9、炉内辐射传热计算.ppt

二、炉内传热计算公式 辐射传热量 烟气放热量 热平衡：炉内辐射传热量=炉内烟气放热量 第九章 炉内辐射传热计算 三、炉膛出口温度 利用伯劳赫的近似公式表示无量纲火焰温度和炉膛出口温度之间的关系，得到炉膛出口温度计算公式[方法一] 影响炉膛出口烟温的因素 锅炉负荷（燃料量） 燃料特性 过量空气系数 炉膛结构（水冷壁面积） 受热面的灰污 燃烧器及其布置 第九章 炉内辐射传热计算 炉膛有效容积的边界 水冷壁中心线所在的平面； 炉膛出口（烟窗）的平面 ； 冷灰斗高度中心点的平面。 第九章 炉内辐射传热计算 第六节 炉膛水冷壁结构特征 水冷壁面积、炉膛有效容积和辐射层有效厚度 第九章 炉内辐射传热计算 煤粉炉水冷壁热有效系数（表9-3） 炉膛水冷壁面积的平均热有效系数 如果水冷壁各部分污染程度不同（如有卫燃带）（见表9-3） 或水冷壁的角系数不同 炉膛出口烟窗考虑屏的辐射吸收 平均热有效系数 第九章 炉内辐射传热计算 第七节 水冷壁热有效系数 炉内水冷壁的总吸热量 炉内水冷壁单位面积的平均吸热量（即热负荷或热流密度） 炉内热负荷沿炉膛高度、宽度、深度方向是不均匀的。炉内某一区段受热面的吸热量 1、根据试验值或经验数据，确定该区域的热负荷不均匀系数ηi 2、计算该区局部热负荷 3、计算该区域的吸热量 第九章 炉内辐射传热计算 第八节 炉内热负荷的分布规律 水冷壁热负荷分布 图9-8 沿炉膛高度的热负荷分布曲线 实线－无烟煤、贫煤和烟煤；虚线－褐煤 一、苏联1973年炉膛传热计算方法[方法二] 不考虑炉内火焰的辐射能在向水冷壁面传递过程中辐射强度因介质的吸收和散射性能导致的减弱。 采用炉膛黑度（由火焰黑度?1计算）和热有效系数作为计算参数 不单独计算炉膛火焰的平均温度，认为火焰平均温度（以无量纲温度表示）与表征炉膛热负荷的波尔滋曼准则数、炉膛黑度、炉内火焰最高温度位置和无量纲炉膛出口温度等有关。根据试验数据确定炉膛出口温度的计算公式。 第九章 炉内辐射传热计算 第九节 基于苏联1973年炉膛传热计算框架的方法 * 辐射传热量 烟气放热量 热平衡：炉内辐射传热量=炉内烟气放热量 根据试验数据的整理，得到炉内辐射传热的准则方程式 第九章 炉内辐射传热计算 * 炉内介质温度分布系数M 考虑炉内火焰最高温度相对位置的参数 影响因素 燃烧器的位置（及摆动角度） 燃料性质 燃烧方式 计算公式 xb由式（9-38）、（9-39）计算 第九章 炉内辐射传热计算 * 二、基于前苏联1973年炉膛传热计算框架的方法[方法三] 通过对炉膛的火焰黑度进行修正，以考虑辐射沿射线行程的减弱 炉膛出口温度计算公式仍保持1973年方法[方法二]的形式 第九章 炉内辐射传热计算 炉膛传热计算的基本步骤 已知：炉膛结构尺寸。求：炉膛的出口烟温 计算过程： 1.由燃料计算求得烟气特性表和焓温表，由热平衡计算得到计算燃料量Bcal和保热系数?。 2.求炉膛受热面积F、炉膛的有效容积Vf、燃烧器的相对高度xB和有效辐射层厚度S。 3.根据水冷壁的结构、燃料性质、燃烧方式求热有效系数ψav 。 4.根据燃烧器结构特性求xb[方法一]，或根据燃料特性和燃烧器结构求炉内介质的温度分布系数M[方法二、三]。 炉膛传热计算的基本步骤 5.求随同1kg燃料带入炉内的有效热量Qfef和理论燃烧温度Tth.。 6.假设炉膛出口烟温Tf〃，由焓温表查的烟气焓。 7.求平均热容。 8.求三原子气体的辐射减弱系数kgr、灰粒辐射减弱系数kash?ash、焦炭颗粒辐射减弱系数kcok?cok。 9.求炉内介质的辐射减弱系数ka。 10.求火焰黑度?1[方法二]或综合火焰黑度?1[方法一、三] 。 11.求炉膛黑度?f[方法二]或?fsyn[方法一、三]。 12.计算炉膛出口烟温Tf〃。 13.若计算与假定值之差小于100℃，则计算结果符合要求，否则从第6步重新假设计算。 物体的自身辐射和有效辐射 炉膛火焰对水冷壁受热面的传热公式 理论燃烧温度及其计算。 煤粉火焰的辐射吸收减弱系数、火焰黑度（火焰综合黑度）及其计算。 炉膛黑度 水冷壁热有效系数？ 炉膛出口温度的计算方法（三个公式） 本章小结 L/O/G/O 第九章 炉内辐射传热计算 第九章 炉内辐射传热计算 第一节 炉内辐射传热的基本概念 一、物体的辐射 物体的自身辐射是指单位面积该物体在半球形范围内向各个方向所发射的各种波长能量的总和。对于黑体和灰体 T、?——温度和黑度 气体辐射 透热气体：无发射和吸收辐射能能力的气体 空气、H2、O2、N2 等 吸收性气体：有发射和吸收辐射能力的气