第八章 锅炉热平衡.pptVIP

2011.2.26 沈阳工程学院 王树群 动本091-2 第八章 锅炉热平衡 本章主要内容： ★锅炉热平衡概念； ★锅炉热效率计算方法； ★正平衡计算锅炉效率的方法； ★反平衡计算锅炉热效率的方法； ★锅炉各项热损失、最佳过量空气系数、保热系数； ★锅炉燃料消耗量； 热平衡：在稳定工况下，输入锅炉的热量应与输出锅炉的热量相平衡，锅炉的这种热量收、支平衡关系，就叫锅炉的热平衡。 输入热量=输出热量（输出热量包括有效利用热量和损失两部分） 变成以百分数表示的热平衡方程式，即： 研究热平衡的意义： 1.计算锅炉热效率； 2.确定各项热损失，提高锅炉经济性。 ★★计算基准：１ＫＧ固体或液体燃料为基础。 ★★通过热平衡计算锅炉热效率。 热效率基本计算方法 　１.正平衡求效率法（直接求效率法）：测定锅炉的输入热量和有效利用热量，来计算锅炉的效率。 　２.反平衡求效率法（间接求效率法）：测定锅炉的各项热损失计算锅炉的效率。 一、锅炉正平衡求效率 （一）锅炉输入热量 　　 对于燃煤锅炉，燃料和空气煤油利用外界热量预热，且燃煤水分Mar〈Qar,net/630 Qf=Qar.net （二）锅炉有效利用热量 含义是1Kg煤带入锅炉内的输入热量中，有多少热量被工质吸收。 二、锅炉反平衡求效率及各项损失 （一）机械不完全燃烧热损失 在煤粉炉中，它是由烟气带出的飞灰和冷灰斗排出的灰渣中的未燃尽碳造成的。 Q4=Q4fa + Q4sl q4=q4fa + q4sl 1 .锅炉设计 对于固态排渣煤粉炉，燃用无烟煤时q4 =4～6%； 贫煤q4 =2%；烟煤q4 =1～ 1.5%；褐煤q4 =0.5～1%。 2 .锅炉运行 通过热平衡试验来测定。测定的项目包括：锅炉每小时的飞灰量、灰渣量以及飞灰和灰渣中残余碳的含量。 飞灰量很难直接测准，利用灰平衡求得。 飞灰系数 排渣率 计算飞灰、炉渣质量 计算飞灰、炉渣中造成机械未完全燃烧的可燃物含量 影响因素： (1) 燃料性质：灰分、水分越少，挥发分越多，煤粉越细，q4 越小。 　 (2) 过量空气系数:减少，一般q4增大。 　　(3) 炉膛结构，布置合理，有足够的混合和停留时间， q4越小。　　　 (4) 炉膛温度:过量空气系数适当，炉温越低， q4越大。 　　(5) 锅炉负荷：负荷大，燃料消耗量越大，可能来不及 在炉内烧透， q4越大。负荷越低，炉温越低， q4越大。 （二）化学不完全燃烧热损失 1.运行计算 对于燃煤锅炉，烟气中H2、CH4等可燃气体的含量极少，可以认为烟气中的可燃气体只是CO。 2.锅炉设计时 一般固态排渣煤粉炉，q3=0%。 3.影响因素 1）炉内过量空气系数 当炉内过量空气系数较小时，由于氧气供应不足，使q3增大；炉内过量空气系数过大，使炉膛温度降低，一氧化碳燃烧不充分，q3也会增大。因此，炉内过量空气系数应该适当。 2）燃料挥发分的影响 挥发分较大的燃料在炉内燃烧时，可燃气体增多，如果与空气的混合不充分，炉膛温度降低，会使q3增大。 3）炉膛温度的影响 炉膛温度降低会影响CO的着火与燃烧，使q3增大。 （三）排烟热损失 　 排烟所拥有的热量随烟气排入大气而未被利用所造成的热损失。 煤粉炉热损失中最大的一项，约4％－８％。