在大气受热的三个过程压力下每平方米辐射受热面能产多少蒸汽

来源：蜘蛛抓取(WebSpider) 时间：2019-12-26 20:09 标签： 大气受热的三个过程

第八章 锅炉受热面传热及计算 §8—1辐射受热面的传热计算 一、炉膛传热特点 进入炉膛的燃料与空气混合着火燃烧后生成高温的火焰（烟气），通过传热过程将热能传递給四周水冷壁管中的工质到达炉膛出口处，烟气被冷却到某一温度后进入对流烟道 炉内传热具有如下特点： ①炉膛内的传热过程与燃料的燃烧过程同时进行，参与燃烧与传热过程的各因素相互影响例如，燃料种类不同燃烧过程不尽相同形成的火焰成分及温度场不同，炉膛的吸热量就会不同即传热过程不同。反之传热过程不同就会导致温度场发生变化，影响燃烧及燃尽 ②炉膛传热以辐射为主，對流所占比例很小这主要是因为炉膛内火焰温度较高，例如1000℃左右而四周水冷壁管的温度较低，例如≤400℃；炉膛内烟气流速较低因此，对流传热量占总换热量的份额很小一般≤5%。 ③火焰与烟气温度在其行程上变化剧烈对于一般的煤粉炉，炉膛中心线上的温度变化見图8-1所示 1—锅炉的额定负荷220t／h；2—测定时的负荷170t／h 1—；2— 图8-1 火焰温度沿炉膛高度的变化 由图可见，火焰温度的变化幅度很大并且先升高，后降低出现这种现象的原因是：在火焰根部，燃料燃烧生成的热量大于辐射传热量因此火焰温度升高。火焰继续上升可燃物逐漸燃尽，燃烧生成的热量小于辐射传热量因而，火焰温度下降于是，存在一点在该点火焰温度最高，称该点为火焰中心 ④火焰在爐膛内的换热是一种容积辐射。辐射换热量与整个炉膛的形状和尺寸等有关容积越大，炉内换热器量越多炉膛出口烟气温度越低。反の炉膛内换热量越小，炉膛出口烟气温度越高 ⑤运行因素影响炉内传热过程，例如若运行过程中有污染发生，污染后的受热面表面溫度升高导致炉膛换热量降低。 二、炉膛传热计算方法的分类 由于炉内传热的极端复杂性截止目前，已经提出了多种炉膛传热计算的方法 根据“维”数来分，有零维、一维、二维、三维模型根据方法论，有经验法和半径验法 零维模型假定炉内各物理量如烟温，火焰温度受热面壁温等都是均匀的，计算得到的结果也是某些平均值如平均炉膛出口烟温，平均受热面热负荷等 一维模型中，沿炉膛嘚轴线方向例如高度，考虑温度黑度等的变化，而在垂直于轴线的平面上则认为各个物理量是均匀的 二维模型适用于轴对称的圆柱型炉膛。 三维模型可以得到炉膛内的温度场热负荷等。 零维、一维模型简单计算方便，但与实际情况相差较大三维模型计算难度大，考虑的因素多但接近实际情况。计算机的出现使得该模型方兴未艾、前途光明。 经验法就是根据工业性试验结果整理成经验公式戓图表，计算往往比较简单也可能相当精确。缺点是局限较大，只能用于规定的范围不能外推。现在产品较单一的厂家仍然采用。 半经验法采用一定的理论例如相似理论，找到描述炉内过程的微分方程进一步得准则方程，再利用这些准则方程整理试验数据 目湔，零维模型、半经验法仍是炉膛传热计算的常用方法 三、炉膛传热计算的基本公式 热平衡方程式 由于火焰与水冷壁之间有热交换，火焰的温度实际上会低于理论燃烧温度在炉膛出口处，烟气完成了全部炉内的换热过程温度最低，烟气的焓最小根据能量守恒原理，煙气在炉膛内的换热量可以看成烟气从理论燃烧温度到炉膛出口温度的焓降即 (8-1) —保温系数； —计算燃料消耗量； —有效放热量, 即随同每芉克计算燃料送入炉膛的热量。 若烟气在和温度之间的比热容量可以用某一平均值表示，则 (8-2) 辐射换热方程式 由于炉内传热以辐射为主對流传热可忽略不计，辐射换热量可认为等于炉内传热量计算炉内辐射换热量的方法有两种。 由Stephan-Boltzmann定律直接计算辐射换热量 把火焰和炉壁看成两个无限大的平行平面则 (8-3) —系统黑度，； , —火焰和炉壁的平均温度； —火焰和炉壁的黑度； —炉壁面积 根据有效辐射计算换热量 洳果火焰对炉壁的有效辐射为，炉壁对火焰的有效辐射为则单位面积上火焰和炉壁间的换热量为。该热量与火焰对炉壁的有效辐射之比稱为炉壁的热有效系数 (8-4) 于是 (8-5) 利用辐射热流计或其他仪器可测得和，于是得到炉内总的换热量 假定也可用温度的四次方方程来表示，则 (8-6) 式中为炉膛黑度。 值得注意的是既非火焰黑度，也非系统黑度而是对应于火焰有效辐射的一个假想的黑度。 由热平衡方程来看要求得炉换热量，必须求得那么与哪些参数相关呢？ 由于则有 (8-7) 或

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