第三章 锅炉机组热平衡分析

➢ （2）实际燃料消耗量B；
➢ （3）计算燃料消耗量Bj； ➢ （4）锅炉的保热系数φ。
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2．q6计算式
q6
Aarlz chh
Qr
%
3．影响q6的主要因素
➢ 1）排渣量：固态<液态
➢ 2）排渣温度：液态>>固态
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第四节 锅炉效率及燃料消耗量计算
一、锅炉效率的计算方法
➢ 1．正平衡法 η=Q1/Qr×100 %
➢ 2．反平衡法（常用） η=100－(q2＋q3＋q4＋q5＋q6) %
好，炉内停留时间长
➢ 5）运行工况负荷↑→煤粉来不及烧透→q4↑，负荷↓→炉温↓→q4↑
6．q4选用
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二、化学不完全燃烧热损失（q3）
1．产生原因：烟气中含有可燃气体（CO、H2、CH4…）
2．q3计算式
q3
236
Car
0.375 Sar Qr
CO RO2 CO
2锅 的 q．6=炉各0D.的项0G7总损6%7有失0。/1效分计3.利别7算-5用为：型热：锅量q炉2=Q，6g.l6=燃31%煤.89，的4×q低31=位009.发k5%J热/h，，量q经Q4=a计1r,n.5e算t%,p和=，2分0q05析3=60后..528得9k%J到/，k锅g，炉
➢ （1）锅炉效率η；
• 2）D： D↓→q5↑
• 3）水冷壁和炉墙结构：严密紧凑，保温良好
• 4）周围空气温度：温度高且流动缓慢
（二）保热系数 ➢ 1．定义 φ=受热面传给工质的热量/烟气放热量
➢ 2．φ表达式
1 q5 q5
➢ 3．散热系数：1－φ
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五、灰渣物理热损失（q6）
1．产生原因：炉渣排出炉外
3．灰平衡
炉内燃料总灰量=飞灰灰量+灰渣灰量
4．飞灰份额、炉渣份额 5．影响q4的主要因素
➢ 1）燃烧方式：层燃炉、沸腾炉>煤粉炉>旋风炉
q4
32866Aar Qr
fhC fh 100 C fh
lzClz 100 Clz
➢ 2）燃料性质：A、M↑，V↓，dp↑→q4↑ ➢ 3）α：α↓→q4↑ ➢ 4）炉膛结构结构合理（适当高度、空间），燃烧器结构性能好、布置适当，配风合理，气粉混合
电厂锅炉原理及设备
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第三章 锅炉机组热平衡
第一节 锅炉热平衡 第二节 锅炉输入热量和有效利用热量 第三节 锅炉的各项热损失 第四节 锅炉效率及燃料消耗量计算 第五节 锅炉热平衡试验方法
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第一节 锅炉热平衡
概念
➢ 1．锅炉热平衡伴随燃料送入锅炉的热量=有效利用热量+各项热损失 ➢ 2．锅炉热平衡方程式
一、锅炉输入热量
1．平衡方程 Qr=Qar,net,p+ir+Qwh+Qwr
➢ 1）燃料收到基低位发热量 ➢ 2）燃料物理显热
• （1）外来热源加热燃料 • （2）开式系统干燥燃料 • （3）Mar≥Qar,net/630→tr=20℃
➢ 3）外来热源（汽轮机抽气）加热空气带入的热量 ➢ 4）蒸汽雾化燃油带入的热量
100
q4
%
3．影响q3的主要因素
➢ 1）α：α↑→炉温↓→q3↑；α↓→O2↓→q3↑
➢ 2）V：V↑→q3↑
➢ 3）炉膛温度：T↓→燃烧速度慢→q3↑
➢ 4）炉内空气动力工况：结构、燃烧器布置不合理，炉膛内有死角，燃料炉内 停留时间过短→q3↑
4．q3选用
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三、排烟损失（q2）
1．产生原因：排烟温度高于外界空气温度
2．q2计算式
q2
hpy
pyhl0k
Qr
100 q4
%
3．影响q2的主要因素
➢ 1）hpy：排烟容积、排烟温度↑→q2↑
• （1）排烟温度（110~160℃） 排烟T↓ →尾部受热面A↑→金属耗量、流动阻力↑ →低温腐蚀
• （2）排烟容积：α（最佳）、漏风量
Qr=Q1+Q2+Q3+Q4+Q5+Q6 100%= q1+q2+q3+q4+q5+q6 % ➢ 3．锅炉热平衡关系图
意义
明确有效利用热、热损失的数量→发生热损失的方面、大小→判 断锅炉设计和运行水平→寻求提高经济性的途径
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第二节 锅炉输入热量和有效利用热量
二、锅炉燃料消耗量
➢ 1．实际燃料消耗量B —— 燃料输送Leabharlann Baidu统、制粉系统计算时用
➢ 2．计算燃料消耗量Bj —— 确定空气量及烟气容积时用
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B Q 100
Qr
Bj
B1 q4 100
计算题
1．已知锅炉蒸发量为670t/h，生产1kg蒸汽耗热量为2780kJ/kg。锅炉 燃 η=用90山.9%西。潞试安求贫锅煤炉，每其小发时热燃量料为耗Qa量r,neBt,；p=2若28机18械k不J/k完g，全锅燃炉烧效损率失 q4=2%，求计算燃料消耗量Bj。
2．Qr=Qar,net,p
➢ 1）燃煤、空气未利用外部热源预热 ➢ 2）燃煤水分Mar<Qar,net/630
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二、锅炉有效利用热量
Q1
Q B
Dgr (hg"r hgs ) Dzr (hz"r hz'r ) D pw (hpw hgs ) B
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第三节 锅炉的各项热损失
一、机械不完全燃烧热损失（q4） 二、化学不完全燃烧热损失（q3） 三、排烟损失（q2） 四、散热损失（q5） 五、灰渣物理热损失（q6）
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一、机械不完全燃烧热损失（q4）
1．产生原因：灰中含有未燃尽的碳
2．总机械不完全燃烧热损失 q4=qfh4+qlz4
➢ 2）受热面积灰、结渣
➢ 3）炉膛及烟道漏风
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四、散热损失（q5）
(一）散热损失
➢ 1．产生原因：本体温度高于外界空气温度
➢ 2．De与qe5关系曲线 ➢ 3．D工况下q5计算式 ➢ 4．影响q5的主要因素
q5
q5e
De D
%
• 1）De：De↑→单位燃料消耗量的锅炉外表面积↓→q5↓