鍋爐效率計算課件

1、第七節(jié)第七節(jié) 鍋爐反平衡求熱效率及各項熱損失鍋爐反平衡求熱效率及各項熱損失 反平衡求效率法：通過測定鍋爐的各項反平衡求效率法：通過測定鍋爐的各項熱損失，從而計算出鍋爐熱效率的方法。計熱損失，從而計算出鍋爐熱效率的方法。計算公式如下：算公式如下： 一、鍋爐的各項熱損失一、鍋爐的各項熱損失 65)-(3 % )(100 654321qqqqqq （二）化學不完全燃燒熱損失（二）化學不完全燃燒熱損失 1.化學不完全燃燒熱損失的計算化學不完全燃燒熱損失的計算 對于燃煤鍋爐，煙氣中對于燃煤鍋爐，煙氣中H2、CH4等可燃氣體的含等可燃氣體的含量極少，可以認為煙氣中的可燃氣體只是量極少，可以認為煙氣中的可燃

2、氣體只是CO。其計。其計算公式為：算公式為： 積進行修正。對煙氣中一氧化碳的容燃燒及生成煙氣，故應燃料有一部分沒有參與的存在，進入爐膛的考慮到的；一氧化碳容積發(fā)熱量，式中 11001 /12640 70)-(3 % -100375. 0236 )1001)(12640( 4434243kgqqNmkJqCOROQCOSCqCOQVqrararrgy 在進行鍋爐設計時，在進行鍋爐設計時，q3可按經驗數(shù)據可按經驗數(shù)據選用。一般，固態(tài)排渣煤粉爐，選用。一般，固態(tài)排渣煤粉爐，q3=0%。 2.2.影響化學不完全燃燒熱損失的因素影響化學不完全燃燒熱損失的因素及分析及分析 對于煤粉爐，對于煤粉爐，q3一般

3、不超過一般不超過0.5%0.5%。 影響化學不完全燃燒熱損失的主要因影響化學不完全燃燒熱損失的主要因素有爐內過量空氣系數(shù)、燃料的揮發(fā)分、素有爐內過量空氣系數(shù)、燃料的揮發(fā)分、爐膛溫度、燃料與空氣混合情況和爐膛結爐膛溫度、燃料與空氣混合情況和爐膛結構等。構等。 1 1）爐內過量空氣系數(shù)的影響）爐內過量空氣系數(shù)的影響 當爐內過量空氣系數(shù)較小時，由于當爐內過量空氣系數(shù)較小時，由于氧氣供應不足，使氧氣供應不足，使q3增大；增大；爐內過量空爐內過量空氣系數(shù)過大，使爐膛溫度降低，一氧化氣系數(shù)過大，使爐膛溫度降低，一氧化碳燃燒不充分，碳燃燒不充分，q3也會增大。因此，也會增大。因此，爐爐內過量空氣系數(shù)應該適當

4、。內過量空氣系數(shù)應該適當。 2 2）燃料揮發(fā)分的影響）燃料揮發(fā)分的影響 揮發(fā)分較大的燃料在爐內燃燒時，揮發(fā)分較大的燃料在爐內燃燒時，可燃氣體增多，如果與空氣的混合不充可燃氣體增多，如果與空氣的混合不充分，爐膛溫度降低，會使分，爐膛溫度降低，會使q3增大。增大。 3）爐膛溫度的影響）爐膛溫度的影響 爐膛溫度降低會影響爐膛溫度降低會影響CO的著火與燃的著火與燃燒，使燒，使q3增大。增大。（三）排煙熱損失（三）排煙熱損失 1.1.排煙熱損失的計算排煙熱損失的計算 出。果與測定的煙氣溫度求可以通過煙氣分析的結和為：從上式可得排煙熱損失。氣溫度一般取理論冷空氣的焓，冷空的過量空氣系數(shù)；分別是排煙焓和排煙

5、處、式中來計算，即可由排煙焓與冷空氣焓排煙損失的熱量pypyrolkpypyrolkpypyolkpypyhqQhhQQqqChhqhhQQ 71)-(3 % 100%100 3020 kJ/kg 1001 4222422 2.影響排煙熱損失的因素及分析影響排煙熱損失的因素及分析 在煤粉爐的五項熱損失中，排煙熱在煤粉爐的五項熱損失中，排煙熱損失是最大的一項，大約損失是最大的一項，大約48%。 影響排煙熱損失的主要因素是排煙影響排煙熱損失的主要因素是排煙容積和排煙溫度。容積和排煙溫度。 1）排煙容積的影響）排煙容積的影響 對于一定的燃料，排煙容積取決于對于一定的燃料，排煙容積取決于爐內過量空氣系

6、數(shù)及漏風系數(shù)。爐內過量空氣系數(shù)及漏風系數(shù)。 爐內過量空氣系數(shù)增大，會使爐爐內過量空氣系數(shù)增大，會使爐膛出口的煙氣容積增加，在漏風系數(shù)不膛出口的煙氣容積增加，在漏風系數(shù)不變時，排煙容積會增大，使排煙熱損失變時，排煙容積會增大，使排煙熱損失增加。增加。 根據關系式根據關系式 可知，可知，當爐膛出口過量空氣系數(shù)不變時，隨著當爐膛出口過量空氣系數(shù)不變時，隨著沿煙氣流程漏風系數(shù)的增大，最終排煙沿煙氣流程漏風系數(shù)的增大，最終排煙處的過量空氣系數(shù)增加，使排煙熱損失處的過量空氣系數(shù)增加，使排煙熱損失增大。增大。 lpy 2）最佳過量空氣系）最佳過量空氣系數(shù)數(shù) 根據前面對根據前面對q2、q3、q4三項熱損失影響

7、因素的三項熱損失影響因素的分析，爐膛出口過量空氣分析，爐膛出口過量空氣系數(shù)對它們都產生影響，系數(shù)對它們都產生影響，實際上決定了鍋爐熱效率實際上決定了鍋爐熱效率的大小。因此定義的大小。因此定義“最佳最佳過量空氣系數(shù)過量空氣系數(shù)”，即對應，即對應于于q2、q3、q4之和為最小之和為最小的爐膛出口過量空氣系數(shù)的爐膛出口過量空氣系數(shù)（如圖（如圖3-4所示）。所示）。 最佳過量空氣系數(shù)最佳過量空氣系數(shù)與燃料種類、與燃料種類、燃燒方式和燃燒設備的結構完善程燃燒方式和燃燒設備的結構完善程度等因素有關，可通過度等因素有關，可通過燃燒調整試燃燒調整試驗驗確定。確定。 3 3）排煙溫度的影響）排煙溫度的影響 排煙

8、溫度升高使排煙焓增大，排排煙溫度升高使排煙焓增大，排煙熱損失相應增加。一般排煙溫度每煙熱損失相應增加。一般排煙溫度每升高升高1515 2020，排煙熱損失約增加一個，排煙熱損失約增加一個百分點。百分點。 排煙溫度的選取涉及燃料、金屬價排煙溫度的選取涉及燃料、金屬價格、低溫腐蝕以及引風機電耗，必須格、低溫腐蝕以及引風機電耗，必須通過通過技術經濟技術經濟比較確定。比較確定。 通常排煙溫度在通常排煙溫度在110 110 160 160。 4 4）鍋爐運行的影響）鍋爐運行的影響 受熱面潔凈程度受熱面潔凈程度 當受熱面出現(xiàn)結渣、積灰和沾當受熱面出現(xiàn)結渣、積灰和沾污時，傳熱熱阻大增，使傳熱減弱，污時，傳熱

9、熱阻大增，使傳熱減弱，排煙溫度上升，排煙熱損失增大。排煙溫度上升，排煙熱損失增大。 受熱面管內結垢受熱面管內結垢 爐膛及煙道漏風爐膛及煙道漏風 如上所述，運行中及時吹灰、如上所述，運行中及時吹灰、防止結渣、減少漏風等，可以降低防止結渣、減少漏風等，可以降低排煙熱損失。排煙熱損失。 72)-(3 % 53 1. 5555DDqqqqDeeee可按下式計算：運行時，散熱損失當鍋爐在非額定容量下所示。的關系曲線如圖與散熱損失來確定。鍋爐額定容量驗數(shù)據繪制的關系曲線由大量經定非常困難，一般通過散熱損失通過試驗來測散熱損失的計算（四）散熱損失 2.2.影響散熱損失的因素及分析影響散熱損失的因素及分析 影

10、響散熱損失的主要因素有鍋影響散熱損失的主要因素有鍋爐額定蒸發(fā)量（即鍋爐容量）、鍋爐爐額定蒸發(fā)量（即鍋爐容量）、鍋爐實際蒸發(fā)量（即鍋爐負荷）、外表面實際蒸發(fā)量（即鍋爐負荷）、外表面積、水冷壁和爐墻結構、管道保溫以積、水冷壁和爐墻結構、管道保溫以及環(huán)境情況等。及環(huán)境情況等。 對于容量較大的鍋爐，散熱損對于容量較大的鍋爐，散熱損失一般小于失一般小于0.5%0.5%。 散熱損失的兩個特點：散熱損失的兩個特點： 額定蒸發(fā)量越大，散熱損失的百額定蒸發(fā)量越大，散熱損失的百分數(shù)越小。分數(shù)越小。 一般，鍋爐容量增大，外表面積也一般，鍋爐容量增大，外表面積也相應增加，鍋爐散發(fā)的熱量增大；但由相應增加，鍋爐散發(fā)的熱

11、量增大；但由于燃料消耗量與鍋爐容量大致成比例地于燃料消耗量與鍋爐容量大致成比例地增加，而鍋爐的外表面積和爐膛溫度卻增加，而鍋爐的外表面積和爐膛溫度卻增加得少些，所以散熱損失的百分數(shù)減增加得少些，所以散熱損失的百分數(shù)減小。小。 鍋爐運行時，負荷越小，散熱損鍋爐運行時，負荷越小，散熱損失的百分數(shù)越大。失的百分數(shù)越大。 3.保熱系數(shù)保熱系數(shù) 在鍋爐熱力計算中，需要知道各段受熱面所在在鍋爐熱力計算中，需要知道各段受熱面所在煙道的散熱損失。通常把某段煙道中，煙氣放出的煙道的散熱損失。通常把某段煙道中，煙氣放出的被受熱面吸收的程度用保熱系數(shù)被受熱面吸收的程度用保熱系數(shù) 來考慮，即來考慮，即 / / / 5

12、1511。散熱損失的熱量，；空氣預熱器總吸熱量，；鍋爐有效利用熱量，式中，即鍋爐的保熱系數(shù)來計算數(shù)值，按整臺量成正比，并可取同一該段煙道中煙氣的放熱熱量僅與段煙道受熱面中工質吸為了簡化計算，認為各煙氣放出的熱量量受熱面中工質吸收的熱kgkJQkgkJQkgkJQQQQQQkykyky 度。熱面所在煙道的散熱程稱為散熱系數(shù)，表示受）可改寫為：式（上式可簡化為：得多時，比鍋爐有效利用熱量小當空氣預熱器的吸熱量-1 -1 733 73)-(3 1 55555511511qqqqqQQQQQQQQrr （五）灰渣物理熱損失（五）灰渣物理熱損失 74)-(3 % )(%100 600 53kJ/kg k

13、g1 kJ/kg )(100 1. 6666hzhzrarrhzhzhzhzarcaQAQQqqCCCcacaAQ 為：損失由上式可得灰渣物理熱。，固態(tài)排渣時灰渣溫度，；可查表時的焓，灰渣在溫度為）（灰渣份額；式中可按下式計算，即灰渣物理熱損失的熱量灰渣物理熱損失的計算 2.2.影響灰渣物理熱損失的因素影響灰渣物理熱損失的因素 影響因素包括：燃料灰分、灰渣影響因素包括：燃料灰分、灰渣份額以及灰渣溫度。份額以及灰渣溫度。 對于固態(tài)排渣煤對于固態(tài)排渣煤粉爐，只有當燃料灰分很高時，即粉爐，只有當燃料灰分很高時，即 熱損失。時，才考慮此項%419 ,netararQA第八節(jié)第八節(jié) 鍋爐燃料消耗量和煤耗量鍋爐燃料消耗量和煤耗量而用上式計算。測出燃料消耗量一般不直接對于大容量燃煤鍋爐，表示，計算式如下：燃料消耗量，用符號為入爐膛的燃料量，簡稱實際燃料消耗量是指送（一）實際燃料消耗量一、鍋爐燃料消耗量 75)-(3kg/h 100 100 gspwpwzrzrzrgsgrgrrrghhDhhDhhDQQQBB ”。燃料消耗量等計算時使用“計算及煙氣容積”；在進行空氣需要量“燃料消耗量制粉系統(tǒng)計算時使用在進行燃料輸送系統(tǒng)和同的用途。兩種燃料消耗量各有不表示。計算式如下耗量，用符號與燃燒反應的燃料消的存在，在爐內實際參損失慮到機械不完全燃燒熱計算燃料消耗量是指