问答题 已知条件列于下表中,计算燃油锅炉火焰黑度并对计算结果进行分析与讨论。
   
计算燃油锅炉火焰黑度的已知条件

受热面 kq[1/(m·MPa)] kc[1/(m·MPa)] s(m) m
炉膛、大屏、壁式再热器 9.23 3.870 10.790 0.550
后 屏 38.12 3.573 0.774 0.550
中温再热器 73.61 3.092 0.250 0.550
盾水引出管 84.02 3.035 0.194 0.550
高温再热器 94.51 2.737 0.170 0.550
悬吊管 85.56 2.438 0.230 0.550
低温过热器垂直段 70.71 2.294 0.350 0.550
转向室 15.80 2.129 6.943 0.550
低温过热器水平段 101.99 1.424 0.223 0.550
省煤器 99.15 1.228 0.251 0.550
空气预热器 568.76 0.338 0.010 0.550
【正确答案】三原子气体黑度
   aq=1-e-kqps
   发光火焰黑度
   afg-1-e-(kc+kq)ps
   火焰黑度
   ahy=mafg+(1-m)aq
   将上表的已知条件代入以上式子可得到下表,其中η是燃油锅炉与燃煤锅炉的火焰黑度之比。
   
燃油锅炉火焰黑度计算结果
受热面 afg aq mafg (1-m)aq ahy η
炉膛、大屏、壁式再热器 0.987 0.197 0.543 0.088 0.631 0.769
后 屏 0.284 0.062 0.156 0.028 0.184 0.743
中温再热器 0.109 0.039 0.060 0.018 0.077 0.535
后水引出管 0.089 0.035 0.049 0.016 0.064 0.505
高温再热器 0.077 0.034 0.042 0.015 0.057 0.468
悬吊管 0.092 0.040 0.050 0.018 0.069 0.466
低温过热器垂直段 0.122 0.050 0.067 0.023 0.090 0.485
转向室 0.813 0.203 0.447 0.092 0.539 0.719
低温过热器水平段 0.075 0.046 0.041 0.021 0.062 0.381
省煤器 0.077 0.049 0.043 0.022 0.065 0.372
空气预热器 0.012 0.011 0.006 0.005 0.011 0.301
【答案解析】(1)燃油锅炉炉膛的火焰黑度最大。
   (2)随着烟气的流动和换热,烟气黑度很快降低。水冷壁、分隔屏、壁式再热器、后屏、中温再热器、后水引出管、高温再热器等为半辐射式受热面。
   (3)燃油锅炉的烟气黑度大约是燃煤锅炉烟气黑度的0.301~0.769倍。相对于燃煤锅炉而言,燃油锅炉的辐射强度更高,辐射式受热面的结构尺寸可以做得更小。