傳熱系數(shù)計算方法

1、第四章循環(huán)流化床鍋爐爐內(nèi)傳熱計算66循環(huán)流化床鍋爐爐內(nèi)傳熱計算循環(huán)流化床鍋爐爐內(nèi)傳熱計算循環(huán)流化床鍋爐爐膛中的傳熱是一個復(fù)雜的過程，傳熱系數(shù)的計算精度直接影響了受熱面設(shè)計時的布置數(shù)量，從而影響鍋爐的實際出力、蒸汽參數(shù)和燃燒溫度。正確計算燃燒室受熱面?zhèn)鳠嵯禂?shù)是循環(huán)流化床鍋爐設(shè)計的關(guān)鍵之一，也是區(qū)別于煤粉爐的重要方面。隨著循環(huán)流化床燃燒技術(shù)的日益成熟，有關(guān)循環(huán)流化床鍋爐的爐膛傳熱計算思想和方法的研究也在迅速發(fā)展。許多著名的循環(huán)流化床制造公司

2、和研究部門在此方面也做了大量的工作，有的已經(jīng)形成商業(yè)化產(chǎn)品使用的設(shè)計導(dǎo)則。但由于技術(shù)保密的原因，目前國內(nèi)外還沒有公開的可以用于工程使用的循環(huán)流化床鍋爐爐膛傳熱計算方法，因此對它的研究具有重要的學(xué)術(shù)價值和實踐意義。清華大學(xué)對CFB鍋爐爐膛傳熱作了深入的研究，長江動力公司、華中理工大學(xué)、浙江大學(xué)等單位也對CFB鍋爐爐膛中的傳熱過程進行了有益的探索。根據(jù)已公開發(fā)表的文獻(xiàn)報導(dǎo)，考慮工程上的方便和可行，本章根椐清華大學(xué)提出的方法，進一步分析整理，

3、作為我們研究的基礎(chǔ)。為了了解CFB鍋爐傳熱計算發(fā)展過程，也參看了巴蘇的傳熱理論和計算方法，浙江大學(xué)和華中理工大學(xué)的傳熱計算與巴蘇的相近似。清華的傳熱理論及計算方法清華的傳熱理論及計算方法循環(huán)流化床傳熱分析循環(huán)流化床傳熱分析CFB鍋爐與煤粉鍋爐的顯著不同是CFB鍋爐中的物料(包括煤灰、脫硫添加劑等)濃度Cp大大高于煤粉爐，而且爐內(nèi)各處的濃度也不一樣，它對爐內(nèi)傳熱起著重要作用。為此首先需要計算出爐膛出口處的物料濃度Cp，此處濃度可由外循環(huán)倍

4、率求出。而爐膛不同高度的物料濃度則由內(nèi)循環(huán)流率決定，它沿爐膛高度是逐漸變化的，底部高、上部低。近壁區(qū)貼壁下降流的溫度比中心區(qū)溫度低的趨勢，使邊壁下降流減少了輻射換熱系數(shù)；水平截面方向上的橫向攪混形成良好的近壁區(qū)物料與中心區(qū)物料的質(zhì)交換，同時近壁區(qū)與中心區(qū)的對流和輻射的熱交換使截面方向的溫度趨于一致，綜合作用的結(jié)果近壁區(qū)物料向壁面的輻射加強，總輻射換熱系數(shù)明顯提高。在計算水冷壁、雙面水冷壁、屏式過熱器和屏式再熱器時需采用不同的計算式。物料

5、濃度Cp對輻射傳熱和對流傳熱都有顯著影響。燃燒室的平均溫度是床對受熱面換熱系數(shù)的另一個重要影響因素。床溫的升高增加了煙氣輻射換熱并提高煙氣的導(dǎo)熱系數(shù)。雖然粒徑的減小會提高顆粒對受熱面的對流換熱系數(shù)，在循環(huán)流化床鍋爐條件下，燃燒室內(nèi)部的物料顆粒粒徑變化較小，在較小范圍內(nèi)的粒徑變化時換熱系數(shù)的變化不大，在進行滿負(fù)荷傳熱計算時可以忽略，但在低負(fù)荷傳熱計算時，應(yīng)該考慮小的顆粒有提高傳熱系數(shù)的能力。爐內(nèi)受熱面的結(jié)構(gòu)尺寸，如鰭片的凈寬度、厚度等，對

6、平均換熱系數(shù)的影響也是非常明顯的。鰭片寬度對物料顆粒的團聚產(chǎn)生影響；另一方面，寬度與擴展受熱面的利用系數(shù)有第四章循環(huán)流化床鍋爐爐內(nèi)傳熱計算68圖41燒室受熱面結(jié)構(gòu)簡圖燒室受熱面結(jié)構(gòu)簡圖sd——管子節(jié)距、外徑，m，見圖41。?——鰭片利用系數(shù)，(45)hhth??????????)(式中?——與受熱面受熱情況、膜式壁鰭片結(jié)構(gòu)尺寸和材料等有關(guān)，可表示為(46))1()(bsb??????????hN式中N——受熱情況，單面受熱N=1，雙面受

7、熱N=2；h——實際鰭片高度圖41爐膛受熱面結(jié)構(gòu)簡圖(47)2dsh???——鰭片厚度，m；?s——受熱面污染系數(shù)，取為0.0005；h’——折算高度，m：(48)?hh??h”——有效高度，m：(49)Nhh????根據(jù)實驗和運行數(shù)據(jù)，可得到鰭片寬度系數(shù)?與結(jié)構(gòu)尺寸的關(guān)系：(410)20.16590.30320.8608ssdd?????????αb——煙氣側(cè)換熱系數(shù)，見式(415)：?as——附加熱阻，在計算耐火材料涂層受熱面時考慮