第3章鍋爐機(jī)組熱平衡

1、長沙理工大學(xué)能動(dòng)學(xué)院長沙理工大學(xué)能動(dòng)學(xué)院2022-3-5Principles of BoilerPage 1長沙理工大學(xué)能動(dòng)學(xué)院長沙理工大學(xué)能動(dòng)學(xué)院2022-3-5Principles of BoilerPage 2長沙理工大學(xué)能動(dòng)學(xué)院長沙理工大學(xué)能動(dòng)學(xué)院2022-3-5Principles of BoilerPage 3長沙理工大學(xué)能動(dòng)學(xué)院長沙理工大學(xué)能動(dòng)學(xué)院2022-3-5Principles of BoilerPage 4長沙理工大學(xué)能動(dòng)學(xué)院長沙理工大學(xué)能動(dòng)學(xué)院2022-3-5Principles of BoilerPage 5u鍋爐熱平衡研究鍋爐熱平衡研究 燃料的熱量在鍋爐中利用的情況

2、: 有多少被有效利用， 有多少變成了熱量損失，表現(xiàn)在哪些方面,產(chǎn)生的原因。 研究的目的是為了有效地提高鍋爐熱效率u鍋爐熱平衡鍋爐熱平衡 以lkg固體燃料或液體燃料(氣體燃料以1Nm3)為單位組成熱量平衡。 1kg燃料帶入爐內(nèi)的熱量及鍋爐有效利用熱量和損失熱量之間的關(guān)系。長沙理工大學(xué)能動(dòng)學(xué)院長沙理工大學(xué)能動(dòng)學(xué)院2022-3-5Principles of BoilerPage 6123456rQQQQQQQ123456100qqqqqq q q1 1 = Q = Qi i / Q / Qr r 100 100 式中式中 輸入熱量輸入熱量 Q Q1 1 有效利用熱有效利用熱 Q Q2 2 排煙損失排

3、煙損失 Q Q3 3 化學(xué)不完全燃燒熱損失化學(xué)不完全燃燒熱損失 Q Q4 4 機(jī)械不完全燃燒熱損失機(jī)械不完全燃燒熱損失 Q Q5 5 散熱損失散熱損失 Q Q6 6 其他熱損失其他熱損失rQ長沙理工大學(xué)能動(dòng)學(xué)院長沙理工大學(xué)能動(dòng)學(xué)院2022-3-5Principles of BoilerPage 7長沙理工大學(xué)能動(dòng)學(xué)院長沙理工大學(xué)能動(dòng)學(xué)院2022-3-5Principles of BoilerPage 8對(duì)于燃煤鍋爐對(duì)于燃煤鍋爐: :若燃料和空氣沒有利用外界熱量進(jìn)行預(yù)熱若燃料和空氣沒有利用外界熱量進(jìn)行預(yù)熱且燃煤水分滿足且燃煤水分滿足則則 630/QMnet.arar net.arrQQ 2/7.

4、,/rar netrwrwhQQhQQkJ kg whwrrQQh燃料的物理顯熱；燃料的物理顯熱；外來熱源加熱空氣時(shí)帶入的熱量；外來熱源加熱空氣時(shí)帶入的熱量；霧化燃油所用蒸汽帶入的熱量霧化燃油所用蒸汽帶入的熱量長沙理工大學(xué)能動(dòng)學(xué)院長沙理工大學(xué)能動(dòng)學(xué)院2022-3-5Principles of BoilerPage 9wlzqrarvnetrQQiQQ,rarrtCidarararCMMC100100100187.4kJ/kg rartC0025. 0738. 1kJ/kg )2500(zqzqzqiGQ當(dāng)用蒸汽霧化重油或噴入鍋爐蒸汽時(shí)考慮.2500排煙中蒸汽焓近似值，kJ/kg )(00lkr

5、kwlIIQ用鍋爐范圍以外的廢氣、廢熱等來預(yù)熱空氣時(shí)長沙理工大學(xué)能動(dòng)學(xué)院長沙理工大學(xué)能動(dòng)學(xué)院2022-3-5Principles of BoilerPage 103/7 zrh zrh grh bsh )hh(DhhDhhDB1Qgsbspwzrzrzrgsgrgr1 Q,kJ/kgB長沙理工大學(xué)能動(dòng)學(xué)院長沙理工大學(xué)能動(dòng)學(xué)院2022-3-5Principles of BoilerPage 11長沙理工大學(xué)能動(dòng)學(xué)院長沙理工大學(xué)能動(dòng)學(xué)院2022-3-5Principles of BoilerPage 12 4/7長沙理工大學(xué)能動(dòng)學(xué)院長沙理工大學(xué)能動(dòng)學(xué)院2022-3-5Principles of B

6、oilerPage 13形成：形成：灰渣損失灰渣損失 ：未參與燃燒未參與燃燒或或未燃盡的碳粒未燃盡的碳粒與灰渣與灰渣一同落入灰斗所造成的損失。一同落入灰斗所造成的損失。漏煤損失漏煤損失 ：部分燃料經(jīng)爐排落入灰坑造成的損部分燃料經(jīng)爐排落入灰坑造成的損失。對(duì)于煤粉爐，則失。對(duì)于煤粉爐，則飛灰損失飛灰損失 ：未燃盡的碳粒隨煙氣帶走所造成未燃盡的碳粒隨煙氣帶走所造成的損失。的損失。hzQ4lmQ4fhQ404lmQ長沙理工大學(xué)能動(dòng)學(xué)院長沙理工大學(xué)能動(dòng)學(xué)院2022-3-5Principles of BoilerPage 14燃料特性對(duì)燃料特性對(duì)q q4 4的影響的影響長沙理工大學(xué)能動(dòng)學(xué)院長沙理工大學(xué)能動(dòng)

7、學(xué)院2022-3-5Principles of BoilerPage 153 3長沙理工大學(xué)能動(dòng)學(xué)院長沙理工大學(xué)能動(dòng)學(xué)院2022-3-5Principles of BoilerPage 164 4鍋爐運(yùn)行工況對(duì)鍋爐運(yùn)行工況對(duì)q q4 4的影響的影響長沙理工大學(xué)能動(dòng)學(xué)院長沙理工大學(xué)能動(dòng)學(xué)院2022-3-5Principles of BoilerPage 17 32700fhlmhzQQQhzGfhGlmG44444100hzlmfhrQqqqqQ2 2計(jì)算公式計(jì)算公式 （kJ/kg） %41 0 0h zh zh zh zCGQQB4100lmlmlmlmC GQQB4100fhfhfhfhC

8、GQQB444432700()100hzlmfhhzhzlmlmfhfhQQQQC RC RC RB（kJ/kg） （kJ/kg） （kJ/kg） 長沙理工大學(xué)能動(dòng)學(xué)院長沙理工大學(xué)能動(dòng)學(xué)院2022-3-5Principles of BoilerPage 18灰平衡灰平衡灰平衡方程灰平衡方程：100100100100100100100fhfhlmlmhzyRGRGRhzGBA令： ,yhzhzhzBARGa)100(ylmlmlmBARGa)100(yfhfhfhBARGa)100(則：灰平衡方程為 1fhlmhzaaalmhzfhaaa1 yBA100yfhfhylmlmyhzhzBARGBA

9、RGBARG)100()100()100(1長沙理工大學(xué)能動(dòng)學(xué)院長沙理工大學(xué)能動(dòng)學(xué)院2022-3-5Principles of BoilerPage 19fhyfhfhRBAaG100hzyhzhzRBAaG100lmylmlmRBAaG100)100100100(100327004fhfhfhlmlmlmhzhzhzyRRaRRaRRaAQ10044rQQq% 長沙理工大學(xué)能動(dòng)學(xué)院長沙理工大學(xué)能動(dòng)學(xué)院2022-3-5Principles of BoilerPage 20 形成：形成： 影響因素影響因素 1 1爐子結(jié)構(gòu)的影響爐子結(jié)構(gòu)的影響2 2燃料特性的影響燃料特性的影響3 3燃燒方式的影響燃

10、燒方式的影響長沙理工大學(xué)能動(dòng)學(xué)院長沙理工大學(xué)能動(dòng)學(xué)院2022-3-5Principles of BoilerPage 21 氣體不完全燃燒熱損失的測(cè)定及計(jì)算氣體不完全燃燒熱損失的測(cè)定及計(jì)算1測(cè)定測(cè)定用煙氣分析方法測(cè)出 （Nm3/kg燃料） 42CHHCOVVV、2計(jì)算計(jì)算公式 )1001)(2 .3581084 .126()1001)(3582010800126404424342qCHHCOVqVVVQgyCHHCO10033rQQq% )1001(4qCOROSCVyygy2)375.0(866.1長沙理工大學(xué)能動(dòng)學(xué)院長沙理工大學(xué)能動(dòng)學(xué)院2022-3-5Principles of Boile

11、rPage 22 100)1001 (375. 09 .235%1004233qCOCOROSCQQQqyyrr3缺少元素成分資料時(shí) )1001 (2 . 343qCOq)1001 (375. 09 .235)1001 (4 .1264243qCOCOROSCqCOVQyygy長沙理工大學(xué)能動(dòng)學(xué)院長沙理工大學(xué)能動(dòng)學(xué)院2022-3-5Principles of BoilerPage 23 式中式中 - - 排煙焓排煙焓, , 取決于取決于 與與 ，kJ/kgkJ/kg - - 進(jìn)入鍋爐的冷空氣焓進(jìn)入鍋爐的冷空氣焓, , kJ/kgkJ/kg - - 排煙處過?？諝庀禂?shù)排煙處過剩空氣系數(shù) 0421

12、00(),%pypylkrqqHHQ0lkHpy pyHpy py 5/7 由由q2、受熱面低溫腐蝕及金屬耗量綜合確定。、受熱面低溫腐蝕及金屬耗量綜合確定。電站鍋爐電站鍋爐 約在約在110110160160之間。之間。 取決于取決于 及煙道漏風(fēng)及煙道漏風(fēng)，后者同時(shí)影響，后者同時(shí)影響 py py py py 對(duì)大中型鍋爐對(duì)大中型鍋爐 q q2 2 約為約為4 48%8%排煙熱損失排煙熱損失： 長沙理工大學(xué)能動(dòng)學(xué)院長沙理工大學(xué)能動(dòng)學(xué)院2022-3-5Principles of BoilerPage 24影響因素：影響因素： 影響排煙熱損失的主要因素是排煙溫度和排煙容積1 1排煙溫度排煙溫度排煙溫度

13、越高，排煙熱損失越大。排煙溫度每提高1215，q2將提高1%。排煙溫度過低經(jīng)濟(jì)上不合理，甚至技術(shù)上不允許。（1 1）煙氣與工質(zhì)的傳熱溫差小，換熱所需金屬受熱面就大大增加。）煙氣與工質(zhì)的傳熱溫差小，換熱所需金屬受熱面就大大增加。（2 2）為了避免尾部受熱面的腐蝕，排煙溫度也不宜過低。）為了避免尾部受熱面的腐蝕，排煙溫度也不宜過低。因此必須根據(jù)燃料與金屬耗量進(jìn)行技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較來合理確定因此必須根據(jù)燃料與金屬耗量進(jìn)行技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較來合理確定排煙溫度。供熱鍋爐的排煙溫度在排煙溫度。供熱鍋爐的排煙溫度在150200150200范圍內(nèi)。范圍內(nèi)。長沙理工大學(xué)能動(dòng)學(xué)院長沙理工大學(xué)能動(dòng)學(xué)院2022-3-5Princ

14、iples of BoilerPage 25排煙容積排煙容積鍋爐最佳過量空氣系數(shù)的確定鍋爐最佳過量空氣系數(shù)的確定長沙理工大學(xué)能動(dòng)學(xué)院長沙理工大學(xué)能動(dòng)學(xué)院2022-3-5Principles of BoilerPage 26經(jīng)驗(yàn)公式 ：42()(1)100100pylkpytqqmn計(jì)算公式計(jì)算公式: :10022rQQq% % 00442()(1)() (1)100100pypykpypyklkqqQIIIVct長沙理工大學(xué)能動(dòng)學(xué)院長沙理工大學(xué)能動(dòng)學(xué)院2022-3-5Principles of BoilerPage 27 額定容量下鍋爐的散熱損失額定容量下鍋爐的散熱損失 散熱損失散熱損失 q

15、q5 5DDqq55 55qq 、DD 、- - 6/7長沙理工大學(xué)能動(dòng)學(xué)院長沙理工大學(xué)能動(dòng)學(xué)院2022-3-5Principles of BoilerPage 28 保溫系數(shù)保溫系數(shù)555111qqQQQ煙氣在煙道中放熱量煙道中受熱面吸熱量長沙理工大學(xué)能動(dòng)學(xué)院長沙理工大學(xué)能動(dòng)學(xué)院2022-3-5Principles of BoilerPage 29灰渣物理熱損失 其它一些散熱損失等長沙理工大學(xué)能動(dòng)學(xué)院長沙理工大學(xué)能動(dòng)學(xué)院2022-3-5Principles of BoilerPage 30長沙理工大學(xué)能動(dòng)學(xué)院長沙理工大學(xué)能動(dòng)學(xué)院2022-3-5Principles of BoilerPage

16、 31 熱效率熱效率 正平衡正平衡 反平衡反平衡,%100QQqr11g ),%qqqqq(10065432g 7/7長沙理工大學(xué)能動(dòng)學(xué)院長沙理工大學(xué)能動(dòng)學(xué)院2022-3-5Principles of BoilerPage 32鍋爐正平衡熱效率%1001rglQQ1 1）鍋爐有效利用熱量）鍋爐有效利用熱量QQ1 12 2）鍋爐每小時(shí)有效利用熱量）鍋爐每小時(shí)有效利用熱量QQgl gl BQQgl1kJ/kg )(10)(1033gspspsgsqgliiDiiDQkJ/h 100rWiiq %1%51電站鍋爐工業(yè)鍋爐 i ydwgspspsgsqglBQiiDiiD)(10)(1033長沙理工大學(xué)能動(dòng)學(xué)院長沙理工大學(xué)能動(dòng)學(xué)院2022-3-5Principles of BoilerPage 33 23456100()glqqqqq% % 長沙理工大學(xué)能動(dòng)學(xué)院長沙理工大學(xué)能動(dòng)學(xué)院2022-3-5Pri