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1、第第 14 14 章章 炉膛传热计算炉膛传热计算第一节第一节炉膛传热原理炉膛传热原理第二节第二节炉膛黑度计算炉膛黑度计算第三节第三节炉膛受热面的辐射特性炉膛受热面的辐射特性第四节第四节 几种炉膛传热计算方法几种炉膛传热计算方法 1第一节第一节炉膛传热原理炉膛传热原理一、一、炉膛传热过程炉膛传热过程 二、二、火焰辐射火焰辐射 三、三、炉膛传热计算基本方程炉膛传热计算基本方程 2 1 燃烧与传热动态过程 2 辐射（换热量份额95），L 1400，“L 1000 3 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
2、）=45倍粉炉K 一、炉膛传热过程一、炉膛传热过程 3二、二、火焰辐射火焰辐射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)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4三、传热方式三、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 5第二节第二节炉膛黑度计算炉膛黑度计算一、炉膛黑度一、炉膛黑度粉炉炉膛黑度aL=ahy/ahy+(1-
3、ahy)（1414）热有效系数=(qyx1-qyx2)/qyx1 （148）二、火焰黑度二、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、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：L/FLm(1418)火焰辐射减弱系数K（1426）炉膛压力：a6第三节第三节炉膛受热面的辐射特性炉膛受热面的辐射特性一、角系数一、角系数 二、热有效系数二、热有效系数 三、污染系数三、污染系数 四、四、关系 7一、角系数一、角系数X=膜式水冷壁:X=1二、热有效系数二、热有效系数 受热面吸热的有效性受热面吸热的有效性 三、
4、污染系数三、污染系数 四、四、关系关系 8第二节第二节几种炉膛传热计算方法几种炉膛传热计算方法一、前苏联一、前苏联“热力计算标准方法热力计算标准方法”方法：试算法：假设方法：试算法：假设T TLjVCVCpj,各参数各参数T TLT TLT TLj1009二、美国二、美国CECE公司公司 上、下炉膛分段计算上、下炉膛分段计算炉膛吸热：炉膛吸热：Q QQ QyxQ QLQ Qyx有效热量有效热量（14-5414-54）L炉膛出口热量炉膛出口热量（14-5514-55）10二、热风温度二、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
5、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36040011三、炉膛出口烟温三、炉膛出口烟温一、饱和蒸汽的溶盐一、饱和蒸汽的溶盐二、硅酸的选择性携带二、硅酸的选择性携带三、过热蒸汽的溶盐规律三、过热蒸汽的溶盐规律12一、饱和蒸汽的溶盐一、饱和蒸汽的溶盐1、溶盐规律、溶盐规律：（1）分分配配定定律律：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，可称为分分配配系数。系数。（2）饱和蒸汽溶盐的特点：饱和蒸汽溶盐的特点： 具有选择性
6、； 溶盐能力与压力有关；132、盐类分类：、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）；【注意注意】P 6MpaP 6MpaP 6Mpa，考虑硅酸携带；考虑硅酸携带；P 12.75MpaP 12.75Mpa，考虑第二类盐携带；考虑第二类盐携带；P 20MpaP 20Mpa，考虑第三类盐携带；考虑第三类盐携带；14二、硅酸的选择性携带二、硅酸的选择性携带1 1、重要性：、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：、硅化
7、物溶盐规律：（1）复杂性：）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：）蒸汽中硅化物溶解量：（3）锅水中硅酸含量：）锅水中硅酸含量：（4）溶解系数：）溶解系数：3、减少蒸汽中硅化物含量的方法：、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）15三、过热蒸汽的溶盐规律三、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
8、；16第四节第四节汽水分离装置汽水分离装置一、汽水分离过程的组织一、汽水分离过程的组织二、立式旋风分离器二、立式旋风分离器三、涡轮式旋风分离器：（轴流式）三、涡轮式旋风分离器：（轴流式）17一、汽水分离过程的组织：一、汽水分离过程的组织：1、分离的任务和一次分离元件：、分离的任务和一次分离元件：（1）、任务）、任务：一次分离（粗分离），蒸汽湿分减少湿分减少到0.5%1%；消除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
9、冲水面，溅起水滴；阻力小；18（2）、一次分离元件包括：）、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：、细分离的任务和办法：（1）任务：任务：蒸汽湿分降低到0.01%0.03%；（2）办法：办法： 控控制制蒸蒸发发面面负负荷荷减少汽流携带水滴的卷吸力； 局部区域汽流流速流速不要太高； 进行重力分离重力分离； 采用二次分离元件；19二、立式旋风分离器：二、立式旋风分离器：1、工作过程：（见锅炉原理多媒体教学软件）（见锅炉原理多媒体教学软件）2、结构型式及允许负荷：290，315，35020三、涡轮式旋风分离器：（轴流式）三、涡轮式旋风分离器：
10、（轴流式）多用于强制循环锅炉21第五节第五节蒸汽清洗装置蒸汽清洗装置一、蒸汽清洗工作原理一、蒸汽清洗工作原理二、蒸汽清洗装置二、蒸汽清洗装置三、提高蒸汽清洗效果措施三、提高蒸汽清洗效果措施22一、蒸汽清洗工作原理一、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）凝结蒸汽率：（2）总平衡方程）总平衡方程：（3 3）清洗装置平衡方程）清洗装置平衡方程 23盐分平衡图24（4）锅水平衡方程）锅水平衡方程x x：送入清洗装置的给水占总给水量的质量百分数；送入清洗装置的给水占总给水量的质量百分数；p p：排污率；排污率； ：进入清洗装置蒸汽的硅酸含量；：进入清洗装置蒸汽
11、的硅酸含量； 25清清洗洗效效率率：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；26影响蒸汽清洗效果的因素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；27二、蒸汽清洗装置二、蒸汽清洗装置雨淋式；水膜式；起泡穿层式；板厚23mm，开孔孔径5628三、提高蒸汽清洗效果措施三、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：29第六节第六节排排污污一、锅炉给水的限定一、锅炉给水的限定二、排二、排 污污三、给水品质三、给水品质30一、锅炉给水的限定一、锅炉给水的限定31二、排二、排 污污1、排污的作用2、锅水盐分平衡m：锅水浓缩倍率；控制控制给水品质或控制控制排污率； 323、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；33三、给水品质（标准）三、给水品质（标准）34
