灰黑粒子的辐射减弱系数
 

 

 

　　式中     ——燃气中碳与氢质量成分的比值；
　　　　α——炉膛出口的空气过剩系数。
　　对于负压或正压小于5kPa的炉膛，火焰的黑度可用线算图3—9—14求得。
　　炉气的和炉料表面的平均温度(T₁和T₂)沿炉长或随时间而有所变化，在进行炉膛热交换计算时，可根据不同情况选取算术平均、几何平均、抛物线平均值等。
 

图3-9-14 火焰的黑度

　　(三)对流受热面传热计算
　　为了回收烟气余热，燃气工业炉尾部通常设有空气预热器、燃气预热器、余热锅炉等对流受热面。在这些受热面中，高温烟气主要以对流的方式放热。由于烟气中还含有三原子气体和炭黑粒子，所以还应包括辐射放热。
　　对流受热面的传热计算以每小时烟气的放热量或每小时工质的吸热量为计算基础。对流受热面的传热方程按通过该对流受热面的传热量表示为；
 

　　式中 K——对流受热面的传热系数，KW／(m²·K)；
　　　　F——对流受热面的计算传热面积，m²；
　　　　△t——烟气与工质的平均温差，K。
　　对流受热面的热平衡方程可表示为：
 

　　式中 Q_b——在某一对流受热面中，每小时烟气传给受热面的热量kJ／h；在稳定传热情况下，它等于工质的吸热量，也等于经过受热面的传热量Qt；
　　　　ψ——考虑散热损失的保温系数；
　　　　H_i,l，H_i,2——每m³燃气产生的烟气进入和离开此受热面时的焓，kJ／m³(干燃气)；
　　　　△αH^o_a——以每m³燃气为单位，计及漏入空气，所带入的热量kJ／m³(干燃气)；
　　　　B——每小时燃气消耗量，m³(干燃气)/h；
　　　　L_fl、L_f2——烟气进入和离开此受热面时的流量，m³/h；
　　　　c_f1、c_f2——烟气进入和离开此受热面时的平均定压容积比热容，kJ／(m³·K)；
　　　　t_f1、t_f2——烟气进入和离开此受热面时的温度，℃；
　　　　D——工质的流量，kg/h
　　　　H_0,1，H_0,2——工质在受热面进口和出口处的焙，kJ／kg；
　　　　L_a——燃气燃烧所需的实际空气量，m³/h；
　　　　β——考虑管道不严密的漏风系数；
　　　　c_a——空气的平均定压容积比热容，kJ/(m³·K)；
　　　　t_al、t_a2——空气进入和离开此受热面的温度，℃。
　　式(9—25)～式(9—27)是对流受热面计算的基本方程式。当已知对流受热面的传热面积，而需要确定烟气经放热后的焓I₂及相应的温度t_f2时，计算的关健在于确定传热系数K。
　　对流受热面的一侧是烟气，另一侧是工质(空气、燃气、水或蒸气)。烟气侧的表面上，不可避免地有一层灰污，工质侧的表面上常有水垢。为了计算传热系数K，除了必须确定烟气对管壁的放热系数、管壁对工质的放热系数以外，还需妥确定考虑从污影响的有效系数ψ′和利用系数ξ。
　　对流受热面上，高温烟气的辐射待热量应考虑三原子气体的辐射减弱。