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文件名称:南师大锅炉原理课件9-4 炉膛的辐射受热面的热力计算.pptx
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更新时间:2025-06-22
总字数:约2.31千字
文档摘要

炉内传热过程是与炉内燃烧过程和烟气流动过程同时进行的,过程复杂,影响因素众多。

Calculationmethod计算方法:

Theorycalculation理论计算

Approximatecalculation近似计算

Semi-empiricalmethod半经验法:运用相似理论分析,并通过大量试验而得出的半经验公式

假定传热过程和燃烧过程分开,引入经验系数修正

炉内传热忽略

火焰和烟气的辐射传热量按某一平均温度计算

辐射传热和热平衡两个代数方程式;1.Furnaceblackness炉膛黑度al

炉膛内火焰有效辐射换热的假想黑度,描述的是火焰与炉壁之间的辐射换热情况。

由于沾污的水冷壁具有一定的辐射能力,不是绝对的黑体,高温火焰辐射到水冷壁的热量并没有被完全吸收;

炉膛黑度不等于火焰黑度ahy

炉膛黑度取决于火焰黑度和水冷壁的热有效系数

计算前提:

将炉内火焰与水冷壁之间的辐射换热关系,看成灰体包壳空腔与凸形灰体组成的封闭系统的辐射换热关系。

对灰体,吸收率=黑度。;1.Furnaceblackness炉膛黑度al

1)Suspensionfiringfurnace

室燃炉:由传热学知道:;1.Furnaceblackness炉膛黑度

2)Stockerfurnace层燃炉

火焰有辐射,火床也有辐射,认为火床是黑体,考虑火床在向水冷壁辐射过程中,有一部分热量被火焰吸收。

则:

Inwhich:;2.Flameblackness火焰黑度ahy

表示火焰的辐射能力radiationcapacity,燃烧产物不同具有辐射能力的介质和含量不同,火焰辐射不同。

1)Influencefactors影响火焰辐射能力的主要因素:

Mediumconcentration介质浓度

Solidfuel固体燃料

Triatomicgas三原子气体

Ashparticles灰粒子

Cokeparticles焦炭粒子

Liquid,gaseousfuels液体、气体燃料:

Triatomicgas三原子气体

Carbonblackparticles碳黑粒子

Fueltype,combustionmethod,andcombustioncondition燃料的种类、燃烧方法及燃烧工况等。;2.Flameblackness火焰黑度ahy(pp.307)

2)火焰被认为是灰体greybody,burnsolidfuel燃用固体燃料时:

where:

k—flameradiationweakenedcoefficient火焰辐射减弱系数,即火焰中各介质成分的辐射减弱系数代数和,1/m.MPa(pp306,根据公式计算);

p—炉膛压力,MPa,取0.1MPa

s—effectiveradiationthickness有效辐射层厚度,m。

3)Burngaseousorliquidfuels燃用气体或液体燃料;3.Furnaceeffectivereleasingheatandtheorycombustiontemperature炉膛有效放热量Ql和理论燃烧温度Tll

1)Furnaceeffectivereleasingheat炉膛有效放热量Ql

每千克计算燃料所带入炉膛的总热量。

其中:Qk-空气带入炉内的热量:

(1)热空气带入炉内的热量(kJ/kg)hotair

(2)冷空气带入炉内的热量(kJ/kg)coolair;2.Theorycombustiontemperature理论燃烧温度Tll定义:假定1千克计算燃料所带入炉膛的有效热量在绝热条件下加热燃烧产物,而使其所能达到的最高温度。即:

3.Averageheatcapacity烟气平均热容量

、——炉膛出口烟气焓、温度(K)。;4.Furnaceradiationcalculation(以管内工质吸热为准)

1)燃烧产物对辐射受热面的有效辐射量:

2)离开炉膛前燃烧产物的放热量:

;4.Furnaceradiationheattransfercalculation

3)Heatbalanceoffurnace炉膛热平衡:

燃烧产物对辐射受热面的有效辐射量=离开炉膛前燃烧产物的放热量;4.Furnaceradiationheattransfercalculation

研究认为存在下列关系:

C和n是与火焰温度场情况有关的