03 燃料燃烧计算与锅炉热平衡_习题
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 燃烧计算及热平衡
V gy VRO V N VO VCO
2 2 2
三、烟气分析仪器及测定
1．烟气分析仪 1）奥氏分析仪
KOH或NaOH溶液吸收RO2 ，(%)
焦性没食子酸的苛性钾溶液吸收O2及RO2，（%）
氯化亚铜氨溶液吸收CO及O2，（%）
锅炉运行时烟气分析及其应用
第二章
2）色谱层析仪 3）红外线烟气分析仪 2．测定：（由锅炉实验完成）
每kg燃料
二、理论空气量：
根据上面的分析，1kg燃料完全燃烧所需要的氧气总量：
Car H ar S ar 1.866 5.56 0.7 100 100 100
Oar 22.4 Oar 0 . 7 1kg燃料中本身含氧Oar/100kg,标准状态下体积为： 32 100 100
所以1kg燃料中完全燃烧真正需要由空气提供的氧：
2H 2 每摩尔：
O2 2 H 2O 22.4 2 22.4
2 2.016kg
氢燃烧生成水蒸气
2 22.4 H y 每kg燃料生成的水蒸汽为： 2 2.016 100
第二个来源：
燃料中的水气化
生成的水蒸气容积
每千克燃料中本身含水
Wy 100
，水的分子量是
18，因此这些水相当于：
"
qmin=q2+q3+q4
原因分析：
也就是说以上三个热损失最小时对应的 过量空气系数，为最佳过量空气系数
V y q 2
1）过量空气系数增加，烟气量增大，排烟热损失增大
固体不完全燃烧q 4 气体不完全燃烧q 3
2）过量空气系数减小，固体不完全热损失和气体不完全 热损失增大。
锅炉03燃料燃烧计算与锅炉热平衡.ppt
实际计算中需要知道燃烧产物（常压）的温度 与焓值间的关系；
水蒸汽则需要根据温度和压力来求得焓值； 前人均已经制成表格、图线或程序。
第六节 空气和燃烧产物焓的计算
空气、烟气焓值的定义
相应于1kg收到基燃料的空气（或烟气）， 由温度0℃加热到θ℃所需要的热量，称为空气 的焓或烟气的焓。单位：kJ/kg
锅炉有效利用热指水和蒸汽流经各受热面时 吸收的热量。锅炉有效利用热 Q1为：
1
Q1 B
D gr
i
'' gr
igs
Dzr
i
'' zr
i
' zr
Dzy izy igs D pw i ' igs
第七节 锅炉机组的热平衡计算
锅炉效率
锅炉热效率的确定有两种方法。一种为由锅炉
热效率的定义直接获得，即为锅炉的有效利用热与 锅炉送入热量之比：
Iy
I0H2O= V0H2O
(α-1)I0=(α-1)V0
Ifh
第六节 空气和燃烧产物焓的计算
飞灰热焓值Ifh 烟焓表
I
fh
Aar 100
a fh (c)h
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
I y f (, )
第七节 锅炉机组的热平衡计算
按测试结果计算干烟气量 3-50
第三节 烟气分析
CO的测定方法-不完全燃烧方程式 3-53
完全燃烧时，RO2与O2的关联 3-55
完全燃烧时，RO2的最大值
3-56
第三节 烟气分析
完全燃烧时实际空气过剩系数
3章燃烧计算和热平衡计算
二、空气、烟气焓值的定义
• 相应于1公斤收到基燃料的空气（或烟气）， 由温度0℃加热到θ℃所需要的热量，称为 空气的焓或烟气的焓。
• 单位：kJ/kg，kcal/kg
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。
1.293 dk 22.4 1.293 10 22.4 0.0161Nm3 / Nm3干空气
1000 18
1000 18
理论空气量带入的水蒸气容积为
0.0161V oNm3 / kg
☆对于固体燃料，理论水蒸气容积为上述三部分之和，即
Vo H2O
0.111H
y
0.0124W
y
0.0161V oNm3
（一）理论烟气容积
定义：=1并且燃料完全燃烧 计算：
（1）VRO2 的计算
VRO2
VCO2
VSO2
1.866 ( C y
0.375 S y )Nm3 / kg 100
（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 28 100
0.79V o
第二节 烟气成分及其烟气量的计算
一、烟气成分
⑴当=1并且完全燃烧时，烟气由CO2、SO2、N2和H2O组成， 其容积为
Vy VCO2 VSO2 VN2 VH2 O Nm3 / kg
⑵当>1并且完全燃烧时，烟气由CO2、SO2、O2 、 N2和H2O 组成，其容积为
Vy VCO2 VSO2 VN2 VH2O VO2 Nm3 / k g
锅炉原理习题集讲解
《锅炉原理》课程习题集目录锅炉原理课程习题集 (1)第一部分绪论 (2)第二部分锅炉受热面 (3)第三部分锅炉燃料 (4)第四部分燃料燃烧计算 (5)第五部分锅炉热平衡 (7)第六部分煤粉制备 (11)第七部分燃烧理论基础 (12)第八部分煤粉炉及燃烧设备 (14)第九、十部分尾部受热面的运行问题 (15)第十一、十二部分锅炉受热面布置与炉膛换热 (16)第十三部分对流受热面换热计算 (17)第十四、十五部分 (18)第一部分绪论一．简答与分析题1. 构成锅炉本体的主要设备包括哪些？2．锅炉主要辅助设备包括哪些？3．根据完成的过程不同,锅炉可以分为哪些系统?各系统内完成什么过程?4．锅炉有哪几种分类方法？5．写出SG—1025/ 18.3—540/540—M833型锅炉的负荷与蒸汽参数。
6. 简述燃煤电站锅炉机组的基本工作原理7. 分析降低火力发电厂供煤和提高环保效果的技术措施。
8. 简述将原煤磨制成煤粉再进行燃烧的原因。
9. 简述电站锅炉给水必须经过加热才能送入水冷壁的原因。
10. 再热器中的水蒸气是否过热？说明原因11.简述锅炉按蒸发受热面循环方式的分类12.分析随着锅炉容量增加，锅炉蒸汽压力提高的原因。
二、计算题1.计算1台1025t/h亚临界压力自然循环锅炉的年耗煤量、灰渣排放量。
已知锅炉每年的运行时数为6000h，每小时耗煤量128吨，煤的收到基灰分为Aar=8%。
2.计算一台亚临界压力300MW机组（1025t/h亚临界压力自然循环锅炉）的供电煤耗[每kW·h消耗的标准煤，g/（kW·h）]，并对计算结果进行分析和讨论。
已知，煤的收到基低位发热量Qar，net=21440kJ/kg，煤消耗量125.11吨/h。
3.计算1台600MW机组（1913t/h超临界压力锅炉）的供电煤耗。
已知：煤的收到基低位发热量Qar，net=21981kJ/kg，燃煤消耗量243.12t/h。
燃烧热量和平衡热 练习题
燃烧热量和平衡热练习题燃烧热量和平衡热练题以下是一些有关燃烧热量和平衡热的练题，用于巩固和应用相关概念。
1. 一个化学反应的燃烧热量为-500 kJ/mol。
如果在该反应中，产生了2 mol的产物，燃烧热量是多少？2. 当乙烯燃烧时，产生的燃烧热量为-1300 kJ/mol。
如果在反应中消耗了3 mol的乙烯，燃烧热量是多少？3. 一枚火柴的燃烧热量为-1000 J。
如果将100根火柴同时点燃，总的燃烧热量是多少？4. 过程中吸热和放热的符号有何不同？5. 当1 mol的甲烷完全燃烧时，产生的燃烧热量为-890 kJ。
如果在反应中消耗了2 mol的甲烷，总的燃烧热量是多少？6. 燃烧热量与平衡热之间有何关系？答案:1. 燃烧热量与反应物的摩尔数成正比，所以产生的燃烧热量为-500 kJ/mol * 2 mol = -1000 kJ。
2. 同样地，燃烧热量与消耗的反应物的摩尔数成正比。
所以燃烧热量为-1300 kJ/mol * 3 mol = -3900 kJ。
3. 由于燃烧热量是负值，所以当火柴以制定方式点燃时，每根火柴产生的燃烧热量仍然为-1000 J。
因此，总燃烧热量为-1000 J * 100 = -100,000 J。
4. 吸热和放热的符号相反。
当一个物质吸收热量时，标志为正，当它释放热量时，标志为负。
5. 与前面的练题类似，燃烧热量为-890 kJ/mol * 2 mol = -1780 kJ。
6. 燃烧热量是指化学反应释放或吸收的热量，而平衡热是指保持反应物和产物之间化学平衡所需的热量。
两者之间没有直接的数学关系，但它们在理解和分析化学反应中都起着重要的作用。
希望以上练习题能够帮助您巩固和应用燃烧热量和平衡热的概念。
如有其他问题，请随时提问。
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________________、_______________。
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。
03第三章 燃料燃烧计算和锅炉机组热平衡
22
5. 理论烟气量
V
0 y
Car S ar N ar 0 V 1.866 0.7 0.8 0.79V 100 100 100 H ar M ar 0 11.1 1.24 1.61d kV 1.24Wwh 100 100
0 y
23
完全燃烧实际烟气量
1. 可燃物燃烧生成的CO2、SO2
3. O2的体积：
VO2 0.21( a 1)V
0
24
完全燃烧实际烟气量
3. 水蒸气的体积：理论水蒸汽量和随过量空气代入 的水蒸气量
VH 2 O V
0 H 2O
1.61d k ( a 1)V
0
将以上各式代入： 整理得：
V y VRO2 V N 2 VO2 VH 2O
0 y 0 N2
0 H2O
(c)H2O
实际烟气的焓：实际烟气焓等于理论烟气焓、过量空气焓和 烟气中飞灰焓之和。 飞灰焓：
hy h ( 1)h hfh , kJ / kg
0 y 0 k
Aar h fh fh (c ) h , kJ / kg 100
（cθ ）h：1kg灰在θ ℃时的焓， kJ/kg。
8
硫燃烧消耗的氧气量
S O2 SO2 32 22.4 22.4 3 1kg Nm 32
Sar 22.4 Sar 3 0.7 Nm 32 100 100
9
第二节 燃烧所需空气量
理论空气量V0：1kg燃料完全燃烧时所需的
最少空气量称为理论空气量。 V0 =燃料中各元素完全燃烧所需空气量之和 减去燃料自带的含氧折算量
C a r ,C O 2 2 .4 C a r , C O 1 .8 6 6 , Nm3 12 100 100
锅炉题和答案
第一章：绪论1、计算1台1025t/h 亚临界压力自然循环锅炉的年耗煤量、灰渣排放量。
已知，锅炉每年的运行小时数为6000h ，每小时耗煤128t ，煤的收到基灰分为A ar =8%。
答：解：（1）每年的煤耗量Ba=6000×128=76.8×104×8/100=6.144×104（t/a ）（2）每年的灰渣（飞灰、沉降灰、底渣之和）排放量44hz 876.810 6.14410(/)100100ar aA MB t a ==⨯⨯=⨯ 计算结果分析与讨论：（1）燃煤锅炉是一种煤炭消耗量很大的发电设备。
（2）1台300MW 机组每年排放的灰渣总量达到6.144万t ，应当对电厂燃煤锅炉排放的固体废弃物进行资源化利用，以便降低对环境的污染。
2、分析煤粉炉传热过程热阻的主要构成及提高煤粉炉容量的技术瓶颈。
答：传热系数的倒数2111()()()g m h K δδδαλλλα=++++ 其中，蒸汽或者水侧的对流放热系数α2=2000~4000W/(m2•K)，烟气侧的对流放热系数α1=50~80W/(2m •K)。
导热热阻相对较小，可以忽略不计。
因此锅炉的主要热阻出现在烟气侧。
要提高锅炉的容量，必须设法增加烟气侧的对流换热系数或者受热面面积。
煤粉炉提高容量的技术瓶颈就是烟气侧对流放热系数太小。
3、分析随着锅炉容量增加，锅炉给水温度提高的原因。
答：（1）锅炉的容量越大（即蒸汽流量D 越大），水蒸气的压力就会越高。
根据水的热力学性质，压力越高，水的饱和温度越高。
（2）为了保证水冷壁的系热量主要用于蒸发，而不是用于未饱和水的加热。
进入水冷壁的水的温度与对应压力下的饱和温度之间的差值基本上是常数。
（3）水在省煤器中吸热提高温度基本上是常数。
（4）综合分析（1）、（2），随着锅炉容量增加、水蒸气的压力就会提高。
来自省煤器出口的水与未饱和温度之间的差值等于常数，因此省煤器出口的水温会随着锅炉的容量的提高而提高，有因为水在省煤器中吸热提高温度基本上是常数，所以省煤器的入口水温，即给水温度随着锅炉容量的提高而提高。
锅炉原理燃料燃烧计算
1 α= O2 − 0.5CO 79 1− × 21 100− (RO + O2 + CO) 2
过量空气系数
ROmax 2 α≈ RO2
完全燃烧且不计β 完全燃烧且不计β
21 α≈ 21−O2
推导过程
燃料的燃烧计算
不完全燃烧时的过量空气系数
α =
V V = = 0 V - ∆ Vg V 1 = ∆ Vg V 1 (α − 1)V 1− αV 0
0
10
由式 V O 2 ＝0.21 (α − 1)V ＋ 0.5 V CO ，可得 (α − 1)V ＝
0
V O 2 － 0.5 V CO 0 . 21
固体和液体燃料 N ar 比较小，可忽略不计。
0 N2
则由式
VN2 N ar 0 0 0 0 V ＝0 . 8 ＋ 0 . 79 V ， V N 2 = V N 2 + 0 . 79 (α − 1)V , 得 α V ＝ 100 0 . 79 1 将以上两式代入第一式 ，得 α ＝ 0 . 79 V O 2 − 0.5 V CO 1− 0 . 21V N 2
= V gy + V
1kg C + 1.866 Nm3 O2 → 1.866 Nm3 CO2 1kg C + 0.933 Nm3 O2 → 1.866 Nm3 CO H 2O
Car VCO2 +VCO = 1.866 100
燃料的燃烧计算
不完全燃烧时烟气中氧的体积
V O 2 = 0 . 21 (α − 1)V + 0 . 5 × 1 . 866
燃烧计算的物理模型 kg燃料为计算基础 以1kg燃料为计算基础 所有气体均视为理想气体（22.4Nm3/kmol） /kmol） 所有气体均视为理想气体（22. 假定完全燃烧 略去空气中的稀有成分，认为空气只由N 略去空气中的稀有成分，认为空气只由N2和O2 组成，且二者容积比为79 79： 组成，且二者容积比为79：21
新03 燃料燃烧计算和锅炉机组热平衡 蓝白
" l
g r
" g r " l
s m " ' k y k y k y p y
" s m " g r
' k y
解释以上各式的意义
g r
' k y " k y
l z f
B 与 Bj
燃烧消耗量(kg/s) B
计算燃料消耗量Bj
q4 Bj B(1 ) 100
真正在炉内燃烧掉的
热损失计算方法
不同的热损失界定方法 1973年前苏联1973年锅炉热力计算标准 方法 CE采用的美国机械工程师学会动力试验 规程 日本三菱公司
第九节
锅炉机组热平衡试验
─正平衡法
( 1 0 0 C ) G ( 1 0 0 C ) G f h f h l z l z 1 B A B A a r a r
定义
1 a a l z f h %
G (100 Clz ) alz lz BA ar
afh Gfh (100Cfh ) BA ar
C C f h l z Q 7 8 . 3 Aa (l a ) 4 a r z f h 1 0 0 C 1 0 0 C l z f h
1kg燃料完全燃烧所需氧量：
C H S O 3 ar ar ar ar 1 . 866 5 . 55 0 . 7 0 . 7 , Nm 100 100 100 100 1kg燃料完全燃烧所需理论空气量V0：
0
C H S O 1 ar ar ar ar 3 V ( 1 . 866 5 . 55 0 . 7 0 . 7 ), Nm 0 . 21 100 100 100 100
5.5锅炉习题及复习思考题-s1
5.5锅炉习题及复习思考题-s1锅炉原理复习思考题⼀、绪论1. 什么是锅炉？简述锅炉的任务、锅炉本体和锅炉的安全附件。
（⽣产蒸汽或热⽔的换热设备；锅炉的任务燃料（煤、油、天然⽓等）的化学能转化为热能；锅炉本体由汽锅、炉⼦及安全附件组成，锅炉的安全附件⽔位计、压⼒表、安全阀）2. 以某台锅炉为例说明锅炉的基本⼯作过程（要求说明锅炉的烟风系统、汽⽔系统及上煤出灰系统的⼯艺流程）。
（燃料的燃烧过程、烟⽓向⼯质的传热过程、⽔受热和汽化过程）3. 锅炉的主要特性参数（锅炉容量、额定压⼒、额定温度）4. 熟悉我国锅炉的参数系列（低压、中亚、⾼压、超⾼压、亚临界和超临界）。
5. 锅炉型号的表⽰⽅法，说明下列锅炉型号所表⽰的意义。
1)SG220-9.9/540-H2 2)WG130-3.9-A3)DG65-3.9/450-AW3 4)BG410-13.8/5405)HG670-13.8-540/540-H6 6)SG1025-16.8-540/540-ASHL10-1.3-AII的含义：SH：双锅筒横置式，L：链条炉排锅炉，10：额定蒸发量为10t/h，1.3:额定压⼒为1.3MPa饱和蒸汽，AⅡ:燃⽤Ⅱ类烟煤。
DHL10-1.3-AII型锅炉型号中各部分的含义：DH：单锅筒横置式、L：链条炉、10：额定蒸发量10t/h、1.3：额定⼯作压⼒1.3MPa、AII：⼆类烟煤。
6. 锅炉的压⼒是如何保持的，有⼈说是烧⽕烧出来，对否？为什么？7. 说明锅炉汽⽔系统中各部件中，那个部件压⼒最⾼？那个部件压⼒最低？部件最低的压⼒应是多少（不必指明压⼒的具体数值）？8. 锅炉的分类（烟管锅炉、⽔管锅炉、烟⽔管锅炉、废热锅炉），锅炉按燃烧⽅式是怎样分类的？（层然炉、室燃炉、流化床炉）按⽔循环原理是怎样分类的？（⾃然循环、强制循环、直流、复合循环和低倍率循环）9. 为什么⾼参数⼤容量锅炉⼀般不布置锅炉管束？10.锅炉的安全性和经济性指标？（经济性：锅炉效率、锅炉耗电率和钢材耗⽤率；安全性：连续运⾏⼩时数、事故率、可⽤率、利⽤率、额定容量利⽤率）⼆、锅炉燃料1. 煤的元素分析成分有哪⼏种？哪些是有利成分？哪些是不利成分？（C 、H 、O 、N 、S 、M 、A ）2. 煤中硫以哪⼏种形式存在？哪种硫为可燃硫？哪种硫划归为灰分？（有机硫、⽆机硫（硫铁矿硫和硫酸盐硫）3. 煤的⼯业分析成分有哪些？固定碳、焦炭和煤的含碳量是否是⼀回事？若不是,三者有何区别？（挥发分、固定碳、灰分和⽔分）4. 写出折算硫分、折算灰分、折算⽔分的表达式。
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
动力工程系
华北电力大学
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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华北电力大学
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
锅炉原理(第三章)
Nm3 /
Vgy =
1.866 Car 0.375Sar RO 2 CO
Nm3 / kg
3.5 燃烧方程式
不完全燃烧干烟气体积
Vgy VRO2 79 VCO VO2 V VO2 0.5VCO 21
0 N2
Nm3 /kg
不完全燃烧方程式：
21=RO 2 +0.605CO+O 2 RO 2 CO
max
RO
21 2= 1+
3.6 运行中过量空气系数的确定
运行中
0.79 VO 0.5VCO 2 1 0.21VN2
1
79 O 2 0.5CO 1 21N 2
1
运行中，不完全燃烧的过量空气系数
79 O2 0.5CO 1 21 100- RO2 O2 CO
VCO VCO2 1.866Car,CO 1.866Car,CO2 1.866Car + = Nm3 /kg 100 100 100
(2) 不完全燃烧时烟气中的氧体积
VO2 0.5
VN2
1.866Car,CO 100
0 N2
+0.21 1V 0
Nm3 /kg
Nm3 /kg
0.79 V + VO2 0.5VCO 0.21
pRO2 rRO2 p pH2O rH2O p
kg/kg kg/kg
p——烟气总压力，MPa；一般取 p=0.098 MPa
Aar my =1 1.306V 0 100
afh——飞灰占总灰分的质量份额，一般取 0.9~0.95 my ——1kg燃料燃烧得到的烟气质量， kg/kg 1.306αV0 ——1kg燃料燃烧所需空气及所含水分转入烟气的质量，kg/kg
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。
燃烧与热平衡
燃烧与热平衡1. 发生燃烧必须同时具备的三个条件是 化剂）和（着火热源）。
2. 炉内燃烧后剩余空气量通常用（示，我厂#1、2炉其设计值约为（1.2 ）。
3. 煤粉从进入炉内到燃烬大致可分为（ 段 ），（燃烧阶段）和（燃烬阶段4. 锅炉各项损失中，最大的热损失是（法的准确性（较高）6. 挥发分低的煤，着火温度（高），达到着火温度所需的热量（多）。
7. 燃用挥发分低的煤，一次风率可（小些），一次风温可（高 些）°&直流喷燃器喷出气流的扩散角较（ 小 ），射程（长）9. 水冷壁结焦时，自然循环炉可能影响（水循环），大面积结焦时，将使锅炉（出力）和（效率）明显下降。
10. 排烟容积增加，排烟损失（ 增大），排烟温度升高， 排烟损失（增大）°11.（ q 3 ）和（q 4 ）表示化学不完全燃烧损失和机械不完全 燃烧热损失。
12.理论空气量是指（1kg 燃料完全燃烧且没有氧剩余）所需的空气量。
13.过量空气系数是指 （实际空气量与理论空气量的比值)°14.煤粉炉按排渣方式分为两种型式，则（固态排渣炉 ）和 （液态排渣炉 )°15.当受热面结焦时， 受热面内的工质吸热（减少），以致烟温（升高）。
一、填空题： 锅炉燃烧的热损失是（化学不完全燃烧）热损失。
5.火电厂在计算锅炉效率时常采用（ 反平衡法），这种方（可燃物质）、（氧过量空气系数）来表 着火前的准备阶）°16.动力燃烧区主要取决于（化学反应动力因素）。
扩散燃烧区主要取决于（氧的扩散速度）。
17.AA层辅助风的作用是提供下层煤粉燃烧的氧气，（防止煤粉离析）和（防止火焰下冲）。
18.增大一次风量，煤粉气流的着火热（增大），着火（推迟）。
19.水冷壁结焦，会导致炉膛出口温度（升高），过热汽温（升高）。
20.（氧量不足。
，容易形成还原性气氛，引起（结焦）。
21.容积热强度（大。
，炉膛温度（咼），容易引起结焦。
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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α
5、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________________、_______________。
两式的使
用条件是________________________________。
三、判断改错题：
1、实际空气量就是燃料完全燃烧实际需要的空气量。
（）
2、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、O2是逐渐减
少的。
（）
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α和漏风总量是逐
渐增大的。
（）
4、、煤种不同而理论空气量是相同的。
（）
5、固态排渣煤粉炉燃烧室出口的飞灰浓度大于空气预热器前的飞灰浓度。
（）
6、烟气成分分析中，RO2、O2、CO等分别表示这些气体的容积占全烟气容积的百
分数。
（）
四、计算题：
1、已知煤的分析数据如下：
C ar=56.83% H ar＝4.08％O ar＝9.63％N ar=0.73% S ar＝0.63％A ar＝19.12％
M ar =8.98% V daf =34.28% Q net，ar=22263kJ/kg
试计算：
（1）此种煤完全燃烧时的理论空气量V0；
（2）在固态排渣煤粉炉中燃烧时的实际空气量V k；（α=1.2）
（3）完全燃烧时的烟气体积V y 、V gy 、V H2O；
（4）完全燃烧时形成的烟气在1000℃时的焓。
2、某锅炉燃煤的特性系数β＝0.11，理论空气量V0＝7.1Nm3/kg。
运行中测知省煤
器前后的RO2值分别为14.3%及14%。
求该省煤器处的漏风系数及漏风量。
3、已知：某燃料每千克完全燃烧后，形成的烟气体积V y=6.5Nm3/kg，其中：
V H2O=0.5Nm3/kg，V RO2=0.9Nm3/kg，V O2=0.24Nm3/kg
求：完全燃烧时过量空气系数α（不能用近似公式）及三原子气体的容积份额。
4、已知锅炉每小时燃煤20 t/h，燃料成分如下：
C ar=49.625% H ar＝5.0％O ar＝10％N ar=1.375% S ar＝1.0％A ar＝20％
M ar=13%
锅炉在完全燃烧情况下，如果测得炉子出口处R O2L=15%，而排烟处RO2py=12.5%，试求每小时漏入烟道的空气量。
第三章燃料燃烧计算与锅炉机组热平衡（2）
一、名词解释：
1、最佳过量空气系数
2、排烟热损失
3、机械不完全燃烧热损失
4、化学不完全燃烧热损失
5、正平衡效率
6、反平衡效率
7、燃烧效率
8、锅炉的输入热量
9、锅炉计算燃料消耗量
10、锅炉有效利用热量
11、锅炉热损失
二、填空题：
1、在室燃炉各项热损失中，最大一项热损失是______________，其值约为________。
2、对于固态排渣煤粉炉，不完全燃烧热损失是指_____________________。
3、最佳过量空气系数是指_______________________时所对应的过量空气系数。
4、现代大型电站锅炉输入热量中最大一项是________________________。
5、电站锅炉有效利用热量中最大一项是____________________________。
6、锅炉容量越大，其散热损失_______。
7、燃气炉、燃油炉、煤粉炉三种锅炉，一般________炉的q3最大。
8、燃煤锅炉如果没有用外界热量加热燃料时，只有当固体燃料的水分___________
时才考虑计算燃料的物理显热。
9、对于固态排渣煤粉炉，只有当_______________时才考虑计算q6，计算时灰渣的
温度取_________。
10、锅炉的有效利用热量一般包括______________、______________、______________
和______________吸收的热量。
三、问答题：
1、写出锅炉热平衡方程式的两种表达式，并说明式中各项名称。
2、提高锅炉热效率时，为什么不能把排烟温度降得很低？
3、现代电站锅炉常用什么方法求热效率，为什么？
4、说明影响排烟热损失的主要因素及降低排烟热损失的措施有哪些？
5、说明影响机械不完全燃烧热损失q4的主要因素及降低q4的措施有哪些？
6、锅炉燃料消耗量和计算燃料消耗量有何不同？各在什么情况下使用？
四、计算题：
1、已知：某锅炉额定蒸发量D=410t/h，过热蒸汽的出口焓h gq〃=3475kJ/kg，进入
锅炉的给水焓h gs=963kJ/kg，锅炉排污率为2％，汽包内炉水焓h ls=1340kJ/kg，各项热损失之和Σq=9.5%，其中q4=1.5%，燃料低位发热量Q net，ar=20935kJ/kg 求：锅炉的计算燃煤量和标准燃煤量。
2、已知：某锅炉运行时测得如下数据：
q2=5% q3=0.5% q4=1.5% q5=0.5% q6=0 h gq〃=3475kJ/kg h gs=921kJ/kg B=36.27t/h 燃料低位发热量Q net，ar =16747kJ/kg。
求：该锅炉的蒸汽量。