Температуры и теплопередача в топке

Глава /F. ТЕМПЕРАТУРЫ И ТЕПЛОПЕРЕДАЧА В ТОПКЕ ). ТЕМПЕРАТУРЫ В ТОПКЕ [c.177]

Температуры и теплопередача в топке 179 [c.179]

Предложенная А. М. Гурвичем эмпирическая формула связи между безразмерной температурой на выходе из топки и определяющими ее критериями непосредственно вытекает из полной системы уравнений, описывающей топочный процесс, в том числе и из уравнений баланса тепла и теплопередачи в топках. Она не содержит в явном виде понятия о средней температуре пламени, но отражает изменения температурного режима топки, установленные из теоретического анализа температурных кривых, отвечающих различным условиям горения. [c.240]

Процесс горения в циклонных предтопках протекает при высокой мало изменяющейся температуре, и теплопередача в них через шиповые экраны происходит интенсивно. Температура в конце топки мало изменяется от нагрузки, что облегчает регулирование температуры перегретого пара в эксплуатации. Расход электроэнергии на тягу и дутье составляет около 5 квт-ч1г пара, а на пылеприготовление (при Лэо = 40%)—около [c.260]

Таким образом, цель расчета теплопередачи в топке заключается в том, чтобы обеспечить требуемую температуру в топке и определить необходимую лучевоспринимающую поверхность нагрева или, наоборот, проверить температуру газов на выходе из топки по заданной поверхности нагрева. Температура газов на выходе из топки определяется по нормативному методу. [c.100]

Уравнением теплопередачи является уравнение Стефана — Больцмана. Однако это уравнение в его классической форме отображает случай, когда температуры излучающего и лучевоспринимающего тел одинаковы по всей их поверхности, сами эти тела абсолютно черны, а среда, разъединяющая их, вполне прозрачна для тепловых лучей. В топке эти условия не соблюдаются по следующим причинам [c.307]

Чем лучше смешение газа с воздухом, тем, как правило, короче факел и меньше его светимость. Сложность заключается в том, что светимость и длина факела оказывают на теплопередачу прямо противоположные влияния и окончательный результат не бывает однозначным. В [Л. 3-33] приводятся кривые изменения температуры по длине светящегося и несветящегося факелов (рис. 3-25), которые пересекаются в двух точках вблизи зон максимальной температуры и у выходного сечения топки. Для топок, имеющих высоту, меньшую, чем расстояние до второй точки пересечения, работа со светящимся факелом даст -более высокую выходную температуру, чем с несветящимся. При большей длине топки соотношение меняется на обратное. Наконец, [c.91]

Продолжительность стабилизации связана с изменением температурного режима и определяемых им условий теплопередачи. Дымовые газы находятся в парогенераторе 6—8 сек, их общая теплоемкость составляет сотые доли процента теплоемкости парогенератора, и поэтому их прямым влиянием на стабилизацию можно пренебречь. Вместе с тем температура газа зависит от температуры омываемых им поверхностей нагрева. В топке это влияние пренебрежимо мало, так как теплопередача определяется разностью четвертых степеней температуры. В конвективных газоходах изменения температуры пара, воды и металла влияют на теплопередачу тем сильнее, чем меньше разность температур, и пренебрегать ими нельзя. Стабилизация температуры по пароводяному тракту является одним из признаков стабилизации режима в целом. [c.120]

Увеличение избытка воздуха в топке ведет к ослаблению радиационной теплопередачи как за счет уменьшения температуры газов, так и из-за уменьшения содержания и парциального давления трехатомных газов. [c.111]

Температура уходящих газов растет с увеличением паропроизводительности котла и хотя избыток воздуха при росте паропроизводительности, как правило, уменьшается, потери с уходящими газами возрастают. Увеличение избытка воздуха в топке более необходимого и присосы в газовом тракте ведут к ухудшению теплопередачи, увеличению объемов уходящих газов и потери тепла с ними. Потери растут также при загрязнении поверхностей нагрева. [c.347]

На основании вышеизложенного и анализа литературных данных можно сделать ряд практически важных выводов по организации и учету лучистого теплообмена в пламенных печах и котельных топках. Так, можно отметить, что при одной и той же средней температуре газового потока локальная теплопередача (в поперечном сечении потока) может существенно изменяться. При [c.362]

Регулировочная характеристика, т. е. зависимость температуры перегретого пара от нагрузки парогенератора, различна для пароперегревателей различных систем. Характерной особенностью радиационного пароперегревателя является снижение температуры перегретого пара с повышением нагрузки (кривая 1 на рис. 12-8). В радиационном пароперегревателе тепловосприятие растет медленнее увеличения нагрузки, в связи с чем удельное тепловосприятие, т. е. тепловосприятие на единицу расхода пара, снижается. В конвективном пароперегревателе количество проходящих через него продуктов сгорания увеличивается почти пропорционально увеличению нагрузки. Но вследствие уменьшения прямой отдачи в топке и соответственно роста температуры продуктов сгорания на выходе из топки объем продуктов сгорания в конвективном пароперегревателе растет быстрее увеличения нагрузки. Это вызывает не пропорциональное, а более быстрое увеличение скорости продуктов сгорания и коэффициента теплопередачи, в результате чего температура перегретого [c.136]

Низкие температуры газов по сравнению с температурами в топках энергетических котлов, а также наличие в газах оксидов серы, азота и других элементов, используемых для дальнейшей переработки в технологические продукты, обусловливают требование высокой газоплотно-сти конструкций, чтобы не снижать уровень теплопередачи в поверхностях нагрева и не уменьшать концентрацию оксидов, подвергаемых дальнейшему использованию. [c.190]

На уравнениях теплового баланса и теплопередачи базируется также известный метод расчета теплообмена в топках, предложенный Г. Л. Поляком и С. Н. Шориным [44]. Температура газов на выходе из топки определяется при этом из решения уравнения [c.167]

Температура и энтальпия газов на входе в ширмы То же на выходе из ширм Температура и энтальпия пара на входе в ширмы То же на выходе из ширм Разность температур газов и пара на входе в ширмы То же на выходе из ширм Лучистое тепло, падающее из топки на ширмы I ступени Тепловосприятие излучением из топки I рада ширм I ступени до сечения / Коэффициент теплоотдачи от газов к стенке Коэффициент загрязнения Расчетный коэффициент теплопередачи Средний температурный напор для рассчитываемого змеевика Тепловосприятие участка конвекцией Суммарное Тепловосприятие участка труб дэ расчетного сечения Ъ /Г "//" W K вЫХ/ ВВДА At Ы" <Э . <Эуч.п 1 е k Д уч Оуч.к <ЭуЧ С/(ккал/кг) 9 У с к ккал/кг ккал/(м -ч- С) (мг-Ч С)/ккал ккал/(мг-ч,- С) С ккал/кг п Из теплового расчета То же я "- "-< /OKV , г. 1220 1012 449 546 1 220— 1 012—, 135500 77 4 + /3278 /2663 /691, 1 /792,4 149=771 546=466 85600- 234 [c.126]

Промышленные печи и топки котлов работают при высоких температурах. Благодаря этому основная доля тепла передается излучением. Явления излучения, происходящие в металлургических печах и топках котлов и в других теплотехнических агрегатах, по существу одинаковы. Поэтому и общая Часть теории лучистого теплообмена для всех них одинакова. Однако при разработке методов расчета, лучистого теплообмена агрегатов приходится учитывать специфические различия, свойственные каждому типу в отдельности. Эти различия большей частью бывают связаны с явлениями внутреннего теплообмена, т. е. с процессами теплопередачи в самом нагреваемом материале. Первоначально методы расчета лучистого теплообмена были разработаны для топок котлов, причем явления внутреннего теплообмена не рассматривались. Принималось, что температура поверхности нагрева низка и ее роль в лучистом теплообмене ничтожно мала. В дальнейшем влияние температуры поверхности на лучистый теплообмен стали учитывать. Такая задача применительно к топкам котлоагрегатов облегчается тем, что температуру лучевоспринимающей поверхности можно считать одинаковой по поверхности и во времени. [c.9]

В современных топках горение топлива происходит при столь высоких температурах, что полученная в результате сгорания топлива зола плавится и превращается в шлак. Высокая температура топки и действие расплавленного шлака, осевшего на стенки топки, способны быстро разрушать его обмуровку. Кроме того, расплавленные частицы золы, уносимые дымовыми газами, оседая на поверхностях нагрева, ухудшают тем самым теплопередачу. Поэтому для защиты стенок топки от действия высоких температур и разъедания расплавленными шлаками их экранируют, т. е. перед ними устанавливают ряды гладких металлических труб с циркулирующей по ним водой. [c.181]

Хорошо известно, что установка воздухоподогревателей и подача в топку горячего воздуха повышает температурный уровень в топке, резко интенсифицирует процесс сжигания и особенно теплопередачу в топке, интенсивность которой пропорциональна четвертой степени абсолютной температуры. При этом повышается теп-лосъем с 1 и 1 /сг металла поверхности нагрева котла, что имеет первостепенное значение с точки зрения рационального использования и металла котла и топлива. Следовательно, даже при сжигании такого топлива, как природный газ, нельзя безоговорочно отказываться от установки воздухоподогревателей в качестве хвостовой поверхности нагрева. [c.30]

В топочной камере при горении топлива температура достигает 1500—1700° С. При такой температуре экраны 2 котла воспринимают значительное количество тепла. Из топочной камеры продвижение дымовых газов осуществляется при помощи тяговых устройств — эксгаустеров 13. Г азы проходят по газоходам, отдавая тепло пароперегревателю, экономайзеру и воздухоподогревателю. В топке преобладают процессы излучения расположенные в ней поверхности нагрева называются радиационными. За пределами топки роль излучения уменьшается и преобладает теплопередача соприкосновением. Соответствующие поверхности называются конвекционными. Дымососная установка отсасывает охлажденные газы в атмосферу или дымовую трубу. Воздух, необходимый для сгорания топлива, подается дутьевыми установками 14 (вентиляторами) в воздухоподогреватель б, откуда отводится в топочную камеру. [c.47]

В большйистве современных котельных установок в качестве воздухоподогревателей используют поверхностные трубчатые теплообменники. При охлаждении продуктов сгорания на 1° воздух, используемый в последующем для сжигания топлив, подогревается примерно на 1,2—1,5°. Введение подогрева воздуха позволяет облегчать и ускорять процессы подсушки и воспламенения влажных и низкосортных топлив. Подогрев воздуха позволил также интенсифицировать процессы теплопередачи в топке за счет повышения температур факела и вследствие снижения температуры уходящих газов дал возможность повысить к. п. д. котельного агрегата. Опытами установлено, что снижение температуры уходящих газов на 15—25° повышает к. п. д. примерно на 1 %. [c.246]

Температура тазов на выходе из топки — следствие процесса теплопередачи в топке. Оптимальные значения температуры на выходе из топки находятся в пределах 900—1150°С. Верхний предел, чтобы збежать шлакования конвективной поверхности труб, должен быть на 50—100 ниже температуры размягчения золы. Нижний предел обусловливается устойчивостью процесса горения и минимальным значением потерь от химического и механического недожога. [c.100]

Советскими теплотехниками были разработаны методы расчетов теплопередачи в котельных топках, основанные на большом экспериментальном материале, и предложены практические расчеты топок по эмпирическим формулам (В. Н. Тимофеев, А. М. Гурвич и др.). Обычно расчеттопки заключается в определении температуры дымовых газов на выходе из камеры горения котла. В 1949 г. в Энергетическом институте АН СССР его сотрудниками проф. Г. Л. Поляк и С. Н. Шориным была предложена сравнительно простая формула для расчета этой температуры [c.478]

Задача 2.60. Определить количество теплоты, воспринятое паром и конвективную поверхность нагрева пароперегревателя котельного агрегата паропроизводительностью ) = 21 кгс/с, работающего на донецком угле марки А с низшей теплотой сгорания 2 = 22 825 кДж/кг, если известны температура топлива при входе в топку t., = 2Q° , теплоемкость рабочей массы топлива с = 2,1 кДж/(кг К), давление насыщенного пара = 4 МПа, давление перегретого пара пп = 3,5 МПа, температура перегретого пара п.п = 420°С, температура питательной воды .,= 150°С, величина непрерывной продувки Р = 4%, кпд котлоагрегата (брутто) r] = %Wa, козффищ1ент теплопередачи в пароперегревателе = 0,051 кВт/(м К), температура газов на входе в пароперегреватель (9рс = 950°С, температура газов на выходе из пароперегревателя 0 = 6О5°С, температура пара на входе в пароперегреватель н.п = 250°С и потери теплоты от механической неполноты сгорания топлива 4=4,0%. [c.72]

Задача 2.81. Определить конвективную поверхность нагрева воздухоподогревателя котельного агрегата паропроизводитель-ностью D — 5,9 кг/с, работающего на донецком угле марки Т со-сгава = 62 7% H" = 3,l /o SS = 2,8% N = 0,9% 0 =1,7% = 23,8% Ц =5,0%, если известны давление перегретого пара Ра.п- Л МПа, температура перегретого пара / = 275°С, температура питательной воды 100°С, кпд котлоагрегата (брутто) = величина непрерывной продувки Р=4%, температура воздуха на входе в воздухоподогреватель /, = 30°С, температура воздуха на выходе из воздухоподогревателя / = 170°С, коэффициент избытка воздуха в топке tj=l,3, присос воздуха в топочной камере Аат = 0,05, присос воздуха в воздухоподогревателе A t a = 0,06, коэффициент теплопередачи в воздухоподогревателе а = 0,0178 кВт/(м К), температура газов на входе в воздухоподогреватель 0вп = 4О2°С, температура газов на выходе из воздухоподогревателя 0 =ЗОО°С и потери теплоты от механической неполноты сгорания топлива 4 = 4%. [c.80]

Характер процесса Теплопередачи в котельном агрегате в основном определяет и порядок последовательного расположения тепловоспринимающих элементов котельного агрегата. Пароперегреватель, в котором температура пара сравнительно намного выше температуры воды в котле, размещают сразу же за топкой, отделяя, его от нее только небольшим фестоном, а в некоторых случаях даже частично вынося непосредственно в топку (радиационный пароперегреватель). Водяной экономайзер располагают за котлом, так как средняя температура воды в нем обычно на 50—100 град ниже темпёраТуры воды в кОтле. Воздухоподогреватель размещают в самом конце газового- тракта, так как средняя температура воздуха в воздухоподогревателе ниже средней температуры воды в водяном экономайзере. . [c.309]

В топке парогенератора газы необходимо охладить до такой температуры, чтобы взвешенные в них минеральные остатки топлива не налипали на расположенные дальше по тракту конвективные поверхности нагрева. Вследствие шлакования экранов со временем ухудшается теплоотдача от факела и повышается температура в конце топки. В результате этого усиливается занос конвективных поверхностей, снижается в них теплопередача и увеличивается аэродинамическое сопротивление парогенератора. Производительность парогенератора падает, а температура уходящих газов растет. Парогенератор приходится останавливать на рас-шлаковку. [c.42]

При регулировании изменением температуры слоя температура в топке может меняться в ограниченном интервале 750-950°С, определяемом в основном маркой угля. Для высокосернистых топлив температурные границы еще более сужаются (800-900°С). При изменении температуры слоя от 950 до 750°С и средней температуре стенки трубы 100°С (трубы включены в систему отопления) температурный напор уменьшается от 850 до 650 С, а тепловой поток к погруженным в слой поверхностям только на 24%. При размещении в слое испарительных труб, имеющих среднюю температуру стенки около 200°С, изменение теплового потока составит около 27%, а для пароперегре-вательных труб со средней температурой стенки 450 С - 40%. В первых двух случаях примерно пропорционально изменению теплового потока снизится и нагрузка котла (при соответствующем уменьшении расхода топлива, естественно), в третьем случае - снизится перегрев. Уточнения, связанные с изменением коэффициента теплопередачи, КПД котла (потерь теплоты с уходящими газами) и т.д,, являются величинами второго порядка. [c.314]

При проектировании па(рогенератора делается расчет температуры стенок наиболее уязвимых участков труб [Л. 7]. Выбор этих участков в известной степени определяется опытностью конструктора. Эффективность такого расчета зависит как от умения правильно предвидеть все местные факторы теплопередачи, так и от того, насколько фактический тепловой режим парогенератора сойдется с его расчетным определением. Практика показывает, что в общем тепловом расчете особенно большие ошибки получаются для тем пературы на выходе из топки. Не поддаются расчету неоднородности газового поля и связанные с ним перекосы температуры и тепловых потоков радиации. Не рассчитываются шлакование и золовой занос. В итоге суммарного воздействия всех этих факторов отклонения температурных режимов отдельных труб от расчетных могут достичь аварийных пределов. [c.192]

При нагреве сыпучих материалов, происходящих в результате фильтрации раскаленных газов, величина поверхности нагрева практически неопределима, поэтому для расчета теплообмена приходится пользоваться объемным коэффициентом теплопередачи (а , ккал1м час град). В слоевых печах, где слои излучающего газа очень топки, а кладка как посредник в теплопередаче отсутствует, теплопередачи лучеиспусканием и конвекцией соизмеримы по величине в очень широком диапазоне температур и разделить их крайне трудно. В связи с этим внешний теплообмен при слоевом процессе допустимо рассматривать как третий самостоятельный режим, а теплопередачу радиацией и конвекцией не отделять друг от друга. В зависимости от характера слоевого процесса можно различать три разновидности слоевого режима 1) в плотном слое, 2) в кипящем слое и 3) во взвешенном слое. [c.189]

Способ подачи газа в топку тоже может быть двояким. Можно подавать газ в нижнюю часть топки и при этом иметь снижение температуры факела и радиационной теплопередачи можно также подавать газы в верхнюю часть топочной камеры и иметь минимальное влияние рециркуляции на температуру в топке и лучистую теплопередачу. В обоих случаях конвективная теплопередача пароперегревателю я дальше повышается за 1счет роста скорости газа, аяалогачню тому, как это имеет место при повышении избытков воздуха в топке. [c.264]

В 1933—1934 гг. В. И. Тимофеев предложил метод расчетд лучистого теплообмена в топках котлов, основанный на совместном решении уравнения теплопередачи и теплового баланса [250]. В уравнении теплопередачи величина эффективной температуры излучения определялась по равенству (14-78), в котором было взято п=0,5, т. е. принято [c.404]

В процессе эксплуатации парогенератора возможно шлакование топочных экранов, а также золовое и сажистое загрязнение его конвектив-,ных поверхностей. Шлакование в топочной камере уменьшает тепловосприятие экранов и приводит к повышению температуры на выходе пз топки. Шлакование вызывает нарушение гидродинамических режимов в топочных экранах. Шлаковые наросты, падая в топке с большой высоты, могут повреждать экранные трубы н вызывать, аварию парогенератора. Загрязнение конвективных поверхностей нагрева приводит к ухудшению теплопередачи и увеличению гидравлического сопротивления газового тракта. Местное увеличение скорости [c.323]

Основным фактором, определяюшим эффективность передачи воде тепловой энергии и последующего ее превращения в механическую энергию, является чистота контактирующих с водой и паром поверхностей металла во-первых, труб парогенератора и, во-вторых, лопаточного аппарата турбины. В первом случае наличие посторонних наслоений на поверхности металла приводит к ухудшению теплопередачи и вызывает перерасход сжигаемого в парогенераторе топлива. Кроме того, снижение теплопередачи может привести, если учитывать высокую температуру в топке (более 1000 °С), к пережогу металла и выходу из строя отдельных участков труб вплоть до аварийного останова парогенератора. Во втором случае образование даже весьма незначительных отложений посторонних веществ на поверхности лопаток турбины приводит к увеличению сопротивления и соответственно повышению давления, которое для современных мощных турбогенераторов неизбежно приводит к ощутимым потерям электрической энергии. Более значительные и неравномерные отложения на лопатках турбины, если учитывать высокие скорости вращения ротора, могут вызвать повреждение отдельных лопаток вплоть до аварийного останова блока турбина — генератор. [c.32]

Задача 2.63. Определить количество тепла, воспринятое паром, и конвективную поверхность нагрева пароперегревателя котельного агрегата паропроизводительностью ) = 21 кг/с, работающего на донецком угле с низщей теплотой сгорания = 15 200 кДж/кг, если температура топлива при входе в топку /,=20° С, теплоемкость рабочей массы топлива ср=2,1 кДж/(кг-К), давление насыщенного пара / н.п=4 МПа, давление перегретого пара /7п.п==3,5МПа, температура перегретого пара /п.п=420°С, температура питательной воды /п.в = = 150° С, величина непрерывной продувки Р=4%, к. п. д. котлоагрегата брутто 11 %, коэффициент теплопередачи в пароперегревателе /Сп =0,051 кВт/(м Х ХК), температура газов на входе в пароперегреватель [c.75]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...