- •Теплообмен в поверхностях нагрева котла Радиационный теплообмен Основные определяющие, параметры радиационного, теплообмена и характеристики экранов
- •Расчет теплообмена излучения в топочной камере
- •Конвективный теплообмен
- •Регулирование температуры перегретого пара
- •Паропаровой теплообменник (ппто)
- •Газовые методы регулирования
- •Рециркуляция продуктов сгорания.
- •Изменение положения факела в топке
- •Байпасирование продуктов сгорания
- •Статические и динамические характеристики котла.
- •2. Коэффициент избытка воздуха в топке ().
- •3. Температура питательной воды (tПв).
- •5. Зольность топлива ().
- •Динамические характеристики котла
- •Гидродинамика и температурный режим поверхностей нагрева
- •Режимы течения пароводяной смеси.
- •Кризисы теплообмена в парообразующих трубах
- •Условия надежной работы элементов парового котла.
- •Температурный режим труб котлов скд и особенности теплообмена в зоне фазового перехода
- •Гидродинамика котлов с естественной циркуляцией
- •Расчет контуров естественной циркуляции.
- •Расчет простого контура
- •Методика расчета сложного контура циркуляции
- •Надежность режимов циркуляции
- •Полная гидравлическая характеристика парообразующей трубы контура естественной циркуляции
- •Критерии надежности циркуляции.
- •Причины появления пара в опускных трубах.
- •Гидродинамика прямоточных (разомкнутых) элементов котлов.
- •Причины неоднозначности
- •Влияние давления на гидравлическую характеристику
- •Меры повышения стабильности гидравлической характеристики
- •Гидравлическая устойчивость потока в вертикальных парообразующих трубах
- •Коллекторный эффект
- •Схемы включения элементов.
- •Тепловая и гидравлическая разверка
- •Водоподготовка и водный режим
- •Нормы качества питательной воды.
- •Водоподготовка.
- •Очистка воды от нерастворимых примесей.
- •Удаление растворимых примесей.
- •Удаление газов из воды
- •2. Химическое удаление газов.
- •Водный режим барабанных котлов Пути перехода примесей в пар.
- •Механизм и закономерности капельного уноса
- •Методы получения чистого пара в котле с естественной циркуляцией
- •Осушка пара
- •Промывка пара
- •Водный режим барабанных котлов
- •Ступенчатое испарение
- •Схемы двухступенчатого испарения
- •Водный режим прямоточных котлов.
- •Методы очистки поверхностей нагрева от наружных загрязнений
- •Схемы дробеочистки
- •Абразивный износ конвективных поверхностей нагрева.
- •Меры снижения абразивного износа.
- •Коррозия поверхностей нагрева
- •Методы борьбы с низкотемпературной коррозией.
- •Эксплуатация паровых котлов.
- •Режимы пуска котла.
- •Режим пуска должен удовлетворять следующим требованиям.
- •Основные определяющие параметры, характеризующие режим пуска.
- •Пуск барабанного котла неблочной тэс из холодного состояния.
- •Включение котла в общестанционную паровую магистраль.
- •Режимы останова котла.
- •Поведение металла при высоких температурах
- •Основные требования для металла паровых котлов.
- •Металл паровых котлов
- •Высоколегированные стали аустенитного класса
- •Расчет на прочность.
- •Расчетная температура
- •Расчет на прочность цилиндрических элементов.
- •Парогенераторы атомных станций Виды теплоносителей и требования к ним.
- •Органические теплоносители (жидкости).
- •Жидко – металлические теплоносители.
- •Общие характеристики и типы парогенераторов (пг) аэс.
- •Общие требования к конструкции парогенераторов аэс.
- •Конструкции парогенераторов аэс.
- •Параметры парогенераторов аэс.
ЛЕКЦИЯ № 17 (КУ и ПГ Ч.2)
Теплообмен в поверхностях нагрева котла Радиационный теплообмен Основные определяющие, параметры радиационного, теплообмена и характеристики экранов
Радиационный теплообмен является основным способом передачи тепла топочным экранам; в ширмовых пароперегревателях-60-70%, в конвективных перегревателях-20-40%, в остальных низкотемпературных поверхностях нагрева до 10%.
Плотность падающего теплового потока по закону Стефана-Больцмана можно записать в следующем виде:
, ,
где: -степень черноты факела;-константа излучения;-абсолютная температура факела.
Излучающая способность газовой среды, которая характеризуется степенью черноты, которая определяется концентрацией в продуктах сгорания трехатомных газов (RO), водяных паров (Н2О), золовых и коксовых частиц.
При передаче тепла топочным экранам имеет место взаимодействие падающего, отраженного и воспринятого тепловых потоков. Величина отраженного теплового потока определяется температурой наружных загрязнений () и температурой обмуровки.
d
e
S
- падающий тепловой поток,
- отраженный тепловой поток,
- угол прямого видения,
е – расстояние от оси труб до обмуровки
S – шаг труб
Воспринятый тепловой поток:
.
- коэффициент тепловой эффективности.
- это доля теплового потока, воспринятого топочными экранами.
- угловой коэффициент топочного экрана;
- коэффициент загрязнения, величина которого достаточно стабильна и зависит от вида сжигаемого топлива:
- твердое топливо;
- мазут;
- газ.
– показывает долю теплового потока, воспринятого топочными экранами, к потоку падающему на поверхность труб.
Всегда , так как.
- показывает долю теплового потока, падающего на экранные трубы.
.
Увеличение ведет к снижению этой доли.
Таким образом, чем больше шаг труб(S), и меньше расстояние до обмуровки (e), тем меньше угловой коэффициент (x).
Для топочных экранов из гладких труб x=0,97-0,99
Для газоплотных топочных экранов x=1.
- лучевоспринимающая поверхность нагрева экрана.
.
Излучение трехатомных газов, заполняющих топочный объем, определяется их концентрацией и толщиной объема излучения.
Коэффициент излучения газовой среды рассчитывается по закону Бугера:
, где:
- коэффициент ослабления лучей газовой средой;
- парциальное давление трехатомных газов и водяных паров;
.
rН2О, rRO2 – доли водяных паров и трехатомных газов в продуктах сгорания;
P – давление в топке;
S – толщина излучающего слоя.
составляет 0,4-0,5.
Для всех твердых топлив коэффициент излучения факела в топке записывается в виде:
.
Коэффициент ослабления топочной среды:
æ., где
, ,- это коэффициенты ослабления лучей газовой средой, золовыми и коксовыми частицами.
- концентрация золы в дымовых газах.
æ – учитывает вид сжигаемого твердого топлива.
Для газомазутного факела:
;
где: m – доля светящейся части факела (доля объема).
m=0.1 – для газа.
m=0.5 – для мазута.
Имея величину степени черноты факела можно рассчитать коэффициент теплового излучения топочной камеры (степень черноты топки).
Степень черноты топки определяется видом сжигаемого топлива и составляет примерно:
Для газа - =0,5.
Для мазута - =0,7.
Для твердых топлив - =0,75-0,95.
Средний тепловой поток, воспринятый топочными экранами определяется по выражению
.
Таким образом, определяющими факторами радиационного теплообмена являются:
температура газового факела (Тф);
температура наружних загрязнений (ТНЗ);
степень черноты топки (аТ), которая определяется коэффициентом тепловой эффективности экранов (), концентрацией трехатомных газов и водяных паров (rn), концентрацией золы и коксовых частиц.