第11课时单元_电厂热力设备及运行_第04章_燃烧过程.ppt

定义：送入锅炉的总热量与工质吸热有效利用热量，以及全部热损失之间的热量收支平衡。 目的：通过定量计算与分析各项能量的大小，找出引起热量损失的原因，提出减少损失的措施，提高锅炉效率，降低发电成本。 方法：通过锅炉机组的热平衡试验。 计算基础：1kg固体或液体燃料、1Nm3气体燃料。 范围： 给水进口为低温段省煤器进口处。 蒸汽出口为锅炉主汽门前。 空气进口为送风机出口处。 原煤进口为给煤机前。 锅炉排烟在末级空气预热器之后。 一、锅炉热平衡的基本概念 锅炉热平衡范围图 图4-1 锅炉热平衡范围图 Qin=Q１+Q2+Q3+Q4+Q5+Q6 kj/kg (4-46) Qin-1kg燃料送入锅炉的热量，kJ/kg； Q1-锅炉机组有效利用热，kJ/kg； Q2-排烟热损失，kJ/kg； Q3-化学未完全燃烧热损失（可燃气体不完全燃烧热 损失），kJ/kg； Q4-机械未完全燃烧热损失（飞灰、炉渣中的碳不完 全燃烧热损失），kJ/kg； Q5-散热损失，即炉墙及锅炉本体范围内的管道、烟 风道向环境的散热，kJ/kg； Q6-灰渣物理热损失，kJ/kg。 二、锅炉热平衡方程1.1kg燃料锅炉热量平衡方程式 2.百分数形式的锅炉热量平衡方程式 将上式均除以Qin，则可用热量的相对百分数来表示热平衡方程： q１+q2+q3+q4+q5+q6=100% (4-47) 热 损 失 项 符 号 数值（%） 排烟热损失 q2 4~7 化学未完全燃烧 q3 0~0.5 机械未完全燃烧 q4 0.5~5 散热损失 q5 02~1 灰渣物理热损失 q6 0~3 各项热损失之和 ∑qi 6~12 表4-1 蒸汽锅炉热损失[文献1] Qin 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 锅炉有效利用热量 排烟热损失 可燃气体不完全燃烧热损失 Q2 Q3 锅炉热平衡示意图 图4-2 锅炉热平衡示意图 对应于1kg固体或液体燃料，其输入锅炉的热量可用下式计算： Qin=Qar,net+hf+Qoh+Qat-Qcd kJ/kg (4-49) Qar,net-燃料收到基定压低位发热量，kJ/kg。 hf-燃料的物理显热，kJ/kg。 Qoh-外来热源加热空气时带入的热量，kJ/kg。 Qat-雾化重油所用蒸汽带入的热量，kJ/kg。 Qcd-碳酸盐分解吸收的热量，kJ/kg。 三、锅炉输入热量 1.燃料的物理显热hf 2.外来热源加热空气时带入的热量Qoh 3.燃煤锅炉输入热量的近似计算 对于燃煤锅炉，如果燃料和空气都没有利用外界热量进行预热，且燃煤水分MarQar,net/630，则锅炉输入热量等于燃煤收到基的低位发热量，即 Qin=Qar,net （4-53） 定义：指水和蒸汽流经各受热面时吸收的热量。 组成： 给水的预蒸发吸热：在省煤器中完成。 饱和水的蒸发吸热：在水冷壁中完成。 过热蒸汽的过热吸热：在过热器中完成。 再热蒸汽的再热吸热：在再热器中完成。 排污水的吸热：在水冷壁中完成。 说明:空气预热器吸收的热量不属于锅炉有效利用热。 空气虽然在空气预热器吸热，但随后又回到炉膛，这部分热量属于锅炉内部的热量循环，不应计入锅炉的有效利用热中。 四、锅炉有效利用热量 锅炉有效利用热量的计算： 说明:当锅炉排污量不超过蒸发量的2%时，排污水的热量可以忽略。 定义：由于排烟温度高于外界空气温度所造成的热损失。 范围：在室燃炉的各项热损失中，排烟热损失q2是最大的一项，约为4％～8％。 计算： 五、锅炉各项热损失1.排烟热损失q2 影响因素：排烟温度和排烟体积。 排烟温度的影响： 排烟温度的影响： 排烟温度越高，排烟热损失越大。一般排烟温度每提高12～15℃，q2将提高1%。 排烟温度越低，排烟热损失越小。但烟气与工质的传热温差小，传递同样多的热量，换热所需金属受热面就大大增加；同时，尾部受热面的腐蚀也会更严重。 排烟温度的选取涉及燃料、金属价格、低温腐蚀以及引风机电耗，必须通过技术经济比较确定。目前电站锅炉排烟温度在120～160℃范围内。 运行中排烟温度的影响因素： 运行中排烟温度的影响因素： 受热面洁净程度：当受热面出现结渣、积灰和沾污，传热热阻大增，使传热减弱，排烟温度上升，排烟热损失增大。 漏风：漏入冷空气使得漏入处的烟气温度下降,从而使该处以后的受热面的传热量均减少,使排烟温度上升。 通过计算表明,炉膛中的漏风系数每增加10%,排烟温度上升10 ℃；对流烟道中漏风系数每增加