锅炉与锅炉房设备7PPT.ppt

锅炉及锅炉房设备.ppt, 02/2010 Page * 第七章 锅炉本体的热力计算 §7.1 炉膛传热过程及计算 §7.2 对流受热面的传热计算 §7.3 对流放热系数 返 回 §7.4 辐射放热系数 §7.5 平均温差 §7.6 对流受热面传热计算方法提要 锅炉热力计算的目的 目的：确定锅炉受热面与燃烧产物和工质参数间的关系； 基础：燃料的燃烧计算和锅炉的热平衡计算； 按受热面性质分为炉膛换热计算和炉膛出口后对流受热面的换热计算； 按计算方法分为设计计算和校核计算。 §7.1 炉膛传热过程及计算 §7.1 炉膛传热过程及计算 第七章 炉膛换热计算的主要任务 （1）设计计算：已知炉膛出口温度，求受热面（数量和布置等） （2）校核计算：已知炉膛内布置的受热面，求出炉膛出口烟气温度。 炉膛出口截面上的平均烟气温度是计算的核心 炉膛内复杂换热过程简化——我国现行工程计算方法 1．将炉膛内燃烧与传热过程分开考虑 2．炉膛内换热以辐射换热方式进行 3．炉内温度看作均匀，火焰辐射按平均火焰温度计算， 4．炉膛受热面及火焰面均按灰体处理。 §7.1 炉膛传热过程及计算 第七章 一、炉膛几何特性尺寸的确定 基本步骤： (1)? 根据锅炉容量、蒸汽参数、燃料特性及燃烧方式，确定B和 (2)? 选定qR、 qv或qf、qv，再确定：R、Vl或F、 Vl及Hl； (3) 最后确定：炉膛宽度和炉膛深度，制定炉膛几何特性尺寸。 1．炉膛容积Vl——炉子火床表面至炉膛出口烟窗间的容积 底部——火床表面 炉膛出口截面——出口烟窗第一排水管中心线所在表面 四周及顶部 2．炉膛周界面积Fl——包围炉膛容积的所有周界封闭面积的总和 火床面积R＋全部水冷壁面积 Fi=bili ＋炉墙面积：前后墙、侧墙、炉顶;???＋ 出口烟窗面积 第七章 §7.1 炉膛传热过程及计算 火焰面具有：平均火焰温度 ，黑度 ，面积 ，炉膛辐射壁面具有：平均壁面温度 ，黑度 ，面积 二、炉膛传热的基本方程及炉膛黑度 简化 §7.1 炉膛传热过程及计算 假设： 炉壁是指水冷壁及其背后的炉墙。假定水冷壁分布均匀，并以整个炉膛看作一个整体；火焰和炉壁是物性均匀的灰体；炉墙又为绝热。 第七章 炉壁的有效辐射Qby： 火焰的有效辐射Qhy： §7.1 炉膛传热过程及计算 火焰与炉壁之间的辐射换热量Qf为 上式联立求解，可得 第七章 水冷壁本身辐射为 §7.1 炉膛传热过程及计算 火焰的本身辐射为 将Qb和Qh的关系式代入式(7-12)，得 上式也可写成 室燃炉炉膛系统黑度 （7－13） 第七章 层燃炉， 炉膛黑度物理意义： 火焰投射黑度，表示火焰与炉壁之间的辐射换热关系 §7.1 炉膛传热过程及计算 三、火焰黑度ahy—表示火焰的辐射能力： 1．影响火焰辐射能力的主要因素： ⑴ 介质浓度： ① 固体燃料：三原子气体、灰粒子、焦炭粒子； ② 液体、气体燃料：三原子气体、碳黑粒子。 第七章 ⑵ 燃料的种类、燃烧方法及燃烧工况等。 由传热学知道，火焰被认为是灰体，则； 式中：k——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； p——炉膛压力，(微负压锅炉： ) δ——有效辐射层厚度， (m) 。 2．固体燃料燃烧时的火焰黑度： 1）三原子气体辐射减弱系数： 第七章 §7.1 炉膛传热过程及计算 三原子气体总容积份额： 2）灰粒子辐射减弱系数： 烟气密度： 烟气中灰粒子平均直径： 层燃炉： ； 灰粒子无因次浓度： 每公斤燃料燃烧生成的烟气重量： 第七章 §7.1 炉膛传热过程及计算 四、炉膛有效放热量与理论燃烧温度 第七章 §7.1 炉膛传热过程及计算 炉膛有效放热量Ql Qk是燃烧需要的空气所带进炉膛的热量，有两种情况： 当燃料燃烧不用预热空气时 理论燃烧温度：假定在绝热情况下将Ql作为烟气的理论焓而得到烟气理论温度，即 当锅炉装有空气预热器向炉内送热空气时 五、火焰平均温度及水冷壁管外积灰层表面温度 第七章 §7.1 炉膛传热过程及计算 Th为实际燃烧工况下的火焰平均温度 n反映了燃烧工