广东工业大学锅炉原理课件

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1、第三章 锅炉的热平衡计算§3-1锅炉热平衡的组成§3-2锅炉热效率的计算§3-3锅炉的各种热损失及计算§3-4燃料消耗量的计算燃料在锅炉炉膛内燃烧放热，放出的热能通过受热面被锅内工质所吸收而得到有效利用。实际上，进人锅炉的燃料，由于各种因素的影响，不可能全部完全燃烧放热，而燃烧放出的热量也不可能全部被锅内工质所吸收而得到有效利用，其中必有一部分热量被损失掉了。锅炉运行工况稳定时，输人锅炉的热量与锅炉输出的热量应当平衡。因此，一般根据这种热平衡的原理，对锅炉进行测试，得出锅炉的有效利用热量和各项热损失的实际数值，以此计算得出锅炉的热效率

2、，从而了解锅炉的设计水平和运行情况，以及影响锅炉热效率的因素，寻求提高锅炉热效率的有效途径，合理利用能源。基本要求：1、应熟练掌握锅炉的热平衡计算（重点）；2、掌握基本概念：锅炉热效率、机械不完全燃烧热损失、化学不完全燃烧热损失；排烟热损失；3、学会分析影响各项热损失的因素§3-1锅炉热平衡的组成锅炉的热平衡方程可以用下列形式表示：锅炉的输人热量=锅炉有效利用热量十各项热损失之和下面以1kg固体燃料或液体燃料（气体燃料以1m3）为单位，进一步讨论锅炉的热平衡方程。锅炉的输人热量用符号Qr表示，被工质吸收的有效利用热量用Q1表示，燃料燃

3、烧损失的热量可归纳为“排烟热损失”、“气体不完全燃烧热损失”、“固体不完全燃烧热损失”、“炉体散热损失”和“灰渣物理热损失及其他热损失”五项，分别用符号Q2、Q3、Q4、Q5、Q6表示。锅炉热平衡方程式也可表示为Qr＝Q1＋Q2＋Q3＋Q4＋Q5＋Q6kJ／kg锅炉输入热量与锅炉有效利用热量和各项热损失之间的关系可参见图3－l，图中预热空气循环热量QLK是指预热空气的那部分热量又返回炉中成为烟气焰的一部分，随后又在空气预热器内放热给空气，不断循环，所以在锅炉热平衡时不考虑此项热量。上式各项分别除以Qr，并乘以100％，可用热量的百分数

4、列出锅炉的热平衡方程：q1＋q2＋q3＋q4＋q5＋q6＝100％§3-2锅炉热效率的计算1、 锅炉热效率：又称毛效率。锅炉有效利用热与锅炉送入热量之比。2、 锅炉净效率：考虑锅炉辅机消耗的动力、锅炉自用设备消耗外来蒸汽的热能等计入输入热量而计算的效率。图3－1锅炉热平衡示意ΣQzy—锅炉自用热耗，系指吹灰、暖风器、重油雾化、蒸汽驱动辅助设备等所用外来蒸汽热耗，kJ/kg；ΣP—制粉系统、送风机、引风机、回转式空气预热器、烟气再循环风机、强制循环泵、除渣及除灰系统、电除尘器等辅助机械电动机的实际功率，kW；b—电厂发电标准煤耗，kg/

5、(kW·h)；B—锅炉燃料消耗量，kg/h；3、燃烧效率：＝100－q3-q4燃料燃烧的完全程度。4、如何求锅炉的热效率？A、设计一台锅炉时：=100-q2-q3-q4-q5-q6其中q2、q6可以通过计算求得；q3、q4、q5可以通过查表或查图选取。B、对于一台运行的锅炉：通过热平衡实验测得。(1)、正平衡法(小型锅炉)：正平衡法是指测定出锅炉的有效利用热Q1和送入锅炉的热量Qr，在按下式计算出锅炉的热效率。即η=Q1/Qr×100%（2）、反平衡法（大型锅炉）：反平衡法是逐项测试锅炉的热损失，然后按照下式进行计算：锅炉效率η=qg

6、l=100—（q2＋q3＋q4＋q5＋q6）％§3-3锅炉的各种热损失及计算根据热平衡方程我们知道，当锅炉输人热量一定时，降低锅炉的各项热损失，可以提高锅炉的有效利用热，使锅炉更经济地运行。分析锅炉各项热损失产生的原因，寻求降低各项热损失的方法，提高锅炉热效率，对锅炉的设计和改造以及锅炉的运行管理是十分重要的。1、机械不完全燃烧热损失q4燃用固体燃料的锅炉，部分固体可燃物在炉内没有参与燃烧或没有燃尽被排出炉外而造成的热损失，称为机械不完全燃烧热损失，又称固体不完全燃烧热损失，它包括部分燃料经炉排掉人灰斗的漏煤损失Qlm，未燃尽的可燃物

7、包裹在灰渣中被排出落人灰斗造成的灰渣损失Qhz和未燃尽的碳粒随烟气带走的飞灰损失Qfh。固体不完全燃烧热损失是燃用固体燃料锅炉热损失中较大的一项损失。对于燃用气体或液体燃料的锅炉，正常燃烧时可认为q4＝0。影响固体不完全燃烧热损失的主要因素有锅炉的燃烧方式、燃料特性、过量空气系数、锅炉运行情况、炉子结构等。对于室燃炉，没有漏煤损失，而飞灰损失占主要部分。对于层燃炉当燃料的灰分含量高、灰熔点低或挥发分含量低而焦结性强时，灰渣损失会增大；当燃用水分少、焦结性弱而细末又多的燃料时，飞灰损失会增加；煤的粒径过大会造成灰渣损失增加。锅炉运行时，

8、增加负荷，相应地穿过燃料层和炉膛的气流速度增大，会使飞灰损失增加。锅炉运行时，煤层过厚、炉排速度过快、各风室的风量分配不适当、过量空气系数偏小等都会使q4增大。当设计锅炉进行热平衡计算时，固体不完全燃烧热损失q4是按长期