锅炉原理燃料及燃烧计算ppt课件
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锅炉原理-第二章燃料及燃烧计算
4190 ,%
0.2%
煤的常规特性
相关概念
标准煤 收到基低位发热量为29310 kJ/kg 的燃料为标准煤
标准煤耗量
Bb
Bs
29310
式中 B、b B—s —分别为标准煤耗量与实际煤耗量
煤的常规特性
煤灰的熔融性
高温下煤灰的熔融性 ➢ 用灰熔点表示，煤灰的角锥法确定
变形温度 DT（原t1） 软化温度 ST（原t2） 流动温度 FT（原t3）
煤的分类
我国煤的主要分类指标 干燥无灰基挥发分Vdaf含量
可分为三大类：褐煤（ Vdaf含量＞37% ）、烟煤 （ Vdaf含量＞10% ）、无烟煤（ Vdaf含量≤10% ）
为实现能源的综合利用，考虑各种工艺（炼焦、 燃烧、气化或液化等）对煤质的要求，每一类煤 还要进一步划分为小类
煤的分类
为反映煤的燃烧特性，电厂用煤还以收到基低 位发热量Qar,net 、收到基水分、干燥基灰分、干 燥基硫分及灰的熔融特性DT、ST、FT作为参考 指标，分为五大类和十小类
不同基准之间的换算公式：X = KX0 式中 X0 、 X — 某成分原基准及新基准质量百分 比，%
K — 换算系数（见表1-1）
对于水分:
Mar
Mf
Mad
100 Mf 100
煤的常规特性
煤的发热量
煤的发热量（kJ/kg) 单位质量的煤完全燃烧 时所释放的热量
高位发热量(Qgr) 煤的理论发热量。由实验测得 的弹筒发热量（Qb）减去硫和氮生成酸的放热量校 正值确定。
燃油和燃气的特性
气体燃料
通常以各种气体的容积百分数来表示其成分
➢ 天然气：气田煤气和油田伴生煤气。主要成分 都是甲烷(CH4)，气田煤气的甲烷含量高达75％98％，油田伴生煤气的甲烷含量为30％一70％， 而CO含量达5%。两者的发热量均很高，可达 35000-54400kJ／m3。
锅炉原理燃烧计算和热平衡计算资料课件
总结词：燃烧优化
详细描述：介绍某电厂锅炉燃烧优化的实践经验，包括燃料选择、配风调整、燃烧器改造等方面的措施，以及实施后对锅炉 性能的影响。
热平衡计算在节能减排中的应用
THANK YOU
炉原理燃算和平 件
• 锅炉原理简介 • 燃烧计算
01
锅炉原理简介
锅炉基本概念 01 02
锅炉工作原理
蒸汽通过管道输送到用汽设备，如汽 轮机、发电机等，驱动设备运转。
锅炉的分类与特点
01
按用途分类
02
按燃料分类
03
按燃烧方式分类
04
按压力分类
02
燃烧计算
燃料成分与特性
01
02
燃料分类
燃料成分分析
灰渣、化学不完全燃烧 等造成的热量损失。
04
锅炉性能优化
燃料选择与优化
燃料类型
根据锅炉的用途和运行条件，选 择合适的燃料类型，如煤、油、
气等。
燃料品质
优化燃料的品质，降低杂质和有 害物质的含量，提高燃料的热值
和燃烧效率。
燃料配比
根据锅炉的负荷需求和燃料特性， 合理配比不同种类的燃料，以达 到最佳燃烧效果。
燃烧系统优化
燃烧器设计 空气与燃料混合 燃烧控制
热力系统优化
热力设备选型
01
系统案例分析
某型号工业锅炉性能分析
总结词：性能分析
详细描述：对某型号工业锅炉的性能进行全面分析，包括热效率、燃烧效率、污 染物排放等关键指标，找出优缺点并提出改进建议。
某电厂锅炉燃烧优化实践
03 燃料特性参数
燃烧反应与燃烧效率
燃烧反应方程式
燃烧效率计算
燃烧温度
燃烧产物计算
详细描述：介绍某电厂锅炉燃烧优化的实践经验，包括燃料选择、配风调整、燃烧器改造等方面的措施，以及实施后对锅炉 性能的影响。
热平衡计算在节能减排中的应用
THANK YOU
炉原理燃算和平 件
• 锅炉原理简介 • 燃烧计算
01
锅炉原理简介
锅炉基本概念 01 02
锅炉工作原理
蒸汽通过管道输送到用汽设备，如汽 轮机、发电机等，驱动设备运转。
锅炉的分类与特点
01
按用途分类
02
按燃料分类
03
按燃烧方式分类
04
按压力分类
02
燃烧计算
燃料成分与特性
01
02
燃料分类
燃料成分分析
灰渣、化学不完全燃烧 等造成的热量损失。
04
锅炉性能优化
燃料选择与优化
燃料类型
根据锅炉的用途和运行条件，选 择合适的燃料类型，如煤、油、
气等。
燃料品质
优化燃料的品质，降低杂质和有 害物质的含量，提高燃料的热值
和燃烧效率。
燃料配比
根据锅炉的负荷需求和燃料特性， 合理配比不同种类的燃料，以达 到最佳燃烧效果。
燃烧系统优化
燃烧器设计 空气与燃料混合 燃烧控制
热力系统优化
热力设备选型
01
系统案例分析
某型号工业锅炉性能分析
总结词：性能分析
详细描述：对某型号工业锅炉的性能进行全面分析，包括热效率、燃烧效率、污 染物排放等关键指标，找出优缺点并提出改进建议。
某电厂锅炉燃烧优化实践
03 燃料特性参数
燃烧反应与燃烧效率
燃烧反应方程式
燃烧效率计算
燃烧温度
燃烧产物计算
《锅炉原理》讲稿PPT
德国鲁齐循环流化床锅炉
1、炉膛
其特点是采用高循环倍率，高温旋风分离器和外置流化床热交换器。虽然外置流化床热交换器的采用使这种锅炉略显复杂，但也使这种锅炉的床温调节更加简便，过热器/再热器的布置更为灵活。目前这种循环流化床锅炉最大容量的锅炉是法国阿尔斯通斯登工业公司制造的，装在普罗旺斯电厂配250MW机组的700t/h亚临界压力循环流化床锅炉。
35吨链条炉
35吨煤粉炉
锅炉三大系统：
1）燃烧供给系统 2）汽水系统 3）空气、烟气系统
1-2锅炉的参数
一、锅炉容量（额定蒸发量） 锅炉在设计蒸汽参数和保证效率下最大连续蒸发量。Kg/s t/h 二、蒸汽参数 锅炉出口处蒸汽压力（MP)和温度（℃） 三、给水温度 进省煤器的给水温度。 动力中压锅炉给水温度：150 ℃或170 ℃ 动力高压锅炉给水温度：215℃ 动力亚临界锅炉给水温度：260 ℃ （表1-1参数）
二.经济性指标
1.锅炉效率：锅炉的有效利用热量与输入热量的百分比. ηgl=Q1/Qr×100% (30万机组,设计效率92%,保证效率89%,一般为90%) 2.钢材使用率 锅炉每小时产生一吨蒸汽所用钢材吨数. 2.5-5t/t/h
§1-5 锅炉发展的趋势
发展趋势： 1、大容量：容量增大一倍,每t/h的金属用量减少5~20%。 2、高参数：参数提高一档,经济性提高2%. 3、再热机组：一次再热,提高经济性4~5%. 目前我国多采用亚临界压力,温度多采用540℃,主要是考虑设备工作的可靠性.
§1-6工业锅炉型号表示方法
按照标准规定方法编制： △△ △ ××－××／××－× （1）（2）(3) (4) (5) (6) （1）：总体型式代号 （2）：燃烧设备代号 （3）：额定热功率或额定蒸发量 （4）：额定争气压力或允许工作压力 （5）：过热蒸汽温度或出/进水温度 （6）：燃料种类代号
1、炉膛
其特点是采用高循环倍率，高温旋风分离器和外置流化床热交换器。虽然外置流化床热交换器的采用使这种锅炉略显复杂，但也使这种锅炉的床温调节更加简便，过热器/再热器的布置更为灵活。目前这种循环流化床锅炉最大容量的锅炉是法国阿尔斯通斯登工业公司制造的，装在普罗旺斯电厂配250MW机组的700t/h亚临界压力循环流化床锅炉。
35吨链条炉
35吨煤粉炉
锅炉三大系统：
1）燃烧供给系统 2）汽水系统 3）空气、烟气系统
1-2锅炉的参数
一、锅炉容量（额定蒸发量） 锅炉在设计蒸汽参数和保证效率下最大连续蒸发量。Kg/s t/h 二、蒸汽参数 锅炉出口处蒸汽压力（MP)和温度（℃） 三、给水温度 进省煤器的给水温度。 动力中压锅炉给水温度：150 ℃或170 ℃ 动力高压锅炉给水温度：215℃ 动力亚临界锅炉给水温度：260 ℃ （表1-1参数）
二.经济性指标
1.锅炉效率：锅炉的有效利用热量与输入热量的百分比. ηgl=Q1/Qr×100% (30万机组,设计效率92%,保证效率89%,一般为90%) 2.钢材使用率 锅炉每小时产生一吨蒸汽所用钢材吨数. 2.5-5t/t/h
§1-5 锅炉发展的趋势
发展趋势： 1、大容量：容量增大一倍,每t/h的金属用量减少5~20%。 2、高参数：参数提高一档,经济性提高2%. 3、再热机组：一次再热,提高经济性4~5%. 目前我国多采用亚临界压力,温度多采用540℃,主要是考虑设备工作的可靠性.
§1-6工业锅炉型号表示方法
按照标准规定方法编制： △△ △ ××－××／××－× （1）（2）(3) (4) (5) (6) （1）：总体型式代号 （2）：燃烧设备代号 （3）：额定热功率或额定蒸发量 （4）：额定争气压力或允许工作压力 （5）：过热蒸汽温度或出/进水温度 （6）：燃料种类代号
锅炉原理燃烧计算和热平衡计算课件
安全系数
考虑到设备运行中的波动 和不确定性，通常会引入 一定的安全系数来调整燃 料需求量。
燃烧效率计算
理论燃烧效率
影响燃烧效率的因素
基于燃料完全燃烧的理论值，可以计 算出理论燃烧效率。
如空气系数、燃料粒度、燃烧器性能 等都会影响燃烧效率，需要综合考虑 这些因素来进行效率计算。
实际燃烧效率
通过测量锅炉的烟气成分、温度等参 数，结合理论值，可以计算出实际燃 烧效率。
锅炉原理燃烧计算和热平衡 计算课件
contents
目录
• 锅炉原理简介 • 燃烧计算 • 热平衡计算 • 锅炉性能优化 • 案例分析
01
锅炉原理简介
锅炉的组成
01
02
03
锅
用于盛装水或其它介质， 通过受热产生蒸汽或热水 。
炉
提供热源，使燃料燃烧产 生热量，传递给锅中的水 或其它介质。
辅助设备
包括燃烧器、鼓风机、引 风机、除渣机等，用于保 证锅炉正常运行。
锅炉的工作原理
燃料在炉膛内燃烧产生热量，通过辐射和对流的方式传递给锅中的水或其它介质。 水或其它介质吸热后升温并蒸发，产生蒸汽或热水。
蒸汽或热水通过汽水分离器、凝结水回收装置等辅助设备，最终输出供用户使用。
锅炉的分类
01
02
03
04
按用途分类
工业锅炉、电站锅炉、热水锅 炉等。
按压力分类
低压锅炉、中压锅炉、高压锅 炉、超高压锅炉等。
经验总结
总结该案例的成功经验，为其 他锅炉的性能优化提供借鉴和
参考。
THANKS
感谢观看
污染物排放计算
烟气成分分析
对锅炉排放的烟气进行成分分析 ，了解各污染物的浓度。
最新《锅炉原理》第二章-第一节..课件ppt
Fd C V dA d10 % 0
用Ad来表示不同煤的灰分大小,可确切地反映出煤的灰分杂质 含量,而不受水分变化的影响.
4 .干燥无灰基
干燥无灰基（daf） 以假想无水、无灰状态的煤为基准
C da H f da O fda N fd a S d f a 1 f % 0
FC dafVdaf10% 0
一.燃料的成分分析基础 煤中水分和灰分的含量会随外界条件而变化， 其他成分的百分量也随之变化，所以，在说明 煤中各种成分的百分含量时，必须同时注明百 分数的基准，常用的基准有以下四种：
常用分析基准：
收到基(as received)、空气干燥基(air dry)、
干燥基(dry)、干燥无灰基(dry and ash free)。
二
我国燃料情况
储量丰富
– 煤已探明储量：7800亿吨，居世界第三位
– 石油：
116亿吨， 居世界第八位
– 天然气：
少
居世界第十六位
– 经济可采储量
– 俄罗斯 2440亿吨 三种主要化石能源可应用年限估计
– 美国 2405亿吨 – 中国 1145亿吨 – 澳大利亚 909亿吨
煤 石油 天然气
233 40
– 燃料中灰分含量相差很大，油中几乎无灰，煤中灰 分通常10%~30%，多者可达50%
– 按灰分的来源可分为 内部灰分：生成煤时混入，混合均匀 外部灰分：开采、运输时混入，分布不均匀
b.运行:使燃料发热量下降, 结渣带走显热 妨碍可燃物质与氧气的接触. 烟气速度高时会引起飞灰对受热面的磨损.
烟气速度低时会引起积灰.
煤的常规特性
例题:已知Mar、Mad,试将空气干燥基的各种成 分换算成收到基。即推导换算系数K。
用Ad来表示不同煤的灰分大小,可确切地反映出煤的灰分杂质 含量,而不受水分变化的影响.
4 .干燥无灰基
干燥无灰基（daf） 以假想无水、无灰状态的煤为基准
C da H f da O fda N fd a S d f a 1 f % 0
FC dafVdaf10% 0
一.燃料的成分分析基础 煤中水分和灰分的含量会随外界条件而变化， 其他成分的百分量也随之变化，所以，在说明 煤中各种成分的百分含量时，必须同时注明百 分数的基准，常用的基准有以下四种：
常用分析基准：
收到基(as received)、空气干燥基(air dry)、
干燥基(dry)、干燥无灰基(dry and ash free)。
二
我国燃料情况
储量丰富
– 煤已探明储量：7800亿吨，居世界第三位
– 石油：
116亿吨， 居世界第八位
– 天然气：
少
居世界第十六位
– 经济可采储量
– 俄罗斯 2440亿吨 三种主要化石能源可应用年限估计
– 美国 2405亿吨 – 中国 1145亿吨 – 澳大利亚 909亿吨
煤 石油 天然气
233 40
– 燃料中灰分含量相差很大，油中几乎无灰，煤中灰 分通常10%~30%，多者可达50%
– 按灰分的来源可分为 内部灰分：生成煤时混入，混合均匀 外部灰分：开采、运输时混入，分布不均匀
b.运行:使燃料发热量下降, 结渣带走显热 妨碍可燃物质与氧气的接触. 烟气速度高时会引起飞灰对受热面的磨损.
烟气速度低时会引起积灰.
煤的常规特性
例题:已知Mar、Mad,试将空气干燥基的各种成 分换算成收到基。即推导换算系数K。
锅炉03燃料燃烧计算与锅炉热平衡PPT课件
IRO2= VRO2
Iy0
I0N2= V0N2
Iy
I0H2O= V0H2O
(α-1)I0=(α-1)V0
Ifh
26
第六节 空气和燃烧产物焓的计算
飞灰热焓值Ifh
Ifh 1A0a r0afh(c)h
烟焓表
通过燃烧产物的焓值的计算，列出焓值与温度 对应的表格（编程计算），是锅炉热力计算的基础： 即
Iy f(, )
1m3的成分在温度时θ的焓值，查表。
24
第六节 空气和燃烧产物焓的计算
烟气焓的计算
烟
气
的 组
Vy
成
VRO2 Vy0 V0N2
V0H2O
(α-1)V0标米干空气的湿空气/公斤
25
第六节 空气和燃烧产物焓的计算
热力学：
混合气体的焓等于各组成气体焓的和，外加灰
分的焓。 IyIy 0 ( 1 )V 0(c)k 1 A a0 a rfh (0 c)h
答案：通过实时、在线监测锅炉过量空 气系数。
炉膛出口及烟道各处的过量空气系数？ 烟气分析测出某处的烟气成分，再由过 量空气系数的计算式算出。
12
第三节 烟气分析
实际干烟气的基本物质 3-41至3-48
烟气分析的意义
判断燃烧状态 判断空气过剩系数 判断漏风情况
13
第三节 烟气分析
烟气分析手段：
V y 0 V g 0 y V H 0 2 O V R 2 O V N 0 2 V H 0 2 O ,( m 3 / k )g
实际烟气量:包含的基本物质
Vy VRO2 VN2 VO2 VH 2O
VRO2
V0 N2
1V 0
V0 H 2O
《锅炉燃烧系统》PPT课件
角度一次风导向锥,采用螺栓连接固
定在一次风管突扩台阶上
5、内二次风和外二次风风量和旋流
强度可调
6、形成一个“三高区”（煤粉浓度
高区、高温烟气回流混合区、高湍
动能区）
7、选取合理的内、外二次风导向锥
的角度 19
编辑版pp
未燃尽碳 NOx 停留时间
燃尽区
燃尽风口 NO 还原区
燃烧器 燃烧器 燃烧器
主燃区
为了防止煤粉浓缩器的磨损，在煤粉浓缩器的迎风面上贴 有耐磨陶瓷。
防止冲“掉牙”
编辑版pp
利用稳燃环实现快速点火和高火焰温度 在OPCC燃烧器中，靠近燃烧器处有个负压区，热烟气回
流促进着火并提高了燃烧效率。同时，在稳燃环中安装了 阻隔环，可使内二次风和外二次风向外扩展。因此，火焰 还原区域扩大，火焰长度被缩短，扩大的还原区域提高了 “焰内还原NOx”的能力。
一个好汉三个帮
5
编辑版pp
6
编辑版pp
单个煤粉燃烧器的一次风管
安装尺寸图
编辑版pp
关键结构1——煤粉浓缩器
燃烧器有一个锥型的煤粉浓缩器，两级煤粉浓缩器 对煤粉采用径向浓缩。煤粉浓缩器给煤粉一个径向 的速度分量，提高火焰稳燃环附近的煤粉浓度，提 高燃烧效率，提高燃烧器的低负荷稳燃、防止结渣 及降低NOx排放。
23
贴壁风 喷口
还原 风喷 口
上层燃 烧器
为什么采用如此多的燃烧器
• 为了提高锅炉的安全性和经济性，趋向于 采用小功率燃烧器因为单只燃烧器功率过大， 会带来以下问题： • （1）炉膛受热面局部热负荷过高，易于结 渣。 • （2）炉膛受热面局部热负荷过高，易引起 水冷壁的传热恶化和直流锅炉的水动力多值性。
前墙标高（m）
锅炉原理 燃料教学课件
热值
燃料在完全燃烧时所释放的热量，决定了其 燃烧效率。
灰分
燃料燃烧后残留的不可燃物质，会对锅炉造 成磨损和污染。
燃料的化学特性
元素组成
燃料的元素组成决定了其燃烧产物和 热值。
含硫量
燃料的含硫量决定了其燃烧后产生的 有害气体量。
挥发性
燃料中的挥发性物质会影响其燃烧效 率和有害气体排放。
粘度
燃料的粘度会影响其流动性和燃烧效 率。
THANKS
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分解反应
复杂化合物分解成简单化合物或单质。
04 锅炉燃料处理与 燃烧设备
燃料的预处理
燃料分类
根据锅炉使用的燃料类型，如煤炭、油品、气体 等进行分类，以便进行针对性的处理。
燃料干燥
去除燃料中的水分，提高燃烧效率。
ABCD
燃料破碎
将大块燃料破碎成小块，以便于燃烧和输送。
燃料混合
将不同种类的燃料进行混合，以获得最佳的燃烧 效果。
颗粒物治理技术
通过除尘设备将颗粒物去除，常用的除尘设备有 机械除尘器、静电除尘器和布袋除尘器等。
烟气脱硝技术
通过将氮氧化物还原或氧化为氮气，从而降低氮 氧化物的排放。常见的脱硝技术有选择性催化还 原法（SCR）、选择性非催化还原法（SNCR）等 。
重金属治理技术
对于燃煤锅炉，可以采用活性炭吸附、离子交换 等方法去除烟气中的重金属；对于燃油和燃气锅 炉，需要采用更高级的净化技术，如湿法洗涤、 电子束处理等。
锅炉原理与燃料教学课件
contents
目录
• 锅炉基本原理 • 燃料种类与特性 • 锅炉燃料燃烧过程 • 锅炉燃料处理与燃烧设备 • 锅炉运行与控制 • 燃料燃烧的环境影响与控制
锅炉原理燃烧计算和热平衡计算资料PPT课件
• 单位：kJ/kg，kcal/kg
第30页/共57页
三、空气焓的计算
每标准立方米干空气连同其相应的水蒸汽 在温度θ时的焓，kJ/Nm3，可以查表得到。 • 每公斤空气含有10克水。
第31页/共57页
四、烟气焓的计算
• 1. 烟气的组成
VRO2
Vy0
V0N2
Vy
V0H2O
(α-1)V0标米干空气的湿空气/公斤
第18页/共57页
二、不完全燃烧方程式 定义：燃料不完全燃烧时，各烟气成分之间的关系。 表达：燃料的元素成分、烟气分析所得各烟气成分。
CO 21- O2 - (1 )RO2 % 0.605
(3- 41)
第19页/共57页
第四节 根据烟气成分求过量空气系数及烟气焓
一、运行时过量空气系数的计算 运行时过量空气系数可以由烟气分析结果加以确定。
（1）VRO2 的计算
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
VRO2
VCO2
VSO2
1.866( C y
0.375S y )Nm3 / kg 100
第8页/共57页
（2）理论氮容积的计算 理论氮容积=理论空气中的氮+燃料中的氮
Vo N2
0.79V o
22.4 N y 0.79V o 28 100
0.8 N y Nm3 / kg 100
（3）理论水蒸气容积的计算
①燃料中的氢生成的水蒸气
11.1 H y 0.111H y Nm3 / kg
100
100
第9页/共57页
②燃料中的水分生成的水蒸气
22.4 W y 0.0124W y Nm3 / kg 18 100 ③理论空气量带入的水蒸气
“空气含2湿2.4 量W ydk0.0”1是24W指yNm13 /kkgg干空气带入的水蒸气量，单位为 g/kg干空18气1。00 每标准立方米干空气带入的水蒸气容积为：
第30页/共57页
三、空气焓的计算
每标准立方米干空气连同其相应的水蒸汽 在温度θ时的焓，kJ/Nm3，可以查表得到。 • 每公斤空气含有10克水。
第31页/共57页
四、烟气焓的计算
• 1. 烟气的组成
VRO2
Vy0
V0N2
Vy
V0H2O
(α-1)V0标米干空气的湿空气/公斤
第18页/共57页
二、不完全燃烧方程式 定义：燃料不完全燃烧时，各烟气成分之间的关系。 表达：燃料的元素成分、烟气分析所得各烟气成分。
CO 21- O2 - (1 )RO2 % 0.605
(3- 41)
第19页/共57页
第四节 根据烟气成分求过量空气系数及烟气焓
一、运行时过量空气系数的计算 运行时过量空气系数可以由烟气分析结果加以确定。
（1）VRO2 的计算
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
VRO2
VCO2
VSO2
1.866( C y
0.375S y )Nm3 / kg 100
第8页/共57页
（2）理论氮容积的计算 理论氮容积=理论空气中的氮+燃料中的氮
Vo N2
0.79V o
22.4 N y 0.79V o 28 100
0.8 N y Nm3 / kg 100
（3）理论水蒸气容积的计算
①燃料中的氢生成的水蒸气
11.1 H y 0.111H y Nm3 / kg
100
100
第9页/共57页
②燃料中的水分生成的水蒸气
22.4 W y 0.0124W y Nm3 / kg 18 100 ③理论空气量带入的水蒸气
“空气含2湿2.4 量W ydk0.0”1是24W指yNm13 /kkgg干空气带入的水蒸气量，单位为 g/kg干空18气1。00 每标准立方米干空气带入的水蒸气容积为：
锅炉原理课件(PPT)
燃烧器的种类和结构
燃烧器的特点和应用
燃烧器的维护和保养
燃烧器的工作原理
炉膛的结构和设计原则
炉膛的作用：提供燃烧空间，保证燃料充分燃烧
设计原则：保证强度、耐火、防爆、节能等要求
炉膛的结构：包括炉墙、炉顶和炉底三个部分
燃烧调整和优化
燃烧器风量调整
燃料和空气混合方式
燃料和空气比例调整
燃烧器布置和投运数量
汇报人：
,a click to unlimited possibilities
锅炉原理课件
CONTENTS
目录
锅炉的基本知识
锅炉的燃烧系统
锅炉的辅助设备
锅炉的运行和维护
锅炉的水循环系统
锅炉的设计和发展趋势
锅炉的基本知识
锅炉的定义和分类
锅炉是一种利用燃料燃烧产生热能，将水加热成为热水或蒸汽的机械设备。
注意事项：定期检查水位、压力、温度等参数，确保安全运行
维护内容：定期清洗锅炉内部、检查锅炉附件、更换磨损部件等
正否具备运行条件
启动：按照操作规程进行启动
运行中监控：监控水位、压力、温度等参数，确保正常运行
停炉保养：定期进行维护保养，延长锅炉使用寿命
常见故障及排除方法
排烟过程：烟气经过除尘、脱硫等处理后，通过烟囱排入大气中
控制系统：锅炉控制系统能够监测和调节锅炉的运行状态，确保安全、稳定的运行。
锅炉的主要性能指标
蒸发量：锅炉每小时所产生的蒸汽量
热效率：锅炉的热能利用率
燃料消耗量：每小时所消耗的燃料量
蒸汽参数：蒸汽的压力和温度
锅炉的燃烧系统
燃烧器的构造和工作原理
旋涡泵：流量小，扬程高，结构简单，价格便宜
离心泵：结构简单，流量大，扬程低
电厂锅炉原理ppt第3章燃料燃烧计算和锅炉热平衡计算
0 0 0 0 V V 1 V V 0 . 0 1 6 1 1 V H R O O 2 N 2 2
15
Vdg
VH2O
第三节
燃烧产生烟气量（燃烧产物）的计算
（3）理论烟气量与设计工况下实际烟气量的关系 C —— VCO2 S —— VSO2
实际送入的空气量大于理论空气量，仍为不完全燃烧
实际工况
燃烧产物（烟气）组成：CO2、SO2、N2 、H2O、剩余O2和CO 实际烟气量：Vg
9
第三节
燃烧产生烟气量（燃烧产物）的计算
3.理论烟气量的计算
（1）理论烟气量的定义
1kg收到基燃料在以理论空气量V0条件下完全燃烧时 生成的烟气量（或烟气容积）
0 N 2 0
12
第三节
燃烧产生烟气量（燃烧产物）的计算
（2）理论烟气量的计算
水蒸汽
1kg H + 5.56Nm3 O2 → 11.1Nm3 H2O
M 2 .4 1M a r r Mar： 2 1 .2 4 a 1 8 1 0 0 1 0 0
0 d 1 . 2 9 3 V 0 a 0 V： 0 . 0 1 6 1 V 0 . 8 0 41 0 0 0
第三章 燃料燃烧计算和锅炉热平衡计算
1
第一节
概述
燃烧计算 （物质平衡） 辅助计算 热平衡计算
空气量的计算（成分、容积） 烟气量的计算（成分、容积） 空气、烟气焓 锅炉有效利用热 锅炉各项损失 锅炉效率
（能量平衡）
2
第二节 1.计算前提
燃烧所需空气量的计算
理想气体
标准状态（0℃,101325Pa）
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干燥基高、低位发热量之间的换算
Q d .ne Q td .g rr 9 1 H d 0 Q 0d .g r2H 2 d 6 (2 1)4
式中 r——水的汽化潜热，通常取r = 2510 kJ/kg
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几个重要概念
标准煤 = 29310 kJ/kg 劣质煤 ≤ 12500 kJ/kg 折算成分 相对于每4190 kJ/kg收到基低位发热量的煤中所含
K — 换算系数
例: Cad110000M MaadrCar
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煤的发热量
煤的发热量（kJ/kg) 单位质量的煤完全燃烧时所释放的热量
高位发热量(Qgr) 燃料完全燃烧,产生的水未放出气化潜热(以液态 的形式存在）,则所得到的发热量
由实验测得的弹筒发热量（Qb）减去校正值确定 低位发热量（Qnet）燃料完全燃烧,产生的水释放出气化潜热(以汽态 的形式存在）,则所得到的发热量称为低位发热量。 Qb＞Qgr＞Qnet
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煤的分析基准
收到基（ar） 以入炉煤（包括煤的全部成分）为基 准
空气干燥基（ad ） 以风干状态煤（除外部水分）为基 准 干燥基（d）
以去掉全部水分煤为基准 干燥无灰基（daf） 以去掉全部水分及灰分煤为基准
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各种基准的换算
• 收 到 基: Car+Har+Oar+Nar+Sar+Aar+Mar =100 〔％〕
析 成
➢ 硫S：可燃，放热量低可生成Sox 有机硫、黄铁矿硫、硫酸盐硫
分 ➢ 水分M：外部水分、内部水分。
➢ 灰分A：杂质，污染环境，磨损受热面。
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煤的工业分析成分
• 水分(M) • 灰分(A) • 挥发分(V) • 固定碳(FC)
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➢灰分的影响: Aar↑↓Q6↑Q4↑Q4↑积灰↑磨损↑结渣↑
➢灰熔点的影响: 灰熔点（DT、ST、FT）↓ 结渣↑
➢硫分的影响: Sar↑ tld↑ 低温腐蚀↑ 污染环境↑ 煤粉仓自燃↑
➢煤的燃烧特性及其影响Pag 1308.10.2020
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煤的可磨性系数与磨损指数
煤的可磨性系数： 国际标准：哈德格罗夫法（Hardgrove法），测定哈氏可磨性指数HGI 煤的磨损性指数 表示磨损的轻重程度；旋转磨损试验仪；冲刷式磨损试验仪：Ke＝E/At
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煤的分类
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我国动力煤的分类（分类依据:
Vadf≤10% Vadf＝10～20 Vadf＝20～40
的收到基水分、灰分和硫分，称为折算水分、折算灰分和折算硫分
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M ar.zs
M ar Q
4190,% ...............
A ar.zs
A ar Q
4190,% ................
Sar.zs
Sar Q
4190,% ................
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发热量的测定
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高、低发热量间的换算
收到基高、低位发热量之间的换算
Q a .n r e Q a t.g r r r 9 1 H a 0 r M 1 a 0 0 r Q a 0 .g r r 2H 2 a r 2 6 .1 M 5 a r ( 2
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第二章 燃料及燃烧计算
§1 燃料的成分及其主要特性 §2 燃料的燃烧计算 §3 烟气分析方法 §4 空气和烟气焓的计算
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§1 燃料的成分及其主要特性
➢ 1、煤的元素分析成分 ➢ 2 、煤的工业分析成分 ➢ 3 、煤的分析基准 ➢ 4 、各种基准的换算 ➢ 5 、煤的发热量 ➢ 6 、高、低发热量间的换算 ➢ 7 、煤的灰分特性 ➢ 8 、煤的结渣特性指标 ➢ 9 、煤的常规特性对锅炉工作的影响 ➢ 10 、煤的可磨性系数与磨损指数 ➢ 11 、煤的分类
➢硅铝比:即2SiO2/Al2O3的比值。 硅铝比↑ 易结渣↑
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煤的常规特性对锅炉工作的影响
➢挥发分的影响: 地质年龄↓Vadf↑易着火↑易燃烬↑硬度↓但↓
➢水分的影响: Mar↑↓着火↓燃烬↓θ”l↓Q4↑积灰↑腐蚀↑
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煤的元素分析成分
➢ 碳C：主要可燃成分, 地质年龄越长，含碳越多，放热量越高，
但不易着火与燃烬。
煤 的 ➢ 氢H：可燃成分，放热量，是碳的3倍，含量低,有利元素。
元 ➢ 氧O：可助燃，含量低。 素
分 ➢ 氮N：不可燃，含量低,燃烧反应可生成NOX ，有害成分。
• 空气干燥基: Cad+Had+Oad+Nad+Sad+Aad+Mad =100 〔％〕
• 干 燥 基: Cd+Hd+Od+Nd+Sd+Ad=100
〔％〕
• 干燥无灰基: Cdaf+Hdaf+Odaf+Ndaf+Sdaf=100
〔％〕
不同基准之间的换算公式
X = K X0
X0 、 X — 某成分原基准及新基准质量百分比，%
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煤的灰分特性
煤的灰分特性 用灰熔点表示，煤灰的角锥法确
定 变形温度 DT 软化温度 ST
影流响动灰温的度熔融FT性的主要因素 ➢灰分成分的影响
煤灰中酸性氧化物使灰熔点提高；碱性氧化物使灰熔点降低 ➢周围介质的影响
氧化性介质中，灰熔点较高；还原性介质中，灰熔点较低 ； 弱还原性介质中 ，灰熔点很低。
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煤的结渣特性指标
➢结渣率:在一定的空气流速下燃料燃烧并燃烬时,大于6mm的渣块占 灰渣总质量的百分数。
结渣率越大的煤越容易发生结渣。 煤灰中酸性氧化物使灰熔点提高；碱性氧化物使灰熔点降低
➢碱酸比B/A:灰中碱性成分与酸性成分含量之比。 B/A↑ 易结渣↑
Q d .ne Q td .g rr 9 1 H d 0 Q 0d .g r2H 2 d 6 (2 1)4
式中 r——水的汽化潜热，通常取r = 2510 kJ/kg
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几个重要概念
标准煤 = 29310 kJ/kg 劣质煤 ≤ 12500 kJ/kg 折算成分 相对于每4190 kJ/kg收到基低位发热量的煤中所含
K — 换算系数
例: Cad110000M MaadrCar
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煤的发热量
煤的发热量（kJ/kg) 单位质量的煤完全燃烧时所释放的热量
高位发热量(Qgr) 燃料完全燃烧,产生的水未放出气化潜热(以液态 的形式存在）,则所得到的发热量
由实验测得的弹筒发热量（Qb）减去校正值确定 低位发热量（Qnet）燃料完全燃烧,产生的水释放出气化潜热(以汽态 的形式存在）,则所得到的发热量称为低位发热量。 Qb＞Qgr＞Qnet
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煤的分析基准
收到基（ar） 以入炉煤（包括煤的全部成分）为基 准
空气干燥基（ad ） 以风干状态煤（除外部水分）为基 准 干燥基（d）
以去掉全部水分煤为基准 干燥无灰基（daf） 以去掉全部水分及灰分煤为基准
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各种基准的换算
• 收 到 基: Car+Har+Oar+Nar+Sar+Aar+Mar =100 〔％〕
析 成
➢ 硫S：可燃，放热量低可生成Sox 有机硫、黄铁矿硫、硫酸盐硫
分 ➢ 水分M：外部水分、内部水分。
➢ 灰分A：杂质，污染环境，磨损受热面。
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煤的工业分析成分
• 水分(M) • 灰分(A) • 挥发分(V) • 固定碳(FC)
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➢灰分的影响: Aar↑↓Q6↑Q4↑Q4↑积灰↑磨损↑结渣↑
➢灰熔点的影响: 灰熔点（DT、ST、FT）↓ 结渣↑
➢硫分的影响: Sar↑ tld↑ 低温腐蚀↑ 污染环境↑ 煤粉仓自燃↑
➢煤的燃烧特性及其影响Pag 1308.10.2020
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煤的可磨性系数与磨损指数
煤的可磨性系数： 国际标准：哈德格罗夫法（Hardgrove法），测定哈氏可磨性指数HGI 煤的磨损性指数 表示磨损的轻重程度；旋转磨损试验仪；冲刷式磨损试验仪：Ke＝E/At
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煤的分类
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我国动力煤的分类（分类依据:
Vadf≤10% Vadf＝10～20 Vadf＝20～40
的收到基水分、灰分和硫分，称为折算水分、折算灰分和折算硫分
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M ar.zs
M ar Q
4190,% ...............
A ar.zs
A ar Q
4190,% ................
Sar.zs
Sar Q
4190,% ................
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发热量的测定
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高、低发热量间的换算
收到基高、低位发热量之间的换算
Q a .n r e Q a t.g r r r 9 1 H a 0 r M 1 a 0 0 r Q a 0 .g r r 2H 2 a r 2 6 .1 M 5 a r ( 2
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第二章 燃料及燃烧计算
§1 燃料的成分及其主要特性 §2 燃料的燃烧计算 §3 烟气分析方法 §4 空气和烟气焓的计算
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§1 燃料的成分及其主要特性
➢ 1、煤的元素分析成分 ➢ 2 、煤的工业分析成分 ➢ 3 、煤的分析基准 ➢ 4 、各种基准的换算 ➢ 5 、煤的发热量 ➢ 6 、高、低发热量间的换算 ➢ 7 、煤的灰分特性 ➢ 8 、煤的结渣特性指标 ➢ 9 、煤的常规特性对锅炉工作的影响 ➢ 10 、煤的可磨性系数与磨损指数 ➢ 11 、煤的分类
➢硅铝比:即2SiO2/Al2O3的比值。 硅铝比↑ 易结渣↑
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煤的常规特性对锅炉工作的影响
➢挥发分的影响: 地质年龄↓Vadf↑易着火↑易燃烬↑硬度↓但↓
➢水分的影响: Mar↑↓着火↓燃烬↓θ”l↓Q4↑积灰↑腐蚀↑
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煤的元素分析成分
➢ 碳C：主要可燃成分, 地质年龄越长，含碳越多，放热量越高，
但不易着火与燃烬。
煤 的 ➢ 氢H：可燃成分，放热量，是碳的3倍，含量低,有利元素。
元 ➢ 氧O：可助燃，含量低。 素
分 ➢ 氮N：不可燃，含量低,燃烧反应可生成NOX ，有害成分。
• 空气干燥基: Cad+Had+Oad+Nad+Sad+Aad+Mad =100 〔％〕
• 干 燥 基: Cd+Hd+Od+Nd+Sd+Ad=100
〔％〕
• 干燥无灰基: Cdaf+Hdaf+Odaf+Ndaf+Sdaf=100
〔％〕
不同基准之间的换算公式
X = K X0
X0 、 X — 某成分原基准及新基准质量百分比，%
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煤的灰分特性
煤的灰分特性 用灰熔点表示，煤灰的角锥法确
定 变形温度 DT 软化温度 ST
影流响动灰温的度熔融FT性的主要因素 ➢灰分成分的影响
煤灰中酸性氧化物使灰熔点提高；碱性氧化物使灰熔点降低 ➢周围介质的影响
氧化性介质中，灰熔点较高；还原性介质中，灰熔点较低 ； 弱还原性介质中 ，灰熔点很低。
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煤的结渣特性指标
➢结渣率:在一定的空气流速下燃料燃烧并燃烬时,大于6mm的渣块占 灰渣总质量的百分数。
结渣率越大的煤越容易发生结渣。 煤灰中酸性氧化物使灰熔点提高；碱性氧化物使灰熔点降低
➢碱酸比B/A:灰中碱性成分与酸性成分含量之比。 B/A↑ 易结渣↑