1、6-1 爐膛傳熱過程及計算 6-2 對流受熱面的傳熱計算 6-3 輻射放熱系數(shù) 6-4 平均溫差 6-5 對流受熱面?zhèn)鳠嵊嬎惴椒ㄌ嵋?2020/8/4,第6章 鍋爐本體的熱力計算 本章主要內(nèi)容,鍋爐設(shè)計與制造 設(shè)計內(nèi)容概述 爐膛設(shè)計 受熱面布置 設(shè)計與校核計算：熱力、強度、水動力、煙風(fēng)阻力 計算說明書編寫：熱力、強度、水動力、煙風(fēng)阻力 圖紙的設(shè)計與制造工藝編制 制造過程概述 受壓部件 鋼架 吊掛 爐墻 其它等等,6-1 爐膛傳熱過程及計算,內(nèi)容 爐膛輻射換熱：斯蒂芬-波爾茲曼定律（四次方定律） 對流受熱面 爐內(nèi)輻射換熱計算 方法：相似理論+實驗研究半經(jīng)驗公式 蘇聯(lián)：古爾維奇法（投射熱和反射熱）

2、煙煤、貧煤電站鍋爐 工業(yè)部：直接計算法層燃水管鍋爐,概述 爐膛傳熱計算的目的：確定爐膛輻射受熱面的吸熱量、爐膛出口煙氣溫度和爐膛熱流密度的分布 爐膛設(shè)計任務(wù)：選定了爐膛出口煙溫時，確定需布置的輻射受熱面積或布置好爐內(nèi)受熱面后，校核爐膛出口煙溫是否合理 計算方法：相似理論+實驗研究半經(jīng)驗公式 爐內(nèi)煙氣流速低，主要沿管壁縱向流動，對流傳熱弱，所占換熱份額少，故對流傳熱量可忽略,2020/8/4,6-1 爐膛傳熱過程及計算,6-1-1 爐膛傳熱的基本方程 傳熱方程 斯蒂芬-波爾茲曼定律（四次方定律）,2020/8/4,6-1 爐膛傳熱過程及計算,6-1-1 爐膛傳熱的基本方程 爐內(nèi)熱量平衡方程 1k

3、g 燃料帶入爐膛的熱量,2020/8/4,6-1 爐膛傳熱過程及計算,6-1-1 爐膛傳熱的基本方程 其次，可通過煙氣側(cè)熱平衡方程寫出爐膛內(nèi)熱平衡方程 即燃料燃燒的熱量只加熱空氣,2020/8/4,6-1 爐膛傳熱過程及計算,6-1-2 爐膛幾何特性 層燃爐爐膛容積 ：是指火床表面至爐膛煙窗之間的容積 爐膛容積的周界：底部為火床表面；四周及頂部為水冷壁中心線所在的表面；出口截面為出口煙窗處第一排水管中心線的所在面 層燃爐膛周界面積 爐膛周界面積=火床面積R+全部爐墻面積+出口煙床面積 靠墻的水冷壁： 雙面曝光的水冷壁： 爐膛周界總面積： 爐膛的有效輻射層厚度,2020/8/4,6-1 爐膛傳熱

4、過程及計算,每片水冷壁的輻射受熱面積H 輻射受熱面H與水冷壁面積F的關(guān)系式： 式中： 水冷壁的角系數(shù) 能量投射份額 落到管子背面的熱量 投射到管子的總熱量 因此,角系數(shù),2020/8/4,6-1 爐膛傳熱過程及計算,沾污系數(shù)和熱有效系數(shù) 熱有效系數(shù) 熱有效系數(shù)、沾污系數(shù)和輻射角系數(shù) 目前，實驗得到： 引入水冷壁管壁的沾污系數(shù),2020/8/4,6-1 爐膛傳熱過程及計算,6-1-3 煙氣厚度和爐膛系統(tǒng)黑度 煙氣（火焰）黑度 火焰黑度 k火焰輻射減弱系數(shù)，是火焰中各輻射介質(zhì)的減弱系數(shù)的代數(shù)和，1/(m.MPa) 爐膛介質(zhì)的壓力，一般供熱鍋爐在常壓下燃燒 S有效輻射層厚度 (1)層燃爐火焰輻射減弱

5、系數(shù)的計算,2020/8/4,6-1 爐膛傳熱過程及計算,(2)室燃爐火焰輻射減弱系數(shù)的計算 爐膛的系統(tǒng)黑度,6-1 爐膛傳熱過程及計算,6-1-4 理論燃燒溫度與爐膛傳熱計算 理論燃燒溫度 越高，爐膛溫度水平越高，利于改善燃燒和增強傳熱 發(fā)熱量高的燃料 也較高 對一定的燃料而言，減少 ，提高送風(fēng)溫度也有利于提高 實際爐膛內(nèi)傳熱的存在，燃料不在絕熱工況下燃燒,2020/8/4,6-1 爐膛傳熱過程及計算,爐內(nèi)溫度分布和火焰平均有效溫度 爐內(nèi)溫度分布和火焰平均有效溫度與燃燒及傳熱條件有關(guān)煙氣的平均溫度 ： 爐膛出口煙氣溫度 爐膛熱力計算時，爐膛出口溫度 ()或 (K)的選擇很重要，爐膛出口煙氣溫

6、度是燃燒產(chǎn)物經(jīng)過爐內(nèi)換熱后的結(jié)果。 如果爐膛出口煙氣溫度過高，即爐內(nèi)的輻射受熱面布置的太少。反之，若爐膛出口煙氣溫度過低，即為爐內(nèi)的輻射受熱面布置得太多。 爐膛出口煙溫的大小，決定著鍋爐輻射受熱面及對流受熱面吸熱量的比例關(guān)系,2020/8/4,6-1 爐膛傳熱過程及計算,爐膛傳熱計算 爐膛傳熱計算，采用火焰投射、熱有效系數(shù)的計算體系 ； 爐膛的傳熱計算是基于爐膛熱量的平衡關(guān)系； 爐量內(nèi)均勻布置水冷壁的輻射換熱量,2020/8/4,6-1 爐膛傳熱過程及計算,爐膛傳熱計算的步驟 爐膛傳熱按計算的目的，分為設(shè)計計算和校核計算。 爐膛傳熱計算是在燃料燃燒計算和熱平衡計算之后進行的，主要步驟有： （1

7、）根據(jù)已有爐膛的結(jié)構(gòu)尺寸，確定爐膛的結(jié)構(gòu)特性 （2）計算燃料在爐內(nèi)的有效放熱量 ，在選定爐子過量空氣系數(shù) 和 的情況下，由焓溫表求得理論燃燒溫度 （3）先假定一個爐膛出口溫度 ，在焓溫表中求得相應(yīng)的I，從而可得煙氣的平均熱容量 （4）計算火焰黑度 、爐膛黑度 和波爾茨曼準則 （5）選取m值，計算或者查取爐膛出口溫度 ，其結(jié)果應(yīng)與煙氣平均熱容量假定溫度基本相同，誤差不超過100 （6）計算輻射受熱面平均熱強度（P156 6-46） （7）計算爐膛容積熱強度、爐排面積熱強度,2020/8/4,6-1 爐膛傳熱過程及計算,6-2-1 對流受熱面的基本方程式 對流受熱面的傳熱計算，以1Kg燃料燃燒時，

8、煙氣的放熱量或工質(zhì)的吸熱量為計算基礎(chǔ)，由此得到對流受熱面的傳熱和熱平衡方程式 傳熱方程式 （6-59）,2020/8/4,6-2 對流受熱面的傳熱計算,熱平衡方程式 受熱面?zhèn)鳠?煙氣側(cè)放熱： 工質(zhì)吸熱,6-2 對流受熱面的傳熱計算,6-2-2 傳熱系數(shù) （6-63） 實際中h/h 無法確定實際中用（6-63a）,2020/8/4,6-2 對流受熱面的傳熱計算,2020/8/4,6-2 對流受熱面的傳熱計算,6-2-3 對流放熱系數(shù)（實際的各種計算）（簡介）,2020/8/4,6-2 對流受熱面的傳熱計算,流速計算,輻射放熱系數(shù) ： 在對流煙道管束中的有效輻射厚度為：,2020/8/4,6-3 輻射放熱系數(shù)（對流換熱中）,單純的順流或逆流，可采用平均溫差： 混合系統(tǒng)的平均溫差：,2020/8/4,6-4 平均溫差,6-5-1對流受熱面?zhèn)鳠嵊嬎愕牟襟E （1）計算前，根據(jù)給定的蒸汽參數(shù)、給水溫度、選定的煙氣出口溫度、工質(zhì)的出口溫度等，預(yù)先估算各受熱面的吸熱量和受熱面前后的煙溫 （2）受熱面的校核計算方法 6-5-2 各對流受熱面?zhèn)鳠嵊嬎闾攸c （1）防渣管及鍋爐管束 （2）過熱器的傳熱計算 （3）省煤器的傳熱計算 （4）空氣預(yù)熱器的傳熱計算 （5）計算誤差校核,2020/8/4,6-5 對流受熱面?zhèn)鳠嵊嬎惴椒ㄌ嵋?人有了知識，就會具備各種分析能力， 明辨是非的能力。 所以我們要勤懇讀書