加熱爐傳熱計(jì)算與分析

1、模塊一：爐膛內(nèi)傳熱模塊一：爐膛內(nèi)傳熱（前言：關(guān)于加熱爐爐膛傳熱計(jì)算方法的研究已有100多年的歷史，由于爐內(nèi)傳熱過程復(fù)雜、相關(guān)因素很多，迄今為止工程界和學(xué)術(shù)界關(guān)于爐膛內(nèi)傳熱計(jì)算方法和模型各式各樣、名目繁多。現(xiàn)選取部分加以綜合歸納。）（一）（一）零維模型零維模型1.Hudson最早進(jìn)行鍋爐爐膛傳熱試驗(yàn)研究并于1890年提出了鍋爐爐膛傳熱計(jì)算的經(jīng)驗(yàn)公式后由rok加以修正得到如下形式的經(jīng)驗(yàn)關(guān)系式：lFBL6.591100???（1）式中——爐膛

2、吸熱率%?L——空氣與燃料的質(zhì)量比kgkgB——以優(yōu)質(zhì)煙煤為基準(zhǔn)計(jì)算的燃料量kgh——輻射受熱面投影面積lF2m2.Mullikin根據(jù)輻射傳熱的StefanBoltzmann定律提出了如下形式的爐內(nèi)輻射傳熱計(jì)算公式：（2）)(44bhyeTTaHQ??式中——黑度ae——StefanBoltzmann常數(shù)——火焰平均溫度KhyT——壁面溫度KbTH——有效輻射受熱面積2m（6）16.03??????????pjljjlljlCVBTa

3、eJFMTT?式中，M為與火焰中心相對(duì)高度有關(guān)的經(jīng)驗(yàn)系數(shù)。除ЦКТИ法外在前蘇聯(lián)全蘇熱工研究院(ВТИ)和蘇聯(lián)科學(xué)院動(dòng)力研究所(ЗНИН)于1968年聯(lián)合提出了一種鍋爐爐膛傳熱計(jì)算方法即ЗНИНВТИ法并被列入1973年蘇聯(lián)鍋爐機(jī)組熱力計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)方法中。4.我國(guó)鍋爐制造行業(yè)一直沿用原蘇聯(lián)1957和1973年的熱力計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)中爐內(nèi)傳熱計(jì)算方法這些計(jì)算方法是以200～300th容量以下的鍋爐爐內(nèi)傳熱試驗(yàn)數(shù)據(jù)總結(jié)出來的而且在數(shù)據(jù)整理過程中忽略了爐

4、膛形狀、煤的反應(yīng)特性、一、二、三次風(fēng)混合情況等因素的影響。另外對(duì)煤灰粘污特性及燃燒產(chǎn)物的輻射特性的考慮也過于粗略。通過大量的現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)和分析已發(fā)現(xiàn)國(guó)內(nèi)大多數(shù)400th鍋爐發(fā)發(fā)生超溫或欠溫其原因是由于所沿用的蘇聯(lián)爐膛熱力計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)不準(zhǔn)確。針對(duì)原蘇聯(lián)鍋爐熱力計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)КЕПДЫСЪ和бПОФ曾比較了958個(gè)爐膛出口煙溫實(shí)測(cè)值與相應(yīng)的計(jì)算值之間的偏差發(fā)現(xiàn)偏差大于40C的大約為40%偏差大于60的大約為25%。我國(guó)研究人員在400th鍋爐上的實(shí)踐表明

5、爐膛幾何形狀特別是高C?寬比對(duì)爐膛傳熱有很大的影響。對(duì)同樣受熱面積的爐膛高寬比大的爐膛出口煙溫低。我國(guó)后期設(shè)計(jì)的400th鍋爐之所以普遍發(fā)生欠溫現(xiàn)象正是爐膛高寬比過大變得過于瘦高所致。曹漢鼎針對(duì)這一情況建議在蘇聯(lián)爐膛熱力計(jì)算方法的基礎(chǔ)上加上爐膛高寬比修正并成功地解決了開封電廠SG50412型400th鍋爐的欠溫問題。鑒于原蘇聯(lián)鍋爐熱力計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)中爐內(nèi)傳熱計(jì)算方法不準(zhǔn)確原蘇聯(lián)的一些學(xué)者也提出了一些修正方法如нагрузок等(1987)提出