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1、燃料燃烧计算和锅炉燃料燃烧计算和锅炉(gul)机组热平衡机组热平衡解析解析第一页，共66页。第三章第三章 燃料燃料(rnlio)(rnlio)燃烧计算和锅炉机组热平燃烧计算和锅炉机组热平衡衡第一节第一节 燃烧过程的化学反应燃烧过程的化学反应第二节第二节 燃烧所需的空气量燃烧所需的空气量第三节第三节 燃烧产生燃烧产生(chnshng)(chnshng)的烟气量的烟气量第四节第四节 烟气分析烟气分析第五节第五节 燃烧方程式燃烧方程式第六节第六节 运行中过量空气系数的确定运行中过量空气系数的确定第七节第七节 空气和烟气的焓空气和烟气的焓第八节第八节 锅炉机组的热平衡锅炉机组的热平衡第九节第九节 锅炉
2、机组的热平衡实验锅炉机组的热平衡实验第1页/共66页第二页，共66页。第一节 燃烧过程(guchng)的化学反应单位质量1kg燃料燃烧 需要的空气量 生成(shn chn)的烟气量锅炉设计中的重要(zhngyo)部分 热力计算课程设计第2页/共66页第三页，共66页。一、锅炉燃烧计算(j sun)的前提1 1空气量与烟气量的计算均以空气量与烟气量的计算均以1kg1kg燃料的收到基为燃料的收到基为基础；基础；2 2空气和烟气的所有组成成分（包括水蒸汽，分压空气和烟气的所有组成成分（包括水蒸汽，分压很小），均可作理想气体，每千摩尔气体在标准状很小），均可作理想气体，每千摩尔气体在标准状态的容积是态
3、的容积是22.4 Nm322.4 Nm3；认为认为(rnwi)(rnwi)空气只由空气只由N2N2和和O2O2组成组成,容积比为容积比为79:2179:213.3.气体容积计算的单位均为气体容积计算的单位均为Nm3/kgNm3/kg。第3页/共66页第四页，共66页。二、计算(j sun)原则燃料完全燃烧燃料完全燃烧所需理论空气量，由燃料中各个所需理论空气量，由燃料中各个(gg)(gg)可燃元素在燃烧时可燃元素在燃烧时所需空气量相加而得。所需空气量相加而得。第4页/共66页第五页，共66页。理论(lln)空气量（氧气量）碳燃烧(rnsho)消耗的氧气量 氢燃烧(rnsho)消耗的氧气量 硫燃烧
4、(rnsho)消耗的氧气量燃料本身的氧量第5页/共66页第六页，共66页。碳燃烧(rnsho)消耗的氧气量第6页/共66页第七页，共66页。氢燃烧(rnsho)消耗的氧气量第7页/共66页第八页，共66页。硫燃烧(rnsho)消耗的氧气量第8页/共66页第九页，共66页。第二节 燃烧(rnsho)所需空气量理论空气量V0：1kg燃料完全燃烧时所需的最少空气量称为(chn wi)理论空气量。V0=燃料中各元素完全燃烧所需空气量之和减去燃料自带的含氧折算量第9页/共66页第十页，共66页。1kg燃料(rnlio)完全燃烧所需的氧量1kg燃料完全燃烧(rnsho)所需的理论空气量燃料(rnlio)本
5、身的氧量第10页/共66页第十一页，共66页。实际(shj)空气量炉 膛 内 的 混 合 不 可 能 绝 对(judu)均匀，为保证完全燃烧，需多送一部分空气，定义过量空气系数。第11页/共66页第十二页，共66页。理论(lln)空气量 V0实际空气量 Vk过量空气系数 (用于烟气(yn q)量计算)或 (用于空气量计算)同一种燃料成分相同，其V0相同，因此习惯上用(shn yn)表示实际空气量的大小。第12页/共66页第十三页，共66页。炉膛出口(ch ku)过量空气系数炉内燃烧过程炉内燃烧过程(guchng)(guchng)在炉膛出口在炉膛出口位置结束，对燃烧过程位置结束，对燃烧过程(gu
6、chng)(guchng)有有影响的是炉膛出口的过量空气系数。影响的是炉膛出口的过量空气系数。对于固态排渣炉，燃用无燃煤、贫煤对于固态排渣炉，燃用无燃煤、贫煤和劣质烟煤时，和劣质烟煤时，当燃用烟煤和褐煤时，当燃用烟煤和褐煤时，第13页/共66页第十四页，共66页。漏风系数 及空气(kngq)平衡定义：对于定义：对于1kg1kg燃料，漏入的空气量燃料，漏入的空气量VV与理论空气量与理论空气量V0V0之比，以之比，以表示表示 。漏风使烟道内的过量空气系数沿烟气流程逐渐漏风使烟道内的过量空气系数沿烟气流程逐渐(zhjin)(zhjin)增大，从炉膛出口烟道内任意截面的过量空气系数可表示增大，从炉膛出
7、口烟道内任意截面的过量空气系数可表示为：为：后果：排烟温度 排烟容积(rngj)风机电耗 锅炉效率第14页/共66页第十五页，共66页。要点(yodin)烟气侧：炉膛后直至排烟处，过量空气系数逐渐增大，烟气侧过量空气系数，存在一个最佳的过量空气系数，通常用炉膛出口的过量空气系数表示(biosh);空气侧：由锅炉送风机开始，均为正压，空气侧过量空气系数;逐渐减小，向外的漏风逐渐减少第15页/共66页第十六页，共66页。解释(jish)第16页/共66页第十七页，共66页。空预器中，空气(kngq)侧压力高于烟气侧，所以会有部分空气(kngq)漏入烟气侧空预器进口过量空气(kngq)系数空预器出口
8、过量(guling)空气系数第17页/共66页第十八页，共66页。第三节 燃烧生成(shn chn)的烟气量(计算)理论烟气理论烟气(yn q)(yn q)量：参加燃烧的湿空气中的干空气量等量：参加燃烧的湿空气中的干空气量等于理论空气量，且使于理论空气量，且使1kg1kg燃料完全燃烧时产生的烟气燃料完全燃烧时产生的烟气(yn q)(yn q)量，称为理论烟气量，称为理论烟气(yn q)(yn q)量。量。形成理论烟气形成理论烟气(yn q)(yn q)量的基本物质有：燃料、理论空气量的基本物质有：燃料、理论空气量、随理论空气代入的水分。量、随理论空气代入的水分。1kg1kg燃料完全燃烧的理论烟
9、气燃料完全燃烧的理论烟气(yn q)(yn q)体积体积Vy0Vy0：第18页/共66页第十九页，共66页。理论(lln)烟气量第19页/共66页第二十页，共66页。理论(lln)烟气量1.1.可燃物燃烧生成的可燃物燃烧生成的CO2CO2、SO2 SO2 2.2.C+O2 C+O2 CO2 CO2燃烧生成的燃烧生成的CO2 CO2 的体积的体积(tj)(tj)：3.3.理论氮气体积理论氮气体积(tj)(tj)：燃料中的氮和空气中的：燃料中的氮和空气中的氮氮第20页/共66页第二十一页，共66页。3.3.水蒸汽体积：水蒸汽体积：燃料中氢完全燃烧生成燃料中氢完全燃烧生成(shn chn)(shn
10、chn)的水蒸汽：的水蒸汽：燃料中的水汽化生成燃料中的水汽化生成(shn chn)(shn chn)的水蒸汽的水蒸汽空气量带入的水蒸汽空气量带入的水蒸汽采用蒸汽雾化等设备带入的水蒸汽体积。采用蒸汽雾化等设备带入的水蒸汽体积。水蒸气体积水蒸气体积(tj)：第21页/共66页第二十二页，共66页。5.理论(lln)烟气量第22页/共66页第二十三页，共66页。完全燃烧实际(shj)烟气量1.1.可燃物燃烧生成的可燃物燃烧生成的CO2CO2、SO2 SO2 2.2.C+O2 C+O2 CO2 CO2燃烧生成的燃烧生成的CO2 CO2 的体积：的体积：3.3.N2N2的体积：理论的体积：理论(lln)
11、(lln)氮气量和过量空气中氮气量和过量空气中的氮的氮4.4.O2O2的体积：的体积：第23页/共66页第二十四页，共66页。完全(wnqun)燃烧实际烟气量3.3.水蒸气的体积：理论水蒸气的体积：理论(lln)(lln)水蒸汽量和随过量空气代入的水水蒸汽量和随过量空气代入的水蒸气量蒸气量将以上(yshng)各式代入：整理得：第24页/共66页第二十五页，共66页。不完全燃烧的烟气 与完全燃烧相比，一部分可燃气H2、CO、CmHn进入烟气，其中CO的含量用来判断不完全燃料(rnlio)的程度1kg燃料(rnlio)中Car中Car,COkg的碳生成CO，Car,CO2kg的碳生成CO2第25页
12、/共66页第二十六页，共66页。不完全(wnqun)燃烧时O2的体积:过量空气中氧的体积与不完全(wnqun)燃烧少消耗的氧不完全(wnqun)燃烧时干烟气体积：第26页/共66页第二十七页，共66页。第四节烟气(yn q)分析烟气成分及含量直接反映炉内的燃烧工况炉膛出口过量空气系数炉膛的空气供给量排烟(pi yn)的过量空气系数排烟(pi yn)热损失CO、H2、CH4等可燃气体成分化学不完全燃烧损失第27页/共66页第二十八页，共66页。烟气分析(fnx)手段化学方法：吸收剂燃烧(rnsho)吸收色谱分析物理方法：导热性导磁性导电性光学性第28页/共66页第二十九页，共66页。奥氏气体(q
13、t)分析仪KOHKOH（吸收（吸收(xshu)CO2(xshu)CO2，SO2SO2）焦性没食子酸（吸收焦性没食子酸（吸收(xshu)O2(xshu)O2，亦吸收，亦吸收(xshu)RO2(xshu)RO2）氯化亚铜氨（吸收氯化亚铜氨（吸收(xshu)CO(xshu)CO，亦吸收，亦吸收(xshu)O2(xshu)O2）第29页/共66页第三十页，共66页。Gasmet红外傅立叶便携式多组分分析仪红外傅立叶便携式多组分分析仪商业化的成熟产品电厂要求上在线烟气监测(jin c)系统Testo 350第30页/共66页第三十一页，共66页。第五节 燃烧(rnsho)方程式燃料(rnlio)的特性系
14、数 不完全燃烧方程:21=RO2+O2+0.605CO+(RO2+CO)烟气(yn q)中CO含量的计算:第31页/共66页第三十二页，共66页。RO2和RO2max的计算(j sun)不完全(wnqun)燃烧方程:21=RO2+O2+0.605CO+(RO2+CO)当完全(wnqun)燃烧时,CO=0,则得,完全(wnqun)燃烧方程式:21=O2+(1)RO2 若在1的情况下完全(wnqun)燃烧,则得RO2max,即:RO2max只取决于燃料特性参数只取决于燃料特性参数，对于固体燃料（油页岩除外），对于固体燃料（油页岩除外）=0.0350.15，因此因此RO2max =1820 第32页
15、/共66页第三十三页，共66页。第六节运行中过量空气系数第六节运行中过量空气系数(xsh)(xsh)的的确定确定O2氧气在干烟气(yn q)中的份额1.2O23.5过量空气系数(xsh)与过氧量的关系n氧化锆氧量分析仪n送风机自动调节 运行中到底送了多少风？第33页/共66页第三十四页，共66页。第七节 空气(kngq)和烟气的焓描述流动介质进行能量交换的关系时，焓是最有描述流动介质进行能量交换的关系时，焓是最有用和有效的；用和有效的；单位质量的物质所含的全部热能，仅与状态有关，单位质量的物质所含的全部热能，仅与状态有关，而与途径无关；而与途径无关；实际计算实际计算(j sun)(j sun)
16、中需要知道燃烧产物（常压）中需要知道燃烧产物（常压）的温度与焓值间的关系；的温度与焓值间的关系；水蒸汽则需要根据温度和压力来求得焓值；水蒸汽则需要根据温度和压力来求得焓值；前人均已经制成表格、图线或程序。前人均已经制成表格、图线或程序。第34页/共66页第三十五页，共66页。空气和烟气的焓是指在定压条件下，将空气和烟气的焓是指在定压条件下，将1kg1kg燃料所需的空燃料所需的空气量或所产生的烟气量从气量或所产生的烟气量从0 0加热加热(ji r)(ji r)到到 时所需要时所需要的热量，单位的热量，单位kJ/kgkJ/kg。理论空气的焓：理论空气的焓：实际空气的焓：实际空气的焓：（cc）k k
17、：1m31m3干空气连同其携带的水蒸气在温度干空气连同其携带的水蒸气在温度 时时的焓，的焓，kJ/m3 kJ/m3第35页/共66页第三十六页，共66页。理论烟气的焓：理论烟气是多种成分的混合气体，由热力学可知，其焓理论烟气的焓：理论烟气是多种成分的混合气体，由热力学可知，其焓等于各组成成分焓的总和。等于各组成成分焓的总和。实际实际(shj)(shj)烟气的焓：实际烟气的焓：实际(shj)(shj)烟气焓等于理论烟气焓、过量空气烟气焓等于理论烟气焓、过量空气焓和烟气中飞灰焓之和。焓和烟气中飞灰焓之和。飞灰焓：飞灰焓：（cc）h h：1kg1kg灰在灰在 时的焓，时的焓，kJ/kg kJ/kg。
18、飞灰焓值小，满足下式时才计算：飞灰焓值小，满足下式时才计算：第36页/共66页第三十七页，共66页。第八节 锅炉(gul)机组的热平衡第37页/共66页第三十八页，共66页。热平衡概念(ginin)u锅炉热平衡研究锅炉热平衡研究u燃料的热量在锅炉中利用的情况燃料的热量在锅炉中利用的情况:u 有有多多少少被被有有效效利利用用，有有多多少少变变成成了了热热量量损损失失，表现表现(bioxin)(bioxin)在哪些方面在哪些方面,产生的产生的u原原因因。研研究究的的目目的的是是为为了了有有效效地地提提高高锅锅炉炉热热效率效率u锅炉热平衡锅炉热平衡u以以lkglkg固固体体燃燃料料或或液液体体燃燃料
19、料(气气体体燃燃料料以以1Nm3)1Nm3)为单为单u位组成热量平衡。位组成热量平衡。u1kg1kg燃燃料料带带入入炉炉内内的的热热量量及及锅锅炉炉有有效效利利用用热热量量和损失热量之间的关系。和损失热量之间的关系。第38页/共66页第三十九页，共66页。锅炉(gul)热平衡方程式 q qi i=Q=Qi i/Q/Qr r 100 100 式中式中 输入热量输入热量 Q Q1 1 有效利用热有效利用热 Q Q2 2 排烟损失排烟损失 Q Q3 3 化学不完全燃烧热损失化学不完全燃烧热损失 Q Q4 4 机械不完全燃烧热损机械不完全燃烧热损失失 Q Q5 5 散热损失散热损失 Q Q6 6 其他
20、热损失其他热损失第39页/共66页第四十页，共66页。锅炉(gul)输入热量 Qr对于燃煤锅炉对于燃煤锅炉:若燃料和空气没有利用外界热量进行预热若燃料和空气没有利用外界热量进行预热且燃煤水分满足且燃煤水分满足则则 燃料的物理显热；燃料的物理显热；外来热源加热空气时带入的热量；外来热源加热空气时带入的热量；雾化燃油所用蒸汽带入的热量雾化燃油所用蒸汽带入的热量第40页/共66页第四十一页，共66页。锅炉输入(shr)热量 Qr燃燃 料料(rnlio)(rnlio)的的 物物 理理显热显热ir ir 固体燃料固体燃料(t rn lio)(t rn lio)收到基比热：收到基比热：kJ/kg 液体燃料
21、液体燃料收到基收到基比热：比热：kJ/kg 蒸汽带入热蒸汽带入热 Q Qzqzq:当用蒸汽雾化重油或喷入锅炉蒸汽时考虑当用蒸汽雾化重油或喷入锅炉蒸汽时考虑.2510排烟中蒸汽焓近似值，排烟中蒸汽焓近似值，kJ/kg 外来热量外来热量 Q Qzqzq:用锅炉范围以外的废气、废热等来预热空气时第41页/共66页第四十二页，共66页。锅炉(gul)有效利用热 Q1空气在空气预热器中吸收的热量又返回炉膛，属锅炉空气在空气预热器中吸收的热量又返回炉膛，属锅炉(gul)(gul)内部热量循内部热量循环，锅炉环，锅炉(gul)(gul)热平衡中不予考虑热平衡中不予考虑.式中：式中：Q Q 工质总吸热量，工质
22、总吸热量，kJ/hkJ/h B B 燃料消耗量，燃料消耗量，kg/shkg/sh D Dgrgr、D Dzrzr、D Dzyzy、D DPwPw 过热蒸汽量、再热蒸汽量、自用蒸汽量和排污量，过热蒸汽量、再热蒸汽量、自用蒸汽量和排污量，kg/hkg/h 、h h zy zy、h h g s g s 过热蒸汽焓、饱和蒸汽焓和给水焓，过热蒸汽焓、饱和蒸汽焓和给水焓，kJ/kg kJ/kg 再热蒸汽出口和进口焓，再热蒸汽出口和进口焓，kJ/kgkJ/kg第42页/共66页第四十三页，共66页。锅炉(gul)的各项热损失机械机械机械机械(固体固体固体固体)未完全燃烧热损失未完全燃烧热损失未完全燃烧热损失
23、未完全燃烧热损失化学化学化学化学(气体气体气体气体)未完全燃烧热损失未完全燃烧热损失未完全燃烧热损失未完全燃烧热损失排烟排烟排烟排烟(pi yn)(pi yn)(pi yn)(pi yn)热损失热损失热损失热损失散热热损失散热热损失散热热损失散热热损失其它热损失其它热损失其它热损失其它热损失第43页/共66页第四十四页，共66页。机械(jxi)未完全燃烧热损失q4机械未完全燃烧热损失是灰中未燃烧或未燃尽的碳造成的热损失机械未完全燃烧热损失是灰中未燃烧或未燃尽的碳造成的热损失和使用中速磨煤机时排出石子和使用中速磨煤机时排出石子(sh z)(sh z)煤的热量损失。煤的热量损失。形成：形成：灰灰渣
24、渣损损失失 ：未未参参与与(cny)(cny)燃燃烧烧或或未未燃燃尽尽的的碳碳粒与灰渣一同落入灰斗所造成的损失。粒与灰渣一同落入灰斗所造成的损失。沉降灰损失沉降灰损失 ：沉降灰中未燃尽碳损失：沉降灰中未燃尽碳损失飞飞灰灰损损失失 ：未未燃燃尽尽的的碳碳粒粒随随烟烟气气带带走走所所造造成成的的损失。损失。石子煤热损失石子煤热损失 ：中速磨排出石子煤的碳损失：中速磨排出石子煤的碳损失第44页/共66页第四十五页，共66页。机械机械(固体固体)未完全燃烧热损失未完全燃烧热损失 q q4 4锅锅炉炉主主要要热热损损之之一一，取取失失决决于于燃燃料料种种类类、燃燃烧烧方方式式、炉炉膛膛型型式式与与结结构
25、构、燃燃烧器设计与布置、锅炉运行工况烧器设计与布置、锅炉运行工况 V Vdafdaf小；（小；（MMarar、A Aar ar）大，）大，q q4 4 大；大；R R9090大，大，q q4 4 大；大；过大或过小，过大或过小，q q4 4 大大 煤粉在炉膛停留时间煤粉在炉膛停留时间过小，过小，q q4 4 大大 机械(jxi)未完全燃烧热损失q4设计设计(shj)(shj)时时,q4,q4、按推荐数据选取、按推荐数据选取.无烟煤无烟煤 q4 q4 取取4 46%6%，贫煤取，贫煤取 2 23%3%，烟煤，烟煤1 12%2%，褐煤，褐煤0.50.51%1%煤粉细度R90是指用一个筛孔宽度为90
26、微米的筛子来筛选煤粉，留在筛子上方的粗煤粉所占总煤粉的百分率。百分数越低，说明(shumng)煤粉越细。一般无烟煤的话煤粉细度R90控制在6%左右，烟煤的话在15%20%左右。第45页/共66页第四十六页，共66页。机械未完全(wnqun)燃烧热损失q41.1.燃料特性对燃料特性对q4q4的影响的影响灰分含量高和灰分熔点灰分含量高和灰分熔点(rngdin)(rngdin)低的煤，固态可燃低的煤，固态可燃物被灰包裹，难以燃尽，灰渣损失大。物被灰包裹，难以燃尽，灰渣损失大。层燃时燃用挥发物低而焦结性强的煤：燃烧过程主要层燃时燃用挥发物低而焦结性强的煤：燃烧过程主要集中在炉排上，燃烧层温度高，较易形
27、成熔渣，阻碍集中在炉排上，燃烧层温度高，较易形成熔渣，阻碍通风，增加灰渣损失。通风，增加灰渣损失。层燃时燃用水分低，焦结性弱而细末又多的煤时：特层燃时燃用水分低，焦结性弱而细末又多的煤时：特别是在提高燃烧强度而增强通风的情况下，飞灰损失别是在提高燃烧强度而增强通风的情况下，飞灰损失就增加。就增加。第46页/共66页第四十七页，共66页。机械(jxi)未完全燃烧热损失q42 2燃烧方式对燃烧方式对q4q4的影响：的影响：煤煤粉粉炉炉没没有有(mi(mi yu)yu)漏漏煤煤损损失失，但但飞飞灰灰损损失失比比层层燃燃炉大炉大沸腾炉在燃用石煤或煤矸石时，飞灰损失大沸腾炉在燃用石煤或煤矸石时，飞灰损失
28、大3炉子结构对q4的影响煤粉炉炉膛(ltng)的高低燃烧器布置的位置第47页/共66页第四十八页，共66页。机械未完全(wnqun)燃烧热损失q44锅炉运行工况对q4的影响(yngxing)负荷增加，炉膛的气流速度增加，q4加大。煤粉细度及配风。过量空气系数:如太低，q4会增加。固体未完全燃烧热损失是燃煤锅炉的主要固体未完全燃烧热损失是燃煤锅炉的主要(zhyo)(zhyo)热损失之一，一热损失之一，一般仅次于排烟热损失。般仅次于排烟热损失。第48页/共66页第四十九页，共66页。机械未完全(wnqun)燃烧热损失q4上式中：上式中：32700纯碳的发热量，纯碳的发热量，kJ/kg；Gfh,Gl
29、z,Gcjh飞灰、炉渣飞灰、炉渣(lzh)、沉降灰的质量，、沉降灰的质量，kg/h;Cfh,Clz,Ccjh飞灰、炉渣飞灰、炉渣(lzh)、沉降灰的含碳量，、沉降灰的含碳量，%B锅炉的燃煤量，锅炉的燃煤量，kg/hBsz中速磨排出的石子煤量，中速磨排出的石子煤量，kg/hQar,net石子煤的低位发热量，石子煤的低位发热量，kJ/kg。第49页/共66页第五十页，共66页。气体不完全(wnqun)燃烧热损失q3 气体不完全燃烧热损失的测定及计算气体不完全燃烧热损失的测定及计算1 1测定测定用烟气分析方法测出用烟气分析方法测出 （NmNm3 3/kg/kg燃料）燃料）2 2计算计算公式公式%CO
30、2CO2、H2H2、CH4 CH4：干干烟烟气气中中COCO、H2H2、CH4CH4的的容容积积(rngj)(rngj)百百分分数数，由由热热平平衡衡试试验验通通过过验验器器分分析析仪仪测测得得。由由于于实实际际运运行行中中，烟烟气气中中H2H2、CH4 CH4、CmHnCmHn的含量极少，可忽略不计，计算简化。的含量极少，可忽略不计，计算简化。第50页/共66页第五十一页，共66页。气体(qt)不完全燃烧热损失q3 形成(xngchng)：q3是由于部分CO、H2、CH4等可燃气体未燃烧放热就随烟气排出所造成的。影响影响(yngxi(yngxing)ng)因素因素 1炉子结构的影响炉膛高度不
31、够或炉膛体积太小。炉膛高度不够或炉膛体积太小。当炉内水冷壁布置过多时，会使炉膛温度过低。当炉内水冷壁布置过多时，会使炉膛温度过低。2燃料特性的影响挥发份高的燃料，在其它条件相同时，挥发份高的燃料，在其它条件相同时，q q3 3相对要大一些。相对要大一些。3燃烧方式的影响炉膛过量空气系数（炉膛过量空气系数（过小或过大）；配风过小或过大）；配风炉内气流的混合与扰动等。炉内气流的混合与扰动等。第51页/共66页第五十二页，共66页。排烟(pi yn)热损失q2排烟热损失(snsh)：是指由排烟所带走的热量损失(snsh)，烟气离开锅炉排入大气时，其温度比进入锅炉的空气温度高很多。由由q2、受热面低温
32、腐蚀及金属耗量综合确定。、受热面低温腐蚀及金属耗量综合确定。电站锅炉电站锅炉 约在约在110110160160之间。之间。取决于取决于 及烟道漏风及烟道漏风，后者同时影响，后者同时影响 对大中型锅炉对大中型锅炉 q q2 2 约为约为4 48%8%第52页/共66页第五十三页，共66页。排烟(pi yn)热损失q2影影响响因因素素(yn(yn s)s)：影影响响排排烟烟热热损损失失的的主主要要因因素素(yn(yn s)s)是是排排烟烟温温度度和和排排烟容积烟容积1 1排烟温度排烟温度排排烟烟温温度度越越高高，排排烟烟热热损损失失越越大大。排排烟烟温温度度每每提提高高12151215，q2q2将
33、提高将提高1%1%。排烟温度过低经济上不合理，甚至技术上不允许排烟温度过低经济上不合理，甚至技术上不允许(ynx)(ynx)。（1 1）烟烟气气与与工工质质的的传传热热温温差差小小，换换热热所所需需金金属属受受热热面面就就大大大增加。大增加。（2 2）为了避免尾部受热面的腐蚀，排烟温度也不宜过低。）为了避免尾部受热面的腐蚀，排烟温度也不宜过低。排烟热损失是锅炉热损失中最大的一项，大中型锅炉正常运行时的q2约为4%-8%，排烟热损失，主要取决于排烟温度和排烟容积。第53页/共66页第五十四页，共66页。散热热损失(snsh)q5 额定容量下锅炉额定容量下锅炉(gul)(gul)的散热损失的散热损
34、失 散热损失 q5外表温度高于环境温度通过(tnggu)对流与辐射散失热量造成的损失。可根据锅炉尾部受热面的布置查图确定-锅炉额定容量和实际蒸发锅炉额定容量和实际蒸发 量，量，t/ht/h锅炉在额定蒸发量的散热损失：锅炉在额定蒸发量的散热损失：锅炉在非额定蒸发量的散热损失：锅炉在非额定蒸发量的散热损失：第54页/共66页第五十五页，共66页。灰渣物理(wl)热损失q6灰渣物理热损失灰渣物理热损失(snsh)固态排渣煤粉锅炉只在高灰分煤时才考虑固态排渣煤粉锅炉只在高灰分煤时才考虑tlz炉膛排出的炉渣温度，不能直接测量炉膛排出的炉渣温度，不能直接测量(cling)时，固态排渣炉可取时，固态排渣炉可
35、取800，液态排渣炉取，液态排渣炉取t3+100,t3为煤灰的融化温度为煤灰的融化温度第55页/共66页第五十六页，共66页。锅炉效率(xio l)及燃料消耗量计算反平衡(pnghng)正平衡(pnghng)%第56页/共66页第五十七页，共66页。正反平衡(pnghng)热效率比较锅炉正平衡只能求得锅炉的热效率，不能据此研究和分锅炉正平衡只能求得锅炉的热效率，不能据此研究和分析影响锅炉热效率的种种因素，以寻求提高热效率的途析影响锅炉热效率的种种因素，以寻求提高热效率的途径。径。反平衡则是依据对各种反平衡则是依据对各种(zhn)(zhn)热损失的测定来计算热损失的测定来计算其锅炉热效率。其锅炉
36、热效率。对小型锅炉而言，一般以正平衡为主，反平衡为辅。对小型锅炉而言，一般以正平衡为主，反平衡为辅。对于大型锅炉，由于不易准确测定燃料消耗量，其锅炉对于大型锅炉，由于不易准确测定燃料消耗量，其锅炉热平衡主要靠反平衡求得。热平衡主要靠反平衡求得。第57页/共66页第五十八页，共66页。燃料(rnlio)消耗量 B 燃燃 料料(rnlio)(rnlio)消消耗量耗量 计计算算(j(j sun)sun)燃燃料料消消耗耗量量第58页/共66页第五十九页，共66页。思考题1 1、什么是、什么是q4q4，影响，影响q4q4的因素有哪些？计算它至少需要测试哪些项目的因素有哪些？计算它至少需要测试哪些项目？在
37、运行中可以采取哪些措施减小它？在运行中可以采取哪些措施减小它？2 2、什么是、什么是q2q2，影响，影响q2q2的因素有哪些？计算它至少需要测试哪些项目的因素有哪些？计算它至少需要测试哪些项目？在运行中可以采取哪些措施减小它？在运行中可以采取哪些措施减小它？3 3、分别论述在炉膛、烟道前部、烟道尾部、及制粉系统中，漏风对、分别论述在炉膛、烟道前部、烟道尾部、及制粉系统中，漏风对锅炉运行有哪些影响？锅炉运行有哪些影响？4 4、锅炉燃料消耗量和计算燃料消耗量有何不同、锅炉燃料消耗量和计算燃料消耗量有何不同(b tn)(b tn)？各在什么？各在什么情况下使用？情况下使用？第59页/共66页第六十页
38、，共66页。作业题1 1、试比较煤的收到基水分、试比较煤的收到基水分MarMar和空气干燥基水分和空气干燥基水分MadMad的区别，并推导的区别，并推导(tudo)Mar(tudo)Mar、MadMad、外在水、外在水分分MfMf、内在水分、内在水分MinhMinh之间的关系式。之间的关系式。2 2、已知煤的分析数据如下：、已知煤的分析数据如下：Car=57.87%HarCar=57.87%Har3.903.90 Oar Oar5.705.70 Nar=1.13%Sar Nar=1.13%Sar0.720.72 AarAar14.0114.01Mar=16.67%V daf=18.0%Qnet
39、Mar=16.67%V daf=18.0%Qnet，ar=22600kJ/kg ar=22600kJ/kg 试计算：试计算：（1 1）理论空气量）理论空气量V0V0；（2 2）实际空气量）实际空气量VkVk；（；（=1.2=1.2）（3 3）完全燃烧时的烟气体积）完全燃烧时的烟气体积Vy Vy、Vgy Vgy、VH2O VH2O；（4 4）完全燃烧时形成的烟气在）完全燃烧时形成的烟气在12001200时的焓。时的焓。3 3、某锅炉燃煤的特性系数、某锅炉燃煤的特性系数 0.090.09，理论空气量，理论空气量V0V016Nm3/kg16Nm3/kg。运行中测知省煤。运行中测知省煤 器前后的器前后
40、的RO2RO2值分别为值分别为15.2%15.2%及及14.9%14.9%。求该省煤器处的漏风系数及漏风量。求该省煤器处的漏风系数及漏风量。第60页/共66页第六十一页，共66页。作业题4、已知某台锅炉每小时的实际燃煤量为600 t/h，其发热量Qnet，ar=15535 kJ/kg，试求该台锅炉每小时标准燃煤量。5、已知：某锅炉额定蒸发量D=420t/h，过热蒸汽的出口焓hgq=3500kJ/kg，进入锅炉的给水焓hgs=900kJ/kg，锅炉排污率为3，汽包内炉水焓hls=1350kJ/kg，各项热损失(snsh)之和q=10.1%，其中q4=2.5%，燃料低位发热量Qnet，ar=220
41、00kJ/kg，试求该锅炉的计算燃煤量和标准燃煤量。6、已知：某锅炉运行时测得如下数据：q2=6%q3=0.4%q4=2%q5=0.6%q6=0 hgq=3500kJ/kg hgs=890kJ/kgB=40t/h 燃料低位发热量Qnet，ar=17000kJ/kg。试求该锅炉的蒸汽量。7、大型电站锅炉常用什么方法求热效率，为什么？第61页/共66页第六十二页，共66页。1 1、试比较煤的收到基水分、试比较煤的收到基水分MarMar和空气干燥和空气干燥(gnzo)(gnzo)基水分基水分MadMad的的区别，并推导区别，并推导MarMar、MadMad、外在水分、外在水分MfMf、内在水分、内在
42、水分MinhMinh之间的关之间的关系式。系式。Mar=Mf+Minh Mar=Mf+Minh Mar=Mf+Mad(100-Mf)/100 Mar=Mf+Mad(100-Mf)/100第62页/共66页第六十三页，共66页。3 3、某锅炉燃煤的特性系数、某锅炉燃煤的特性系数 0.090.09，理论，理论(lln)(lln)空气量空气量V0V016Nm3/kg16Nm3/kg。运行中测知省煤。运行中测知省煤 器前后的器前后的RO2RO2值分别为值分别为15.2%15.2%及及14.9%14.9%。求该省煤器处的漏风系数及漏风量。求该省煤器处的漏风系数及漏风量。解解:第63页/共66页第六十四页
43、，共66页。5 5、已知：某锅炉额定蒸发量、已知：某锅炉额定蒸发量D=420t/hD=420t/h，过热蒸汽的出口焓，过热蒸汽的出口焓hgqhgq=3500kJ/kg=3500kJ/kg，进入锅炉的给水焓，进入锅炉的给水焓hgs=900kJ/kghgs=900kJ/kg，锅炉排污率为，锅炉排污率为3 3，汽包内炉水焓汽包内炉水焓hls=1350kJ/kghls=1350kJ/kg，各项热损失之和，各项热损失之和q=10.1%q=10.1%，其中，其中(qzhng)q4=2.5%(qzhng)q4=2.5%，燃料低位发热量，燃料低位发热量QnetQnet，ar=22000kJ/kgar=22000kJ/kg，试求该，试求该锅炉的计算燃煤量和标准燃煤量。锅炉的计算燃煤量和标准燃煤量。第64页/共66页第六十五页，共66页。Thinks 第65页/共66页第六十六页，共66页。