电厂锅炉第二章东北电力大学.ppt

第一章、绪 论 第一节、煤的成分及其主要特性 碳: 是煤中主要发热成分 纯碳发热量32,866KJ/Kg 特点：含碳量高的煤，发热量较高，但不易着火。 由两部分组成挥发分碳、固定碳。 煤中的碳一部分与氢、氧、氮和硫结合成有机化合物，称为挥发性碳，其燃点较低。 而其余呈单质状态的称为固定碳，其燃点较高，不容易着火和燃尽。 3、工业分析 （2）工业分析过程 四、煤的成分分析基准及其换算 （一）定义：根据煤存在的条件和根据需要而规定的“成分组合”称为分析基准。 Cdaf + Hdaf + Odaf + Ndaf + Sdaf =100 % FCdaf + Vdaf =100 % 元素分析成分和工业分析成分的关系 （二）煤成分基准间的换算 （二）煤灰的熔融性 四、液体燃料和气体燃料 煤的燃烧特性 失重率：将单位时间内试样损失的质量，用符号dW/dτ表示。 记录失重率随温度的变化曲线，称为燃烧失重曲线或挥发分热解失重曲线。 通过热重分析法测定的煤的微分热重曲线DTG也称为燃烧分布曲线，它表示煤样失重率（燃烧速度）随温度变化的规律，是对煤的着火、燃烧性能进行综合判别的依据。 图2— 4为几种煤的燃烧分布曲线。图中曲线从左到右的第一小峰B是水分析出峰； 第二峰D是燃烧峰。燃烧峰所围的面积对应于煤的可燃质份额。 当峰值偏向低温区而且峰值较高，说明煤的反应能力强，并容易着火燃烧。 燃烧峰的后段越陡燃尽性能越好。 太大，增加排烟热损失 第四节、空气和烟气焓的计算 要进行锅炉受热面的传热计算，必须知道如何计算空气和烟气的焓。在这里空气和烟气的焓是指在定压条件下，将1kg燃料所需的空气量或所产生的烟气量从0℃加热到t℃（空气）或?℃（烟气）时所需的热量，单位为kJ/kg。 一、空气焓的计算 1、理论空气量的焓hk0 据理想气体焓的计算方法，理论空气量的焓 2、实际空气量的焓 实际空气量的焓hk的计算式为: 式中:(ct)k——1Nm3干空气连同其携带的水蒸气在温度t℃时的焓（见表4-4）。 ck ——1Nm3干空气连同其携带的水蒸气的平均定压比热容，kJ/(Nm3·℃) 二、燃烧产物焓的计算 燃烧产物焓包括烟气焓和飞灰焓两部分。 （一）设计锅炉时烟气焓的计算 设计锅炉时，按照完全燃烧计算。理论烟气是多种成分的混合气体，由工程热力学可知，其焓等于各组成成分焓的总和。所以理论烟气的焓的计算式: 理论烟气焓hy0为各组成成分焓之和： 飞灰焓相对较小，只有当 才考虑 （二）锅炉运行时烟气焓的计算 问题： 锅炉运行中既可以采用O2来监测过量空气系数，也可以采用RO2监测过量空气系数。实际运行中采用哪个更好呢？ ☆说明： 锅炉运行中一般采用O2来监测过量空气系数，而不采用RO2监测过量空气系数。 因为，RO2max、RO2取决于燃料的性质，因此用RO2监测过量空气系数受煤种变化影响较大； 而过量空气系数与O2基本为一一对应的关系，基本不受煤种变化影响，所以一般采用O2来监测过量空气系数。 运行中只要知道了烟气中的含氧量O2，就可以知道运行中的过量空气系数。 目前，锅炉采用磁性氧量计或氧化锆氧量计来测量烟气中的含氧量O2。 （1）二氧化碳和二氧化硫的体积VCO2 、VSO2 根据C、S的燃烧反应可求出： （2）理论氮气体积（V0N2 ） 燃料中的氮所占体积 理论空气量中的氮所占的体积 则理论氮气容积： 由两部分组成： （3）理论水蒸汽体积（V 0H2O ） 四部分组成： 燃料中的氢完全燃烧生成的水蒸汽体积： 燃料中的水汽化生成的水蒸汽体积： 理论空气量带入的水蒸汽体积： 采用蒸汽雾化等设备带入的水蒸汽体积： （1）燃料中氢完全燃烧产生的水蒸汽体积： （2）燃料中水分蒸发形成的水蒸汽体积： （3）随同理论空气量V0带入的水蒸汽 （4）蒸汽雾化燃油带入的水蒸汽体积 理论水蒸汽量： 理论烟气量： 实际烟气的组成成分为： 从成分上看比理论烟气量多了一项自由氧O2。从烟气的总量上看，多了过量空气 ，以及随其带入的水蒸汽 。 其中： 四、完全燃烧时的实际烟气量 其相应的体积分别记为： CO2、SO2、N2、O2、H2O 2、?完全燃烧时实际烟气量的计算 完全燃烧时烟气体积： 根据前面所讲述的内容总结出实际烟气中各组成部分的体积表达式： 问 题？ 实际烟气量： 五、不完全燃烧时的实际烟气量 1、不完全燃烧烟气的成分 CO2、SO2、N2、O2、H2、CO、CmHn 其中 H2、CmHn 数量很少一般在工程计算可以忽略。因此燃料不完全燃烧时的烟气量： 其