《锅炉机组热平衡》PPT课件

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1、第三章锅炉机组热平衡锅炉热平衡的基本概念锅炉输入热量锅炉有效利用热各项热损失锅炉效率及热平衡实验2021/8/911.锅炉热平衡的基本概念锅炉热平衡：在稳定运行状态下，锅炉输入热量与输出热量及各项损失之间的热量平衡，即：有效利用热量输入锅炉的热量热损失锅炉热平衡的计算基础：1kg固体燃料锅炉热平衡方程：锅炉输入热量锅炉有效利用热量排烟热损失可燃气体不完全燃烧热损失固体不完全燃烧热损失锅炉散热损失灰渣物理热损失2021/8/92Qr锅炉输入热量Q6灰渣物理热损失Q1固体不完全燃烧热损失固体不完全燃烧热损失Q5锅炉散热损失锅炉有效利用热

2、量排烟热损失可燃气体不完全燃烧热损失Q2Q3锅炉热平衡示意图2021/8/93锅炉热平衡的意义更重要的是知道各项热损失的大小，可以判断锅炉的设计和运行水平，寻找提高锅炉运行水平的措施。知道锅炉有效利用热量的大小和燃料热量的利用程度。2021/8/942.锅炉输入热量锅炉输入热量Qr是由锅炉范围以外的输入热量，不包括锅炉范围内循环的热量燃料收到基低位发热量燃料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cp,ar－燃料收到基定压比热容，tr－燃料温度物理显热计算外来热量计算雾化蒸汽热量计算每kg燃油雾化所用蒸汽量，k

3、g/kg雾化蒸汽焓，kJ/kg排烟中蒸汽焓近似值，kJ/kg2021/8/953.锅炉有效利用热锅炉有效利用热指水和蒸汽流经各受热面时吸收的热量。省煤器蒸发受热面过热器再热器受热面空气预热器吸收的热量不属于锅炉有效利用热。？空气预热器2021/8/96有效利用热Q1,kJ/kg燃料消耗量排污量再热器出口蒸汽焓过热蒸汽量再热蒸汽量流量：kg/s焓：kJ/kg燃料量：kg/s注：对于有分离器的直流锅炉，锅炉排污量为分离器的排污量。当排污量小于蒸发量的2％时，排污水的热耗可以忽略不计。过热蒸汽焓给水焓入口蒸汽焓饱和水焓2021/8/974

4、.各项热损失（1）机械不完全燃烧热损失q4燃料中未燃烧或未燃尽碳造成的热损失，这些碳残留在不同形式的灰中也称为固体不完全燃烧损失。冷炉斗炉渣（lz）和飞灰（fh）单位时间炉渣的质量，kg/s炉渣中碳含量，％2021/8/98固体不完全燃烧热损失q4的计算公式：灰平衡方程2021/8/99锅炉设计:可按燃料种类和燃烧方式选用(表3-2)，对于固态除渣煤粉炉：褐煤q4＝0.5～1％，烟煤q4＝1～1.5％，贫煤q4＝2％，无烟煤q4＝4～6％。大容量锅炉上述取值结果偏大。锅炉校核:测量炉渣和飞灰份额及其含碳量，按上面公式计算2021/8

5、/910固体不完全燃烧样品实例常熟电厂冷炉斗灰——含碳量1.3％（烟煤）齐鲁石化电厂冷炉斗灰——含碳量19％（贫煤/混煤）贾旺电厂飞灰——含碳量10％（混煤）常熟电厂飞灰——含碳量2.4％（烟煤）2021/8/911影响机械不完全燃烧损失的因素燃料性质燃烧方式炉膛型式和结构炉膛温度锅炉负荷燃料炉膛内停留时间风粉混合程度煤粉细度过量空气系数2021/8/912（2）可燃气体不完全燃烧热损失q3由于CO、H2、CH4等可燃气体未燃烧放热随烟气离开锅炉而造成的热损失，也称为化学不完全燃烧损失。q3的计算公式如下：正常燃烧时q3很小，进行锅

6、炉设计时，对于煤粉炉可取q3＝0燃烧效率：ηr＝100－（q3+q4）,%影响化学不完全燃烧损失的主要因素2021/8/913（3）排烟热损失q2锅炉排烟物理显热造成的热损失，等于排烟焓（注意位置）与入炉空气焓之差，即：排烟焓烟气侧空预器出口的过量空气系数进入锅炉的冷空气焓（kJ/kg）q2是锅炉热损失中最主要的一项，一般约为4～8％。排烟温度每升高15～20℃，q2增加1％。2021/8/914[1]影响q2的主要因素是什么？问题：排烟温度（设计值一般为110～160℃？）烟气容积（炉内过量空气系数和漏风量）如何确定最佳空气系数？

7、min（q2+q3+q4）αzj2021/8/915[2]为什么排烟温度不能进一步降低？会引起尾部受热面的低温腐蚀,与燃料硫含量有关锅炉尾部受热面传热温差减小，传递同样的热量，需要较多的受热面积[3]排烟温度过高的原因?受热面积灰、结渣漏风（制粉系统、炉膛、烟道等）给水温度和环境温度煤质变化2021/8/916（4）锅炉散热损失q5q5为锅炉本体及其范围内各种管道、附件的温度高于环境温度而散失的热量。影响q5的主要因素：锅炉额定蒸发量、锅炉实际蒸发量、锅炉外表面积、外表面温度、保温隔热性能及环境温度等。小型锅炉此项损失较大。(图3－

8、3，注：D>900t/h，q5=0.2%)（保热系数，3－23）（5）灰渣物理热损失q6影响q6的主要因素：排渣量和排渣温度排渣方式固态排渣和液态排渣必须考虑q62021/8/9175.锅炉效率及热平衡试验锅炉效率：有效利用热与锅炉输