鍋爐供暖及傳熱基礎(chǔ)

1、鍋爐、暖氣鍋爐、暖氣-熱傳遞熱傳遞基礎(chǔ)知識(shí)基礎(chǔ)知識(shí)專業(yè)培訓(xùn)北京師范大學(xué) 張建國電話鍋與爐鍋與爐l鍋鍋：l爐爐：水火不容卻組合為一體水火不容卻組合為一體爐爐-其它能量轉(zhuǎn)換為熱能的裝置其它能量轉(zhuǎn)換為熱能的裝置 爐的種類爐的種類n煤爐、油爐、燃?xì)鉅t；煤爐、油爐、燃?xì)鉅t；化學(xué)能化學(xué)能n電爐、微波爐、電磁爐、核鍋爐；電爐、微波爐、電磁爐、核鍋爐；n電廠鍋爐、工業(yè)窯爐、生活爐具電廠鍋爐、工業(yè)窯爐、生活爐具、工業(yè)工業(yè)鍋爐鍋爐； 通常用于生活供熱的：蒸汽、熱水。通常用于生活供熱的：蒸汽、熱水。燃燒燃燒-化學(xué)能轉(zhuǎn)換為熱能的過程化學(xué)能轉(zhuǎn)換為熱能的過程n燃料及其燃燒的條件：三要素燃料： 煤

2、、油、燃?xì)?； 達(dá)到足夠的量氧的參與：燃燒是劇烈的氧化反應(yīng)； C+O2=CO2 供氧設(shè)備？必要的溫度：燃點(diǎn)-最低燃燒溫度；n天然氣的特性：天然氣的特性： 安全運(yùn)行的重要參數(shù)安全運(yùn)行的重要參數(shù)燃點(diǎn)：燃點(diǎn)：650 650 明火明火比重（密度）：比重（密度）：0.580.580.79kg/Nm0.79kg/Nm3 3; ; 空氣：空氣：1.29 1.29 防暴監(jiān)測點(diǎn)防暴監(jiān)測點(diǎn)爆炸濃度：爆炸濃度：5 5 15 15 ；熱值（發(fā)熱量）：熱值（發(fā)熱量）： 8000 8000 8500KCal/m8500KCal/m； 煤煤 33.4433.44 35.53MJ/m35.53MJ/m； 氣體燃燒機(jī)氣體燃燒機(jī)

3、-滿足燃燒條件滿足燃燒條件n控制燃料與空氣的配比最佳；控制燃料與空氣的配比最佳； 噴嘴、風(fēng)機(jī)的動(dòng)態(tài)配合，噴嘴、風(fēng)機(jī)的動(dòng)態(tài)配合，使燃?xì)馀c空氣充分使燃?xì)馀c空氣充分混合；混合； 空氣空氣過量系數(shù)：過量系數(shù)：23% 鼓風(fēng)高速噴射、旋轉(zhuǎn)導(dǎo)流鼓風(fēng)高速噴射、旋轉(zhuǎn)導(dǎo)流n控制燃燒負(fù)荷；控制燃燒負(fù)荷；電控閥門、比例調(diào)節(jié)器電控閥門、比例調(diào)節(jié)器n保證燃燒的安全運(yùn)行：保證燃燒的安全運(yùn)行：燃燒機(jī)內(nèi)有火嗎燃燒機(jī)內(nèi)有火嗎? 吹掃、防回火、斷火、爆燃控制程序等吹掃、防回火、斷火、爆燃控制程序等燃?xì)馊紵龣C(jī)點(diǎn)火、熄火程序n檢查燃?xì)忾y門、氣壓是否正常-開機(jī)，風(fēng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)吹掃爐膛-點(diǎn)小火-電磁閥打開形成火焰-根據(jù)要求調(diào)整風(fēng)量；n電磁閥關(guān)閉

4、熄火-吹掃爐膛-風(fēng)機(jī)停止 -燃燒機(jī)停運(yùn)。n盡管燃燒程序是自動(dòng)控制，點(diǎn)火、停火時(shí)操作人員仍必須集中精神，觀察程序的進(jìn)程是否正常！煙氣、爐膛、排煙煙氣、爐膛、排煙n煙氣成分：煙氣成分：CO2、CO、O2、H2O、NOX、灰分灰分； 煙氣成分是衡量燃燒效率的指標(biāo)煙氣成分是衡量燃燒效率的指標(biāo),達(dá)標(biāo)排放達(dá)標(biāo)排放n爐膛：保證連續(xù)燃燒的空間；燃料與氧氣充爐膛：保證連續(xù)燃燒的空間；燃料與氧氣充分混合分混合; 火焰；藍(lán)色；溫度：火焰；藍(lán)色；溫度：8001000 防爆門：？防爆門：？n排煙溫度：排煙溫度：？； 控制排煙溫度是安全運(yùn)行與節(jié)能的重要手段控制排煙溫度是安全運(yùn)行與節(jié)能的重要手段； 煙氣中帶走大量熱；煙氣中

5、帶走大量熱；回收可節(jié)能回收可節(jié)能510%。 為什么鍋爐排煙溫度不能直接降低？為什么鍋爐排煙溫度不能直接降低？鍋鍋-熱交換裝置熱交換裝置-換熱器換熱器n功能：兩種功能：兩種介質(zhì)介質(zhì)之間的熱量置換；之間的熱量置換；n種類：種類：按結(jié)構(gòu)分：管殼式（容積式）、板式、按結(jié)構(gòu)分：管殼式（容積式）、板式、 盤管式、熱管式等；盤管式、熱管式等；按介質(zhì)分：氣按介質(zhì)分：氣-氣、水氣、水-水、水、煙氣煙氣-水水、 汽汽-水等；水等；暖通專業(yè)常用的換熱裝置：暖通專業(yè)常用的換熱裝置：？ 水（介質(zhì)）與熱量n水經(jīng)常作為熱量的儲(chǔ)存與輸送載體-熱媒（介質(zhì)）；n水的比熱：水的比熱就是水的貯熱（輸熱）能力； C = 4.2kJ(千

6、焦)/kg(千克) 一噸從50度加熱到90度的熱水能輸送的熱量：四3 熱量（Q）= 比熱(C)流量(G)溫差（T） Q = 4.2100040 = 168000kJ/T=168MJ/Tn供暖鍋爐熱負(fù)荷： 水流量168； 耗氣量：熱負(fù)荷/34； 水的汽化-蒸汽鍋爐n水的焓、顯熱、潛熱（2260kJ/kg）；n常壓下，1公斤20度的水加熱到100度飽和蒸汽需要熱量: 4.280+2260= 336+2260=2596kJ/kgn汽水換熱： 蒸汽冷凝放出熱量，加熱冷水。 應(yīng)充分放熱，回收冷凝水；換熱器類型板式換熱器太陽能熱水器散熱器傳熱基礎(chǔ)知識(shí)n熱能：分子運(yùn)動(dòng)的狀態(tài)、振動(dòng)、流動(dòng)、無序；熱能：分子運(yùn)動(dòng)

7、的狀態(tài)、振動(dòng)、流動(dòng)、無序；n熱量的傳遞：熱量的傳遞：導(dǎo)熱、對流、輻射導(dǎo)熱、對流、輻射；導(dǎo)熱：熱量在固體中或接觸面之間的傳播過程；導(dǎo)熱：熱量在固體中或接觸面之間的傳播過程； 分子振動(dòng)；不同的物質(zhì)導(dǎo)熱能力不同分子振動(dòng)；不同的物質(zhì)導(dǎo)熱能力不同對流：熱量通過流體相對運(yùn)動(dòng)的傳播過程；對流：熱量通過流體相對運(yùn)動(dòng)的傳播過程； 分子運(yùn)動(dòng)；分子運(yùn)動(dòng)；中空玻璃中空玻璃輻射：物體表面發(fā)射的電磁波；輻射：物體表面發(fā)射的電磁波；暖水瓶暖水瓶 熱輻射：熱輻射：可見光、紅外線、遠(yuǎn)紅外可見光、紅外線、遠(yuǎn)紅外； 熱力學(xué)熱力學(xué)溫度溫度 ： 0 = -273 影響轉(zhuǎn)熱的因素n溫差是熱傳導(dǎo)的必要條件和動(dòng)力。溫差是熱傳導(dǎo)的必要條件和動(dòng)

8、力。 Q = K F T 傳熱量傳熱量=傳熱系數(shù)傳熱系數(shù)傳熱面積傳熱面積（t2 - t1） 材料的傳熱特性 熱接觸表面 熱傳遞的動(dòng)力 為什么要盡可能提高供水溫度？鍋爐的傳熱過程鍋爐的傳熱過程n對流換熱面：以對流換熱為主的換熱面積；對流換熱面：以對流換熱為主的換熱面積；煙火管煙火管 火管鍋爐火管鍋爐 ；n輻射換熱面：以輻射換熱為主的換熱面積；輻射換熱面：以輻射換熱為主的換熱面積；水冷壁水冷壁；水管鍋爐水管鍋爐n煙氣的行程及傳熱過程：煙氣的行程及傳熱過程：？ 為提高傳熱效率為提高傳熱效率： 增加換熱面積、減小增加換熱面積、減小K值、拉大溫差值、拉大溫差 Q=KFT鍋爐熱效率與節(jié)能運(yùn)行鍋爐熱效率與節(jié)

9、能運(yùn)行n效率效率=輸出熱量輸出熱量QC/輸入熱量輸入熱量QR100 QC=QR -QS ，所以提高熱效率就是減少所以提高熱效率就是減少 熱損失熱損失QS ；哪些熱損失？哪些熱損失？ 排煙排煙n使鍋爐運(yùn)行在設(shè)計(jì)工況：使鍋爐運(yùn)行在設(shè)計(jì)工況： 壓力、爐膛溫度、流量、進(jìn)出口水溫度、壓力、爐膛溫度、流量、進(jìn)出口水溫度、排煙溫度排煙溫度n根據(jù)天氣變化，實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)負(fù)荷；根據(jù)天氣變化，實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)負(fù)荷；n嚴(yán)格控制水質(zhì)；嚴(yán)格控制水質(zhì)；n保持換熱面清潔。保持換熱面清潔。鍋爐運(yùn)行的安全參數(shù)及安全附件鍋爐運(yùn)行的安全參數(shù)及安全附件n常用的鍋爐都是壓力容器：承壓能力是關(guān)鍵常用的鍋爐都是壓力容器：承壓能力是關(guān)鍵n熱水鍋爐：熱水鍋爐：？ 汽化：汽化：汽化溫度；防止汽化溫度；防止迅速減壓迅速減壓 ；局部過熱；局部過熱 溫度計(jì)、溫度計(jì)、 安全閥、壓力表、排污閥安全閥、壓力表、排污閥n蒸汽鍋爐：蒸汽鍋爐：？ 缺水缺水 ； 超壓；超壓； 汽水共騰：汽水共騰：臨界溫度臨界溫度； 溫度計(jì)溫度計(jì)、 安全閥、安全閥、壓力表壓力表、水位計(jì)水位計(jì)、排污閥、排污閥鍋爐運(yùn)行的管理鍋爐運(yùn)行的管理n供暖指標(biāo)；供暖指標(biāo)； 20 18 、