热系数

（五）蒸发管内传热恶化工况的计算

3.17蒸发管内的传热恶化

3.18亚临界压力以下（P≤200kgf/cm 2）大直径（dn≥15mm）水冷壁管内传热恶化工况的计算

3.19亚临界压力（P≥185kgf/cm2）小直径（dn≤15mm）垂直膜式水冷壁管内传热恶化工况的计算

（六）四头内螺纹管传热工况的计算

3.20适用范围

3.21四头内螺纹管的工况参数

3.22产生传热恶化时的重量含汽率

（七）校验管壁温度工况的一些推荐

3.23炉膛壁面局部热负荷的极限值

3.24防止水平管内汽水分层的最低重量流速

3.25不需进行壁温校验的条件

3.26膜式水冷壁相邻管间工质的温差

3.27扰流子的应用

四、自然循环锅炉的水循环计算

（一）概述

4.1水循环计算的目的

4.2自然循环的特性及影响循环可靠性的因素

（二）循环特性的计算

4.3水循环计算的内容和范围

4.4原始数据的确定

4.5压差的计算

4.6循环工作点的确定

4.7热水段高度的计算

4.8锅水欠焓的计算

4.9上升管含汽段高度的计算

4.10上升管热水段及含汽段长度的计算

4.11上升管各区段蒸发量的计算

4.12上升管汽水混合物平均重度的计算

4.13上升管阻力损失的计算

4.14上升管压差的计算

4.15汽水引出管压差的计算

4.16汽水分离设备阻力损失的计算

4.17下降管阻力损失的计算

4.18折算总阻力系数的计算

4.19循环倍率的计算

4.20外置式分离器的计算

（三）循环停滞、倒流及自由水面的校验

4.21检查范围

4.22不出现循环停滞的条件

4.23停滞压差的计算

4.24停滞截面含汽率的计算

4.25不出现自由水面的校验

4.26不出现循环倒流的校验

4.27倒流时最小折算蒸汽流速的计算

4.28倒流最大压差的计算求法

（四）界限循环倍率及传热恶化的校验

4.29循环倍率的选取

4.30传热恶化的校验

（五）锅筒内水室凝汽、下降管带汽及汽化

4.31锅筒内水室凝汽

4.32下降管带汽及汽化

4.33旋涡斗的防止

4.34下降管受热的汽化

（六）水循环计算中的若干规定

4.35上升管区段的划分和结构尺寸的确定

4.36下降管和引入管结构尺寸的确定

4.37汽水引出管结构尺寸的确定

4.38汽水混合物提升高度的确定

4.39炉膛各回路吸热量的分配

（七）结构设计推荐

4.40结构设计推荐原则

4.41上升管的结构设计

4.42上升管单位截面积蒸发量

4.43上升管入口平均循环水速

4.44下降管和引入管的结构设计

4.45下降管入口水速的选取

4.46汽水引出管的结构设计

4.47再循环管的结构设计

4.48集箱的结构设计

4.49锅筒及其内部装置的结构设计

4.50外置式分离器的结构设计

4.51特殊回路的结构

五、直流锅炉的水动力计算

（一）概述

5.1直流锅炉水动力特点

5.2直流锅炉水动力计算的任务

5.3影响直流锅炉蒸发受热面水动力可靠性的因素

5.4计算范围

（二）锅炉的整体阻力计算

5.5直流锅炉的整体阻力计算

5.6并联管组的阻力计算

5.7低负荷时整体阻力计算

（三）直流锅炉的可靠性校验

5.8双相流体热偏差的计算

5.9管间脉动的校验

5.10屏间脉动的校验

5.11停滞的校验

5.12停滞压差的计算

5.13多回程垂直管屏停滞的校验

5.14多值性的校验

5.15特殊型式管屏多值性的校验

5.16双相流体分配的校验

5.17汽水分层的校验

5.18流量分配的计算

（四）直流锅炉设计结构的推荐

5.19节流圈的选取

5.20防止脉动的措施

5.21管屏的焓增

5.22双相管道的连接

六、辅助循环锅炉的水动力计算

（一）概述

6.1辅助循环的类型

6.2辅助循环锅炉的特点

6.3辅助循环锅炉的水动力计算任务

（二）循环回路压降的计算

6.4循环回路的压降

6.5重位压差的计算

（三）循环回路的结构数据和特性参数的选取

6.6原始数据

6.7循环倍率的选取

6.8蒸发管重量流速的选取

6.9蒸发管和汽水引出管内径的选取

6.10循环泵吸水管和压水管流速的选取

6.11循环泵的选取

（四）强制循环和低循环倍率锅炉的水动力计算

6.12设计计算

6.13校验计算

6.14回路流量分配的计算

6.15节流圈的计算

6.16蒸发管出，入口集箱压力的计算

6.17蒸发管产汽量的计算

6.18蒸发管开始沸腾点高度的计算

（五）复合循环锅炉的水动力计算

6.19计算范围

6.20并联复合循环的水动力设计计算

6.21串联复合循环的水动力设计计算

（六）辅助循环锅炉工作可靠性的校验

6.22工作可靠性指标

6.23蒸发管的管壁温度校验

6.24循环泵不汽化的校验

七、单相流体部件的水动力计算

（一）概述

7.1单相流体部件的水动力特点

7.2单相流体部件水动力计算的任务

（二）流量分布不均匀性

7.3流量不均匀性的含义

7.4沿集箱长度上的静压分布

7.5管组中并联各排管子的阻力系数相同时的平均、最大和最小流量管位置

7.6管组中并联各排管子的阻力系数相同时的最小流量不均匀系数计算公式

7.7管组中并联各排管子的阻力系数相同时的某排管子流量不均匀系数计算公式

7.8管组中并联各排管子的阻力系数相同时的最小和最大流量不均匀系数求法

7.9管组流量分布的计算

7.10各管排流量系数相同的并联管组流量分布计算

7.11各管流量系数有显著差异的并联管组流量分布计算

7.12按所需的流量分布对节流件的计算

7.13计入重位压差时流量分布的计算

（三）对流烟道的热负荷不均匀性

7.14沿对流烟道宽度热负荷不均匀系数的分布函数

7.15管组中各排管子热负荷不均匀系数的计算

7.16由11排管子组成的管组中各排管子的热负荷不均匀系数

（四）热偏差的计算

7.17热偏差计算的基本公式

7.18不计算流量分布时的热偏差计算

7.19管组各排管子出口介质焓及温度的计算

（五）单相流体部件的压降计算

7.20计算目的

7.21计算范围

7.22基本计算公式和计算步骤

（六）单相流体并联管组的设计建议

7.23重量流速的选择

7.24减小热偏差应考虑的基本原则

7.25减小热偏差的措施

（七）喷水减温器的水动力计算

7.26管路式喷水减温器的阻力计算

7.27夹套式喷水减温器的阻力计算

7.28夹套式喷水减温器沿集箱长度（蒸汽引入管间总长度）上的静压分布

7.29喷水减温器喷咀振动校验

7.30喷水调节阀的水动力计算

7.31减温器设计数据的推荐

八、水动力计算的电子计算机方法

（一）概述

8.1电子计算机方法的任务

8.2基本步骤

（二）数学模型和求解方法

8.3数学模型

8.4数学模型的用法

8.5非线性方程和非线性方程组的求解方法

（三）水和水蒸汽物理参数的拟合公式

8.6线算图和表格数据的公式化

8.7比容和重度的拟合公式

8.8饱和焓和汽化潜热的拟合公式

8.9饱和水运动粘度系数的拟合公式

8.10饱和水表面张力系数的拟合公式

（四）计算程序的编制

8.11输入数据的处理

8.12程序的分块组合法

8.13管子压降计算程序的编制

8.14计算的主程序

8.15计算结果的输出

（五）各种循环方式的水动力计算方法

8.16自然循环的计算方法

8.17辅助循环的计算方法

8.18直流锅炉的计算方法

8.19过热器的计算方法

附加说明

附录1汽水混合物实际平均重度的简化计算

附录2常用鳍片管的壁温计算图线

附录3自然循环锅炉水循环计算的简捷方法

附录4用动态蓄质量系数校验脉动的方法

附录5手算水动力计算例题

（一）自然循环锅炉的计算例题

（1）DG—670/140—2型锅炉侧水冷壁的水循环计算

（2）DG—670/140—2型锅炉的侧水冷壁传热恶化的校核计算

（3）DG—670/140—2型锅炉侧中回路水循环的特性简化计算

（4）HG—75/39—6型锅炉前侧回路的停滞和倒流的校验

（二）再热器的热偏差计算

附录6电子计算机方法的水动力计算例题

（一）自然循环锅炉计算例题

（二）过热器热偏差计算例题

水和水蒸汽热力学特性表

线算图

2—1汽水混合物容积含汽率β和重量含汽率X关系

2—2汽水混合物垂直上升流动时的截面含汽率

2—3倾角校正系数Ka

2—4垂直下降流动时求β*及w02/gdn图

2—5垂直下降流动时求C值图（β≤β*）

2—6垂直下降流动时求C’（值图β＞β*）

2—7超临界压力下的平均比容值v

2—8锅炉用管子的每米摩擦阻力系数

2—9不受热管的摩擦阻力损失校正系数？

2—10受热管摩擦阻力损失校正系数？

2—11管端节流圈的阻力系数

2—12管中节流圈的阻力系数

2—13多孔板的阻力系数

2—14转弯阻力系数

2—15分流局部阻力系数

2—16汇流局部阻力系数

2—17对称汇流三通的阻力系数

2—18断面突变时的阻力系数

2—19扩散管的扩散系数

2—20旋蜗式喷咀阻力系数

2—21螺旋管的系数Clx

2—22双相流体三通、闸阀和截止阀的Cjb值

3—1光管管子正面平均均流系数J和正面内壁均流系数JN

3—2鳍片管管子正面内壁均流系数JM和正面平均均流系数J

3—3各种钢材导热系数λ

3—4鳍根平均热负荷与管子正面外壁热负荷的比值K

3—5鳍片部分内壁均流系数JN1、JN2

3—6鳍片部分平均均流系数J1、J2

3—7 （a）计算梯形鳍片膜式水冷壁管鳍端与鳍根中点温度差tqd —tqg的简化线算图（s1/s2=0.7）

3—7 （b）计算矩形鳍片膜式水冷壁管鳍端与鳍根中点温度差tqd—tqg的简化线算图

3—8前后墙布置燃烧器的大容量油炉的ηhr值

3—9前墙布置燃烧器的燃油及天然气锅炉的ηhr值

3—10四角布置燃烧器液态排渣煤粉炉的ηhr值

3—11前墙布置燃烧器固态排渣煤粉炉的ηhr值

3—12四角布置燃烧器固态排渣煤粉炉的ηhr值

3—13燃烧器前墙布置的燃油锅炉ηhr值

3—14燃烧器前后墙布置的燃油锅炉ηhr值

3—15四角布置燃烧器液态排渣煤粉炉的ηhr值

3—16前墙布置燃烧器固态排渣煤粉炉两侧墙的ηhr值

3—17前墙布置燃烧器固态排渣煤粉炉前后墙的ηhr值

3—18 四角布置燃烧器固态排渣煤粉炉的ηhr值

3—19欠热水在纵向冲刷时的对流放热系数

3—20确定欠热水管内放热系数的线图

3—21确定欠热水Pr0.8的线图

3—22临界压力以下过热蒸汽管内流动时的对流放热系数

3—23超临界压力下大比热区域内的放热系数

3—24确定修正系数B、C、D的线图

3—25沸腾水管内流动时的放热系数

3—26传热恶化时临界含汽率的划分范围

3—27管径为20mm时的临界含汽率

3—28（a）管径修正系数Cd

3—28（b）热负荷修正系数Cq

3—29沿周界均匀受热垂直管内传热恶化时的最小放热系数

3—30亚临界压力膜式水冷壁管内传热恶化的Xlj值

3—31垂直管内传热恶化时最大壁温处的蒸汽含量

3—32垂直管内传热恶化时内壁与工质的最大温差

3—33公式（3—30）中的压力修正系数C值

3—34四头内螺纹管内传热恶化时（X=0.9＞Xnl）壁温升高值△tn1

3—35四头内螺纹管开始传热恶化时的重量含汽率

4—1决定倒流比压差Σ△Pbd的线算图

4—1（续）决定倒流比压差Σ△Pbd的线算图

4—2决定折算蒸汽流速静压修正量△w”o的线算图

4—2（续）决定折算蒸汽流速静压修正量△w”o的线算图

4—3锅筒水室凝汽率的影响

4—4对流管束的角系数

5—1比容v1线算图

5—2比容v*2线算图

5—3比容v2线算图

5—4比容v3线算图

5—5流量不均匀系数η1线算图

5—6决定Cp与[（γw） p=100]*的线算图

5—7决定系数C的线算图

5—8水平管水动力单值性条件线算图

5—9垂直向上流动管屏水动力单值性条件线算图

5—10分配集箱轴向临界流速

7—1集箱动压比ε

7—2集箱摩阻系数比σ

7—3 U型布置的线算图

7—4 Z型布置的线算图

7—5 L型布置的线算图

7—6倒L型布置的线算图

7—7 J型布置的线算图

7—8倒J型布置的线算图