换热系数，从而能够提高将烟气辐射换热系数用于传热方程 计算的准确性。
[0052] 实施例
[0053] 本实施例用于说明本发明的富氧燃烧烟气辐射换热系数的计算方法及其应用。
[0054] (1)湿循环典型工况下，根据受热面结构、烟风循环计算得辐射层有效厚度δ = 0.82m，在富氧燃烧锅炉烟气再循环达到平衡状态下，计算烟气密度Pq=1.667kg/Nm3、烟气 质量Gq = 9.054kg/kg、烟气中灰粒质量浓度yh = 0.017kg/kg、三原子气体容积份额γ = 0.88、烟气总容积Vq = 5.432Nm3、水和二氧化碳的分压比Φ =0.271、水和二氧化碳的总压Ps =1;
[0055] (2)测得厚屏过热器中平均温度T为1400K，烟气的绝对压力P为0.105MPa;
[0056] 采用HITEMP2010光谱数据库，在水和二氧化碳的分压比0.05 < Φ < 2,分压比步长 为0.2;水和二氧化碳的总压Ps为0.88atm，烟气平均温度600K < T < 2500K，温度步长为50K; 参考温度Tref为1000K，灰气体数J为4的条件下，拟合相对于烟气平均温度T和分压比Φ 的曲线，该曲线的表达式为式(3)，当M = 3时，采用式(4)计算b^，将计算得到的by代入式 ⑶中求得将常数cu代入公式⑵中，得到a」(T)，再将aj(T)、I^PP s代入式（1)中，计 算得到修正后的发射率ε，
[0061] 当采用式(2)计算时，其中的常数权重多项式系数(^，可以查阅上述表1，另外，当 采用式(4)计算时，其中的吸收系数多项式系数(1^可以查阅上述表2,修正辐射模型计算结 果见下表3,发射率的相对误差参见图3。
[0062] 表 3
[0063]
[0065] (3)将烟气密度Pq=1.667kg/Nm'烟气质量Gq = 9.054kg/kg、烟气总容积Vq = 5.432Nm3、测得的烟气平均温度T = 1400K和测得的飞灰颗粒的平均直径dh=16ym代入式(5) 计算，计管'顧气由飞太射减弱蒸教kin =似_ 271 /?ΜΡρι · .
[0066]
[0067] (4)按照式（10)将步骤(2)中得到的修正后的发射率ε进行加和，得到总发射率ε' =0.27，将总发射率￡'代入式(6)中，计算得三原子气体减弱系数匕=4.11/(1〇^?111)，然后 将三原子气体减弱系数kq = 4.11 /(MPa · m)，烟气的绝对压力Ρ = 0.105MPa，步骤(3)中得到 的烟气中飞灰福射减弱系数kh = 94.271/(MPa · m)，步骤(1)中计算得到的福射层有效厚度 δ = 0 · 82m、气中灰粒质量浓度yh = 0 · 017kg/kg和三原子气体容积份额γ = 0 · 88代入式（7) 中计算得燃烧产物总吸引力kPS = 0.42,然后将kPS = 〇.42代入式(8)中计算得烟气黑度a = 〇. 35，将烟气黑度a = 0.35、斯特潘-波尔兹曼常数σ〇 = 5.67032 X 10_8W/(m2 · K4)、测得的管 壁灰污黑度ab = 0.8、灰污壁面温度Tb=1041.71K、烟气平均温度T = 1400K代入式(9)中，计 算得到烟气辐射换热系数af = 131.09W/(m2 · °C)，
[0073] (5)将烟气辐射换热系数af=131.09W/(m2 · °C)代入传热方程中进行计算。
[0074] 干循环典型工况(Τ=1400Κ，Φ =0.164)下的计算过程同上，计算得到的发射率相 对误差参见图2。
[0075] 对比例
[0076] 按照实施例的方式，不同的是，步骤(2)中，不进行富氧燃烧WSGG模型修正，而是采 用传统的WSGG模型，干循环典型工况(T = 1400Κ，Φ = 0.164)计算得到的发射率相对误差参 见图2,湿循环典型工况(Τ = 1400Κ，Φ =0.271)计算得到的发射率相对误差参见图3。
[0077] 将实施例和对比例比较可以看出，本发明在富氧燃烧下对WSGG模型进行了修正， 因此，能够提高修正后的WSGG模型的准确性，进而提供一种能够准确计算富氧燃烧烟气辐 射换热系数的方法，将计算得到烟气辐射换热系数代入传热方程中，从而能够更准确地进 行富氧燃烧传热计算。
[0078] 以上详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于上述实施方式中 的具体细节，在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，这 些简单变型均属于本发明的保护范围。
[0079]另外需要说明的是，在上述【具体实施方式】中所描述的各个具体技术特征，在不矛 盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本发明对各种可 能的组合方式不再另行说明。
[0080]此外，本发明的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本 发明的思想，其同样应当视为本发明所公开的内容。
【主权项】
1. 一种富氧燃烧烟气辐射换热系数的计算方法，其特征在于，该方法包括： (1) 进行传热辅助计算，得到辐射层有效厚度S、烟气密度pq、烟气质量Gq、烟气中灰粒质 量浓度y h、三原子气体容积份额γ、烟气总容积Vq、水和二氧化碳的分压比Φ、水和二氧化碳 的总压P s; (2) 利用测定的烟气平均温度T、参考温度Tref、灰气体数J和步骤(1)计算得到的Φ、Ρ8、δ 进行富氧燃烧WSGG模型修正，得到k q和修正后的发射率ε; (3) 利用测定的烟气平均温度Τ和测定的飞灰颗粒的平均直径dh和步骤（1)计算得到的 Pq、G q、Vq进行烟气中飞灰辐射减弱系数计算，得到烟气中飞灰辐射减弱系数kh; (4) 在富氧燃烧条件下，利用测定的烟气的绝对压力P、管壁灰污黑度ab、灰污壁面温度 Tb、烟气平均温度T、步骤(1)计算得到的δ、μ0Ργ以及步骤⑵得到的#Pk q、步骤⑶计算得 到的kh进行烟气辐射换热系数计算。2. 根据权利要求1所述的方法，其中，步骤（1)中，所述传热辅助计算的方法包括:进行 辐射层有效厚度S的计算，在富氧燃烧锅炉烟气再循环达到平衡状态下，分别进行烟气密度 P q、烟气质量Gq、烟气中灰粒质量浓度M、三原子气体容积份额γ、烟气总容积Vq、水和二氧 化碳的分压比Φ、水和二氧化碳的总压P s的计算。3. 根据权利要求2所述的方法，其中，步骤(2)中，富氧燃烧WSGG模型修正的方法包括： 采用HITEMP2010光谱数据库，在水和二氧化碳的分压比0.05S Φ <2,分压比步长为0.2;水 和二氧化碳的总压Ps为〇.88atm，烟气平均温度600K<T< 2500K，温度步长为50K;参考温度 Tref为1000Κ，灰气体数J为4的条件下，拟合相对于烟气平均温度Τ和分压比Φ的曲线，该 曲线的表达式为式(3)，当M = 3时，采用式⑷计算b^，将计算得到的代入式(3)中求得 将常数代入公式⑵中，得到W(T)，再将aj(T)、\，Ps代入式(1)中，计算得到修正 后的发射率ε，4. 根据权利要求3所述的方法，其中，步骤(3)中，烟气中飞灰辐射减弱系数kh的计算方 法包括:将烟气密度p q、烟气质量Gq、烟气总容积Vq、测得的烟气平均温度T和测得的飞灰颗 粒的平均直径d h代入式(5)计算，5. 根据权利要求4所述的方法，其中，步骤(4)中，烟气辐射换热系数af计算的方法包括： 将步骤(2)中得到的修正后的发射率ε进行加和，得到总发射率ε'，将总发射率ε'代入式(6) 中，计算得三原子气体减弱系数k q，然后将三原子气体减弱系数kq，烟气的绝对压力Ρ，步骤 (3)中得到的烟气中飞灰辐射减弱系数k h，步骤(1)中计算得到的辐射层有效厚度δ、气中灰 粒质量浓度和三原子气体容积份额γ代入式(7)中计算得燃烧产物总吸引力kPS，然后将 kPS代入式(8)中计算得烟气黑度a，将烟气黑度a、斯特潘-波尔兹曼常数 〇〇、测得的管壁灰 污黑度ab、灰污壁面温度Tb、烟气平均温度T代入式(9)中，计算得到烟气辐射换热系数a f，6. 权利要求1-5中任意一项所述的方法在富氧燃烧换热计算中的应用。7. 根据权利要求6所述的应用，其中，将权利要求1-5中任意一项所述的方法计算得到 的烟气辐射换热系数af代入传热方程中进行应用。
【专利摘要】本发明涉及一种富氧燃烧烟气辐射换热系数的计算方法，本发明还涉及所述的方法在富氧燃烧换热计算中的应用。本发明在富氧燃烧条件下对WSGG模型进行了修正，因此，能够提高修正后的WSGG模型的准确性，进而提供一种能够准确计算富氧燃烧条件下烟气辐射换热系数的方法，将计算得到烟气辐射换热系数代入传热方程中，从而能够更准确地进行富氧燃烧传热计算。
【IPC分类】G06F19/00
【公开号】CN105678051
【申请号】CN201511010185
【发明人】王鹏, 陈寅彪, 柳朝晖, 廖海燕, 李延兵
【申请人】中国神华能源股份有限公司, 北京国华电力有限责任公司, 神华国华（北京）电力研究院有限公司, 华中科技大学
【公开日】2016年6月15日
【申请日】2015年12月29日