加熱爐傳熱計算與分析

1、模塊一：爐膛內(nèi)傳熱模塊一：爐膛內(nèi)傳熱（前言：關于加熱爐爐膛傳熱計算方法的研究已有100多年的歷史，由于爐內(nèi)傳熱過程復雜、相關因素很多，迄今為止工程界和學術界關于爐膛內(nèi)傳熱計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最早進行鍋爐爐膛傳熱試驗研究并于1890年提出了鍋爐爐膛傳熱計算的經(jīng)驗公式后由rok加以修正得到如下形式的經(jīng)驗關系式：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)煙煤為基準計算的燃料量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為與火焰中心相對高度有關的經(jīng)驗系數(shù)。除ЦКТИ法外在前蘇聯(lián)全蘇熱工研究院(ВТИ)和蘇聯(lián)科學院動力研究所(ЗНИН)于1968年聯(lián)合提出了一種鍋爐爐膛傳熱計算方法即ЗНИНВТИ法并被列入1973年蘇聯(lián)鍋爐機組熱力計算標準方法中。4.我國鍋爐制造行業(yè)一直沿用原蘇聯(lián)1957和1973年的熱力計算標準中爐內(nèi)傳熱計算方法這些計算方法是以200～300th容量以下的鍋爐爐內(nèi)傳熱試驗數(shù)據(jù)總結出來的而且在數(shù)據(jù)整理過程中忽略了爐

4、膛形狀、煤的反應特性、一、二、三次風混合情況等因素的影響。另外對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)場試驗和分析已發(fā)現(xiàn)國內(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)爐膛熱力計算標準不準確。針對原蘇聯(lián)鍋爐熱力計算標準КЕПДЫСЪ和бПОФ曾比較了958個爐膛出口煙溫實測值與相應的計算值之間的偏差發(fā)現(xiàn)偏差大于40C的大約為40%偏差大于60的大約為25%。我國研究人員在400th鍋爐上的實踐表明

5、爐膛幾何形狀特別是高C?寬比對爐膛傳熱有很大的影響。對同樣受熱面積的爐膛高寬比大的爐膛出口煙溫低。我國后期設計的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。曹漢鼎針對這一情況建議在蘇聯(lián)爐膛熱力計算方法的基礎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)鍋爐熱力計算標準中爐內(nèi)傳熱計算方法不準確原蘇聯(lián)的一些學者也提出了一些修正方法如нагрузок等(1987)提出