Особенности излучения в топках

Особенности излучения в топках [c.412]

При неполном сгорании летучие органические соединения удаляются, становясь составной частью дыма, что особенно характерно для домашних печей. В крупных котлах летучие, обладающие высокой горючестью, воспламеняются от излучения стенок топки и газоходов и полностью сгорают (до СО2 и Н2О). [c.69]

Полученный в послевоенные годы новый экспериментальный материал по теплообмену в топках мощных паровых котлов современных конструкций совместно с результатами выполненных научно-исследовательских работ по изучению горения и излучения пламени позволили вскрыть ряд характерных особенностей процесса и внести соответствующие изменения и уточнения в нормативный метод [Л. 31]. Эти уточнения [Л. 12] касаются в основном учета влияния на суммарный теплообмен температурного поля топки, установления [c.177]

Основным видом теплообмена в топках является теплообмен излучением. Интенсивность этого процесса целиком определяется особенностями температурных полей топок и радиационными свойствами пламени и загрязненных наружными отложениями тепловоспринимающих поверхностей нагрева экранов. Радиационные теплофизические) характеристики этих тел до настоящего времени изучены еще недостаточно. [c.3]

При сжигании газа и мазута твердую дисперсную фазу факела образуют частицы сажистого углерода очень малых размеров. При сжигании угольной пыли — частицы золы и кокса, размеры которых значительно превосходят размеры частиц сажистого углерода. Радиационные свойства этих частиц, их рассеивающая и поглощательная способности в основном определяют условия переноса энергии излучения в топочных камерах. При этом исключительно большое влияние на условия теплообмена в топках при сжигании угольной пыли оказывает минеральная часть топлива. В этой связи особенно важное значение приобретает детальное исследование радиационных свойств факела и его твердой дисперсной фазы при сжигании перспективных для энергетики углей Экибастузского, Канско-Ачинского и Кузнецкого бассейнов. [c.3]

С параметром р связаны все характерные особенности радиационных свойств частиц, в частности особенности излучения частиц малых и больших размеров. Для интересующих нас задач теплообмена излучением в топочных камерах значение параметра р может существенно изменяться в зависимости от рода сжигаемого топлива. При сжигании газа и мазута в пламени образуются частицы углерода малых размеров (сажистые частицы), для которых в существенной для теплообмена в топках области длин волн излучения параметр дифракции р 1. При сжигании угольной пыли параметр дифракции в основном определяется размерами частиц золы и кокса, для которых р >- 1. В соответствии с изменением р существенно изменяются все радиационные характеристики твердой дисперсной фазы пламени при сжигании различных топлив. [c.45]

Для совершенствования методов расчета теплообмена в топках, а также анализа условий горения и теплообмена в первую очередь необходимо располагать данными о характеристиках теплового излучения, связанных с особенностями сжигания топлива в топочных камерах различных конструкций. Учитывая селективные радиационные свойства пламени и загрязненных экранных поверхностей нагрева, в первую очередь необходимо иметь данные о спектральных радиационных характеристиках топки в реальных условиях работы агрегатов. Особенно необходимы эти данные для разработок и использования зональных методов расчета теплообмена в топках. [c.140]

На рис. 4 31 приведены данные о спектральной поверхностной плотности потока падающего излучения пад ( ) при совместном сжигании в топке котлоагрегата БКЗ-210-140 ФД доменного ( д. г = = 0,6) и коксового ( к. г = 0,4) газов. Из рисунка видно, что как в зоне горения (максимального тепловыделения), так и в зоне продуктов сгорания в верхней части топки тепловое излучение характеризуется высокой степенью селективности. Конкретный характер спектра обусловливается излучением газообразных продуктов полного сгорания СО2 и Н2О и образующихся в процессе горения частиц сажи, которые характеризуются очень высокой дисперсностью. В верхней части рисунка показано изменение по высоте топочных камер интегральной поверхностной плотности потока падающего излучения. Видно, что более высокие значения пад характерны для топки котлоагрегата БКЗ-210-140 ФД, особенно на начальном участке факела в зоне максимального тепловыделения. К концу топочной камеры эти различия нивелируются. [c.153]

Расчет теплообмена проводился для области длин волн излуче ния от 0,875 до 10 мкм, характерной для условий теплообмена в топках. Для учета основных особенностей спектра излучения пламени и поверхностей нагрева указанная область спектра разбивалась на 22 спектральных интервала 16 интервалов размером [c.221]

На рис. 3-27 показана установка горизонтальных щелевых горелок в топке переведенного на газ парового котла ДКВ-4-14, а на рис. 3-28 — в топке водогрейного котла ТВГ-8, предназначенного только для сжигания газа. Горизонтальные щелевые горелки просты по конструкции, однако при эксплуатации имеют ряд особенностей. Опыт эксплуатации показал, что при пониженных нагрузках котла вследствие затягивания пламени в щель происходит перегрев металла газового коллектора и преждевременный выход его из строя. Исследованиями установлено, что температура металла газового коллектора зависит от скорости газа внутри него, скорости воздуха, омывающего коллектор, и излучения огнеупорного материала щели. Во избежание перегрева газового коллектора скорость газа в нем должна быть не менее 7—8 м/с при минимальной нагрузке котельного агрегата. [c.67]

Особенность работы такой топки — непрерывное питание слоя топливом, что обеспечивает постоянство процесса горения и тепловыделения. Торф периодически загружают в загрузочное устройство 9. Из шахты торф под действием собственной массы поступает сначала на наклонные, а затем на горизонтальные колосники. По мере опускания торфа из шахты происходят подогрев и подсушка топлива, а также выделение летучих. Торф подогревается за счет лучистой теплоты топочных газов и излучения обмуровки. Топливо загорается на верхних наклонных колосниках, а остатки его догорают на горизонтальных колосниках. [c.38]

Как следует из приведенных в первой главе результатов теоретического расчета коэффициентов рассеяния и поглощения, критерий Шустера S заметно возрастает с увеличением параметра дифракции р, особенно в области длин волн излучения Х, соизмеримых с размером частиц d. Однако уже при Р 20 величина S для каждого заданного т стабилизируется и перестает зависеть от р. В этой области значений р, характерной для золовых и угольных частиц в котельных топках, можно считать, что критерий S целиком определяется величиной комплексного показателя преломления т. [c.86]

Можно предполагать, что для котлов блочных установок со сосредоточенным на центральном щите полностью дистанционированным управлением опасность взрывов больше, чем для агрегатов старой конструкции с местным ручным обслуживанием. Автоматическая защита котла от взрывов в процессе пуска, эксплуатации и останова требует создания сложных логических машин с большим числом информирующих датчиков [Л. 2-22]. Основу такой защиты составляет прибор, наблюдающий за состоянием факела и называемый также детектором пламени. Следует предостеречь против построения защиты на одном детекторе, так как при этом из-за ложных срабатываний опасность взрыва может даже возрасти. Требования, предъявляемые к детектору, особенно велики, ибо он обязан выделять пламя контролируемого объекта из общего фона излучения других областей топки, а возможно, и проникновения наружного естественного или искусственного света. На рис. 2-18 показаны распределение различных видов излучения по длине волн (в ангстремах) спектра, а также области спектра, воспринимаемые отдельными типами детекторов. Изучение вопроса показывает, что области видимого и инфра-42 [c.42]

При обычном пуске из холодного состояния температура металла, воды и обмуровки составляет около 20° С. Поэтому первые минуты после зажигания топки уходят на подогрев воды до температуры кипения, после чего собственно и начинается парообразование. Напомним, что величина обратного излучения экранов, особенно Б начале прогрева, невелика, и поэтому тепловые потоки в первом приближении можно считать не зависящими [c.293]

Применительно к радиационным пароперегревателям в принципе действуют те же положения. Однако локальные тепловые потоки в этом случае не являются устойчивой функцией форсировки и при небрежности персонала могут достигать значительной величины. В частности, при растопке на газе факел дает достаточно равномерное мягкое излучение и процесс протекает весьма надежно. Растопка на мазуте сопровождается образованием высокотемпературного оптически плотного факела, который, как бы экранируя сам себя, может излучать локальные тепловые потоки повышенной интенсивности. Особенно неблагоприятные условия складываются при прямом соприкосновении факела с трубами пароперегревателя. Поэтому на практике для контроля температуры стенок труб радиационного перегревателя в ходе растопки устанавливают термопары и фиксируют фактические температуры в увязке с нагрузкой (расходом пара), давлением, форсировкой топки и подобными им общими показателями режима котла или блока. Критерием надежности служит температура металла обогреваемых участков труб. Ориентироваться по температуре в необогреваемой части труб нельзя, так как при малых расходах пара это может дать ошибку в 100—200° С. [c.296]

Аналогично изменению спектральной поверхностной плотности потока падающего излучения ) также изменяется спектральная степень черноты топки 8т (X) во всех зонах, находящихся на различном удалении от горелочных устройств. На начальном участке факела основное влияние на величину 8т (Л.) оказывает излучение частиц сажи, особенно в коротковолновой части спектра. В конце топочной камеры на значительном удалении от горелок спектральная степень черноты топки почти полностью определяется излучением трехатомных топочных газов СО2 и Н2О. Концентрация частиц сажи в этой зоне топки очень мала, и они практически не влияют на спектральную степень черноты топки. [c.142]

В связи с буферным потреблением природного газа на многих газомазутных котлоагрегатах, особенно в осенне-зимний период, осуществляется совместное сжигание мазута и природного газа. При этом, естественно, изменяются все основные характеристики теплового излучения топки по сравнению с аналогичными характеристиками для чисто мазутного и чисто газового факелов. [c.150]

Выше были приведены данные о дисперсном составе частиц сажи и концентрации сажи в пламени при совместном сжигании мазута и природного газа. В соответствии с изменением этих величин и другими характерными особенностями топочного процесса для газомазутного факела изменяются также все основные характеристики теплового излучения топки. На рис. 4-29 приведены данные, показывающие, как изменяются в зависимости от доли мазута в тепловыделении q коэффициент тепловой эффективности экранов р, параметр температурного поля топки М, относительное заполнение топки светящимся пламенем т, а также интегральные коэффициенты поглощения сажистых частиц и трехатомных топочных газов ttp. Здесь же штриховыми линиями показаны резуль- [c.150]

На значительно большее число объемных и поверхностных зон была разделена топочная камера в работе С. Занелли, Р. Кореи и Г. Риери [93 ]. Модель топки котлоагрегата мощ,-ностью 150 МВт была представлена 72 объемными и 108 поверхностными зонами. В принятой модели спектра излучения топочной среды газовое излучение моделировалось двумя серыми и одним лучепрозрачным газом, а излучение сажи учитывалось по известной методике Дж. Бира [63] также на основе селективно-серого приближения X. Хоттеля. Таким образом, представилось возможным наиболее детально исследовать особенности локального теплообмена в топке при сжигании мазута. [c.212]

Зажигание слоя. Особенностью горения топлива в топке с цепной решеткой прямого хода является одностороннее верхнее его зажигание, так как свежее топливо из загрузочного ящика ложится на относительно холодные колосники. В данном случае получается схема поперечного движения топливного и газовоздушных потоков. Схема зажигания слоя на цепной решетке показана на рис. 6.9. Основным источником теплоты, определяющим прогрев и воспламенение свежего топлива, является излучение газов из топочного объема. Скорость распространения в слое горения Шр.г направлена поперечно движению слоя, перемещающегося со скоростью движения решетки Шреш- Поэтому фронт начала выхода летучих и фронт воспламенения располагаются с наклоном в сторону движения решетки. [c.123]

На ранней стадии развития котельной техники (начало XX столетия), когда топочные процессы по существу не были изучены, а практику удовлетворяла достаточно грубая оценка глубины охлаждения топочных газов, получили развитие чисто эмпирические методы расчета, построенные без учета особенностей переноса тепла излучения и конвекцией. К таким методам относятся предложения Оррока [4], Бройдо [5], Кирша [6], Вильсона и др. [7], Гурвича [8] и др. Такого типа подходы к расчету теплообмена в топках в настоящее время следует считать устаревшими, хотя и они в ряде случаев за рубежом еще находят применение [1]. Одновременно появились методы расчета, основанные на приблинсевном аналитическом описании процесса теплообмена в топочной камере, использующие уравнения теплообмена излучением, составленное на базе закона Стефана—Больцмана, и теплового баланса топочной камеры [9—16]. На первом этапе такие методы для практических расчетов применялись значительно реже, чем чисто эмпирические. Однако в дальнейшем такой подход к построению методики расчета теплообмена в топочных камерах стал доминирующим и используется большинством автором, занимающихся этими вопросом [1, [c.66]

Увеличение коэффициента Ь, следовательно, и интенсивности теплообмена, объясняется двумя причинами. Во-первых, имеющее место изменение профилей скоростей продуктов сгорания, омывающих тепловоспринимающие поверхности, по сравнению с профилем при горелках, не создающих закручивания потока, как это следует из работы [7], приводит к увеличению интенсивности переноса тепла излучением. Во-вторых, интенсивность теплообмена увеличивается вследствие увеличения относительной доли переноса тепла конвекцией. Более существенное изменение интенсивности теплообмена при наличии в топках ошипованных тепловоспринимающих поверхностей происходит вследствие того, что омывание поверхностей нагрева осуществляется газами с более высокой температурой из-за обмурованности нижней части топочных камер. Упомянутые выше гидродинамические и температурные особенности протекания топочного процесса могут быть учтены введением в расчет ряда критериев, определяющих степень закручивания топочных газов, дальнобойность вводимых через горелки топливо-воздушных струй, характер температурного поля топки и других. Однако в настоящее время это можно сделать лишь грубо приближенно ввиду недостаточности, а в ряде случаев и полного отсутствия опытных данных. [c.87]

Первая особенность. Основным источником излучения в ЖРД, использующих углеводородные горючие, как и в любых Других топках, является излучение продуктов полного сгорания — одяных паров и углекислого газа. Излучение остальные ПС, [c.45]

В работе Ризниченко и Шаминой (1957) проводилось исследование упругих волп, связанных со слоем с повышенной скоростью (дюраль) во вмещающей среде (плексиглас). Из этик экспериментов авторы сделали ряд выводов 1) в топком нагруженном слое скорость продольных волп мало отличается (не более 2%) от скорости Б- свободном тонк< м слое 2) коэффициент излучения для тонкого слоя в среде с меньшей скоростью в два раза больше коэффициента излучения в том случае, когда тонкий слой нагружен вмещающей средой только с одной стороны 3) сравнение головных волн показало, что для толстого слоя скорость и частоты скользящей продольной волны примерно на 8% больше соответствующих характеристик для тонкого слоя. Проверки жесткости контактов склеенных моделей здесь не бычо, поэто.му осталась некоторая неопределенность в правомерности сделанных выводов, особенно в отношении выводов, связанных с амплитудами волн [c.13]

Топки с цепными решетками и загрузкой топлива из угольного яш ика отличаются чисто поперечной схемой движения потоков топлива и воздуха. Другими характерными особенностями рабочего процесса рассматриваемых топок являются одностороннее верхнее воспламенение топлива на решетке за счет лучистой энергии топочных газов и излучения футеровки, а также отсутствие перемешивания топлива на полотне решетки. Устойчивое горение слоя топлива обеспечивается поддержанием относительно толстого слоя топлива на решетке. Такая организация топочного процесса на цепной решетке имеет ряд недостатков. Так, например, сжигание несортированных рядовых углей с повышенным содержанием мелочи способствует развитию кратерного горения топлива и шлакованию слоя на решетке. Малоинтенсивное верхнее воспламенение затрудняет устойчивое зажигание высоковлажных и трудновоснламеняемых топлив, в результате чего зона горения кокса смещается к концу решетки, увеличивается потеря тепла от механического недожога и снижается паронроизводительность котла. Цепные решетки не приспособлены к сжиганию многозольных углей с легкоплавкой золой. [c.80]

Неравномерность излучения факела в значительной степени связана с особенностями конструкции топки. В качестве примера остановимся на котле ТГМ-94, имеющем самую крупную среди отечественных газомазутных котлов однокамерную топку сечением 16X6 и высотой 16 ж с фронтовым расположением горелок. Радиационные панели пароперегревателя занимают фронтовую стенку и потолок. Плоская форма топки приводит к тому, что объемы газов, прилегающих к боковым экранам, охлаждаются значительно интенсивнее средних объемов. В результате последовательно включенные настенные и потолочные панели пароперегревателя, раз-32 [c.32]

ЭТОМ величина теплопередачи излучением может быть как ниже, так и выше величины теплопередачи, подсчитанной по средней температуре газового потока. Для достижения наиболее высокого уровня теплопередачи излучением необходимо обеспечить, чтобы максимум температур газового потока располагался вблизи поверхности тепловосприятия. Это положение подтверждается многочисленными экспериментальными работами. Учитывая наличие непосредственной связи между характером температурного поля и характером поля скоростей в газовом потоке, можно констатировать наличие взаимосвязи между теплопередачей излучением и скоростным полем газов в печи и топке. Таким образом, аэродинамические особенности потока излучаюш,их газов являются определяющими факторами не только конвективного, но и лучистого теплообмена. Как и в случае конвективного теплообмена, уровень теплопередачи излучением к поверхности тепловосприятия тем выше, при прочих равных условиях, чем ближе максимум скоростного поля к этой поверхности. Поэтому аэродинамику газового по-362 [c.362]

КОСТНОЙ плотности потока падающего излучения, особенно в зоне максимального тепловыделения. При номинальной нагрузке агрегата в центральной части стен, на уровне нижнего яруса горелок <7пад = 250. . . 260 кВт/м , в то время как по углам топки пад = = 120. . . 190кВт/м . В зоне верхнего яруса горелок, в центральной части стен пад = 280. . . 360 кВт/м , а по углам дпая = 200 кВт/м . [c.110]

Демпфер служит для гашения свободных колебаний пьезопластины, т. е. для получения коротких импульсов, а также для предупреждения механических повреждений пьезоиластин, особенно топких. Его состав и форма должны обеспечить полное затухание и отвод колебаний, излученных пьезопластиной в материал демпфера без многократных отражений. В некоторых преобразователях (например, в большинстве наклонных) демпфер отсутствует. [c.179]

Эти методы основаны на использовании в качестве термометрического свойства изменения характеристик оптического излучения (амплитуда, частота, фаза, поляризагдая) после его взаимодействия с объектом контроля. Методы особенно эффективны для измерения температуры газообразных и жидких сред в объектах новой техники (исследование процессов горения в реактивных двигателях, топках мощньк тегиговых стангшй, диагностика плазмы, анализ активных элементов мощных лазеров, изучение взрывных процессов, дистанционное зондирование атмосферы и т. д.). [c.93]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...