新03+燃料燃烧计算和锅炉机组热平衡　蓝白

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第三章燃料燃烧计算和锅炉机组热平衡 单位质量1kg燃料燃烧需要的空气量生成的烟气量第一节燃烧过程的化学反应锅炉设计中的重要部分热力计算课程设计 燃料(C、H、O、N、S)完全燃烧过程：C+O2CO22H2+O22H2OS+O2SO2不完全燃烧：2C+O22CONm3标准状态下的立方米，俗称“标米” 理论空气量理论空气量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二节燃烧所需空气量 C+O2CO2燃烧所需氧量：1kg燃料完全燃烧所需氧量：1kg燃料完全燃烧所需理论空气量V0： 理论空气量V0实际空气量Vk过量空气系数α(用于烟气量计算)或β(用于空气量计算) 炉膛出口过量空气系数煤粉炉： 漏风系数及空气平衡定义：炉膛后任一烟道截面处的过量空气系数：后果：排烟温度排烟容积风机电耗锅炉效率↓ 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α，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;空气侧：由锅炉送风机开始，均为正压，空气侧过量空气系数β;β逐渐减小，向外的漏风逐渐减少要点： 解释以上各式的意义 解释以上各式的意义 第三节燃烧生成的烟气量(计算)完全燃烧的烟气：可燃物燃烧生成的CO2、H2O、SO2燃料和空气中的N2过量空气中未反应的O2水蒸汽1kg燃料完全燃烧的烟气体积Vy： 可燃物燃烧生成的CO2、H2O、SO2C+O2CO2燃烧生成的CO2的体积：理论氮气体积：燃料中的氮和理论空气量中的氮烟气中多余的自由氧：理论水蒸汽体积：燃料中氢完全燃烧生成的水蒸汽、燃料中的水汽化生成的水蒸汽、理论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。 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的程度1kg燃料中Car中Car,COkg的碳生成CO，Car,CO2kg的碳生成CO2 第四节　烟气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的过量空气系数→排烟热损失CO、H2、CH4等可燃气体成分→化学不完全燃烧损失 烟气分析手段化学方法：吸收剂燃烧吸收色谱分析物理方法：导热性　导磁性　导电性　光学性 烟气成分分析仪商业化的成熟产品电厂要求上在线烟气监测系统 O2氧气在干烟气中的份额α＝1.2O2＝3.5过量空气系数与过氧量的关系第六节　运行中过量空气系数的确定氧化锆氧量分析仪送风机自动调节运行中到底送了多少风？ 进入锅炉的热量中有多少被蒸汽吸收利用，有多少损失掉了锅炉热效率1kg燃料的输入热量：Q1锅炉有效利用的量，蒸汽吸收利用的热量第八节　锅炉机组热平衡锅炉效率 锅炉输入热量(kJ/kg)锅炉有效利用热(kJ/kg)燃烧消耗量(kg/s)B q2-排烟热损失最大的一项　4-8%排烟物理显热，排烟温度大于周围大气温度，一般120℃左右影响因素：①排烟温度排烟温度太高效率低提高10℃，损失增加约1%；排烟温度太低低温腐蚀(SO3凝结硫酸)②烟气容积 最佳的炉膛出口过量空气系数q2＋q3＋q4q2q4q3qq2＋q3＋q4之和最小 q3-化学不完全燃烧热损失可燃气体不完全燃烧热损失<0.5%煤粉炉一般q3=0CO、H2、CH4未完全燃烧放热随烟气带走的热损失影响因素：①燃料的挥发分②炉膛过量空气系数、燃烧器结构和布置、炉膛温度、炉内空气动力场 q4-机械不完全燃烧热损失固体不完全燃烧热损失0.5-5%仅次于q2固态排渣煤粉炉：褐煤1%，烟煤2%，贫煤3%，无烟煤4%燃料中未燃烧、燃尽碳造成的热损失煤粉炉：烟道灰、飞灰、冷灰或冷灰斗灰渣影响因素：①燃料（类型、细度）②燃烧（炉膛、燃烧器、负荷、风粉混合）飞灰可燃物飞灰含碳量 机械不完全燃烧损失q4的计算—灰渣中未燃烧或未燃尽的碳粒引起的损失；—未燃尽碳粒随烟气排出炉外而引起的热损失 原则：灰渣及飞灰中的含碳量与碳的发热量的乘积的总和定义：灰渣中含碳的重量百分比为：，灰渣量：飞灰中含碳的重量百分比为：，飞灰量： 每小时所损失的可燃物重量每小时损失的热量折算到每公斤燃料所损失的热量： 进入锅炉的总灰量等于排出锅炉的灰渣、飞灰中的灰分的总和定义灰平衡 q4讨论在锅炉运行中，可以取样测得，可以查表，或做灰平衡实验得到锅炉的设计中，根据燃料的种类及燃烧方式直接选用：0.5~5%大小取决于：燃料的种类（挥发份与灰分等），煤粉的细度，过量空气系数，炉膛的结构（决定了停留时间），锅炉的运行方式，炉膛的温度（负荷）等 q5-散热损失0.2-0.6%锅炉本体、管道、附件温度>环境温度对流及辐射影响因素：①锅炉外表面积（炉墙结构）②温度（保温、环境温度）散热损失与锅炉的容量成反比散热损失与锅炉的负荷成反比 q6-其他热损失灰渣物理显热损失、冷却热损失0.5-1%炉膛下部排出的灰渣带走的热量冷却用水或空气所吸收的热量不能送回锅炉系统中应用影响因素：①灰渣温度、②灰渣量 B　与Bj燃烧消耗量(kg/s)B计算燃料消耗量Bj真正在炉内燃烧掉的 热损失计算方法不同的热损失界定方法1973年前苏联1973年锅炉热力计算标准方法CE采用的美国机械工程师学会动力试验规程日本三菱公司 第九节　锅炉机组热平衡试验─反平衡法输入－输出热量法─正平衡法热损失法 锅炉效率的测定所测数据排烟温度q2烟气中各组分含量q3飞灰含碳量q4等常采用反平衡法: 燃烧效率q2、q5、q6－燃料燃烧所释放的热量以各种形式逃离锅炉造成的热损失q3、q4－进入锅炉的燃料没有燃烧或不完全，没有放出更多热量而造成的损失 知识点理论空气量的定义理论空气量与煤的元素分析的关系煤粉炉的过量空气系数一般多大？过量空气系数的定义？煤粉炉排放的烟气中含有的成分有哪些？漏风系数的定义？炉膛、烟道、空预器、制粉系统的漏风的方向？锅炉效率的定义？煤粉炉的锅炉效率一般有多高？能够写出锅炉的热平衡方程式锅炉中最大的两项热损失是什么？影响q2的因素有哪些？ 排烟温度一般多高？为什么不能太高也不能太低？锅炉各项损失的含义影响q4的因素有哪些？对锅炉进行测试时，如何能测得各项损失的大小？燃烧效率的定义B与Bj的区别