мірна температура газів на виході з топкової камери являє собою відношення дійсної абсолютної температури на виході з топки до абсолютної теоретичної температурі продуктів згоряння.
Під теоретичної температурою згоряння (адіабатною температурою) розуміють максимальну температуру при спалюванні палива з розрахунковим коефіцієнтом надлишку повітря, яку могли б мати продукти згоряння, якби в топці відсутній теплообмін з екранними поверхнями нагріву.
Критерій Больцмана являє собою характеристичне число, контролююче співвідношення між конвективним переносом теплоти і випромінюванням абсолютно чорного тіла при температурі розглянутого елемента.
Критерій Больцмана визначають за формулою:
, (6.2)
де - коефіцієнт збереження теплоти;- Розрахункова витрата палива, кг/с;- Площа поверхні стін топки, м2;- Середнє значення коефіцієнта теплової ефективності екранів;- Середня сумарна теплоємність продуктів згоряння 1 кг палива в інтервалі температур, кДж/(кг? К); 5,67? 10-8 - коефіцієнт абсолютно чорного тіла, Вт/(м2? К4); (1294,83 ° С) - абсолютна теоретична температура продуктів згоряння.
Середня сумарна теплоємність продуктів згоряння 1 кг (1м3), кДж/(кг? К) (кДж/(м3? К)), палива визначається за формулою:
, (6.3)
де - ентальпія продуктів згоряння 1 кг (1м3) палива при температурі, надлишку повітря на виході з топки.
Адіабатична температура горіння, визначається по корисному тепловиділенню в топці при надлишку повітря, рівне 1567,83 К.
Корисне тепловиділення в топці, кДж/кг (кДж/м3) визначається за формулою:
, (6.4)
де - располагаемое тепло палива, кДж/кг (кДж/м3); ,, - Втрати тепла від хімічної і механічної неповноти згоряння палива, з теплом шлаку і охолоджуючої і води,%;- Тепло, внесене в топку паровим дуттям, кДж/кг;- Тепло, внесене в топку повітрям, кДж/кг (кДж/м3).
Коефіцієнт теплової ефективності екранів дорівнює добутку кутового коефіцієнта екрану на коефіцієнт, що враховує тепловий опір забруднення або закриття ізоляцією:
, (6.5)
Кутовим коефіцієнтом називається відношення кількості енергії, що посилається на опромінену поверхню, до енергії випромінювання всієї напівсферичної випромінюючої поверхні. Кутовий коефіцієнт показує, яка частина полусферического променистого потоку, що випускається однією поверхнею, падає на іншу поверхню і залежить від форми і взаємного розташування тіл, що знаходяться в променистому теплообміні.
Кутовий коефіцієнт екрана визначається за формулою:
, (6.6)
де - відносний крок труб настінного екрану.
Коефіцієнт, що враховує зниження тепловоспріятія екрану при його забрудненні або закриття його поверхні ізоляцією, приймається по таблиці 6.1.
Таблиця 6.1. Умовний коефіцієнт забруднення поверхні
№ п./П.питя екранаТопліво Настінні гладкотрубние і мембранні суцільнозварні екрани в камерних топках.1Газообразное0,6512Мазут0,5513Пиль твер палив: 13.1.антрацітовий штиб, худий вугілля; 0,4513.2.каменние і буре вугілля середньої шлаків здібності; 0,4513.3.каменние і буре вугілля високої шлаків здібності; 0,35-0,4013.4.фрезерний торф0,4513.5.сланци0,25Настенние гладкотрубние і плавнековие екрани в шарових топках11Все топліва0,60Ошіпованние екрани, покриті огнеупогной массой31Все топліва0,20Екрани , закриті шамотною кірпічом41Все топліва0,10
Ефективна товщина випромінюючого шару в топці, м, визначається за формулою:
, (6.7)
де і - обсяг і поверхню стін топкової камери, м3 і м2.
При спалюванні твердих палив коефіцієнт поглинання топкової середовища визначається за формулою:
, (6.8)
де - коефіцієнт поглинання променів газовою фазою продуктів згоряння визначається за формулою:
, (6.9)
де - сумарна об'ємна частка трьохатомних газів в продуктах згоряння;- Тиск у топковій камері котлоагрегату (для агрегатів працюють без наддуву, приймається=0,1 МПа);- Температура газів на виході з топки, К (дорівнює прийнятій за попередньою оцінкою).
Коефіцієнт поглинання променів частинками золи визначається за формулою:
, (6.10)
де - концентрація золи в продуктах згорання, кг/кг;- Коефіцієнт для топок з твердим шлакоудалением приймається по табл. 6.2.
Таблиця 6.2 Коефіцієнт для топок з твердим шлакоудалением
№ п./п.Від палива 1.АШ1,002.Каменний вугілля і худий уголь0,803.Бурий уголь0,754.Сланец0,755.Торф0,60
Для шарових топок приймається.
Ступенем чорноти топки називають відношення випромінювальної здатності дійсної топки до випромінювальної здатності абсолютно чорного тіла. Ступінь чорноти залежить від випромінювальної здатності полум'я факела (шару палаючого палива), ко...
