锅炉热平衡及能耗分析课件.pptVIP

第7章 锅炉热平衡及能耗分析 7.1 供热锅炉热平衡和热效率 7.1.1 锅炉热平衡 由于种种原因，燃料在锅炉中不能完全燃烧，而燃烧放出的热量也不会全部有效地用于生产蒸汽或热水。也就是说，燃料的总输入热量中只有一部分被工质（水或蒸汽）所吸收，这部分热量称为有效利用热；其余部分则损失掉了，称为锅炉的热损失。为了确定锅炉的热效率，需要在正常运行工况下建立起锅炉的收、支平衡关系，通常称为锅炉热平衡。 7.1.2 锅炉热效率 锅炉热效率，是在锅炉稳定工况下通过热平衡试验测定出的，锅炉热效率可分为正平衡热效率和反平衡热效率。 （1）正平衡热效率 7.1.3 燃料消耗量 （1）燃煤层燃炉固体不完全燃烧热损失 （2）燃油固体不完全燃烧热损失的计算 （3）影响固体不完全燃烧热损失的因素 7.4.2 气体不完全燃烧热损失 （2）影响气体不完全燃烧热损失的因素 气体不完全燃烧热损失的大小，主要决定于炉子结构，燃料特性，燃烧过程的组织和运行操作水平，空气和燃料的混合程度等。 7.4.3 排烟热损失 7.4.4 散热损失 （2）影响散热损失的因素 散热损失主要决定于锅炉散热表面积的大小，水冷壁和炉墙的结构，保温层的性能和厚度以及周围空气的温度等因素。 7.4.5 燃煤锅炉灰渣物理热损失 7.4.6 冷却热损失 7.5 提高锅炉效率的途径 锅炉效率的高低，与燃烧、运行调整、锅炉参数和余热回收利用等许多因素有关。下面分别讨论如何提高锅炉的毛效率、净效率。 7.5.1 提高锅炉毛效率的途径 （1）提高锅炉的燃烧效率 锅炉的燃烧效率表征燃料完全燃烧的程度。若要提高锅炉的燃烧效率，必须设法调整和组织好炉内的燃烧工况，使燃料充分燃烧，降低q3和q4。燃料燃烧不好，会使气体不完全燃烧损失和固体不完全燃烧损失增大，使锅炉燃烧效率降低。使燃料充分燃烧必须有三个条件：一是要有足够量的空气，燃料与空气要充分混合；二是要有足够高的炉膛温度，以使燃料的燃烧反应能迅速进行；三是要使燃料在炉内具有一定的停留时间，以使燃料与氧能得到充分反应。根据这三个条件，可采取如下措施以强化燃烧： 1）合理送风和风量调节 合理送风是强化燃烧的关键。在机械化燃烧的锅炉（如链条炉、振动炉和往复炉）中，根据燃烧过程的不同特点，合理送风，对于促进炉内燃烧是很重要的。 2）控制炉膛过量空气系数 控制炉膛过量空气系数是提高燃料完全燃烧程度，降低热损失的措施。炉膛过量空气系数过高，会使炉膛温度降低，导致燃烧速度降低，从而使气体不完全燃烧损失和固体不完全燃烧损失增大，表现在黑烟滚滚，灰渣含碳高，锅炉燃料耗量增加，出力大幅下降。而过量空气系数过低，往往由于可燃物得不到氧气而不能完全燃烧，也造成气体不完全燃烧损失和固体不完全燃烧损失增大。因此，炉膛过量空气系数有一最经济的数值，这一数值使q2，q3，q4三者之和最小，即最佳过量空气系数。这个数值可以通过燃烧调整试验确定。 3）维持炉膛高温 维持炉膛高温是燃料迅速燃烧的条件。层燃炉、煤粉炉、燃油及燃气炉在正常燃烧工况下高达1300~1600 oC，炉膛出口烟温也高达1000 oC左右。炉膛内保持高温的目的：一是提高燃烧化学反应速度，降低q3，q4的损失；二是提高辐射换热强度。 维持炉膛高温的措施，在燃用劣质煤时，炉内温度会有明显下降。在这种情况下，一是可以利用耐火砖或耐火混凝土遮挡住一部分辐射受热面，降低炉内水冷程度；二是可增设空气预热器，将冷风预热后送入炉膛，以提高入炉热量，既可提高炉内温度又能降低排烟温度。 7.5.2 提高锅炉净效率的途径 锅炉热效率是反映锅炉本体热能利用情况的主要指标，但全面分析锅炉机组的能量和利用情况时，用净效率表示。在锅炉热效率（即毛效率）一定的情况下，要提高锅炉净效率，必须降低锅炉辅机的能耗和锅炉自用汽耗。 锅炉送、引风机和锅炉给水泵是锅炉机组的主要耗电（能）设备，约占锅炉房设备总耗电量的80%～90%。因此，研究送、引风机和给水泵的节能方法是一定的热效率下提高锅炉净效率的关键。 目前国内随供热锅炉配套的送、引风机效率约为85%左右，随供热锅炉配套的GC型锅炉给水泵的效率为40%～62%。并且一般常用的GC型给水泵的效率在47%～48%以下，这说明送、引风机的效率，特别是给水泵的效率不高，节能潜力很大。 国内风机和水泵制造业陆续生产出一些高效节能型锅炉的送、引风机和给水泵，例如有适用于2～20t/h锅炉配套的5—48系列风机，其最佳全压效率可达87.5%，节电效果明显。对于目前正在使用中的效率低、能耗大的送、引风机和给水泵，应通过各种途径进行技术改造提高效率或更换新型高效产品。新设计的锅炉房应尽量选用高效节能型送、引风机和给水泵，合理配套锅炉辅机。这样才能有效地降低锅炉辅机的电耗，提高锅炉的净效率。 7.6 供热锅炉节能现状 7.6