四  輻射受熱面最大熱流密度的計算方法

依據燃煤鏈條爐排鍋爐熱力計算方法以及輻射傳熱計算公式，可以采用以下計算方法對燃燼室喉口部位輻射受熱面最大熱流密度進行計算：

本計算方法是將燃燼室喉口部位輻射受熱面最大熱流密度與燃燼室平均熱流密度之比作為最大熱流密度計算的修正系數，對已知的燃燼室輻射受熱面平均熱流密度進行修正，由此計算出燃燼室喉口部位輻射受熱面最大熱流密度，該方法的要點是計算出最大熱流密度的修正系數。

假定在同一鍋爐的燃燼室內各個部位受熱面上所接受的輻射熱強度，除因所作用的輻射溫度不同外，其他相關的輻射傳熱條件基本相同，根據輻射傳熱計算公式，最大輻射熱流密度的修正系數應當與導致產生最大熱流密度和平均熱流密度的有效輻射溫度有關，故該修正系數應該是爐膛最高輻射溫度的四次方與平均輻射溫度的四次方之比的函數。由于爐拱喉口處可能存在的最高輻射溫度是鍋爐的絕熱燃燒溫度，故可在計算中將該鍋爐的絕熱燃燒溫度視為爐膛輻射受熱面的最高輻射溫度。

該修正系數的計算方法可以是：根據《工業鍋爐設計計算方法》一書，利用其中的燃煤鏈條爐排鍋爐熱力計算方法和鍋爐熱力計算書中的計算結果，將已知該鍋爐的絕熱燃燒溫度、爐膛內煙氣（火焰）的有效平均溫度、爐膛黑度、管壁溫度等參數帶入輻射傳熱公式，并考慮到爐拱結構及其尺寸對喉口處輻射強度的直接影響，采用燃燼室被爐拱覆蓋的截面積與燃燼室截面積之比（即燃燼室被爐拱覆蓋部分的長度與燃燼室總長度的比值，詳見圖B-3）作為爐拱結構修正系數，對燃燒室內發光火焰和高溫煙氣投向燃燼室受熱面的輻射強度加以修正，計算出爐拱喉口處輻射受熱面最大熱流密度的修正系數。然后利用該修正系數對已知的輻射受熱面平均熱流密度進行修正，即可計算出輻射受熱面的最大熱流密度值。

利用鍋爐熱力計算結果，將已知的絕熱燃燒溫度與爐膛內煙氣（火焰）的有效平均溫度的四次方之比作為因子，對已知的輻射受熱面（平均）熱流密度修正，據此計算，該鍋爐輻射受熱面最大熱流密度的計算方法可以通過以下計算公式（公式序號與附件二中的公式序號相同）表達：

q_rmax=y_saf×y_hfd×q_r                               (B.7)        

式中  q_{rmax———}輻射受熱面最大熱流密度，W/㎡；

　　   q_r———輻射受熱面熱流密度，W/㎡,可由鍋爐熱力計算書查出；

　　 y_saf———安全系數(≈1.15)；

y_hfd———輻射受熱面熱流密度的修正系數，由公式B.8計算

                                               

　　                                                          (B.8)

式中  x_fur——爐拱結構修正系數，可由公式B.9計算；

式中  l_thr——爐拱喉口流通截面的寬度，m，見“燃煤鏈條爐排有機熱載體鍋爐示意圖”；

　 L_fur——沿爐排方向的燃燼室長度，m，見“燃煤鏈條爐排有機熱載體鍋爐示意圖”；

　　  T_adi——絕熱燃燒溫度，K ，由鍋爐熱力計算書查出；

　　  T'_wal——管壁溫度，K ，為絕熱溫度輻射區域的管壁溫度，可由《工業鍋爐設計計算方法》中公式5-28計算；

　　 T"_wal——管壁溫度，K ，為爐膛內平均煙溫輻射區域的管壁溫度，可由《工業鍋爐設計計算方法》中公式5-28 計算；

　　  T_av——爐內煙氣（火焰）的有效平均溫度，K ，由鍋爐熱力計算書查出，或由公式B.8計算；（注：該公式來自《工業鍋爐設計計算方法》中“層狀燃燒及流化床燃燒工業鍋爐熱力計算方法”的“層燃爐爐膛熱力計算”爐膛傳熱計算一節，公式號為5-27。見公式B.10)

T_av= T^(1-n)_adi×T"ⁿ_fur                         (B.10)

式中  T"_fur——爐膛出口煙溫，K ，由鍋爐熱力計算書查出；

　　     n——反映燃燒工況對爐內溫度場的影響，對于鏈條爐排鍋爐，n=0.7。