锅炉原理-锅炉机组热平衡

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1、§1锅炉热平衡§2锅炉输入热量和有效利用热量§3锅炉的各项热损失§4锅炉效率及燃料消耗量计算第三章锅炉机组热平衡7/18/20211PrinciplesofBoiler§1锅炉热平衡及锅炉热效率1、热平衡概念2、热平衡方程式7/18/20212PrinciplesofBoiler热平衡范围7/18/20213PrinciplesofBoiler热平衡示意图7/18/20214PrinciplesofBoiler锅炉热平衡研究燃料的热量在锅炉中利用的情况:有多少被有效利用，有多少变成了热量损失，表现在哪些方面,产生的原因。研究的目的是为了有效地提高锅炉热

2、效率锅炉热平衡以lkg固体燃料或液体燃料(气体燃料以1Nm3)为单位组成热量平衡。1kg燃料带入炉内的热量及锅炉有效利用热量和损失热量之间的关系。1、热平衡概念7/18/20215PrinciplesofBoiler2、锅炉热平衡方程式q1=Qi/Qr×100式中输入热量Q1有效利用热Q2排烟损失Q3化学不完全燃烧热损失Q4机械不完全燃烧热损失Q5散热损失Q6其他热损失7/18/20216PrinciplesofBoiler§2锅炉输入热量和有效利用热量1、锅炉输入热量2、锅炉有效利用热量7/18/20217PrinciplesofBoiler1、锅炉

3、输入热量Qr对于燃煤锅炉: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则2/7—燃料的物理显热；—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7/18/20218PrinciplesofBoiler锅炉输入热量Qr燃料的物理显热ir固体燃料收到基比热：kJ/kg•℃液体燃料收到基比热：kJ/kg•℃蒸汽带入热Qzq:当用蒸汽雾化重油或喷入锅炉蒸汽时考虑.2500—排烟中蒸汽焓近似值，kJ/kg外来热量Qwl:用锅炉范围以外的废气、废热等来预热空气时7/18/20219PrinciplesofBoiler2、锅炉有效利用热Q13/7式

4、中：Q工质总吸热量，kJ/sB燃料消耗量，kg/sDgr、Dzr、DPw过热蒸汽量、再热蒸汽量和排污量，kg/s、、hgs过热蒸汽焓、饱和蒸汽焓和给水焓，kJ/kg、再热蒸汽出口和进口焓，kJ/kg空气在空气预热器中吸收的热量又返回炉膛，属锅炉内部热量循环，锅炉热平衡中不予考虑.7/18/202110PrinciplesofBoiler§3锅炉的各项热损失机械未完全燃烧热损失化学(气体)未完全燃烧热损失排烟热损失散热热损失其它热损失7/18/202111PrinciplesofBoiler机械(固体)未完全燃烧热损失q4锅炉主要热损之一，取失决于燃料种

5、类、燃烧方式、炉膛型式与结构、燃烧器设计与布置、锅炉运行工况Vdaf小；（Mar、Aar）大，q4大；R90大，q4大；过大或过小，q4大煤粉在炉膛停留时间τ过小，q4大机械未完全燃烧热损失q44/7设计时,q4、按推荐数据选取（表）对固态排渣煤粉炉取q4=0.5～5%未完全燃烧热损失包括q4、q37/18/202112PrinciplesofBoiler机械未完全燃烧热损失q4形成：灰渣损失：未参与燃烧或未燃尽的碳粒与灰渣一同落入灰斗所造成的损失。漏煤损失：部分燃料经炉排落入灰坑造成的损失。对于煤粉炉，则飞灰损失：未燃尽的碳粒随烟气带走所造成的损失。

6、7/18/202113PrinciplesofBoiler机械未完全燃烧热损失q4燃料特性对q4的影响灰分含量高和灰分熔点低的煤，固态可燃物被灰包裹，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。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，飞灰损失就增加。7/18/202114PrinciplesofBoiler机械未完全燃烧热损失q42．燃烧方式对q4的影响：煤粉炉没有漏煤损失，但飞灰损失比层燃炉大沸腾炉在燃用石煤或煤矸石时

7、，飞灰损失大3．炉子结构对q4的影响煤粉炉炉膛的高低燃烧器布置的位置7/18/202115PrinciplesofBoiler机械未完全燃烧热损失q44．锅炉运行工况对q4的影响负荷增加，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。7/18/202116PrinciplesofBoiler机械未完全燃烧热损失q4固体不完全燃烧热损失的测定和计算1．测定数据在锅炉正常运行工况下，定时收集：、、（kg/h）取样分析：(1)可燃物百分数：Chz、Cm、Cfh(%)；(2)可燃物的发热量：（kJ/kg）2．计算公式（kJ/k

8、g）%（kJ/kg）（kJ/kg）（kJ/kg）7/18/202117Principlesof