一种富氧燃烧锅炉热力性能获取方法技术

技术编号:10328120 阅读:137 留言:0更新日期:2014-08-14 14:22
本发明专利技术公开了一种富氧燃烧锅炉热力性能获取方法,包括步骤:燃料的燃烧计算、烟气和送风模拟、热平衡计算、炉膛热力计算和对流受热面热力计算,其中炉膛热力计算中的计算火焰黑度和炉膛黑度步骤,以及对流受热面热力计算中计算烟气黑度并确定烟气侧辐射放热系数步骤,其采用的三原子气体辐射减弱系数ky按照计算,其中PH2O为烟气中H2O分压力;S为辐射层有效厚度;ε为三原子气体发射率。本发明专利技术提供的富氧燃烧锅炉热力性能获取方法,针对富氧燃烧锅炉热力性能获取更准确,其精度能达到设计和校核富氧燃烧锅炉热力性能的需求。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于锅炉热力性能设计领域,更具体地,涉及一种富氧燃烧锅炉热力性能修正方法。
技术介绍
锅炉的设计过程中,需要进行获取锅炉热力性能,从而进行水动力设计、受压元件强度设计、通风阻力设计、炉墙热力设计、管壁温度设计、制粉系统设计、空气动力设计等,锅炉的热力性能数据是锅炉整体设计的核心,是锅炉设计、校核、运行的基本依据。锅炉性能获取过程通常是过对给定锅炉,从燃料的燃烧计算开始,对锅炉进行烟气和送风模拟,从而进行热平衡计算,根据热平衡计算结果对锅炉进行炉膛热力计算和对流受热面热力计算,从而获得个受热面的热力性能数据。现有的锅炉热力性能获取方法都是针对常规空气燃烧气氛制定的,包括前苏联1957年版标准和1973年版标准,以及美国的ASME标准等。目前,已经发展出了一种新型燃烧方式的锅炉,即富氧燃烧气氛燃烧锅炉。现有锅炉热力计算方法不能针对这种新型的燃烧锅炉进行热力性能获取。
技术实现思路
针对现有技术的以上缺陷或改进需求,本专利技术提供了一种热力性能获取方法,其目的在于针对富氧燃烧气氛的燃烧锅炉设计一套热力性能获取方法,由此解决目前的锅炉热力性能获取方法不能适应新型富氧燃烧锅炉的技术问题。为实现上述目的,按照本专利技术的一个方面,提供了,包括步骤燃料的燃烧计算、烟气和送风模拟、热平衡计算、炉膛热力计算和对流受热面热力计算。其中,炉膛热力计算包括步骤:(Al)计算炉膛结构尺寸及烟气有关辐射层厚度;(A2)选取热风温度,并计算每千克燃料进入炉膛有效发热量;(A3)根据燃料总类、燃烧设备形式和布置方式计算火焰中心位置系数;(A4)估计炉膛出口烟温,计算炉膛烟气平均热容量;(A5)计算炉膛受热面辐射换热特性参数;(A6)根据燃料和燃烧方式计算火焰黑度和炉膛黑度;(A7)计算并校核炉膛出口烟气温度;(AS)校核炉膛出口烟温误差;(A9)计算炉膛热力参数;(AlO)炉膛内其他辐射受热面的换热计算;对流受热面热力计算包括步骤:(BI)估计受热面出口烟气温度,查取相应焓值;(B2)根据出口烟焓,计算对流传热量;(B3)依据烟气侧放热量等于工质侧吸热量原理,求取工质出口焓值和相应温度;(B4)计算平均对流传热温差;(B5)计算烟气侧对流放热系数及管壁灰污系数;(B6)计算工质侧对流放热系数;(B7)计算管壁灰污层温度;(B8)计算烟气黑度并确定烟气侧辐射放热系数;(B9)计算总对流放热系数;(BlO)计算对流传热量。步骤(A6)和(B8)中采用的三原子气体辐射减弱系数,用针对富氧环境的三原子气体辐射减弱系数ky代替,按照如下公式计算:本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种富氧燃烧锅炉热力性能获取方法,包括步骤:燃料的燃烧计算、烟气和送风模拟、热平衡计算、炉膛热力计算和对流受热面热力计算, 其中所述炉膛热力计算包括步骤: (A1)计算炉膛结构尺寸及烟气有关辐射层厚度; (A2)选取热风温度,并计算每千克燃料进入炉膛有效发热量; (A3)根据燃料总类、燃烧设备形式和布置方式计算火焰中心位置系数; (A4)估计炉膛出口烟温,计算炉膛烟气平均热容量; (A5)计算炉膛受热面辐射换热特性参数; (A6)根据燃料和燃烧方式计算火焰黑度和炉膛黑度; (A7)计算并校核炉膛出口烟气温度; (A8)校核炉膛出口烟温误差; (A9)计算炉膛热力参数; (A10)炉膛内其他辐射受热面的换热计算; 所述对流受热面热力计算包括步骤: (B1)估计受热面出口烟气温度,查取相应焓值; (B2)根据出口烟焓,计算对流传热量; (B3)依据烟气侧放热量等于工质侧吸热量原理,求取工质出口焓值和相应温度; (B4)计算平均对流传热温差; (B5)计算烟气侧对流放热系数及管壁灰污系数; (B6)计算工质侧对流放热系数; (B7)计算管壁灰污层温度; (B8)计算烟气黑度并确定烟气侧辐射放热系数; (B9)计算总对流放热系数; (B10)计算对流传热量; 其特征在于,步骤(A6)和(B8)中采用的三原子气体辐射减弱系数,用针对富氧环境的三原子气体辐射减弱系数ky代替,按照如下公式计算: 其中,PH2O为烟气中H2O分压力;S为辐射层有效厚度;ε为三原子气体发射率。在一定温度T和辐射层有效厚度S条件下,三原子气体发射率,按照如下公式计算: 其中,pco2为二氧化碳气体分压,PH2O为水蒸气分压;Φ是水蒸气和二氧化碳分压比,ΦPH2O/PCO2;Tref=1000K;T为烟气平均开尔文温度;j为整数,1≤j≤4。...

【技术特征摘要】
1.一种富氧燃烧锅炉热力性能获取方法,包括步骤:燃料的燃烧计算、烟气和送风模拟、热平衡计算、炉腔热力计算和对流受:热面热力计算, 其中所述炉膛热力计算包括步骤: (Al)计算炉膛结构尺寸及烟气有关辐射层厚度; (A2)选取热风温度,并计算每千克燃料进入炉膛有效发热量; (A3)根据燃料总类、燃烧设备形式和布置方式计算火焰中心位置系数; (A4)估计炉膛出口烟温,计算炉膛烟气平均热容量; (A5)计算炉膛受热面辐射换热特性参数; (A6)根据燃料和燃烧方式计算火焰黑度和炉膛黑度; (A7)计算并校核炉膛出口烟气温度; (AS)校核炉膛出口烟温误差; (A9)计算炉膛热力参数; (AlO)炉膛内其他辐射受热面的换热计算; 所述对流受热面热力计算包括步骤: (BI)估计受热面出口烟气温度,查取相应焓值; (B2)根据出口烟焓,计算对流传热量; (B3)依据烟气侧放热量等于工质侧吸热量原理,求取工质出口焓值和相应温度; (B4)计算平均对流传热温差; (B5)计算烟气侧对流放热系数及管壁灰污系数; (B6)计算工质侧对流放热系数; (B7)计算管壁灰污层温度; (B8)计算烟气黑度并确定烟气侧辐射放热系数; (B9)计算总对流放热系数; (BlO)计算对流传热量; 其特征在于,步骤(A6)和(B8)中采用的三原子气体辐射减弱系数,用针对富氧环境的三原子气体辐射减弱系数ky...

【专利技术属性】
技术研发人员:张立麒丁继伟朱海跃易宝军柳朝晖毛志慧郑楚光
申请(专利权)人:华中科技大学
类型:发明
国别省市:湖北;42

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