Эффективная степень черноты аФ складывается из излучательной способности светящейся части пламени, излучение которой создают сажистые частицы и 3-х атомные газы, и несветящейся части пламени, излучение которой вызывается только 3-х атомными газами. Расчёт аФ производится по формуле:
аФ = m aСВ + (1- m)aНЕ; (3.21)
где aСВ, aНЕ – степень черноты, которой обладал бы факел при заполнении всей топки соответственно только светящимся или только несветящимся пламенем.
Коэффициент m зависит от теплового напряжения объёма топки и вида сжигаемого топлива.
Степень черноты светящейся и несветящейся частей газомазутного факела определяют по формулам:
aСВ= 1- еКсвРS; (3.22)
aНЕ= 1- еКнеРS; (3.23)
где кНЕ- коэффициент ослабления лучей газами;
кСВ - коэффициент ослабления светящейся частью газомазутного факела, определяется из выражения:
кСВ = кНЕ + кСАЖ; (3.24)
кСАЖ – коэффициент ослабления лучей сажистыми частицами, определяется по формуле:
кСАЖ = 0,3 (2 - dГ) (1,6 Т’’Т /1000 –0,5) СР/НР; (3.25)
где СР и НР – содержание углерода и водорода в топливе.
3.5 Определение достоверности поверочного теплового расчёта
Поверочный расчёт топки котлоагрегата проводят с целью определения параметров, характеризующих тепловой режим работы топки.
Проверяют соответствие температуры продуктов сгорания на выходе из топки условиям эксплуатации; определяют тепловосприятие топки и среднюю тепловую нагрузку поверхностей нагрева топки.
Средняя суммарная теплоёмкость продуктов сгорания VГССР и степень черноты факела аФ рассчитывались по предварительно принятой температуре газов на выходе из топки q’’Т.
Правильность определения VГССР и аФ оценивают по расхождению значений температуры q’’Т, принятой предварительно и полученной в результате расчёта.
При расхождении не более чем ±100°С ошибка в определении VГССР и аФ так мала, что практически не влияет на точность расчёта q’’Т.
Если же определённая по расчёту q’’Т отличается от предварительно принятой более чем на ±100°С, то найденную в результате расчёта q’’Т следует принимать за исходную, затем уточнить VГССР и аФ и определить иное значение q’’Т.
Полученную из расчёта температуру q’’Т на выходе из топки нужно проверить на устойчивость горения топлива (t°C min) и отсутствие шлакования в выходном окне топки (t°C max).
Минимально допустимые температуры газов на выходе из топки для твёрдых топлив:
- торф, при слоевом сжигании q’’Т³700°C;
- бурые угли при слоевом сжигании q’’Т³ 720°C и q’’Т³800°C;
- каменные угли при слоевом сжигании q’’Т³ 730°C иq’’Т³820°C;
- антрациты и тощие угли при слоевом сжигании q’’Т³ 860°C;
Для газа и жидкого топлива ограничений по нижнему пределу q’’Т нет, т.к. устойчивость их горения высока.
Максимальная температура q’’Т газов на выходе из топки ограничивается:
а) для твёрдых топлив – необходимостью предотвращения шлакования поверхностей нагрева, расположенных за выходом топки (фестон). Поэтому q’’Т должна быть меньше на 50°C средних значений деформации золы t1, но не более 1100°C.
Для топок, в которых сжигается жидкое или газообразное топливо, накладываются некоторые ограничения максимальной q’’Т по условиям работы конвективных поверхностей. Рекомендуется, чтобы при этом q’’Т не превышала 1250°C для газа и 1200°C для мазута.
Если найденная же из расчёта температура газов на выходе из топки q’’Т выходит за допустимые пределы по условиям устойчивого горения (минимальная q’’Т) и шлакования (максимальная q’’Т), то необходимо проделать конструктивно – поверочный расчёт теплообмена в топке и изменить поверхность нагрева топки.
Тепловосприятие топочной камеры в расчёте на 1 кг (м3) топлива находим по формуле:
QT Л = j(QТ – I’’T), (3.26)
где j - коэффициент сохранения теплоты; QТ – полезное тепловыделение в топке кДж/кг; I’’T – энтальпия продуктов сгорания на выходе из топки.
