2025/6/22110.4Thermalcalculationofradiantheatingsurfaces

§10-4爐膛的輻射受熱面的熱力計(jì)算爐內(nèi)傳熱過程是與爐內(nèi)燃燒過程和煙氣流動過程同時進(jìn)行的，過程復(fù)雜，影響因素眾多。Calculationmethod計(jì)算方法：Theorycalculation理論計(jì)算Approximatecalculation近似計(jì)算Semi-empiricalmethod半經(jīng)驗(yàn)法：運(yùn)用相似理論分析，并通過大量試驗(yàn)而得出的半經(jīng)驗(yàn)公式假定傳熱過程和燃燒過程分開，引入經(jīng)驗(yàn)系數(shù)修正爐內(nèi)傳熱忽略火焰和煙氣的輻射傳熱量按某一平均溫度計(jì)算輻射傳熱和熱平衡兩個代數(shù)方程式2025/6/22210.4Thermalcalculationofradiantheatingsurfaces

§10-4爐膛的輻射受熱面的熱力計(jì)算爐膛熱力計(jì)算從兩方面入手火焰輻射換熱方程高溫?zé)煔庠跔t內(nèi)放熱的熱平衡方程2025/6/22310.4Thermalcalculationofradiantheatingsurfaces

§10-4爐膛的輻射受熱面的熱力計(jì)算1.Furnaceblackness爐膛黑度al爐膛內(nèi)火焰有效輻射換熱的假想黑度，描述的是火焰與爐壁之間的輻射換熱情況。由于沾污的水冷壁具有一定的輻射能力，不是絕對的黑體，高溫火焰輻射到水冷壁的熱量并沒有被完全吸收；爐膛黑度不等于火焰黑度ahy爐膛黑度取決于火焰黑度和水冷壁的熱有效系數(shù)計(jì)算前提：將爐內(nèi)火焰與水冷壁之間的輻射換熱關(guān)系，看成灰體包殼空腔與凸形灰體組成的封閉系統(tǒng)的輻射換熱關(guān)系。對灰體，吸收率＝黑度。2025/6/22410.4Thermalcalculationofradiantheatingsurfaces

§10-4爐膛的輻射受熱面的熱力計(jì)算1.Furnaceblackness爐膛黑度al

1)Suspensionfiringfurnace

室燃爐:由傳熱學(xué)知道:Canbeobtainedi.e.2025/6/22510.4Thermalcalculationofradiantheatingsurfaces

§10-4爐膛的輻射受熱面的熱力計(jì)算1.Furnaceblackness爐膛黑度2)Stockerfurnace層燃爐火焰有輻射，火床也有輻射，認(rèn)為火床是黑體，考慮火床在向水冷壁輻射過程中，有一部分熱量被火焰吸收。則：Inwhich：2025/6/22610.4Thermalcalculationofradiantheatingsurfaces

§10-4爐膛的輻射受熱面的熱力計(jì)算2.Flameblackness火焰黑度ahy

表示火焰的輻射能力radiationcapacity,燃燒產(chǎn)物不同具有輻射能力的介質(zhì)和含量不同，火焰輻射不同。1)Influencefactors影響火焰輻射能力的主要因素:Mediumconcentration介質(zhì)濃度Solidfuel固體燃料Triatomicgas三原子氣體Ashparticles灰粒子Cokeparticles焦炭粒子Liquid,gaseousfuels液體、氣體燃料：Triatomicgas三原子氣體Carbonblackparticles碳黑粒子Fueltype,combustionmethod,andcombustioncondition燃料的種類、燃燒方法及燃燒工況等。2025/6/22710.4Thermalcalculationofradiantheatingsurfaces

§10-4爐膛的輻射受熱面的熱力計(jì)算2.Flameblackness火焰黑度ahy(pp.220-221)2)火焰被認(rèn)為是灰體greybody，burnsolidfuel燃用固體燃料:where：k—flameradiationweakenedcoefficient火焰輻射減弱系數(shù)，即火焰中各介質(zhì)成分的輻射減弱系數(shù)代數(shù)和，1/m.MPa（pp.220，根據(jù)公式計(jì)算）；p—爐膛壓力，MPa，取0.1MPas—effectiveradiationthickness有效輻射層厚度，m。2025/6/22810.4Thermalcalculationofradiantheatingsurfaces

§10-4爐膛的輻射受熱面的熱力計(jì)算2.Flameblackness火焰黑度ahy(pp.220-221)k—flameradiationweakenedcoefficient火焰輻射減弱系數(shù)C1和C2分別為煤種和燃燒方式修正系數(shù)，詳見p.2212025/6/22910.4Thermalcalculationofradiantheatingsurfaces

§10-4爐膛的輻射受熱面的熱力計(jì)算2.Flameblackness火焰黑度ahy(pp.220-221)3)Burngaseousorliquidfuels

燃用氣體或液體燃料炭黑粒子形成的發(fā)光火焰afg氣態(tài)燃燒產(chǎn)物形成的不發(fā)光火焰aqm火焰發(fā)光系數(shù)：p2212025/6/221010.4Thermalcalculationofradiantheatingsurfaces

§10-4爐膛的輻射受熱面的熱力計(jì)算3.Furnaceeffectivereleasingheatandtheorycombustiontemperature爐膛有效放熱量Ql和理論燃燒溫度Tll1)Furnaceeffectivereleasingheat爐膛有效放熱量Ql

每千克計(jì)算燃料所帶入爐膛的總熱量。其中：Qk－空氣帶入爐內(nèi)的熱量：（1）熱空氣帶入爐內(nèi)的熱量(kJ/kg)hotair（2）冷空氣帶入爐內(nèi)的熱量(kJ/kg)coolair2025/6/22112.Theorycombustiontemperature理論燃燒溫度Tll定義：假定1千克計(jì)算燃料所帶入爐膛的有效熱量在絕熱條件下加熱燃燒產(chǎn)物，而使其所能達(dá)到的最高溫度。即：

3.Averageheatcapacity煙氣平均熱容量、——爐膛出口煙氣焓（kJ/kg)、溫度（K)。10.4Thermalcalculationofradiantheatingsurfaces

§10-4爐膛的輻射受熱面的熱力計(jì)算2025/6/22124.Furnaceradiationcalculation(以管內(nèi)工質(zhì)吸熱為準(zhǔn))1)燃燒產(chǎn)物對輻射受熱面的有效輻射量：2)離開爐膛前燃燒產(chǎn)物的放熱量：

10.4Thermalcalculationofradiantheatingsurfaces

§10-4爐膛的輻射受熱面的熱力計(jì)算2025/6/22134.Furnaceradiationheattransfercalculation3)Heatbalanceoffurnace爐膛熱平衡：燃燒產(chǎn)物對輻射受熱面的有效輻射量=離開爐膛前燃燒產(chǎn)物的放熱量Dimensionlesstransform無因次變換，得：令：10.4Thermalcalculationofradiantheatingsurfaces

§10-4爐膛的輻射受熱面的熱力計(jì)算2025/6/22144.Furnaceradiationheattransfercalculation研究認(rèn)為存在下列關(guān)系：C和n是與火焰溫度場情況有關(guān)的常數(shù)，帶入上式，得：曲線擬合公式為：M值是與爐內(nèi)火焰溫度沿爐膛高度的分布特性有關(guān)的參數(shù)，收燃料性質(zhì)、燃燒方法和燃燒器布置相對高度等因素影響。10.4Thermalcalculationofradiantheatingsurfaces

§10-4爐膛的輻射受熱面的熱力計(jì)算2025/6/22155.Fluegastemperatureatfurnaceoutlet爐膛出口煙溫為爐膛出口處凝渣管或屏式過熱器之前的煙溫。若凝渣管S1>4d時，為凝渣管之后的煙溫。M值可按下列經(jīng)驗(yàn)公式求得：10.4Thermalcalculationofradiantheatingsurfaces

§10-4爐膛的輻射受熱面的熱力計(jì)算2025/6/221610.4Thermalcalculationofradiantheatingsurfaces

§10-4爐膛的輻射受熱面的熱力計(jì)算爐膛放熱量的計(jì)算爐膛壁面有效輻射受熱面的平均熱負(fù)荷局部熱負(fù)荷（pp.223圖9-7）(kW/m2)(kJ/kg)(kW/m2)2025/6/2217Selectionofgastempatfurnaceoutlet爐膛出口溫度的選擇（1）燃用固體燃料時要求℃；其高限一般取℃；為了保證燃料的燃燒溫度，其低限一般取℃（2）燃用液、氣體燃料時 因Aar=0，其高限一般可取10.4Thermalcalculationofradiantheatingsurfaces

§10-4爐膛的輻射受熱面的熱力計(jì)算2025/6/22181.Designcalculation設(shè)計(jì)計(jì)算選定，需計(jì)算Hf。2.Verifyingcalculation校核計(jì)算已知幾何參數(shù)（包括Hf

），計(jì)算及爐內(nèi)傳熱量。

Procedureofcheckingcalculation校核計(jì)算步驟：（1）確定幾何特性，即F、V、R、x、s、Ψ

；（2）計(jì)算Ql(