4.2 Радиационные свойства продуктов сгорания

Основной радиационной характеристикой продуктов сгорания служит критерий поглощательной способности (критерий Бугера) :

Bu =КРЅ,

где К - коэффициент поглощения топоч­ной среды,

Р - давление в топочной камере,

Ѕ- эффективная толщина излучающего слоя.

Ко­эффициент К рассчитывается по температуре и составу газов на выходе из топки. При его опре­делении учитывается газа излучение трехатомных газов при сжигании (RO₂ и Н₂О).

Расчеты ведутся в нижеуказанном порядке.

Задаются в первом приближении температурой продуктов сгорания на выходе из топки при сжигании природного или попутного газа

θ´´_т.з. = 1050 -1100 °С.

Энтальпия продуктов сгорания на выходе из топки:

, кДж/м³ (4.1)

где все максимальные и минимальные величины принимаются по таблице 2.7 по принятой в первом приближении температуре продуктов сгорания

Коэффициент поглощения лучей газовой фазой продуктов сгорания (RO₂, Н₂О):

, 1/(м³·МПа) (4.2)

где - коэффициент, который определяется по номограмме 2 Приложения.

При пользовании номограммами сначала надо выписать и подсчитать все необходимые величины для определения показателя.

Р = 0,1 МПа - давление в топочной камере;

r - таблица 2.5, строка 4 - для топки;

r_п - таблица 2.5 , строка 6 - для топки;

Р_п =Р r_п = 0,1 r_п, МПа;

S – эффективная толщина излучающего слоя в топке, м

, м (4.3)

где – объем топочной камеры, м³;

– площадь стен топки (поверхности топки).

Активный объем топочной камеры:

-для котлов ДКВР:

· , м³

где F_б.ст. – площадь боковых стен, м² (согласно задания);

, м – ширина топки (согласно задания);

- для котлов Е (ДЕ):

F_ф.ст. ·а, м³

где F_ф.ст. – площадь фронтовой стены, м² (согласно задания);

а , м – ширина топки (согласно задания);

Р_п Ѕ = 0,1 r_п Ѕ, м·МПа;

10Р_п Ѕ = r_п Ѕ, м·МПа;

θ´´_т.з. - температура газов на выходе из топки, которой задались вначале расчета

По величинам r , 10Р_п Ѕ , θ_т.з. номограмме 2 Приложения определяется .

Коэффициент поглощения лучей частицами сажи:

, 1/м·МПа (4.4)

где α_Т - коэффициент избытка воздуха на выходе из топки (таблица 3.2, строка 1);

т,п- количества атомов углерода и водорода в соединении соответственно; C_mH_n- содержание углерода и водорода в сухой массе топлива (состав топлива-таблица 3.1);

Т"_Т.З. = θ´´_т.з. + 273 - температура газов на выходе из топки, К,

где θ´´_т.з. задана в начале раздела.

Коэффициент поглощения топочной среды:

(4.5)

где К_г - коэффициент поглощения лучей газовой фазой продуктов сгорания, формула (4.2);

m – коэффициент относительного заполнения топочной камеры светящимся пламенем (частицами) сажи, при сжигании газа m = 0,1;

К_с. –коэффициент поглощения лучей частицами сажи, определяется по формуле 4.4.

Критерий поглощательной способности (критерий Бугера) :

Bu =КРЅ, (4.6)

где К - коэффициент поглощения топоч­ной среды (формула (4,5)),

Р = 0,1 МПа - давление в топочной камере,

Ѕ, м- эффективная толщина излучающего слоя (по формуле (4,3)).

Эффективное значение критерия Бугера:

, (4.7)