1、1,第 14 章 炉膛传热计算,第一节 炉膛传热原理 第二节 炉膛黑度计算 第三节 炉膛受热面的辐射特性第四节 几种炉膛传热计算方法,2,第一节 炉膛传热原理,一、炉膛传热过程 二、火焰辐射 三、炉膛传热计算基本方程,3,1 燃烧与传热动态过程2 辐射（换热量份额95），L 1400，“L 10003 计算任务：按选定的炉膛出口温度“L 确定辐射受热面积；或布置了炉膛辐射受热面，校核炉膛出口温度是否合理。4 发展流化床炉：K（传热系数）=45倍粉炉K,一、炉膛传热过程,4,二、火焰辐射,4种介质：(1) 三原子气体：CO2 、H2O 红外光谱 不发光火焰(2) 焦碳粒子 发光 主要辐射成分(3
2、) 灰粒(4) 碳黑粒子 烃类裂解 发光火焰随燃料特性不同，参与辐射的介质不同：气体：三原子气体、少量碳黑 重油：三原子气体、碳黑、雾状油滴煤粉：主要：灰粒、焦碳粒、少量三原子气体、碳黑,5,三、传热方式,假定条件、物理、数字模型axtFb0(T4hy-T4b)=BjVCpj(Ta-TL) (12-47)概念：理论燃烧温度Ta,6,第二节 炉膛黑度计算,一、炉膛黑度 粉炉炉膛黑度aL=ahy/ ahy+(1- ahy) （1414） 热有效系数=(qyx1-qyx2)/qyx1 （148）二、火焰黑度 平均火焰黑度（炉膛出口处的L和烟气成分L） 辐射介质：固：三原子气体CO2 、H2O、焦碳、
3、灰粒 1 固体燃料：ahy1e-kps(布盖尔定律) （1417） 炉膛的有效辐射层厚度：S3.6VL/FL m (1418) 火焰辐射减弱系数 K（1426） 炉膛压力：P0.1MPa,7,第三节 炉膛受热面的辐射特性,一、角系数 二、热有效系数 三、污染系数 四、关系,8,一、角系数,X = 膜式水冷壁: X=1 二、热有效系数受热面吸热的有效性三、污染系数四、关系 ,9,第二节 几种炉膛传热计算方法,一、前苏联“热力计算标准方法” 方法：试算法：假设TLjVCpj,各参数TL TLTLj 100,10,二、美国CE公司 上、下炉膛分段计算 炉膛吸热：QQyxQL Qyx有效热量 （14-
4、54）L炉膛出口热量 （14-55）,11,二、热风温度,热风作用：煤粉制备时起干燥预热作用，主要是帮助煤粉在炉内迅速着火。热风温度高有利于运行，但是多布置空气预热器面积。稳定着火为益。只有在挥发分少的无烟煤，水分高的褐煤、液态排渣方式时，才采用高的热风温度。固态排渣煤粉炉 贫煤、烟煤 300350 褐煤、无烟煤 360400,12,三、炉膛出口烟温,一、饱和蒸汽的溶盐 二、硅酸的选择性携带 三、过热蒸汽的溶盐规律,13,一、饱和蒸汽的溶盐,1、溶盐规律：（1）分配定律：如果某物质在两种互不相溶的介质中（如空气和水）均能溶解，则平衡状态下，该物质在这两种介质中的溶解度之比为一常数，可称为分配系
5、数。（2） 饱和蒸汽溶盐的特点：具有选择性；溶盐能力与压力有关；,14,2、盐类分类：（1） 硅酸盐(分配系数最大)；（2）易溶的其它盐类，如NaOH、NaCl、CaCl2（分配系数小于硅酸盐，但压力增大，分配系数很大）；（3） 难溶于蒸汽的盐分（分配系数很小）；【注意】P 6Mpa，考虑硅酸携带； P 12.75Mpa，考虑第二类盐携带； P 20Mpa，考虑第三类盐携带；,15,二、硅酸的选择性携带,1、重要性： 高压下，硅酸携带大大高于机械携带，在汽轮机低压缸沉积； 2、硅化物溶盐规律：（1）复杂性： 测量时难分开； 溶解特性差异大； 锅水PH值影响大；（2）蒸汽中硅化物溶解量：（3）锅
6、水中硅酸含量：（4）溶解系数：3、减少蒸汽中硅化物含量的方法：（1）补给水除硅、防止凝汽器泄露；（2）控制锅水的PH值，PH值增大，溶解少，一般910。（排污降低PH值，可导致硅量增加）,16,三、过热蒸汽的溶盐规律,1、饱和蒸汽易于溶解的盐类在过热器中溶解度也较大；2、压力越高，溶解度越大；3、压力一定，溶解度不同的盐有增有减，过热汽温很高时，接近理想气体，盐分受温度影响大；,17,第四节 汽水分离装置,一、汽水分离过程的组织 二、立式旋风分离器 三、涡轮式旋风分离器：（轴流式）,18,一、汽水分离过程的组织：,1、分离的任务和一次分离元件： （1）、任务： 一次分离（粗分离），蒸汽湿分减少
7、到0.5%1%； 消除汽水混合物的动能； 为二次分离（细分离）创造条件， A、不允许大的水滴或大量湿分带进二次分离元件； B、均匀引出蒸汽；（充分利用汽包分离空间） C、不允许夹带汽泡；（降低膨胀水位，减少下降管带汽，水流不旋转） D、分离水流不能直冲水面，溅起水滴； 阻力小；,19,（2）、一次分离元件包括： 旋风分离器； 挡板； 立式节流板； 水下孔板； 钢丝网分离器；2、细分离的任务和办法：（1） 任务：蒸汽湿分降低到0.01%0.03%；（2） 办法： 控制蒸发面负荷减少汽流携带水滴的卷吸力； 局部区域汽流流速不要太高； 进行重力分离；采用二次分离元件；,20,二、立式旋风分离器：,1
8、、工作过程：（见锅炉原理多媒体教学软件）2、结构型式及允许负荷：290，315，350,21,三、涡轮式旋风分离器：（轴流式）,多用于强制循环锅炉,22,第五节 蒸汽清洗装置,一、蒸汽清洗工作原理二、蒸汽清洗装置三、提高蒸汽清洗效果措施,23,一、蒸汽清洗工作原理,分配系数： 蒸汽的含硅酸量取决于锅水的含硅酸量；（1）凝结蒸汽率： （2）总平衡方程：（3）清洗装置平衡方程,24,盐分平衡图,25,（4）锅水平衡方程x：送入清洗装置的给水占总给水量的质量百分数； p：排污率；：进入清洗装置蒸汽的硅酸含量；,26,清洗效率：实际清除的硅酸含量与理论上可能除去的硅酸含量之比；：清洗不完全系数；,27
9、,影响蒸汽清洗效果的因素：,（1）清洗后蒸汽携带硅酸系数；（2）清洗水硅酸含量；（3）清洗不完全系数；,28,二、蒸汽清洗装置,雨淋式； 水膜式； 起泡穿层式； 板厚23mm，开孔孔径56,29,三、提高蒸汽清洗效果措施,1、蒸汽与清洗水要充分接触： 保证必要的清洗水层厚度Hqxs；（1） 清洗孔板上部保持连续的清洗水层；（2） 保证清洗装置上水层均匀，溢流通畅； 2、蒸汽与清洗水要均匀地接触： 3、进入清洗水层蒸汽应力求干净： 4、减少清洗后蒸汽带水量：（1） 清洗负荷强度Rqxb；（2） 清洗水份额x；（3） 清洗装置与二次分离元件的距离Hqxs；5、提高锅炉给水品质：,30,第六节 排 污,一、锅炉给水的限定 二、排 污 三、给水品质,31,一、锅炉给水的限定,32,二、排 污,1、排污的作用 2、锅水盐分平衡m：锅水浓缩倍率； 控制给水品质或控制排污率；,33,3、排污率和给水品质的限定：技术经济比较 4、排污方法的局限性：（1）压力增高，排污带走盐分相对减少，排污作用减少；（2）压力增高，蒸汽带走盐分增加，因此给水品质应更好；,34,三、给水品质（标准）,
