鍋爐的熱力計算是鍋爐性能設(shè)計的重要內(nèi)容。熱力計算的準確性即受熱面的數(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用。但是，在其設(shè)計過程中?主要采用國外引進或前蘇聯(lián)的標準計算方法，并借助設(shè)計人員的長期設(shè)計經(jīng)驗或?qū)τ谝欢ńY(jié)構(gòu)的翅片管束的?；囼灲Y(jié)果。目前，國內(nèi)尚無成熟、規(guī)范的各種翅片管束標準計算方法。
對于聯(lián)合循環(huán)余熱鍋爐螺旋翅片管的傳熱計算也是如此。 在國外引進或前蘇聯(lián)的標準計算方法中，雖有關(guān)于螺旋翅片管束的傳熱及阻力計算方法，但具體應用上有局限性。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氣輪機排氣的污染特性對傳熱計算的影響。
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)計中對于翅片管和受熱面結(jié)構(gòu)與布置的進一步優(yōu)化以及翅片管束的國產(chǎn)化，一定程度上影響了余熱鍋爐的性能與成本。
此外，當燃氣輪機排氣通過螺旋翅片管向管內(nèi)蒸汽傳熱時，盡管螺旋翅片管強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)計時翅片高度不合理，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，從而導致翅片因超溫燒毀，影響余熱鍋爐的運行可靠性。 綜上所述，必須對不同結(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)計提供設(shè)計計算方法。
