锅炉原理课件3章

2．计算公式
Q4hz
Qhz
RhzGhz 100B
（kJ/kg）
Q4lm
Qlm
RlmGlm 100B
（kJ/kg）
Q4fh
Qfh
R fhG fh 100B
（kJ/kg）
（kJ/kg） Q4
Q4hz
Q4lm
Q4fh
32700 100B (Ghz Rhz
Glm Rlm
G fhR fh )
q4
第三章
一、气体不完全燃烧热损失的形成 q3是由于部分CO、H2、CH4等可燃气体未燃烧放热就随烟气排出所造
成的。 二、影响因素 1．炉子结构的影响
炉膛高度不够或炉膛体积太小，烟气流程过短，使烟气中一些可燃气 体未能燃尽而离开炉子，增大q3损失。当炉内水冷壁布置过多时，会使炉 膛温度过低，不利于燃烧反应，也会增大q3损失。 2．燃料特性的影响
气时考虑
Qwl
(
I
0 rk
Il0k )
一般情况下： Qr Qdyw
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第三章
§3.1 锅炉热平衡及锅炉热效率
二、锅炉热效率
1．锅炉正平衡热效率
gl
Q1 Qr
100%
1）锅炉有效利用热量Q1
Q1
Qgl B
kJ/kg
2）锅炉每小时有效利用热量Qgl Qgl D 103 (iq igs ) Dps 103 (i ps igs ) kJ/h
燃烧都有影响。如炉排的通风孔隙较大又燃用细末多的燃料时，漏煤损失 就会有较大的增加。煤粉炉炉膛的高低、燃烧器布置的位置等也对燃烧有 影响。如炉膛尺寸过小，烟气在炉内的流程及停留时间过短，燃料来不及 燃尽而被烟气带走，使飞灰损失增大。 4．锅炉运行工况对q4的影响
运行时锅炉负荷增加，相应地穿过燃料层和炉膛的气流速度迅速增加， 以致飞灰损失也加大。此外，层燃炉运行时的煤层厚度、链条炉炉排速度以 及风量分配，煤粉炉运行时的煤粉细度及配风操作等对q4也有影响。过量空 气系数对q4也有影响，如 l"太低，q4会增加，而随 l"稍增，则q4会有所降低 。
第三章
§3.3 气体不完全燃烧热损失q3
三、气体不完全燃烧热损失的测定及计算 1．测定
用烟气分析方法测出VCO、VH2、VCH4 （Nm3/kg燃料）
2．计算公式
Q3
(12640VCO
10800VH 2
35820VCH4
)(1 q4 ) 100
Vgy
(126.4CO
108H 2
358.2CH4 )(1
Glm
100 Rlm 100
G
fh
100 R 100
fh
上式两边分别乘以
100 BA y
1 Ghz (100 Rhz ) Glm (100 Rlm ) G fh (100 R fh )
BA y
BA y
BA y
令：
ahz
Ghz (100 BA y
Rhz )
,
alm
Glm (100 BA y
Q5——锅炉散热损失，kJ/kg； Q6——灰渣物理热损失及其他热损失，kJ/kg。
如果在等式(3-la)两边分别除以Qr，则锅炉热平衡就以带入
热量的百分数来表示，即：q1+q2+q3+q4+q5+q6=100%
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第三章
§3.1 锅炉热平衡及锅炉热效率
Q4 Qr
100
q4hz
q4lm
q4fh
%
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第三章
§3.2 固体不完全燃烧热损失
3．灰平衡方程
热平衡试验中，飞灰量很难准确测定，一般通过灰平衡方法解决
灰平衡：进入炉内燃料的总灰量应等于灰渣、漏煤及飞灰之和
BA y 100
Ghz
100 Rhz 100
Rlm )
a fh
G fh (100 BA y
R fh )
则：灰平衡方程为 ：
ahz alm a fh 1
a fh 1 ahz alm
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第三章
§3.2 固体不完全燃烧热损失
G fh
a fh BA y 100 R fh
Ghz
ahz BA y 100 Rhz
Q1
Q2 Q6
Q1——锅炉有效利用热量，kJ/kg；
Q3
Q4
Q2——排出烟气带走的热量，称为锅炉排烟热损失，kJ/kg
Q3——未燃完可燃气体所带走的热量，称为气体不完全燃烧热损
失（化学不完全燃烧热损失），kJ/kg；
Q4——未燃完的固体燃料所带走的热量，称为固体不完全燃烧热 损失（机械不完全燃烧热损失），kJ/kg；
q4 ) 100
q3
Q3 Qr
100
%
式中：Vgy
1.866(C y RO2
0.375S CO
y
) ，Nm3/kg燃料
(1 q4 ) ：是考虑固体不完全燃烧的修正；
100
CO、H2、CH4 ：干烟气中CO、H2、CH4的容积百分数， 由热平衡试验通过烟气分析仪测得。
锅炉与锅炉房设备.ppt, 02/2失相对要大一些。
3．燃烧方式的影响 炉子的过量空气系数、二次风的引入和分布以及炉内气流的混合与
扰动等都影响q3的大小。a取得过小，可燃物不能充分燃烧；a取得过大， 炉膛温度降低；层燃炉燃料层过厚；当负荷增加时……
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29300N zb
100%
式中
——自用汽和自用电能消耗所相当的锅炉效率降低值;
r--汽化潜热，kJ/kg
Dz——自用汽消耗量，t/h；W--蒸汽湿度 Nz——自用电耗量，kWh/h;
工业锅炉1 ~ 5% 电站锅炉 1%
b——生产每度电的标准煤，kg/kWh，取0.407 kg/kWh
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（1((）热12))饱平只同和衡进时蒸试行进汽验正行焓在平正：精衡 、i度试 反q 上验 平i， 衡有 1r要 实一W00求 验定应 时要进 ，求rW行 两：---汽两 种-蒸化次 方汽潜测 法湿热试测度，偏试k差偏J/在差k电工g站应4业%锅锅在以炉炉5内1%~以1%5% 内
(3)只以反Qg平l 衡G法1进03 (行i2 测 i1定) 时kJ，/h 两次测试偏差应在6%以内
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§3.1 锅炉热平衡及锅炉热效率
第三章
一、锅炉热平衡
1．锅炉热平衡方程式 锅炉热平衡是以1kg固体燃料或液体燃料(气体燃料以1Nm3)
为单位组成的热量平衡。1kg燃料带入炉内的热量及锅炉有效利用 热量和损失热量之间的关系可参考下图。
锅炉热平衡的公式可写为：
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第三章
§3.2 固体不完全燃烧热损失
三、固体不完全燃烧热损失的测定和计算
1．测定数据 在锅炉正常运行工况下，定时收集：Ghz、G fh、Glm（kg/h）
取样分析：(1) 可燃物百分数：Rhz、Rlm、Rfh (%)；
(2) 可燃物的发热量：Qhz Qlm Q fh 32700（kJ/kg）
§3.3 气体不完全燃烧热损失q3
第三章
由于实际运行中，烟气中H2、CH4的含量极少，可忽略 不计，计算简化：
Q3
126.4COVgy
(1
q4 100
)
235.9
C
y 0.375S RO2 CO
y
CO (1 q4 ) 100
q3
Q3 Qr
100%
235.9 Qr
C y 0.375S y RO2 CO
§3.2 固体不完全燃烧热损失
第三章
2．燃烧方式对q4的影响： 不同燃烧方式的q4数值差别很大，如机械或风力抛煤机炉的飞灰损失就
较链条炉大。煤粉炉没有漏煤损失，但它的飞灰损失却比层燃炉大得多。沸 腾炉在燃用石煤或煤矸石时，飞灰损失将更大。
3．炉子结构对q4的影响 层燃炉的炉拱，二次风以及炉排的大小，长短和通风孔隙的大小等对
gl
D 103 (iq
igs ) Dps
BQ
y dw
103 (i ps
igs )
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第三章
§3.1 锅炉热平衡及锅炉热效率
2．锅炉反平衡热效率
gl
Q1 Qr
100%
q1
100
(q2
q3
q4
q5
q6
)
%
锅炉正平衡只能求得锅炉的热效率，不能据此研究和分析影 响锅炉热效率的种种因素，以寻求提高热效率的途径。而反平衡 则 型是锅12））依对炉锅锅据小，炉炉对型由有每各锅于效小种炉不利 时热而易用 有损言准热 效失，确量 利的一测用Q测般定g热l定以燃量来正料iQ计平消gl算衡耗Q其1为量锅主，Q炉Bg，其l 热反锅效k平炉J率/衡热k。g为平辅衡主。要对靠于反大 平衡求得。Qgl D 103 (iq igs ) Dps 103 (i ps igs ) kJ/h
（（21））热饱水和锅蒸炉汽每焓小：时iq 有i效 1利rW00用热rW量---汽Q-蒸g化l 汽潜湿热度，kJ/k电工g站业锅锅炉炉1~1%5% Qgl G 103 (i2 i1 ) kJ/h
式中 igs，ips——锅炉给水和排污水焓， kJ/kg；
i ——干饱和蒸汽的焓，kJ/kg；
i1，i2——锅炉进、出热水的焓，kJ/kg； 所以，
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§3.1 锅炉热平衡及锅炉热效率
第三章
3．锅炉的毛效率及净效率
锅炉的毛效率 gl ——通常所指的锅炉效率都是毛效率
锅炉的净效率 耗后的效率。
j
——是在毛效率基础上扣除锅炉自用汽和电能消
j gl
Dz (iq
igs ) 103 BQdyw
裹，难以燃尽，灰渣损失大。 当燃用挥发物低而焦结性强的煤时，燃烧过程主要集中在炉排上
，燃烧层温度高，较易形成熔渣，阻碍通风，既加重锅炉拨火的工作 量，又增加灰渣损失。
当燃用水分低，焦结性弱而细末又多的煤时，特别是在提高燃烧 强度而增强通风的情况下，飞灰损失就增加。
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Qr Q1 Q2 Q3 Q4 Q5 Q6 kJ／kg
Q5
Qr
Q1
Q2
Q6
Q3
Q4
(3-la)
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§3.1 锅炉热平衡及锅炉热效率
第三章
Qr Q1 Q2 Q3 Q4 Q5 Q6 kJ／kg
(3-la) Q5
Qr Qr——每公斤燃料带入锅炉的热量，kJ/kg；
§3.2 固体不完全燃烧热损失
第三章
一、形成
灰渣损失 Q4hz ：未参与燃烧或未燃尽的碳粒与灰渣一同落入灰斗 所造成的损失。
漏煤损失 Q4lm ：部分燃料经炉排落入灰坑造成的损失。对于煤粉 炉，则 Q4lm 0
飞灰损失 Q4fh ：未燃尽的碳粒随烟气带走所造成的损失
二、影响因素
1．燃料特性对q4的影响 当燃用灰分含量高和灰分熔点低的煤时，它的固态可燃物被灰包
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，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
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§3.1 锅炉热平衡及锅炉热效率
第三章
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。
Glm
alm BA y 100 Rlm
Q4
32700A y 100
( ahz Rhz 100 Rhz
alm Rlm 100 Rlm
a fh R fh ) 100 R fh
q4
Q4 Qr
100
%
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§3.3 气体不完全燃烧热损失q3
2．燃料带入锅炉的热量Qr
它由以下几个部分组成：
Qr Qdyw ir Qzq Qwl
1）燃料的物理显热ir
ir Cartr
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
Qzq Gzq (izq 2500)
式中 2500——喷入锅炉的蒸汽饱和焓近似值，kJ/kg
3）外来热量Qwl——当用锅炉范围以外的废气、废热等来预热空