第3章 锅炉的热平衡
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锅炉原理 第3章燃料燃烧计算和锅炉热平衡计算
3.实际空气量的计算
() V
V0
（定义）
V ( )V 0
α烟气侧过量空气系数
β空气侧过量空气系数
7
第三节 燃烧产生烟气量（燃烧产物）的计算
1.计算前提
理想气体 标准状态（0℃,101325Pa） 单位燃料所产生的烟气量
固体和液体燃料：Nm3（烟气）/kg收到基燃料 气体燃料： Nm3（烟气）/ Nm3收到基燃料
c ash
4182 fa Aar 6 不计入
39
第七节 空气和烟气焓的计算
6.烟气焓温表
温度/℃
理论烟气焓 I0g/kJ/kg
30
理论空气焓 I0a/kJ/kg
飞灰焓
Ig＝I0g＋（α’’－1）I0a＋Ifa
Ifa/kJ/kg 炉膛 过热器 省煤器 空预器
265
100
994
896
第三章 燃料燃烧计算和锅炉热平衡计算
1
第一节 概述
辅助计算
燃烧计算 （物质平衡）
热平衡计算 （能量平衡）
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
2
第二节 燃烧所需空气量的计算
1.计算前提
理想气体 标准状态（0℃,101325Pa） 单位燃料所需干空气量
1.28
1.31
1.33
Δα
0.05
α"
1.20
0.03
0.03
0.02
1.23
1.26
1.28
0.03
0.02
0.03
1.31
1.33
1.36
36
第七节 空气和烟气焓的计算
第三章 锅炉热平衡
其它热损失： 其它热损失：冷却热损失
冷却水未接入锅炉汽水循环， 冷却水未接入锅炉汽水循环，吸收部分热量并带出炉 外，并入灰渣物理热损失中计入锅炉热平衡。 并入灰渣物理热损失中计入锅炉热平衡。
建筑环境与设备专业 南京理工大学
第三章 锅炉热平衡
第三节 锅炉的热效率
一、正平衡效率与反平衡效率 1、正平衡法
建筑环境与设备专业 南京理工大学
第三章 锅炉热平衡
2、反平衡法
在实际试验过程中， 在实际试验过程中，测出锅炉的各项热损失， 测出锅炉的各项热损失，应用 下式来计算锅炉的热效率。 下式来计算锅炉的热效率。
η gl = q1
= 100 − ( q2 + q3 + q4 + q5 + q6 )%
建筑环境与设备专业 南京理工大学
Q2 = I py
[
q4 − α pyV (ct ) lk 1 − 100
0 k
]
式中 Ipy——排烟的焓， 排烟的焓，由烟气离开锅炉最后一个受热面处的烟气温 度和该处的过量空气系数决定， 度和该处的过量空气系数决定，kJ/kg； kJ/kg； αpy ——排烟处的过量空气系数 ——排烟处的过量空气系数； 排烟处的过量空气系数； Vk0——1kg ——1kg燃料完全燃烧时所需理论空气量 1kg燃料完全燃烧时所需理论空气量， 燃料完全燃烧时所需理论空气量，m3/kg； /kg； (ct)lk——1m ——1m3空气连同其带入的10g 空气连同其带入的10g水蒸气在温度为 10g水蒸气在温度为t 水蒸气在温度为t℃时的焓 ，kJ/ m3； tlk——冷空气温度 ——冷空气温度， 冷空气温度，一般可取20 一般可取2020-30℃ 30℃。
新03 燃料燃烧计算和锅炉机组热平衡 蓝白
第三章 燃料燃烧计算和 锅炉机组热平衡
第一节 燃烧过程的化学反应
锅炉设计中的重要部分 热力计算
单位质量1kg燃料燃烧
课程 设计
需要的空气量
生成的烟气量
燃料(C、H、O、N、S)完全燃烧过程： C + O2 CO2 2H2 + O2 2H2O S + O2 SO2
不完全燃烧： 2C + O2 2CO
' ky
" ky
' ky
ky
py
解释以上各式的意义
' ky
" ky
gr
" ky
l"
l
zf
l"
" ky
l
zf
解释以上各式的意义
第三节 燃烧生成的烟气量(计算)
完全燃烧的烟气：
1. 可燃物燃烧生成的CO2、H2O、SO2 2. 燃料和空气中的N2 3. 过量空气中未反应的O2 4. 水蒸汽
最佳的炉膛出口过量空气系数
q q2＋q3＋q4
q2
q4
q3
l
q2＋q3＋q4 之和最小
q3-化学不完全燃烧热损失
可燃气体不完全燃烧热损失 <0.5% 煤粉炉一般q3=0 CO、H2、CH4未完全燃烧放热随烟气带走的热损 失 影响因素：①燃料的挥发分
②炉膛过量空气系数、燃烧器结构和 布置、炉膛温度、炉内空气动力场
12 100
100
1kg燃料完全燃烧所需氧量：
1.866 Car 5.55 Har 0.7 Sar 0.7 Oar , Nm3
100
100 100 100
1kg燃料完全燃烧所需理论空气量V0：
第一节 燃烧过程的化学反应
锅炉设计中的重要部分 热力计算
单位质量1kg燃料燃烧
课程 设计
需要的空气量
生成的烟气量
燃料(C、H、O、N、S)完全燃烧过程： C + O2 CO2 2H2 + O2 2H2O S + O2 SO2
不完全燃烧： 2C + O2 2CO
' ky
" ky
' ky
ky
py
解释以上各式的意义
' ky
" ky
gr
" ky
l"
l
zf
l"
" ky
l
zf
解释以上各式的意义
第三节 燃烧生成的烟气量(计算)
完全燃烧的烟气：
1. 可燃物燃烧生成的CO2、H2O、SO2 2. 燃料和空气中的N2 3. 过量空气中未反应的O2 4. 水蒸汽
最佳的炉膛出口过量空气系数
q q2＋q3＋q4
q2
q4
q3
l
q2＋q3＋q4 之和最小
q3-化学不完全燃烧热损失
可燃气体不完全燃烧热损失 <0.5% 煤粉炉一般q3=0 CO、H2、CH4未完全燃烧放热随烟气带走的热损 失 影响因素：①燃料的挥发分
②炉膛过量空气系数、燃烧器结构和 布置、炉膛温度、炉内空气动力场
12 100
100
1kg燃料完全燃烧所需氧量：
1.866 Car 5.55 Har 0.7 Sar 0.7 Oar , Nm3
100
100 100 100
1kg燃料完全燃烧所需理论空气量V0：
第三章 锅炉的热平衡
13
第四节 气体不完全燃烧热损失 • 气体不完全燃烧热损失是由于一部分可燃性气体 （氢、甲烷、一氧化碳等）尚未燃烧就随烟气排 出所造成的损失。 • 主要与锅炉的结构、燃料特性、燃烧过程组织以 及操作水平有关。
14
气体不完全燃烧热损失计算
15
气体不完全燃烧热损失的经验选取－p69,表3－4
16
影响气体不完全燃烧热损失的因素
10
固体不完全燃烧热损失的计算
Q4hz = Qhz
Q4lm = Qlm
Rhz Ghz 100 B
Rlm Glm 100 B
kJ/kg kJ/kg kJ/kg
Q4fh = Q fh
R fh G fh 100 B
通常灰渣、漏煤和飞灰中的可燃物质被认为是固定碳，取其发 热量等于32866kJ/kg，因此总的固体不完全燃烧热损失可按 下式计算：
17
第五节 排烟热损失
• 由于技术经济条件限制，烟气在排入大气的温度 由于技术经济条件限制， 要远远高于进入锅炉的空气温度，这部分被排烟 要远远高于进入锅炉的空气温度， 带走的热量称为排烟热损失。 带走的热量称为排烟热损失。 • 影响因素主要是排烟温度与排烟容积。 影响因素主要是排烟温度与排烟容积。
•
•
3
第一节锅炉热平衡组成
• 热平衡公式
kJ/kg
其中 Qr—每公斤燃料带入的热量， Q1—锅炉有效利用热量， Q2—排烟热损失， Q3—气体不完全燃烧热损失， Q4—固体不完全燃烧热损失， Q5—锅炉散热损失， Q6—灰渣物理热损失及其它热损失。
4
5
Qr = Q + ir + Qzq + Qw1
锅炉效率：
6
第二节
第四节 气体不完全燃烧热损失 • 气体不完全燃烧热损失是由于一部分可燃性气体 （氢、甲烷、一氧化碳等）尚未燃烧就随烟气排 出所造成的损失。 • 主要与锅炉的结构、燃料特性、燃烧过程组织以 及操作水平有关。
14
气体不完全燃烧热损失计算
15
气体不完全燃烧热损失的经验选取－p69,表3－4
16
影响气体不完全燃烧热损失的因素
10
固体不完全燃烧热损失的计算
Q4hz = Qhz
Q4lm = Qlm
Rhz Ghz 100 B
Rlm Glm 100 B
kJ/kg kJ/kg kJ/kg
Q4fh = Q fh
R fh G fh 100 B
通常灰渣、漏煤和飞灰中的可燃物质被认为是固定碳，取其发 热量等于32866kJ/kg，因此总的固体不完全燃烧热损失可按 下式计算：
17
第五节 排烟热损失
• 由于技术经济条件限制，烟气在排入大气的温度 由于技术经济条件限制， 要远远高于进入锅炉的空气温度，这部分被排烟 要远远高于进入锅炉的空气温度， 带走的热量称为排烟热损失。 带走的热量称为排烟热损失。 • 影响因素主要是排烟温度与排烟容积。 影响因素主要是排烟温度与排烟容积。
•
•
3
第一节锅炉热平衡组成
• 热平衡公式
kJ/kg
其中 Qr—每公斤燃料带入的热量， Q1—锅炉有效利用热量， Q2—排烟热损失， Q3—气体不完全燃烧热损失， Q4—固体不完全燃烧热损失， Q5—锅炉散热损失， Q6—灰渣物理热损失及其它热损失。
4
5
Qr = Q + ir + Qzq + Qw1
锅炉效率：
6
第二节
03 燃料燃烧计算与锅炉热平衡_习题
第三章燃料燃烧计算与锅炉热平衡（1）一、名词解释：1、燃烧2、完全燃烧3、不完全燃烧4、过量空气系数α5、理论空气量6、过量空气7、漏风系数8、飞灰浓度9、理论烟气容积10、理论干烟气容积11、三原子气体容积份额二、填空题：1、当α>1、完全燃烧时，烟气的成分有________________________；当α>1、不完全燃烧时，烟气的成分有________________________。
2、烟气焓的单位是“kJ/kg”，其中“kg”是指______________________。
3、负压运行的锅炉中，沿烟气流程到空气预热器前，烟气侧的RO2逐渐______，O2逐渐_______，烟气侧的α逐渐_______，漏风总量逐渐________，飞灰浓度逐渐______。
4、烟气中的过量空气（含水蒸气容积）ΔV=_________________。
5、利用奥氏烟气分析仪进行烟气分析时，先让烟气经过装有___________溶液的吸收瓶1，以吸收烟气中的___________；再让烟气经过装有___________溶液的吸收瓶2，以吸收烟气中的___________；最后让烟气经过装有___________溶液的吸收瓶3，以吸收烟气中的___________。
以上吸收顺序_________颠倒。
6、烟气成分一般用烟气中某种气体的_________占_________容积的_________表示。
7、完全燃烧方程式为__________________，它表明___________________________。
当α=1时，该方程式变为_________________，它表明______________________，利用它可以求___________________________。
8、计算α的两个近似公式分别为________________、_______________。
第3章—锅炉机组热平衡
28
2020/12/4
29
（三）炉渣取样
• 对于煤粉炉来说，炉渣取样同飞灰取样相比是次要的。 • 对采取水力除灰的煤粉炉，在进行试验时，为保持燃烧稳定和避免漏风，
一般不放灰和冲灰。 • 对采取机械除灰的煤粉炉，可每隔30分钟采样一次。 • 一般来说炉渣的原始试样数量应不少于炉渣总量的5%。
2020/12/4
32866Glz Clz BQr
q4fh
Q4fh Qr
100
32866 Gfh B Qr
C fh 100
100
32866GfhC fh BQr
q4
q4lz
q4fh
32866 BQr (GlzClz
G fhC fh )
2020/12/4
8
• 灰平衡方程
B Aar 100
Glz
Alz 100
G fh
[3]排烟温度过高的原因?
漏风（制粉系统、炉膛、烟道等）
受热面积灰、结渣 给水温度和环境温度
煤质变化
2020/12/4
16
（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。
Afh 100
B Aar 100
Glz
100 (
Clz
100
)
G fh
100 (
C
fh
100
)
1 Glz (100 Clz ) Gfh (100 Cfh )
Glz
lz BAar
100 Clz
BAar
lz
锅炉的热平衡
2．燃料带入锅炉的热量Qr 它由以下几个部分组成：
QrQdw irQzqQwl
1）燃料的物理显热ir
（1）固体燃料应i用r 基比C热a：rtrC ar4.181 M 7 a0r0 10 1 M 0 0a0 rC d kJ/kg•℃
（2）液体燃料应用基比热： Car1.7380.00t2 r k5J/kg•℃ 2）蒸汽带入热Qzq——当用蒸汽雾化重油或喷入锅炉蒸汽时考虑
二、影响因素
1．燃料特性对q4的影响(灰分含量,灰分熔点和焦结性)
式能中消耗后的—效 率— 。自D z用(jiq 汽 和ig g自)ls B 用1 d y 3 电Q 0 w 能2消rW9 --耗-汽-N 3 所蒸化zb 0 相汽潜1 0 当湿热0 的度% ，锅0 kJ炉/k电 工g效站 业率锅 锅降炉 炉 1低~1% 5值%
Dz——自用汽消耗量，t/h； Nz——自用电耗量，kWh/h b——生产每度电的标准煤，kg/kWh，取0.407 kg/kWh
QzqGzq(izq25)00 式中 2500——排烟中蒸汽焓近似值，kJ/kg
§3.1 锅炉热平衡及锅炉热效率
第三章
3）外来热量Qwl——当用锅炉范围以外的废气、废热等来预热空
气时考虑
Qwl (Ir0kIl0k)
一般情况下： Qr Qdw
二、锅炉热效率 1．锅炉正平衡热效率
gl
Q1 Qr
100%
第三章 锅炉热平衡
§3.1 锅炉热平衡及锅炉热效率 §3.2 固体不完全燃烧热损失 §3.3 气体不完全燃烧热损失 §3.4 排烟热损失 §3.5 散热损失 §3.6 其它热损失 返回
第三章
§3.1 锅炉热平衡及锅炉热效率
锅炉热平衡是研究燃料的热量在锅炉中利用的情况，有多少被有 效利用，有多少变成了热量损失，这些损失又表现在哪些方面以 及它们产生的原因。研究的目的是为了有效地提高锅炉热效率 热效率是锅炉的重要技术经济指标，它表明锅炉设备的完善程度 和运行管理的水平。提高锅炉热效率以节约燃料，它是锅炉运行 管理的一个重要方面。 为了全面评定锅炉的工作状况，必须对锅炉进行测试，这种试验 称为锅炉的热平衡(或热效率)试验。通过测试进行分析概括了解 锅炉热效率的影响因素得出较先进的运行经验数据，作为设计锅 炉和改进运行的可靠依据。
QrQdw irQzqQwl
1）燃料的物理显热ir
（1）固体燃料应i用r 基比C热a：rtrC ar4.181 M 7 a0r0 10 1 M 0 0a0 rC d kJ/kg•℃
（2）液体燃料应用基比热： Car1.7380.00t2 r k5J/kg•℃ 2）蒸汽带入热Qzq——当用蒸汽雾化重油或喷入锅炉蒸汽时考虑
二、影响因素
1．燃料特性对q4的影响(灰分含量,灰分熔点和焦结性)
式能中消耗后的—效 率— 。自D z用(jiq 汽 和ig g自)ls B 用1 d y 3 电Q 0 w 能2消rW9 --耗-汽-N 3 所蒸化zb 0 相汽潜1 0 当湿热0 的度% ，锅0 kJ炉/k电 工g效站 业率锅 锅降炉 炉 1低~1% 5值%
Dz——自用汽消耗量，t/h； Nz——自用电耗量，kWh/h b——生产每度电的标准煤，kg/kWh，取0.407 kg/kWh
QzqGzq(izq25)00 式中 2500——排烟中蒸汽焓近似值，kJ/kg
§3.1 锅炉热平衡及锅炉热效率
第三章
3）外来热量Qwl——当用锅炉范围以外的废气、废热等来预热空
气时考虑
Qwl (Ir0kIl0k)
一般情况下： Qr Qdw
二、锅炉热效率 1．锅炉正平衡热效率
gl
Q1 Qr
100%
第三章 锅炉热平衡
§3.1 锅炉热平衡及锅炉热效率 §3.2 固体不完全燃烧热损失 §3.3 气体不完全燃烧热损失 §3.4 排烟热损失 §3.5 散热损失 §3.6 其它热损失 返回
第三章
§3.1 锅炉热平衡及锅炉热效率
锅炉热平衡是研究燃料的热量在锅炉中利用的情况，有多少被有 效利用，有多少变成了热量损失，这些损失又表现在哪些方面以 及它们产生的原因。研究的目的是为了有效地提高锅炉热效率 热效率是锅炉的重要技术经济指标，它表明锅炉设备的完善程度 和运行管理的水平。提高锅炉热效率以节约燃料，它是锅炉运行 管理的一个重要方面。 为了全面评定锅炉的工作状况，必须对锅炉进行测试，这种试验 称为锅炉的热平衡(或热效率)试验。通过测试进行分析概括了解 锅炉热效率的影响因素得出较先进的运行经验数据，作为设计锅 炉和改进运行的可靠依据。
第三章 锅炉的热平衡汇总
q5——散热损失。锅炉运行时，由于保 温材料并非完全绝热，锅炉的介质和工 质的热量将通过炉墙、烟风道、架构、 汽水管道的外表面散发出来；这部分散 失的热量即散热损失。
q6——灰渣物理显热损失。包括灰渣带 走的热损失和冷却热损失。从锅炉排出 的灰渣约有600℃左右的温度，由此带来 的热损失即为灰渣物理热损失。
锅炉工作中所有热量的收入项和支出项之 间的平衡。
通常可简单地认为锅炉热量的收入项即 为燃料的低位发热量，其支出项包括产 生蒸汽所利用了的热量和未加利用而损 失掉的热量。
公式1 Qr=Q1+Q2+Q3+Q4+Q5+Q6
其中： Qr：每公斤燃料带入锅炉的热量；KJ/Kg Q1：锅炉所有效利用了的热量； KJ/Kg Q2: 排烟损失,KJ/Kg Q3: 化学不完全燃烧热损失,KJ/Kg Q4: 机械不完全燃烧热损失,KJ/Kg Q5 : 散热损失,KJ/Kg Q6 : 灰渣物理热损失,KJ/Kg
素，寻找提高锅炉热效率的途径。
通过实验，测出各项热损失，利用公式:
ŋgl= q1 =100-(q2+ q3+ q4+ q5 +q6) %
计算锅炉热效率,这种方法为:反平衡法
第三章 锅炉的热平衡
3.1 锅炉热平衡的组成 3.2 锅炉热效率 3.3 固体不完全燃烧 3.4 其它热损失 3.8 燃料消耗量及蒸发率
所谓锅炉的热平衡:
是指送入锅炉机组的热量（主要来自燃 料燃烧放热），与输出锅炉机组的热量 （包括有效利用的热量与损失的热量） 之间的平衡。
1、正平衡试验法： 2、反平衡试验法：
1、正平衡试验法
ŋgl= q1=Q1/Qr×100%
Q1=Qgl/B KJ/Kg
fc锅炉原理第三章
第三节 锅炉的各项热损失p43
一、机械不完全燃烧热损失
机械不完全燃烧热损失是由于灰中含有未燃尽的碳造成的热损失。 运行中的煤粉锅炉，机械炉渣中可燃物含量的百分数来计算。
第三节 锅炉的各项热损失p44
一、机械不完全燃烧热损失
机械不完全燃烧热损失q4是燃煤锅炉主要热损失之一，通常仅次于排烟热 损失。影响机械不完全燃烧热损失q4的主要因素有：燃烧方式、燃料性质、煤粉 细度、过量空气系数、炉膛结构以及运行工况等。
第三节 锅炉的各项热损失p46
三、排烟热损失
减小q2的措施：
1.锅炉在运行中，受热面积灰、结渣等会使传热减弱，促使排烟温度升高。 因此，锅炉在运行中应注意及时地吹灰打渣，经常保持受热面的清洁。
2.炉膛及烟道漏风，不仅会增大烟气容积，漏人烟道的冷空气还会使漏风 点处的烟气温度降低，从而使漏风点以后所有受热面的传热量都减小，所以 漏风还会使排烟温庋升高。漏风点越靠近炉膛，对排烟温度升高的影响越大。 因此，尽量减少炉膛及烟道的漏风，也是降低排烟热损失的一个重要措施。
第一节 锅炉热平衡 p41
二、锅炉热平衡的意义
研究锅炉热平衡的意义，就在于弄清燃料中的热量有多少 被有效利用，有多少变成热损失，以及热损失分别表现在哪 些方面和大小如何，以便判断锅炉设计和运行水平，进而寻 求提高锅炉经济性的有效途径。
锅炉设备在运行中应定期进行热平衡试验（通常称热效率试 验），以查明影响锅炉效率的主要因素，作为改进锅炉的依 据。
第二节 锅炉输入热和有效利用热 p41
一、锅炉输入热
对应于1kg固体或液体燃料输入锅炉的热量Q，包括燃料收到基低位 发热量、燃料的物理显热、外来热源加热空气时带入的热量和雾化燃油 所用蒸汽带人热量，即
工业锅炉3章热平衡计算讲述
锅炉热平衡 1. 定义
输入热量＝输出热量
燃料燃烧的放热量
产生蒸汽所利用的热量 未利用而损失掉的热量
2. 前提
1kg收到基燃料为基准 锅炉处于稳定状态
2
一. 热平衡方程
Qr Q1 Q2 Q3 Q4 Q5 Q6
Qr ：输入热量，kJ/kg
Q1 ：有效利用热，kJ/kg
Q2 ：排烟热损失，kJ/kg Q3 ：化学未完全燃烧热损失，kJ/kg Q4 ：机械未完全燃烧热损失，kJ/kg Q5 ：散热损失，kJ/kg Q6 ：灰渣物理热损失，kJ/kg
3
热平衡方程
Qr Q1 Q2 Q3 Q4 Q5 Q6
除以Qr
100 q1 q2 q3 q4 q5 q6
Qi qi Qr
％
％
4
锅炉效率
Q1 正平衡效率 q1 100 Qr
反平衡效率
100 qi
i 2
6
二.输入热量
Qr ir Qwr Qwh
排渣方式 （3）计算：固态排渣煤粉炉thz=600℃
液态排渣thz=t3+100℃
流化床thz=800 ℃
11
五、锅炉热平衡计算
1.有效利用热Q1
给水加热到过热蒸汽 （1）组成
排汽加热到再热蒸汽
排污水吸收热量
（2）计算
Q1
" " ' Dgr igr igs Dzr izr izr Dpw (ibh igs )
（1）原因：固体颗粒未燃尽
飞灰Qfh4
灰渣Qlz4
设计：选取 （2）选择
飞灰量？
固态排渣煤粉炉0.5～5.0％ 燃油和燃气炉0.0%
输入热量＝输出热量
燃料燃烧的放热量
产生蒸汽所利用的热量 未利用而损失掉的热量
2. 前提
1kg收到基燃料为基准 锅炉处于稳定状态
2
一. 热平衡方程
Qr Q1 Q2 Q3 Q4 Q5 Q6
Qr ：输入热量，kJ/kg
Q1 ：有效利用热，kJ/kg
Q2 ：排烟热损失，kJ/kg Q3 ：化学未完全燃烧热损失，kJ/kg Q4 ：机械未完全燃烧热损失，kJ/kg Q5 ：散热损失，kJ/kg Q6 ：灰渣物理热损失，kJ/kg
3
热平衡方程
Qr Q1 Q2 Q3 Q4 Q5 Q6
除以Qr
100 q1 q2 q3 q4 q5 q6
Qi qi Qr
％
％
4
锅炉效率
Q1 正平衡效率 q1 100 Qr
反平衡效率
100 qi
i 2
6
二.输入热量
Qr ir Qwr Qwh
排渣方式 （3）计算：固态排渣煤粉炉thz=600℃
液态排渣thz=t3+100℃
流化床thz=800 ℃
11
五、锅炉热平衡计算
1.有效利用热Q1
给水加热到过热蒸汽 （1）组成
排汽加热到再热蒸汽
排污水吸收热量
（2）计算
Q1
" " ' Dgr igr igs Dzr izr izr Dpw (ibh igs )
（1）原因：固体颗粒未燃尽
飞灰Qfh4
灰渣Qlz4
设计：选取 （2）选择
飞灰量？
固态排渣煤粉炉0.5～5.0％ 燃油和燃气炉0.0%
锅炉原理第三章热平衡
● 四部分组成：
燃料中的水汽化生成的水蒸气体积： 理论空气量带入的水蒸气体积：
采用蒸汽雾化等设备带入的水蒸气体积：
1）燃料中的氢完全燃烧产生的水蒸汽
11.1 H ar 100
2）燃料中的水分蒸发形成的水蒸汽
22.4Mar 1.24Mar
18 100
100
3）随同理论空气量V 0带入的水蒸气，其体积为
锅炉原理第三章热平 衡
●概念
燃料的燃烧是指燃料中的可燃元素与氧 气在高温条件下进行的强烈化学反应过程。ห้องสมุดไป่ตู้当烟气中不含可燃物质时称为完全燃烧，否 则称为不完全燃烧。
● 目的
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22.41m3；
N2
体积，m3／kg；
V0 H2O
—标准状态下理论水蒸气体积，m3／kg。
2．理论烟气量的计算
理论烟气量： V y 0= V C O 2+ V S O 2+ V N 0 2+ V H 0 2 O ,m 3/k g
VRO2 VCO2VSO2
V y 0V R O 2V N 0 2V H 0 2O,m 3/kg
2）所有空气和其它气体容积的计算单位都 是m3，即以0℃一标准大气压（0.1013MPa）状 态下的立方米为单位。
第一节 燃烧过程的化学反应
● 煤的可燃燃烧成分：碳（C）、氢（H）、硫（S）。
1. 碳的燃烧： ● 完全燃烧
（反应方程式）：
C+O2→CO2 12.1kgC+22.41m3O2→22.41m3CO2 1kgC+1.866m3O2→1.866m3CO2
工业锅炉的热平衡(1)
式中 G——热水锅炉循环水流量（kg/h）； hcs——热水锅炉出水的焓（kJ/kg）； hjs——热水锅炉进水的焓（kJ/kg）。
（二）反平衡测定法
反平衡法是测定出锅炉的各项热损失，然 后用下式进行计算： q 1 (q q q q q ) 三、耗煤量计算 锅炉的耗煤量一般用下式计算： 符号同上。 Qgl 作业：讲义1-3题。 B Qnet、v、ar
1 2 3 4 5 6
§3.2 锅炉的各项热损失
锅炉运行时，进入炉膛的燃料不可能完全 燃烧，未燃烧的可燃成分所折合的损失称 之为锅炉未完全燃烧热损失；炉内燃料燃 烧所放出的热量也不可能全部被有效利用， 有的热量被排出炉外的烟气、灰渣带走， 有的则经过炉墙、附件散失掉。由此可见， 锅炉在运行中存在着各种热损失。
2、生产过热蒸汽的锅炉每小时有效吸热量
r Qgl Dgq (hgq hgs ) Dzy (hbq hgs ) Dps (hbs hgs ) 100
式中 Dgq——过热蒸汽流量（kg/h）； hgq——过热蒸汽的焓（kJ/kg）。 3、生产热水的锅炉每小时有效吸热量
Q1 1 100(%) Qr
2、反平衡方法
反平衡方法是指通过试验，逐项测定锅炉 热损失，再按下式计算锅炉热效率
2
q1 100 (q2 q3 q4 q5 q6 )(%)
二、锅炉燃料消耗量 1、燃料消耗量的计算
锅炉热效率确定以后，即可按下式计算燃 料消耗量B
三、固体未完全燃烧热损失 原因：固定未完全燃烧热损失是由于燃料的可燃 q4 固定颗粒在炉内未燃烧或未能燃尽而直接排出炉 外，由此而引起的热量损失。通常情况下由三部 分组成。 hz q4 （1）灰渣热损失 未燃料或未燃尽的碳粒随灰渣 排出炉外引起的热损失。 q4fh （2）飞灰热损失 未燃烧或未燃尽的碳粒随烟气 排出炉外引起的热损失。 1m q （3）漏煤热损失4 未燃烧或未燃尽的碳粒经炉排 缝隙漏出炉外引起的热损失。
（二）反平衡测定法
反平衡法是测定出锅炉的各项热损失，然 后用下式进行计算： q 1 (q q q q q ) 三、耗煤量计算 锅炉的耗煤量一般用下式计算： 符号同上。 Qgl 作业：讲义1-3题。 B Qnet、v、ar
1 2 3 4 5 6
§3.2 锅炉的各项热损失
锅炉运行时，进入炉膛的燃料不可能完全 燃烧，未燃烧的可燃成分所折合的损失称 之为锅炉未完全燃烧热损失；炉内燃料燃 烧所放出的热量也不可能全部被有效利用， 有的热量被排出炉外的烟气、灰渣带走， 有的则经过炉墙、附件散失掉。由此可见， 锅炉在运行中存在着各种热损失。
2、生产过热蒸汽的锅炉每小时有效吸热量
r Qgl Dgq (hgq hgs ) Dzy (hbq hgs ) Dps (hbs hgs ) 100
式中 Dgq——过热蒸汽流量（kg/h）； hgq——过热蒸汽的焓（kJ/kg）。 3、生产热水的锅炉每小时有效吸热量
Q1 1 100(%) Qr
2、反平衡方法
反平衡方法是指通过试验，逐项测定锅炉 热损失，再按下式计算锅炉热效率
2
q1 100 (q2 q3 q4 q5 q6 )(%)
二、锅炉燃料消耗量 1、燃料消耗量的计算
锅炉热效率确定以后，即可按下式计算燃 料消耗量B
三、固体未完全燃烧热损失 原因：固定未完全燃烧热损失是由于燃料的可燃 q4 固定颗粒在炉内未燃烧或未能燃尽而直接排出炉 外，由此而引起的热量损失。通常情况下由三部 分组成。 hz q4 （1）灰渣热损失 未燃料或未燃尽的碳粒随灰渣 排出炉外引起的热损失。 q4fh （2）飞灰热损失 未燃烧或未燃尽的碳粒随烟气 排出炉外引起的热损失。 1m q （3）漏煤热损失4 未燃烧或未燃尽的碳粒经炉排 缝隙漏出炉外引起的热损失。
锅炉题库第三章题库答案
第三章锅炉热平衡一、名词解释1、锅炉热平衡：在正常稳定的运行工况下建立的锅炉热量的收支平衡关系。
2、最佳过量空气系数：使得（q2+q3+q4）之和为最小时的过量空气系数。
3、排烟热损失q2：排出烟气所带走的热量与锅炉输入热量的比值。
4、固体不完全燃烧损失q4：未燃烧完全的那部分固体燃料损失掉的热量与锅炉输入热量的比值。
5、气体不完全燃烧损失q3：未燃烧完全的那部分可燃气体损失掉的热量与锅炉输入热量的比值。
6、正平衡热效率：有效利用热量占燃料输入锅炉热量的份额。
7、反平衡热效率：测出锅炉的各项热损失，从100%中减去各项热损得到的锅炉热效率。
8、锅炉有效利用热：单位时间内工质在锅炉中所吸收的总热量。
9、锅炉实际燃料消耗量：锅炉在运行中单位时间内的实际耗用的燃料量。
10、锅炉计算燃料消耗量：扣除固体不完全燃烧热损失后的锅炉燃料消耗量。
二、填空题1、在室燃炉的各项热损失中，最大的一项是排烟热损失q2，其值约为4%-8%。
2、锅炉容量越大，q5损失则越小，对于同一台锅炉，负荷越高q5则越小。
3、对于燃煤锅炉，如果燃料和空气都没有利用外来热源进行加热，并且燃料水分M ar<Q ar net。
p/628，这时输入热量Q r的计算式为Qr =Qnet,ar 。
三、选择题1、锅炉有效利用热量是指下列哪些受热面中的工质所吸收的热量。
(1)(2)(3)(4)（1）水冷壁（2）省煤器（3）过热器（4）再热器（5）空气预热器2、最佳过量空气系数是指_____时所对应的过量空气系数。
(3)（1）热效率最高（2）燃烧效率最高（3）q2+q3+q4最小3、飞灰中灰量占总灰量的份额用符号表示____。
(1)（1）αfh（2）C fh（3）A fh（4）G fh4、锅炉额定蒸发量越大q5____。
（2）（1）越大（2）越小（3）不变5、除尘器漏风量增加，炉膛出口负压不变，q2____。
(3)（1）增加（2）减小（3）不变四、判断题1、锅炉蒸发量越大，其散热损失q5则越大。
第三章燃料燃烧计算和锅炉机组热平衡
总和
B Aar 100
Glz
100 Clz 100
G
fh
100 C 100
fh
定义
1 Glz (100 Clz ) G fh (100 C fh )
BAar
BAar
1 alz a fh %
alz
Glz (100 Clz ) BAar
a fh
G fh (100 C fh ) BAar
方法：通过锅炉机组的热平衡试验。 现代电站锅炉的效率为90%左右，容量越大、效率越高。
动力工程系
华北电力大学
二、热平衡方程式
NCEPU
相应于每公斤固体及液体燃料：kJ/k Q6
Qr —送入锅炉的热量； Q1 —有效利用热； Q2 —排烟热损失； Q3 —化学不完全燃烧损失； Q4 —机械不完全燃烧损失； Q5 —散热损失； Q6 —其它热损失。
NCEPU
动力工程系
华北电力大学
2、理论氮气量
VN02
22.4 Nar 28 100
0.79V 0
VN02
0.8 Nar 100
0.79V 0
NCEPU
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3、理论水蒸汽量
NCEPU
（1）由煤中的水分
22.4 M ar 18 100
0.0124M ar
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NCEPU
二、理论空气量
1kg(或1m3)燃料完全燃烧时所需的最低限度的空 气量（空气重的氧无剩余）成为理论空气量。
组成
碳燃烧消耗的氧气量
1.866 Car Nm3 100
锅炉的物质平衡与热平衡
5.55
1.866 Car 100
0.7 Sar 100
5.55 Har 100
Vk O2
1.866 Car 0.7 Sar 5.55 Har 0.7 Oar
100 100
100 100
Nm3 / kg
Vk0
100 21
1.866
Car 100
5.55 Har 100
0.7 Sar 100
0.7
H2
1 2
O2
H2O, CO
1 2
O2
CO2 ,
H2S
3 2
O2
H 2O
SO2
Cm H n
m
n 4
O2
mCO2
n 2
H 2O
Vk01 21ຫໍສະໝຸດ 0.5H 20.5CO
m
n 4
Cm H n
1.5H 2 S
O2
H2 ,CO,CmHn ,H2S —燃气中各种可燃组分的体积百分数，％
O2 —燃气中氧的体积百分数，％。
（三）实际烟气量Vy的计算
• 在由过量空气，且不认为有不完全燃烧及其产物，则实际 • 烟气量中尚应包括过量空气中的氧气、氮气及水蒸气 • 1）过量空气中氧容积： VO2 VO02 0.21( 1)Vk0
•2 ） 过 量 空 气 中 氮 容
积：
VN2
V0 N2
0.79(
1)Vk0
•3 ） 过 量 空 气 中 水 蒸 汽 容
二、燃烧生成的烟气量计算
• （一）烟气成分的组成
– 燃料中可燃元素为C、H、S，如供给Vok，又 是完全燃烧，这时烟气所具有的体积称为理论 烟H2气O、量N，2V。oy，m3/Kg。烟气中只有CO2、SO2、
第三章 锅炉机组热平衡
的结构完善程度等因素有关， 确定。 的结构完善程度等因素有关，可通过燃烧调整试验确定。
21
排烟热损失q 三、排烟热损失 2
影响排烟温度的因素 排烟温度升高使排烟焓增大，排烟热损失相应增加。 排烟温度升高使排烟焓增大，排烟热损失相应增加。 一般排烟温度每升高15∼ ℃ 一般排烟温度每升高 ∼20℃，排烟热损失约增加一个百分 点。 排烟温度的选取涉及燃料、金属价格、 排烟温度的选取涉及燃料、金属价格、低温腐蚀以及 引风机电耗，必须通过技术经济比较确定。 引风机电耗，必须通过技术经济比较确定。 通常排烟温度在110 ∼ 160℃。 通常排烟温度在 ℃
煤粉炉的排烟热损失是最大的一项，大约 煤粉炉的排烟热损失是最大的一项，大约4~8%。 。 影响排烟热损失的主要因素是排烟容积和排烟温度。 影响排烟热损失的主要因素是排烟容积和排烟温度。 排烟容积 影响排烟容积的因素 对于一定的燃料，取决于炉内过量空气系数及漏风系数。 对于一定的燃料，取决于炉内过量空气系数及漏风系数。 过量空气系数 ①炉内过量空气系数增大，使炉膛出口的烟气容积增加， 炉内过量空气系数增大，使炉膛出口的烟气容积增加， 使排烟热损失增加。 使排烟热损失增加。
22
排烟热损失q 三、排烟热损失 2
锅炉运行中注意的方面： 锅炉运行中注意的方面： ①受热面洁净程度 当受热面出现结渣、积灰和沾污时，传热热阻大增， 当受热面出现结渣、积灰和沾污时，传热热阻大增， 使传热减弱，排烟温度上升，排烟热损失增大。 使传热减弱，排烟温度上升，排烟热损失增大。 ②受热面管内结垢 ③炉膛及烟道漏风 运行中及时吹灰、防止结渣、减少漏风等， 运行中及时吹灰、防止结渣、减少漏风等，可以降低 排烟热损失
9
一、机械不完全燃烧热损失q4 机械不完全燃烧热损失
锅炉燃料燃烧计算与锅炉热平衡
? 对于一台正在运行中的锅炉，如何知道 实际送入锅炉的空气量？如何知道空气 量是否合适？锅炉燃烧调整？
? 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。
第三节 烟气分析
★实际干烟气的基本物质 3-41至3-48
河北理工大学本科优秀课程
锅炉
主讲：王子兵 副教授
第三章 燃料燃烧计算和锅炉机组热平衡
★ 完全燃烧计算 ★ 烟气分析 ★ 不完全燃烧计算 ★ 锅炉过量空气系数的确定 ★ 空气和燃烧产物的焓 ★ 锅炉热平衡计算
第一节 完全燃烧计算
一、完全燃烧的计算内容
1.---------2.---------3.---------4.----------
第一节 完全燃烧计算
二、空气量计算
11..实理际论空空气气量量：固体、液体燃料计算公式
V 0 ? 1 ??1 .866 C ar ? 5 .55 H ar ? 0 .7 S ar ? 0 .7 Q ar ??
0 .21 ?
100
100
100
100 ?
? 0 .0889 ?C ar ? 0 .375 S ar ?? 0 .265 H ar ? 0 .0333 O ar
L0=1.293V0 =0.115Kar+0.342Har-0.043Oar
第一节 完全燃烧计算
气体燃料计算公式
V0
?
1? 0.21??0.5H2
?
0.5CO?
?
??m ? ?
n 4
???Cm
Hn
?
1.5H2S
?
? O2 ?
? 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。
第三节 烟气分析
★实际干烟气的基本物质 3-41至3-48
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第三章 燃料燃烧计算和锅炉机组热平衡
★ 完全燃烧计算 ★ 烟气分析 ★ 不完全燃烧计算 ★ 锅炉过量空气系数的确定 ★ 空气和燃烧产物的焓 ★ 锅炉热平衡计算
第一节 完全燃烧计算
一、完全燃烧的计算内容
1.---------2.---------3.---------4.----------
第一节 完全燃烧计算
二、空气量计算
11..实理际论空空气气量量：固体、液体燃料计算公式
V 0 ? 1 ??1 .866 C ar ? 5 .55 H ar ? 0 .7 S ar ? 0 .7 Q ar ??
0 .21 ?
100
100
100
100 ?
? 0 .0889 ?C ar ? 0 .375 S ar ?? 0 .265 H ar ? 0 .0333 O ar
L0=1.293V0 =0.115Kar+0.342Har-0.043Oar
第一节 完全燃烧计算
气体燃料计算公式
V0
?
1? 0.21??0.5H2
?
0.5CO?
?
??m ? ?
n 4
???Cm
Hn
?
1.5H2S
?
? O2 ?
第3章燃料燃烧计算和锅炉机组热平衡-锅炉燃烧技术
I
fh
Aar 100
a fh
c h
4182 afh Aar 6时可不计算 Q ar .net
I y0、Ik0、I fh 为理想烟气焓、理想空气焓和飞灰焓
c i 为1Nm3空气、烟气各成分和1kg灰在温度为 ℃时的焓值，见表2-9；
afh为烟气携带飞灰的质量份额。对固态排渣煤粉炉，取 afh 0.9～0.95
式中
ir —燃料的物理显热；
Qwr —外来热源加热空气时带入的热量；
Qzq —雾化燃油所用蒸汽带入的热量
对于燃煤锅炉，若燃料和空气没有利用外界热量进行 预热，且燃煤水分满足 M ar / 628
则
Qr
四、锅炉输出热量
1、排烟热损失 2、气体不完全燃烧热损失 3、固体不完全燃烧热损失 4、散热损失 5、灰渣物理热损失 6、有效利用热
烟气分析可得到 RO2、O2、CO、N2 在干烟气Vgy中所占的容积百分比
RO2 O2 CO N2 100,% (2 31)
RO 2
VRO2 Vgy
100,%(2 32)
O2
VO 2 Vgy
100,%(2 33)
CO VCO 100,%(2 34) Vgy
2．锅炉结构的影响 炉膛高度不够或炉膛体积太小。 当炉内水冷壁布置过多时，会使炉膛温度过低。
3．燃烧方式的影响 炉膛过量空气系数（过小或过大）；配风 炉内气流的混合与扰动等。
3、固体未完全燃烧热损失
定义
固体未完全燃烧热损失亦称机械未完全燃烧热损失，是 燃料颗粒中未燃烧或未燃尽的碳造成的热损失和使用磨煤机 时排出石子煤的热量损失。
（1）炉膛出口过量空气系数， （2）烟道各处漏风量 （3）燃料所含水分。
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• Dzy自用汽耗汽量t/h；Nzy自用电耗量kWh/h；b生产每度电的 标准耗煤量kg/kWh(取0.197)
3-2
• 锅炉热平衡试验的要求
– 进行试验的情形：锅炉新产品鉴定、锅炉运行调整、比较设备改造维修 前后效果 – 试验应在锅炉热工况稳定和燃烧调整到试验工况1h后开始。热工况稳定 系指锅炉主要热力参数在许可波动范围内且平均值已不随时间变化，不 同类型锅炉自冷态点火开始至稳定的规定时间也不同 – 试验所用燃料应符合设计要求 – 参数波动限制：锅炉出力、蒸汽锅炉压力、过热蒸汽温度、蒸汽锅炉给 水温度、热水锅炉进出口温差等 – 其他：安全阀不得启跳、不得吹灰、不得定期排污 – 试验结束时，锅筒水位、煤斗煤位与开始时一致 – 试验期间给水量、过量空气系数、给煤量、炉排速度、煤层等也应基本 相同
3-1 锅炉热平衡的组成
• 计算基准
– 以1kg固体/液体燃料（或1m3气体燃料）为单位计算的
• 锅炉热平衡方程
– Qr=Q1+Q2+Q3+Q4+Q5+ Q6
• Qr锅炉输入热量；Q1锅炉输出热量；Q2排烟热损失；Q3气体不完 全燃烧热损失；Q4固体不完全燃烧热损失；Q5锅炉散热损失；Q6 其他热损失；单位kJ/kg
G hz、G lm、G fh 每小时灰渣、漏煤、飞 灰质量；Chz、Clm、C fh各自碳含量
• 灰分平衡方程
100 C fh BA ar 100 Chz 100 Clm G hz G lm G fh 100 100 100 100
1 G hz
100 C fh 100 Chz 100 Clm G lm G fh BA ar BA ar BA ar
Car 1.738 0.0025 r t
3-1
• 锅炉输入热量
– 喷入锅炉蒸汽带入的热量Qzq
• 当用蒸汽雾化重油或蒸汽喷入锅炉时计算Qzq • 计算公式
Qzq G zq izq 2512
– Gzq为1kg燃料蒸汽消耗量kg/kg；izq喷入蒸汽的焓kJ/kg； 2512kJ/kg为排烟中蒸汽焓近似值
• 简化计算公式（不考虑H2、CH4）
Q3 126.4Vgy 1 q4 CO 235.9 q3
C ar 0.375S ar 1 q4 CO （公式2 79代入） RO 2 CO
235.9 C ar 0.375S ar 1 q4 CO 100%, 烟气分析得 RO 2 和 CO Qr RO 2 CO
VCO、VH 2、VCH 4 为1kg燃料产生烟气中 、H 2、CH 4体积 CO 1264010800 35820 / m3为CO、H 2、CH 4标态体积发热量 、 、 kJ CO、 H 2、 CH 4 实际干烟气中CO、H 2、CH 4体积百分数 Vgy 实际干烟气体积，计算 公式2 79
1 hz lm fh （ hz、 lm、 fh为灰渣、漏煤、飞灰占 燃料总灰量的比例）
• 计算公式变换
Q4 q4
fh C fh 32866 ar hz Chz A C （ lm lm ） 100 100 Chz 100- Chz 100- Chz fh C fh 32866 ar hz Chz A C （ lm lm ） 100% 100Q r 100 Chz 100- Chz 100- Chz
c lk 冷空气在℃时的焓值
q 2 m n py 1 q4
– 经验公式
% 100 m、n计算系数见表3 5； py、tlk 排烟温度和冷空气温度
py tlk
3-6 散热损失
• 形成原因
– 由于锅炉炉墙、炉门、构架、管道附件等的表面温度高于周围环 境温度形成温差传热所致
– 燃料物理显热
• ir=cartr
– Car收到基燃料比热容kg/(kg.℃)；tr燃料温度，未预热时取20℃；燃 料未经预热只有Mar/100≥Qnet,ar/628时才考虑计算ir – 固体燃料Car计算公式
C ar 4.187
M ar 100 M ar Cd 100 100
» Mar收到基燃料水分；Cd干燥基燃料比热容（见P62） – 液体燃料（重油）Car计算公式
• 锅炉热平衡议程除以Qr得
– q1+q2+q3+q4+q5+q6=100%
• 锅炉热效率
gl q1
Q1 100% 100% q2 q3 q4 q5 q6 Qr
3-1
• 锅炉的输入热量
– 组成
• Qr=Qnet,ar+ir+Qzq+Qwl
– Qnet,ar燃料收到基低位发热量；ir燃料物理显热；Qzq喷入锅炉蒸汽带 入的热量；Qwl外来热源加热空气带入的热量；单位kJ/kg
3-4
• 经验公式
– 无燃料元素分析时可使用下面计算公式
q 3 3.2 CO 在烟道同一测点取样测 得
为过量空气系数
CO 为CO的体积百分数
3-5 排烟热损失
• 形成原因
– 排烟温度相对过高和排烟容积相对过大，其中的热量被排入大气 所致
• 数量大小
– 仅次于q4的较大一项热损失，一般8～10%，低至6%高达20%
• 影响因素
– 炉子结构
• 炉膛过于矮小使可燃气体停留时间太短；水冷受热面过大使炉温过低
– 燃料特性
• 挥发分大；挥发分中着火温度高的成分比例较高
– 负荷大小
• 负荷大，燃料和风量增大，烟气增加，烟速增快，可燃气体停留时间变短
– 过量空气多少
• 过多会使炉温下降；过少因供氧不足导致燃烧不充分
– 运行操作
– D锅炉蒸发量t/h； iq蒸汽焓kJ/kg；igs锅炉给水焓；Dps锅炉 排污水量t/h；ips排污水焓 – 蒸汽焓iq计算公式 iq i" 100 i" 干饱和蒸汽焓 / kg；蒸汽汽化潜热 / kg；蒸汽湿度% kJ kJ
– 热水和热油载体锅炉每小时有效吸热量Qgl
• Qgl=G(i”-i’)×103
– 飞灰热损失
• 由于可燃颗粒未燃或未燃尽随烟气一起被排出炉外而造成的热损失
3-3
• 固体不完全燃烧热损失计算公式
Q 4 Q hz Qlm Qfh 4 4 4 q4 32866 （G hz Chz G lmClm G fh C fh） 100B Q4 lm fh 100% q hz q4 q4 4 Qr
– G循环水量或油量t/h； i”、i’为出口和进口水/油的焓kJ/kg
3-2
• 反平衡法
– 通过测定各种燃烧产物热损失和锅炉散热损失来确 定效率的方法，又称间接测量法、热损失法 gl q1 100% q2 q3 q4 q5 q6
– 不仅可测出锅炉效率，还可以知道影响锅炉效率的 因素和使用中存在的问题，以寻求提高效率的方法 – 相对正平衡法，其测试项目较多且实测难度较大 – 根据同类型锅炉运行经验选定q3、q4和q5，计算出q2 和q6，即可以确定锅炉效率
3-5
• 排烟热损失计算
– 设计锅炉按选定的排烟温度和排烟处过量空气系数 计算；运行锅炉按实测值计算得到
I py pyVk0 c lk 1 - q 4 Q2 q2 100% 100% Qr Qr I py 排烟焓值kJ / kg或kJ / m 3 （近似取I y）； py 排烟处过量空气系数（ 近似取 y） ; Vk0单位燃料完全燃烧时标 态理论空气量 ;
• 数量大小
– 在热损失中所占份额较小，随着锅炉容量的增大而减小，容量4t/h 以上的锅炉一般在3%以下
3-2 锅炉热效率
• 正平衡法
– 定义
• 直接测量输入热量Qr和输出热量Q1来确定效率的方法 • 测出燃料量B、燃料收到基低位发热量Qnet,ar、锅炉蒸发量D以及 蒸汽压力和温度，即可算出锅炉热效率；电加热锅炉则只需测得 每小时耗电量
– 计算公式
gl q1
Q1 100% Qr
– 锅炉输出热量Q1
• 通过蒸汽、水或其他介质由锅炉向外提供的热量与进入锅炉的水 或其他介质带入的热量之差
计算公式： 1 Q Qgl B
•Байду номын сангаасQgl锅炉每小时有效吸热量kJ/h • B每小时燃料消耗量kg/h
3-2
• 正平衡法
– 蒸汽锅炉每小时有效吸热量Qgl
• Qgl=D(iq-igs)×103+Dps(ips-igs) ×103
– 飞灰
• 燃料特性、炉子结构、燃烧方式、操作水平、负荷大小：粒径 太小粉末太多；煤中水分少而太干；炉膛太小使细末未燃烧即 被吹跑；负荷大使送风量加大；燃烧方式
3-4 气体不完全燃烧热损失
• 形成原因
– 燃料中部分可燃气体一氧化碳、氢、甲烷等未及燃烧随烟气排出炉外
• 数量大小
– 热损失中较小的一项，一般小于2%
3-3 固体不完全燃烧热损失
• 形成原因
– 进入炉膛的燃料中没有参与燃烧或未燃尽而被排出炉外引起的热 损失
• 数量大小
– 一般为8～15%，大时可达20～30%，燃油燃气锅炉一般为零
• 具体表现
– 漏煤热损失
• 从炉排通风孔处漏落下去的未燃或未燃尽的燃料造成的热损失
– 灰渣热损失
• 由于种种原因造成未燃或未燃尽的燃料与炉渣一起被排出而造成的热 损失
• 试验时间、次数和误差
– 每次正式试验不少于规定时间 – 新产品定型试验至少在额定出力下进行两次，其他目的试验协商确定 – 正反平衡试验测得的效率之差应不大于5%，两次试验测得的正平衡效率 之差应不大于 3% ，两次试验测得的反平衡效率之差应不大于4%，对于 燃油、燃气锅炉各种热平衡试验测得的效率值之差应不大于2%