第章锅炉机组热平衡.pptVIP

* * 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 * * 1. 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 * * Qr 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 * * 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。 * * 2. 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，kg/kg 雾化蒸汽焓，kJ/kg 排烟中蒸汽焓近似值，kJ/kg * * 3. 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 * * 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，％ * * 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） * * 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 * * （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 * * （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％。 * * [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？ min（q2+q3+q4） αzj * * [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 * * （4）锅炉散热损失q5 q5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3－3，注：D900t/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q6 * * 5. 锅炉效率 锅炉效率：有效利用热与锅炉输入热量之比。 锅炉效率的计算：正平衡法和反平衡法 实际燃料消耗量 计算燃料消耗量