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文檔簡(jiǎn)介
1、爐膛熱力計(jì)算 爐內(nèi)換熱的計(jì)算方法是用來(lái)計(jì)算單爐膛和半開(kāi)式爐膛的換熱。其本質(zhì)是以能量方程和輻射能傳遞方程導(dǎo)出的準(zhǔn)則為基礎(chǔ),用相似理論方法整理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),建立出爐膛出口煙溫的直接計(jì)算式。1.1 計(jì)算流程控制1.2 相關(guān)的公式爐膛計(jì)算的重點(diǎn)就是爐膛出口煙溫的準(zhǔn)則方程:根據(jù)準(zhǔn)則方程得到的爐膛出口煙溫計(jì)算式是:爐膛計(jì)算的進(jìn)行都是基于這個(gè)計(jì)算式進(jìn)行。其中1.2.1 -是絕熱燃燒溫度,根據(jù)1kg燃料送入爐內(nèi)的熱量來(lái)決定,計(jì)算出后由煙氣性質(zhì)計(jì)算(即手工計(jì)算的溫焓表)計(jì)算出響應(yīng)的煙氣溫度。,如果有再循環(huán)煙氣,要考慮再循環(huán)煙氣帶入爐膛的熱量。是固體(液體)燃料工作基低位發(fā)熱量,,氣體燃料的干燥基低位發(fā)熱量,。 -
2、化學(xué)未完全燃燒熱損失,來(lái)自熱平衡計(jì)算; - 機(jī)械未完全燃燒熱損失,來(lái)自熱平衡計(jì)算; - 排渣和冷卻水熱損失,來(lái)自熱平衡計(jì)算- 空氣帶入爐內(nèi)的熱量,其中,- 爐膛出口過(guò)量空氣系數(shù); - 爐膛漏風(fēng)系數(shù);- 制粉系統(tǒng)漏風(fēng)系數(shù); - 再循環(huán)煙氣抽取點(diǎn)處過(guò)量空氣系數(shù); - 再循環(huán)系數(shù)。一般情況下沒(méi)有煙氣再循環(huán)的時(shí)候不考慮最后一項(xiàng)。 - 空預(yù)器出口空氣溫度下的理論空氣焓,也就是熱空氣焓。 - 漏風(fēng)焓。1.2.2 M是表示沿爐膛高度方向溫度最大值相對(duì)位置對(duì)爐內(nèi)換熱的影響,即沿爐膛高度方向溫度場(chǎng)不等溫性對(duì)爐內(nèi)換熱的影響。對(duì)于室燃爐 對(duì)于層燃爐 ,是燃料層面積與爐墻面積的比值。是系數(shù),根據(jù)燃燒室的形態(tài)不同取不同
3、的數(shù)值。對(duì)于固態(tài)排渣煤粉爐: 燃燒器切向和對(duì)沖布置的時(shí)候, 燃燒器單面前墻布置的時(shí)候, 對(duì)于液態(tài)排渣煤粉爐 層燃爐 對(duì)于裝有擺動(dòng)式燃燒器的爐膛,燃燒器向下或者向上每擺動(dòng)10°,相應(yīng)地增加或者減少0.01當(dāng)固體燃料與重油或者氣態(tài)燃料混燒時(shí),系數(shù)按固體燃料值進(jìn)行計(jì)算。1.2.3 (布格爾準(zhǔn)則有效值) - 吸收特性準(zhǔn)則(即布格爾準(zhǔn)則)是燃燒產(chǎn)物的基本輻射特性的表征。- 爐內(nèi)介質(zhì)的吸收系數(shù)(輻射減弱系數(shù)),。按爐膛出口煙溫和煙氣組成來(lái)計(jì)算,考慮三原子氣體、炭黑、飛灰和焦炭粒子的輻射; - 爐膛內(nèi)的壓力,MPa,這是一個(gè)需要用戶(hù)輸入的數(shù)據(jù)。 - 有效輻射層厚度,m。 三原子氣體輻射減弱系數(shù) -
4、 煙氣中三原子氣體的總?cè)莘e份額,來(lái)自于煙氣性質(zhì)計(jì)算; - 煙氣中水蒸汽容積份額,來(lái)自于煙氣性質(zhì)計(jì)算; - 爐膛內(nèi)的壓力,MPa,這是一個(gè)需要用戶(hù)輸入的數(shù)據(jù); - 有效輻射層厚度,m; - 爐膛出口煙氣溫度,K;炭黑粒子輻射減弱系數(shù) - 爐膛出口過(guò)量空氣系數(shù);- 燃料應(yīng)用基碳?xì)浔龋? 爐膛出口煙氣溫度,K;灰粒子輻射減弱系數(shù) - 煙氣飛灰份額,來(lái)自于煙氣性質(zhì)計(jì)算;- 爐膛出口煙氣溫度,K; - 有效輻射層厚度,m; - 系數(shù),根據(jù)燃料種類(lèi)選取燃料種類(lèi)無(wú)煙煤屑1.00煙煤、貧煤0.80褐煤0.75頁(yè)巖0.75鏟采泥煤0.60液態(tài)排渣爐的值都在表中值上加0.10。這個(gè)表中所列的燃料種類(lèi)都是俄羅斯的煤
5、,是否使用于我國(guó)煤種,有待證明。焦炭粒子輻射減弱系數(shù) 根據(jù)燃料種類(lèi)按下表選取。燃料種類(lèi) 無(wú)煙煤屑、貧煤0.25煙煤0.20褐煤、頁(yè)巖、鏟采泥煤0.10燃用重油或者氣體燃料時(shí),基本的輻射組分是三原子氣體以及懸浮在氣流內(nèi)的碳黑粒子,考慮到發(fā)光火焰(碳黑粒子)對(duì)爐膛的充滿(mǎn)度,爐內(nèi)介質(zhì)的輻射減弱系數(shù)可以用下式計(jì)算: 燃用天然氣時(shí)=0.1,在氣密式鍋爐內(nèi)燃用重油=0.3,非氣密鍋爐內(nèi)燃用重油=0.6。高爐煤氣=0。燃用固體燃料時(shí),基本的輻射組分是三原子氣體、灰粒子和焦炭粒子。因此爐內(nèi)介質(zhì)的輻射減弱系數(shù)是: 對(duì)于層燃爐=0有效輻射層厚度的計(jì)算:無(wú)屏?xí)r爐膛有效輻射層厚度為:,和分別為爐膛的計(jì)算容積和面積。有
6、屏?xí)r爐膛有效輻射層厚度分為自由容積和屏間容積兩種,就是兩個(gè)容積的和。爐膛計(jì)算面積見(jiàn)1.2.4 水冷壁平均熱有效系數(shù)水冷壁的熱有效系數(shù)等于水冷壁角系數(shù)與系數(shù)的乘積,是表示考慮污染或者敷設(shè)衛(wèi)燃帶是產(chǎn)生的熱阻。如果爐墻各段的水冷壁熱有效系數(shù)不同,或者部分水冷壁表面覆蓋耐火材料,或者部分爐墻沒(méi)有水冷壁,熱有效系數(shù)的平均值為:未敷設(shè)水冷壁的爐墻區(qū)域,=0水冷壁角系數(shù)反映水冷壁在幾何上吸收輻射熱的能力。對(duì)于膜式壁而言,=1。對(duì)裝有銷(xiāo)釘?shù)乃浔诤亡捚芩浔谝约拌T鐵板覆蓋和耐火材料覆蓋的水冷壁,=1。爐膛出口煙窗,=1。單排光管水冷壁的角系數(shù)取決于它的結(jié)構(gòu):光管水冷壁外徑為,節(jié)距為,水冷壁中心線(xiàn)到爐墻表面的
7、距離為,如果 如果 如果 如果 其他情況,。由于污染或者絕熱覆蓋層而使水冷壁吸熱量降低的系數(shù)按照下表選取:水冷壁形式燃料種類(lèi)室燃爐貼墻光管和膜式水冷壁氣體燃料重油其它0.650.550.45層燃爐貼墻光管和膜式水冷壁所有燃料0.6耐火材料覆蓋的銷(xiāo)釘水冷壁所有燃料0.2如果是液態(tài)排渣:是灰的熔化溫度耐火磚覆蓋的銷(xiāo)釘水冷壁所有燃料0.1對(duì)于布置在爐膛容積內(nèi)的光管雙面曝光水冷壁和屏,當(dāng)燃用固體燃料時(shí),相對(duì)于貼墻水冷壁的值要減少0.1;而對(duì)于整體焊接式水冷壁及屏要減少0.05。燃用混合燃料是按引起最大污染的燃料來(lái)取用的值。對(duì)于出口煙窗,要在上表所列的貼墻水冷壁的值基礎(chǔ)上乘以一個(gè)系數(shù),這個(gè)系數(shù)主要考慮了
8、爐膛和受熱面間的相互換熱的系數(shù)。當(dāng)爐膛出口煙窗后面布置有屏?xí)r,燃用固體燃料0.6,燃用重油和氣體燃料0.8;出口煙窗后面布置凝渣管時(shí)0.9;布置鍋爐管束時(shí)1.0;緊靠出口煙窗沒(méi)有受熱面0.5。1.2.5 爐墻面積 爐膛容積內(nèi)沒(méi)有屏?xí)r,爐膛計(jì)算表面積就是包覆爐膛容積的表面和雙面水冷壁表面積之和。如果爐膛容積內(nèi)有屏,計(jì)算的時(shí)候就比較復(fù)雜。需要考慮到爐膛水冷壁和屏的曝光不均勻性。 自由容積爐膛面積 屏面積 屏區(qū)爐墻面積 屏的曝光不均勻系數(shù) 屏區(qū)水冷壁曝光不均勻系數(shù)和分別與屏的角系數(shù)、屏區(qū)水冷壁的角系數(shù)以及爐膛自由容積黑度和屏區(qū)黑度有關(guān)。 分別是爐膛自由容積的黑度、屏容積黑度以及屏角系數(shù)和屏區(qū)水冷壁角
9、系數(shù)。其中,為屏的深度,m,為縱向節(jié)距m。,是爐膛自由容積的布格爾準(zhǔn)則。,是爐膛屏間容積的布格爾準(zhǔn)則。,。關(guān)于的計(jì)算在中有詳細(xì)的說(shuō)明。是爐膛自由容積的有效輻射層厚度,是屏間容積的有效輻射層厚度。, , ,分別是爐膛自由容積、自由容積爐墻面積、自由容積與屏容積分界面積,。, - 屏的高度,1.2.6 保熱系數(shù) 為考慮散熱損失的影響,在計(jì)算煙氣放給受熱面的熱量時(shí),引入一個(gè)保熱系數(shù)的概念,它和熱平衡計(jì)算中的散熱損失有關(guān) - 為鍋爐熱效率。來(lái)自于熱平衡計(jì)算。1.2.7 計(jì)算燃料消耗量 為了計(jì)算燃燒產(chǎn)物空氣的容積以及煙氣對(duì)受熱面的防熱量,引入計(jì)算燃料消耗量,他考慮了機(jī)械不完全燃燒熱損失,按照下式計(jì)算: - 機(jī)械未完全燃燒熱損失,% - 鍋爐有效利用熱,。 - 燃料帶入爐膛的熱量,燃料的低位發(fā)熱量加上燃料的顯熱,。 - 為鍋爐熱效率,%。 - 暖風(fēng)熱
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