Моделирование топки

Расход воздуха GB> подаваемого в топку, связан с расходом топлива В соотношением 0В = akB, где а — коэффициент избытка воздуха; k — удельная масса воздуха, теоретически необходимого для полного сгорания топлива. Расход образовавшихся в процессе сгорания газов Gr = Продолжительность процесса сгорания топлива в камерных топках, которыми оборудованы все мощные агрегаты, составляет 1—2 с [119]. Соответствующей этому времени инерцией топки можно пренебречь по сравнению с общей инерцией котла, записав уравнение теплового баланса в отклонениях следующим образом:
Температура газов на выходе из топки может быть найдена по формуле Гурвича [119]
где М — коэффициент, учитывающий положение места максимальных температур; а — степень черноты топки; Во = q>BGrcPr/(o0(p3FT3) — критерий Больцмана; ср — коэффициент, учитывающий потери теплоты через изоляцию; а0 — коэффициент излучения абсолютно черного тела; срэ — коэффициент тепловой эффективности топки, учитывающий степень заполнения стен экранными трубами, загрязнение труб и обратное излучение; F — общая площадь поверхности стен топки; Т — теоретическая температура сгорания топлива.
При неизменном коэффициенте избытка воздуха Во пропорционален квадрату расхода топлива. При этом уравнение (3.10) можно записать в относительных отклонениях: вг = гдевг = = &tT/tr0; k = 1,2Ma°'6/(Ma0fi + Во0-6). При переменном коэффициенте избытка воздуха необходимо рассматривать систему уравнений (3.10) и (3.9). В этом случае вг = k'% + где gn — относительное изменение расхода воздуха; k' и k" — коэффициенты.
Поток газов, уходящих из топки, обладает энергией Q' = = cprGrtr. В таком случае тепловосприятие радиационных поверхностей нагрева, расположенных в топке, равно Qp = 1 — Q'. Последнее соотношение в относительных отклонениях примет вид
При неизменном коэффициенте избытка воздуха gr = q. В таком случае qp = k^, где Ш Щ 4 9 (Qo/Qpo — I) k.
Теплопередача в топке осуществляется в основном излучением. При этом в соответствии с законом Стефана—Больцмана каждый элемент поверхности нагрева AF получает количество теплоты, где Тс — средняя температура газов в топке; Тм — температура стенок экранных труб.
Обычно величиной (TJTC)4 можно пренебречь по сравнению с единицей. В таком случае AQ/AF = idem, т. е. каждая единица поверхности экранных труб получает одно и то же количество теплоты в единицу времени.