燃烧计算和热平衡计算.ppt

第一节 燃烧过程的化学反应 第二节 燃烧所需的空气量 第三节 燃烧产生的烟气量 第四节??????? 烟气成分和烟气分析 第五节 燃烧方程式 第六节 运行中过量空气系数的确定 第七节 空气和烟气的焓 第八节 锅炉机组的热平衡 其中： 在锅炉运行中，烟气的成分及含量直接反映出炉内的燃烧工况。因而，测定烟气的成分和含量，对于判断炉内燃烧工况、进行燃烧调整以改进燃烧热备都是非常必要的。如果测出了烟气的成分和含量，不但可以了解燃烧的完全程度（即q3大小）、燃烧的条件（即大小）也可以了解烟道的漏风情况等。 2．奥氏烟气分析仪 测量原理： 化学吸收法，它是将一定容积的烟气试样顺序和某些化学吸收剂相接触，对烟气的各组成气体逐一进行选择性吸收，每次减少的容积即是被测成分在烟气中所占的容积。 吸收剂： 第一个吸收瓶放氢氧化钾（KOH）溶液，吸收RO2； 第二个吸收瓶放焦性没食子酸C6H3(OH)3的碱性溶液，吸收O2（同时也吸收RO2）； 第三个吸收瓶放氯化亚铜氨溶液Cu(NH3)2Cl，吸收CO（同时也吸收O2）。 由于后两瓶的吸收剂有双重吸收功能，故操作时必须按1、2、3瓶的次序依次进行，不可颠倒。 测量步骤： 烟气 U形管过滤器 除去灰和杂质 取出100ml烟气 吸收瓶 1 吸收瓶 2 吸收瓶 3 测量出 RO2 测量出 O2 测量出 CO 每次用量筒测得的数值就是干烟气成分的容积百分数。 计算公式： 或 前面已经求出三者的含量： 不完全燃烧方程式 根据前面所求出的各反应方程可推倒出来 其中：燃烧特性系数β 系数β称为燃料特性系数，它只取决于燃料中C、H、O、N、S，而与M和A无关。由β的计算式可知，β是一个无因次的比例系数，因此它与燃料分析成分的表示基准也无关。 完全燃烧方程式： CO=0 ？ 完全燃烧α=1 (O2=0) ？ 只决定于燃料的特性系数β，所以也只决定于燃料的元素组成，也是一个表征燃料特性的特征值。 过量空气系数对锅炉的燃烧和经济运行有很大影响，在锅炉运行中，通过烟气分析准确迅速的测量过量空气系数，是保证锅炉安全经济运行的基础。 据过量空气系数的定义，有： 不完全燃烧时的过量空气系数： ？ CO=0 完全燃烧时的过量空气系数： 根据前面所讲推导求出 根据 β的数值相对较小可忽略不记 过量空气系数与烟气中氧的容积成分O2基本上一一对应，所以在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。 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 理论空气量的焓 实际空气量的焓 (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）。 二、烟气焓 1．理论烟气的焓 2．实际烟气的焓 式中 (c?)h—1kg灰在?℃时的焓 实际烟气焓Iy等于理论烟气焓Ik0 、过量空气焓 （α －1） Ik0和烟气中飞灰焓Ifh之和，即： 研究锅炉机组的热平衡目的就在于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。 一．热平衡方程 输入输出锅炉的能量见图3－2，根据能量平衡原理，可以很容易的写出锅炉的热平衡方程。在讨论各种能量时，均以1kg燃料为基础，所以其单位都为kJ／kg。 Qr—输入锅炉热量 Q1—有效利用热 各项热损失 Q2—排烟热损失 Q3—气体未完全燃烧热损失 Q4—固体未完全燃烧热损失 Q5—散热损失 Q6—灰渣物理热损失 锅炉 锅炉能量示意图： * * 第三章 燃烧计算和锅炉机组热平衡 第一节 燃烧过程的化学反应 第二节 燃烧所需的空气量计算 第三节 燃烧产物计算 第四节 烟气成分和烟气分析 第五节 燃烧方程式 第六节 运行中过量空气系数的确定 第七节 空气和烟气的焓 第八节 锅炉机组的热平衡 燃料燃烧计算主要是计算燃料燃烧所需空气量、燃烧生成的烟气量和烟气的热焓等。 在计算时假定： 1）空气和烟气的所有组成成分，包括水蒸气都是理想气体，因此，每一千摩尔气体在标准状态下的容积是22.41Nm3； 2）所有空气和其它气体容积的计算单位都是Nm3，即以0℃一标准大气压（0