鍋爐03燃料燃燒計(jì)算與鍋爐熱平衡課件

第三章燃料燃燒計(jì)算和鍋爐機(jī)組熱平衡完全燃燒計(jì)算煙氣分析不完全燃燒計(jì)算鍋爐過(guò)量空氣系數(shù)的確定空氣和燃燒產(chǎn)物的焓鍋爐熱平衡計(jì)算第三章燃料燃燒計(jì)算和鍋爐機(jī)組熱平衡完全燃燒計(jì)算煙氣分析不完1第一節(jié)完全燃燒計(jì)算一、完全燃燒的計(jì)算內(nèi)容1.----------2.----------3.----------4.----------第一節(jié)完全燃燒計(jì)算一、完全燃燒的計(jì)算內(nèi)容1.-------2第一節(jié)完全燃燒計(jì)算二、空氣量計(jì)算1.理論空氣量：固體、液體燃料計(jì)算公式L0=1.293V0=0.115Kar+0.342Har-0.043Oar1.實(shí)際空氣量第一節(jié)完全燃燒計(jì)算二、空氣量計(jì)算1.理論空氣量：固體、液體3第一節(jié)完全燃燒計(jì)算氣體燃料計(jì)算公式理論空氣量為干空氣第一節(jié)完全燃燒計(jì)算氣體燃料計(jì)算公式理論空氣量為干空氣4第一節(jié)完全燃燒計(jì)算2.實(shí)際空氣量過(guò)量空氣系數(shù)和漏風(fēng)系數(shù)實(shí)際空氣量與理論空氣量的比值稱為過(guò)量空氣系數(shù)，用α或β表示，即過(guò)量空氣系數(shù)或第一節(jié)完全燃燒計(jì)算2.實(shí)際空氣量過(guò)量空氣系數(shù)和漏風(fēng)系數(shù)實(shí)際5第一節(jié)完全燃燒計(jì)算

各部件所處煙道內(nèi)漏入的空氣量

與理論空氣量的比值，稱為該煙道的漏風(fēng)系數(shù)，表示如下：

鍋爐各煙道漏風(fēng)系數(shù)的大小取決于負(fù)壓的大小及煙道的結(jié)構(gòu)型式，一般為0.01～0.1。漏風(fēng)系數(shù)第一節(jié)完全燃燒計(jì)算各部件所處煙道內(nèi)漏入的空氣量6第一節(jié)完全燃燒計(jì)算3.實(shí)際空氣量控制關(guān)鍵煙風(fēng)流程氣體流量變化爐膛出口過(guò)剩空氣系數(shù):燃燒完成的位置

固態(tài)排渣：揮發(fā)分較低的煤:1.2-1.25煙煤、褐煤：1.15-1.2第一節(jié)完全燃燒計(jì)算3.實(shí)際空氣量控制關(guān)鍵煙風(fēng)流程氣體流量變7三、煙氣量計(jì)算第一節(jié)完全燃燒計(jì)算1.基本概念理論煙氣量實(shí)際煙氣量干煙氣量三、煙氣量計(jì)算第一節(jié)完全燃燒計(jì)算1.基本概念理論煙氣量實(shí)際8第一節(jié)完全燃燒計(jì)算理論煙氣量:包含的基本物質(zhì)實(shí)際煙氣量:包含的基本物質(zhì)干煙氣量：理論干煙氣、實(shí)際干煙氣量第一節(jié)完全燃燒計(jì)算理論煙氣量:包含的基本物質(zhì)實(shí)際煙氣量:包9第二節(jié)不完全燃燒計(jì)算不完全燃燒煙氣量:基本物質(zhì)3-30、3-323-36三原子氣體容積份額3-37、3-38飛灰濃度3-39、3-40第二節(jié)不完全燃燒計(jì)算不完全燃燒煙氣量:基本物質(zhì)3-30、310第三節(jié)煙氣分析對(duì)于一臺(tái)正在運(yùn)行中的鍋爐，如何知道實(shí)際送入鍋爐的空氣量？如何知道空氣量是否合適？鍋爐燃燒調(diào)整？答案：通過(guò)實(shí)時(shí)、在線監(jiān)測(cè)鍋爐過(guò)量空氣系數(shù)。爐膛出口及煙道各處的過(guò)量空氣系數(shù)？煙氣分析測(cè)出某處的煙氣成分，再由過(guò)量空氣系數(shù)的計(jì)算式算出。第三節(jié)煙氣分析對(duì)于一臺(tái)正在運(yùn)行中的鍋爐，如何知道實(shí)際送入鍋11第三節(jié)煙氣分析實(shí)際干煙氣的基本物質(zhì)3-41至3-48煙氣分析的意義判斷燃燒狀態(tài)判斷空氣過(guò)剩系數(shù)判斷漏風(fēng)情況第三節(jié)煙氣分析實(shí)際干煙氣的基本物質(zhì)3-41至3-4812煙氣分析手段：吸收劑吸收燃燒吸收色譜分析導(dǎo)熱性導(dǎo)磁性導(dǎo)電性光學(xué)性第三節(jié)煙氣分析化學(xué)方法物理方法煙氣分析手段：吸收劑吸收導(dǎo)熱性第三節(jié)煙氣分析化學(xué)方法物理方13圖1煙氣成分分析儀第三節(jié)煙氣分析圖1煙氣成分分析儀第三節(jié)煙氣分析14圖2煤質(zhì)元素分析儀第三節(jié)煙氣分析圖2煤質(zhì)元素分析儀第三節(jié)煙氣分析15第三節(jié)煙氣分析奧式氣體分析儀工作原理按測(cè)試結(jié)果計(jì)算干煙氣量3-50三原子氣體較準(zhǔn)、CO不準(zhǔn)第三節(jié)煙氣分析奧式氣體分析儀工作原理按測(cè)試結(jié)果計(jì)算16第三節(jié)煙氣分析

CO的測(cè)定方法-不完全燃燒方程式3-53完全燃燒時(shí)，RO2與O2的關(guān)聯(lián)3-55完全燃燒時(shí)，RO2的最大值3-56第三節(jié)煙氣分析CO的測(cè)定方法-不完全燃燒方程式3-5317經(jīng)簡(jiǎn)化第三節(jié)煙氣分析完全燃燒時(shí)實(shí)際空氣過(guò)剩系數(shù)第三節(jié)煙氣分析完全燃燒時(shí)實(shí)際空氣過(guò)剩系數(shù)18廣泛采用第三節(jié)煙氣分析用的較少?gòu)V泛采用第三節(jié)煙氣分析用的較少19第五節(jié)鍋爐運(yùn)行狀態(tài)下過(guò)量空氣系數(shù)的確定不完全燃燒時(shí)過(guò)量空氣系數(shù)測(cè)試計(jì)算式。不完全燃燒時(shí)實(shí)際空氣過(guò)剩系數(shù)第五節(jié)鍋爐運(yùn)行狀態(tài)下過(guò)量空氣系數(shù)的確定不完全燃燒時(shí)過(guò)量空氣20第六節(jié)空氣和燃燒產(chǎn)物焓的計(jì)算描述流動(dòng)介質(zhì)進(jìn)行能量交換的關(guān)系時(shí)，焓是最有用和有效的；單位質(zhì)量的物質(zhì)所含的全部熱能，僅與狀態(tài)有關(guān)，而與途徑無(wú)關(guān)；實(shí)際計(jì)算中需要知道燃燒產(chǎn)物（常壓）的溫度與焓值間的關(guān)系；水蒸汽則需要根據(jù)溫度和壓力來(lái)求得焓值；前人均已經(jīng)制成表格、圖線或程序。第六節(jié)空氣和燃燒產(chǎn)物焓的計(jì)算描述流動(dòng)介質(zhì)進(jìn)行能量交換的關(guān)系21相應(yīng)于1kg收到基燃料的空氣（或煙氣），由溫度0℃加熱到θ℃所需要的熱量，稱為空氣的焓或煙氣的焓。單位：kJ/kg第六節(jié)空氣和燃燒產(chǎn)物焓的計(jì)算空氣、煙氣焓值的定義相應(yīng)于1kg收到基燃料的空氣（或煙氣），由溫度22空氣焓

每標(biāo)準(zhǔn)立方米干空氣連同其相應(yīng)的水蒸汽在溫度θ時(shí)的焓，kJ/Nm3，可以查表得到,每公斤空氣含有10g水。第六節(jié)空氣和燃燒產(chǎn)物焓的計(jì)算理論煙氣焓1m3的成分在溫度時(shí)θ的焓值，查表?？諝忪拭繕?biāo)準(zhǔn)立方米干空氣連同其相應(yīng)的水蒸23煙氣焓的計(jì)算VyVy0VRO2V0N2V0H2O(α-1)V0標(biāo)米干空氣的濕空氣/公斤第六節(jié)空氣和燃燒產(chǎn)物焓的計(jì)算煙氣的組成煙氣焓的計(jì)算VyVy0VRO2V0N2V0H2O(α-1)V24熱力學(xué)：混合氣體的焓等于各組成氣體焓的和，外加灰分的焓。IyIy0IRO2=VRO2I0N2=V0N2I0H2O=V0H2O(α-1)I0=(α-1)V0Ifh第六節(jié)空氣和燃燒產(chǎn)物焓的計(jì)算熱力學(xué)：IyIy0IRO2=VRO2I0N2=V0N2I25飛灰熱焓值Ifh第六節(jié)空氣和燃燒產(chǎn)物焓的計(jì)算煙焓表

通過(guò)燃燒產(chǎn)物的焓值的計(jì)算，列出焓值與溫度對(duì)應(yīng)的表格（編程計(jì)算），是鍋爐熱力計(jì)算的基礎(chǔ)：即飛灰熱焓值Ifh第六節(jié)空氣和燃燒產(chǎn)物焓的計(jì)算煙焓表26第七節(jié)鍋爐機(jī)組的熱平衡計(jì)算

鍋爐熱平衡指在穩(wěn)定運(yùn)行狀態(tài)下，鍋爐輸入熱量與輸出熱量及各項(xiàng)熱損失之間的熱量平衡。熱平衡是以1kg固體或液體燃料，或0℃、0.1MPa的1m3氣體燃料為基礎(chǔ)進(jìn)行計(jì)算的。通過(guò)熱平衡可知鍋爐的有效利用熱量、各項(xiàng)熱損失，從而計(jì)算鍋爐效率和燃料消耗量。

第七節(jié)鍋爐機(jī)組的熱平衡計(jì)算

鍋爐熱平衡指在穩(wěn)定運(yùn)行27一般的熱平衡方程式為：

第七節(jié)鍋爐機(jī)組的熱平衡計(jì)算式中：Qr–—鍋爐輸入熱量Q1–—鍋爐有效利用的熱量Q2–—排煙熱損失Q3–—可燃?xì)怏w不完全燃燒熱損失Q4–—固體不完全燃燒熱損失Q5–—鍋爐散熱損失Q6–—其他熱損失一般的熱平衡方程式為：第七節(jié)鍋爐機(jī)組的熱平衡計(jì)算式中：28

將上述方程用方程右側(cè)各項(xiàng)熱量占輸入熱量的比值百分?jǐn)?shù)來(lái)表示，則為

第七節(jié)鍋爐機(jī)組的熱平衡計(jì)算其中：將上述方程用方程右側(cè)各項(xiàng)熱量占輸入熱量的比值百分?jǐn)?shù)來(lái)29鍋爐輸入熱量是由鍋爐范圍以外輸入的熱量，不包括鍋爐范圍內(nèi)循環(huán)的熱量。第七節(jié)鍋爐機(jī)組的熱平衡計(jì)算式中：

Qar,net–—燃料的收到基低位發(fā)熱量（kJ/kg）

ir–—燃料物理顯熱（kJ/kg）Qwr–—外來(lái)熱源加熱空氣時(shí)帶入的熱量（kJ/kg）Qzq–—霧化燃油所用蒸汽帶入的熱量（kJ/kg）鍋爐輸入熱量是由鍋爐范圍以外輸入的熱量，不包括鍋爐范30各項(xiàng)熱量的計(jì)算公式為：

第七節(jié)鍋爐機(jī)組的熱平衡計(jì)算ir=cp,artr式中：

Cp,ar–—燃料的收到基比定壓熱容，kJ/（kg?℃）；

tr–—燃料溫度，℃；當(dāng)用外來(lái)熱源加熱燃料時(shí)，（用蒸汽加熱重油或蒸汽干燥器等）及開(kāi)式系統(tǒng)使燃料干燥時(shí)，應(yīng)計(jì)算此項(xiàng)，并根據(jù)燃料的爐前狀態(tài)取用tfu

和燃料水分。若未經(jīng)預(yù)熱，則只有當(dāng)時(shí)才須計(jì)算，此時(shí)可取tr=℃。各項(xiàng)熱量的計(jì)算公式為：第七節(jié)鍋爐機(jī)組的熱平衡計(jì)算ir=c31第七節(jié)鍋爐機(jī)組的熱平衡計(jì)算固體燃料比熱容Car,fu為：式中：

Ｃdr–—燃料干燥基比熱容，kJ/（kg?℃），按表4-7取用。第七節(jié)鍋爐機(jī)組的熱平衡計(jì)算固體燃料比熱容Car,fu為：式32鍋爐有效利用熱

第七節(jié)鍋爐機(jī)組的熱平衡計(jì)算

鍋爐有效利用熱指水和蒸汽流經(jīng)各受熱面時(shí)吸收的熱量。鍋爐有效利用熱Q1為：鍋爐有效利用熱第七節(jié)鍋爐機(jī)組的熱平衡計(jì)算鍋爐有效利用33第七節(jié)鍋爐機(jī)組的熱平衡計(jì)算鍋爐熱效率的確定有兩種方法。一種為由鍋爐熱效率的定義直接獲得，即為鍋爐的有效利用熱與鍋爐送入熱量之比：這種方法稱為正平衡法。鍋爐效率

第七節(jié)鍋爐機(jī)組的熱平衡計(jì)算鍋爐熱效率的確定有34第七節(jié)鍋爐機(jī)組的熱平衡計(jì)算鍋爐設(shè)計(jì)或熱效率試驗(yàn)時(shí)常用反平衡法，即求出各項(xiàng)熱損失后，用下式求得

：鍋爐正平衡試驗(yàn)法簡(jiǎn)單易行，對(duì)于熱效率較低的工業(yè)鍋爐（η<80％）比較準(zhǔn)確；反平衡法較復(fù)雜，但通過(guò)各項(xiàng)熱損失的測(cè)定和分析，可以找出提高鍋爐經(jīng)濟(jì)性的途徑。第七節(jié)鍋爐機(jī)組的熱平衡計(jì)算鍋爐設(shè)計(jì)或熱效率試驗(yàn)時(shí)常用反平衡35第七節(jié)鍋爐機(jī)組的熱平衡計(jì)算固體不完全燃燒熱損失q4燃料中未燃燒或未燃盡碳造成的熱損失，這些碳?xì)埩粼诨以?，也稱為機(jī)械未完全燃燒損失或未燃碳損失。針對(duì)不同燃燒方式，燃料燃燒生成不同形式的灰渣，固體不完全燃燒熱損失q4的計(jì)算公式為：第七節(jié)鍋爐機(jī)組的熱平衡計(jì)算固體不完全燃燒熱損失q436第七節(jié)鍋爐機(jī)組的熱平衡計(jì)算殘?zhí)即嬖诘牟课换鸫矤t：爐膛爐渣、煙道沉降灰、排煙飛灰煤粉爐：爐膛爐灰、煙道沉降灰、排煙飛灰、制粉系統(tǒng)所排石子循環(huán)流化床爐：爐膛爐灰、煙道沉降灰、灰閥排灰、排煙飛灰第七節(jié)鍋爐機(jī)組的熱平衡計(jì)算殘?zhí)即嬖诘牟课换鸫矤t：爐膛爐渣、37第七節(jié)鍋爐機(jī)組的熱平衡計(jì)算運(yùn)行時(shí)測(cè)定灰量分布,進(jìn)行灰分平衡計(jì)算可得q4測(cè)定灰量(含灰)測(cè)定灰含碳量灰分平衡式計(jì)算飛灰灰量第七節(jié)鍋爐機(jī)組的熱平衡計(jì)算運(yùn)行時(shí)測(cè)定灰量分布,進(jìn)行灰分平衡38第七節(jié)鍋爐機(jī)組的熱平衡計(jì)算對(duì)于火床爐第七節(jié)鍋爐機(jī)組的熱平衡計(jì)算對(duì)于火床爐39第七節(jié)鍋爐機(jī)組的熱平衡計(jì)算對(duì)于煤粉爐

第七節(jié)鍋爐機(jī)組的熱平衡計(jì)算對(duì)于煤粉爐40第七節(jié)鍋爐機(jī)組的熱平衡計(jì)算

設(shè)計(jì)鍋爐時(shí)，

可按燃料種類和燃燒方式選用，熱力計(jì)算方法中有推薦值。對(duì)固態(tài)除渣煤粉爐：褐煤q4=1%，煙煤q4=2%，貧煤q4=3%，無(wú)煙煤q4=4%；燃油和燃?xì)鉅tq4=0。影響q4的主要因素有：燃料的性質(zhì)、燃燒方式、爐膛型式和結(jié)構(gòu)、燃燒器設(shè)計(jì)和布置、爐膛溫度、鍋爐負(fù)荷、運(yùn)行水平、燃料在爐內(nèi)的停留時(shí)間和與空氣的混合情況等。第七節(jié)鍋爐機(jī)組的熱平衡計(jì)算設(shè)計(jì)鍋爐時(shí)，可按燃41第七節(jié)鍋爐機(jī)組的熱平衡計(jì)算燃料消耗量實(shí)際燃料消耗量:B計(jì)算燃料消耗量:Bj=B(1-q4/100)第七節(jié)鍋爐機(jī)組的熱平衡計(jì)算燃料消耗量實(shí)際燃料消耗量:B計(jì)算42這是由于CO、H2、CH4、等可燃?xì)怏w未燃燒放熱就隨煙氣離開(kāi)鍋爐而造成的熱損失，也稱化學(xué)不完全燃燒損失。鍋爐運(yùn)行中可用下式計(jì)算。

第七節(jié)鍋爐機(jī)組的熱平衡計(jì)算可燃?xì)怏w不完全燃燒熱損失q3式中：

CO、H2、CH4–—干煙氣中一氧化碳、氫氣、甲烷的容積百分?jǐn)?shù)，可從煙氣分析測(cè)得，RO2–—干煙氣中三原子氣體容積百分比。這是由于CO、H2、CH4、等可燃?xì)怏w未燃燒放熱就隨43正常燃燒時(shí)q3值很小。在進(jìn)行鍋爐設(shè)計(jì)時(shí)，q3值可按燃料種類和燃燒方式選?。好悍蹱tq3=0，燃油和燃?xì)鉅tq3=0.5%，火床爐q3=(0.5~1.0)%。影響q3的主要因素有：燃料的揮發(fā)分、爐膛過(guò)理空氣系數(shù)、燃燒器結(jié)構(gòu)和布置、爐膛溫度和爐內(nèi)空氣動(dòng)力工況等。第七節(jié)鍋爐機(jī)組的熱平衡計(jì)算正常燃燒時(shí)q3值很小。在進(jìn)行鍋爐設(shè)計(jì)時(shí)，q3值可按燃料種類和44排煙熱損失q2第七節(jié)鍋爐機(jī)組的熱平衡計(jì)算式中

Ipy–—排煙焓，kJ/kg–—進(jìn)入鍋爐的冷空氣焓，按冷空氣溫度

tlk=℃計(jì)算，kJ/kgαpy–—排煙處的過(guò)量空氣系數(shù)，

這是鍋爐排煙物理顯熱造成的熱損失，等于排煙焓與入爐空氣焓之差，即

排煙熱損失q2第七節(jié)鍋爐機(jī)組的熱平衡計(jì)算式中這是鍋爐45第七節(jié)鍋爐機(jī)組的熱平衡計(jì)算影響排煙損失的因素燃料性質(zhì)積灰、結(jié)渣、結(jié)垢爐膛過(guò)量空氣系數(shù)、漏風(fēng)系數(shù)排煙溫度第七節(jié)鍋爐機(jī)組的熱平衡計(jì)算影響排煙損失的因素燃料性質(zhì)積灰、46第七節(jié)鍋爐機(jī)組的熱平衡計(jì)算最佳爐膛出口過(guò)量空氣系數(shù)的涵義使q2+q3+q4

最小的爐膛出口過(guò)量空氣系數(shù)（理解圖3-3）第七節(jié)鍋爐機(jī)組的熱平衡計(jì)算最佳爐膛出口過(guò)量空氣系數(shù)的涵義使47第七節(jié)鍋爐機(jī)組的熱平衡計(jì)算額定蒸發(fā)量時(shí)的散熱損失當(dāng)鍋爐在其他蒸發(fā)量運(yùn)行時(shí)，應(yīng)換算成實(shí)際散熱損失q5式中：Ded、D—額定蒸發(fā)量和實(shí)際蒸發(fā)量q5,ed—額定蒸發(fā)量時(shí)的散熱損失（%）

查圖或按下式計(jì)算第七節(jié)鍋爐機(jī)組的熱平衡計(jì)算額定蒸發(fā)量時(shí)的散熱損失當(dāng)鍋爐在其48第七節(jié)鍋爐機(jī)組的熱平衡計(jì)算其他熱損失q6鍋爐的其他熱損失q6主要是灰渣物理顯熱損失

，灰渣物理顯熱損失

用下式計(jì)算％式中：αhz—排灰渣量占入爐燃料總灰分的質(zhì)量份額。第七節(jié)鍋爐機(jī)組的熱平衡計(jì)算其他熱損失q6鍋爐的其他熱損失q49燃料消耗量

第七節(jié)鍋爐機(jī)組的熱平衡計(jì)算則可求出燃料消耗量B：扣除q4造成的影響，實(shí)際參加燃燒的燃料量為Bj稱為計(jì)算燃燒消耗量，在鍋爐熱力計(jì)算中均以Bj進(jìn)行計(jì)算。燃料消耗量第七節(jié)鍋爐機(jī)組的熱平衡計(jì)算則可求出燃料消耗量B50第七節(jié)鍋爐機(jī)組的熱平衡計(jì)算另外，以上5項(xiàng)熱損失可分成二類：q2、q5、q6表示燃料燃燒放出的熱量中以各種形式逸離鍋爐而造成的損失；q3和q4則表示進(jìn)入鍋爐的燃料因沒(méi)有燃燒、放出熱量而造成的損失，反映燃燒的完全程度，通常用燃燒效率來(lái)表示：第七節(jié)鍋爐機(jī)組的熱平衡計(jì)算另外，以上5項(xiàng)熱損51第三章燃料燃燒計(jì)算和鍋爐機(jī)組熱平衡完全燃燒計(jì)算煙氣分析不完全燃燒計(jì)算鍋爐過(guò)量空氣系數(shù)的確定空氣和燃燒產(chǎn)物的焓鍋爐熱平衡計(jì)算第三章燃料燃燒計(jì)算和鍋爐機(jī)組熱平衡完全燃燒計(jì)算煙氣分析不完52第一節(jié)完全燃燒計(jì)算一、完全燃燒的計(jì)算內(nèi)容1.----------2.----------3.----------4.----------第一節(jié)完全燃燒計(jì)算一、完全燃燒的計(jì)算內(nèi)容1.-------53第一節(jié)完全燃燒計(jì)算二、空氣量計(jì)算1.理論空氣量：固體、液體燃料計(jì)算公式L0=1.293V0=0.115Kar+0.342Har-0.043Oar1.實(shí)際空氣量第一節(jié)完全燃燒計(jì)算二、空氣量計(jì)算1.理論空氣量：固體、液體54第一節(jié)完全燃燒計(jì)算氣體燃料計(jì)算公式理論空氣量為干空氣第一節(jié)完全燃燒計(jì)算氣體燃料計(jì)算公式理論空氣量為干空氣55第一節(jié)完全燃燒計(jì)算2.實(shí)際空氣量過(guò)量空氣系數(shù)和漏風(fēng)系數(shù)實(shí)際空氣量與理論空氣量的比值稱為過(guò)量空氣系數(shù)，用α或β表示，即過(guò)量空氣系數(shù)或第一節(jié)完全燃燒計(jì)算2.實(shí)際空氣量過(guò)量空氣系數(shù)和漏風(fēng)系數(shù)實(shí)際56第一節(jié)完全燃燒計(jì)算

各部件所處煙道內(nèi)漏入的空氣量

與理論空氣量的比值，稱為該煙道的漏風(fēng)系數(shù)，表示如下：

鍋爐各煙道漏風(fēng)系數(shù)的大小取決于負(fù)壓的大小及煙道的結(jié)構(gòu)型式，一般為0.01～0.1。漏風(fēng)系數(shù)第一節(jié)完全燃燒計(jì)算各部件所處煙道內(nèi)漏入的空氣量57第一節(jié)完全燃燒計(jì)算3.實(shí)際空氣量控制關(guān)鍵煙風(fēng)流程氣體流量變化爐膛出口過(guò)?？諝庀禂?shù):燃燒完成的位置

固態(tài)排渣：揮發(fā)分較低的煤:1.2-1.25煙煤、褐煤：1.15-1.2第一節(jié)完全燃燒計(jì)算3.實(shí)際空氣量控制關(guān)鍵煙風(fēng)流程氣體流量變58三、煙氣量計(jì)算第一節(jié)完全燃燒計(jì)算1.基本概念理論煙氣量實(shí)際煙氣量干煙氣量三、煙氣量計(jì)算第一節(jié)完全燃燒計(jì)算1.基本概念理論煙氣量實(shí)際59第一節(jié)完全燃燒計(jì)算理論煙氣量:包含的基本物質(zhì)實(shí)際煙氣量:包含的基本物質(zhì)干煙氣量：理論干煙氣、實(shí)際干煙氣量第一節(jié)完全燃燒計(jì)算理論煙氣量:包含的基本物質(zhì)實(shí)際煙氣量:包60第二節(jié)不完全燃燒計(jì)算不完全燃燒煙氣量:基本物質(zhì)3-30、3-323-36三原子氣體容積份額3-37、3-38飛灰濃度3-39、3-40第二節(jié)不完全燃燒計(jì)算不完全燃燒煙氣量:基本物質(zhì)3-30、361第三節(jié)煙氣分析對(duì)于一臺(tái)正在運(yùn)行中的鍋爐，如何知道實(shí)際送入鍋爐的空氣量？如何知道空氣量是否合適？鍋爐燃燒調(diào)整？答案：通過(guò)實(shí)時(shí)、在線監(jiān)測(cè)鍋爐過(guò)量空氣系數(shù)。爐膛出口及煙道各處的過(guò)量空氣系數(shù)？煙氣分析測(cè)出某處的煙氣成分，再由過(guò)量空氣系數(shù)的計(jì)算式算出。第三節(jié)煙氣分析對(duì)于一臺(tái)正在運(yùn)行中的鍋爐，如何知道實(shí)際送入鍋62第三節(jié)煙氣分析實(shí)際干煙氣的基本物質(zhì)3-41至3-48煙氣分析的意義判斷燃燒狀態(tài)判斷空氣過(guò)剩系數(shù)判斷漏風(fēng)情況第三節(jié)煙氣分析實(shí)際干煙氣的基本物質(zhì)3-41至3-4863煙氣分析手段：吸收劑吸收燃燒吸收色譜分析導(dǎo)熱性導(dǎo)磁性導(dǎo)電性光學(xué)性第三節(jié)煙氣分析化學(xué)方法物理方法煙氣分析手段：吸收劑吸收導(dǎo)熱性第三節(jié)煙氣分析化學(xué)方法物理方64圖1煙氣成分分析儀第三節(jié)煙氣分析圖1煙氣成分分析儀第三節(jié)煙氣分析65圖2煤質(zhì)元素分析儀第三節(jié)煙氣分析圖2煤質(zhì)元素分析儀第三節(jié)煙氣分析66第三節(jié)煙氣分析奧式氣體分析儀工作原理按測(cè)試結(jié)果計(jì)算干煙氣量3-50三原子氣體較準(zhǔn)、CO不準(zhǔn)第三節(jié)煙氣分析奧式氣體分析儀工作原理按測(cè)試結(jié)果計(jì)算67第三節(jié)煙氣分析

CO的測(cè)定方法-不完全燃燒方程式3-53完全燃燒時(shí)，RO2與O2的關(guān)聯(lián)3-55完全燃燒時(shí)，RO2的最大值3-56第三節(jié)煙氣分析CO的測(cè)定方法-不完全燃燒方程式3-5368經(jīng)簡(jiǎn)化第三節(jié)煙氣分析完全燃燒時(shí)實(shí)際空氣過(guò)剩系數(shù)第三節(jié)煙氣分析完全燃燒時(shí)實(shí)際空氣過(guò)剩系數(shù)69廣泛采用第三節(jié)煙氣分析用的較少?gòu)V泛采用第三節(jié)煙氣分析用的較少70第五節(jié)鍋爐運(yùn)行狀態(tài)下過(guò)量空氣系數(shù)的確定不完全燃燒時(shí)過(guò)量空氣系數(shù)測(cè)試計(jì)算式。不完全燃燒時(shí)實(shí)際空氣過(guò)剩系數(shù)第五節(jié)鍋爐運(yùn)行狀態(tài)下過(guò)量空氣系數(shù)的確定不完全燃燒時(shí)過(guò)量空氣71第六節(jié)空氣和燃燒產(chǎn)物焓的計(jì)算描述流動(dòng)介質(zhì)進(jìn)行能量交換的關(guān)系時(shí)，焓是最有用和有效的；單位質(zhì)量的物質(zhì)所含的全部熱能，僅與狀態(tài)有關(guān)，而與途徑無(wú)關(guān)；實(shí)際計(jì)算中需要知道燃燒產(chǎn)物（常壓）的溫度與焓值間的關(guān)系；水蒸汽則需要根據(jù)溫度和壓力來(lái)求得焓值；前人均已經(jīng)制成表格、圖線或程序。第六節(jié)空氣和燃燒產(chǎn)物焓的計(jì)算描述流動(dòng)介質(zhì)進(jìn)行能量交換的關(guān)系72相應(yīng)于1kg收到基燃料的空氣（或煙氣），由溫度0℃加熱到θ℃所需要的熱量，稱為空氣的焓或煙氣的焓。單位：kJ/kg第六節(jié)空氣和燃燒產(chǎn)物焓的計(jì)算空氣、煙氣焓值的定義相應(yīng)于1kg收到基燃料的空氣（或煙氣），由溫度73空氣焓

每標(biāo)準(zhǔn)立方米干空氣連同其相應(yīng)的水蒸汽在溫度θ時(shí)的焓，kJ/Nm3，可以查表得到,每公斤空氣含有10g水。第六節(jié)空氣和燃燒產(chǎn)物焓的計(jì)算理論煙氣焓1m3的成分在溫度時(shí)θ的焓值，查表?？諝忪拭繕?biāo)準(zhǔn)立方米干空氣連同其相應(yīng)的水蒸74煙氣焓的計(jì)算VyVy0VRO2V0N2V0H2O(α-1)V0標(biāo)米干空氣的濕空氣/公斤第六節(jié)空氣和燃燒產(chǎn)物焓的計(jì)算煙氣的組成煙氣焓的計(jì)算VyVy0VRO2V0N2V0H2O(α-1)V75熱力學(xué)：混合氣體的焓等于各組成氣體焓的和，外加灰分的焓。IyIy0IRO2=VRO2I0N2=V0N2I0H2O=V0H2O(α-1)I0=(α-1)V0Ifh第六節(jié)空氣和燃燒產(chǎn)物焓的計(jì)算熱力學(xué)：IyIy0IRO2=VRO2I0N2=V0N2I76飛灰熱焓值Ifh第六節(jié)空氣和燃燒產(chǎn)物焓的計(jì)算煙焓表

通過(guò)燃燒產(chǎn)物的焓值的計(jì)算，列出焓值與溫度對(duì)應(yīng)的表格（編程計(jì)算），是鍋爐熱力計(jì)算的基礎(chǔ)：即飛灰熱焓值Ifh第六節(jié)空氣和燃燒產(chǎn)物焓的計(jì)算煙焓表77第七節(jié)鍋爐機(jī)組的熱平衡計(jì)算

鍋爐熱平衡指在穩(wěn)定運(yùn)行狀態(tài)下，鍋爐輸入熱量與輸出熱量及各項(xiàng)熱損失之間的熱量平衡。熱平衡是以1kg固體或液體燃料，或0℃、0.1MPa的1m3氣體燃料為基礎(chǔ)進(jìn)行計(jì)算的。通過(guò)熱平衡可知鍋爐的有效利用熱量、各項(xiàng)熱損失，從而計(jì)算鍋爐效率和燃料消耗量。

第七節(jié)鍋爐機(jī)組的熱平衡計(jì)算

鍋爐熱平衡指在穩(wěn)定運(yùn)行78一般的熱平衡方程式為：

第七節(jié)鍋爐機(jī)組的熱平衡計(jì)算式中：Qr–—鍋爐輸入熱量Q1–—鍋爐有效利用的熱量Q2–—排煙熱損失Q3–—可燃?xì)怏w不完全燃燒熱損失Q4–—固體不完全燃燒熱損失Q5–—鍋爐散熱損失Q6–—其他熱損失一般的熱平衡方程式為：第七節(jié)鍋爐機(jī)組的熱平衡計(jì)算式中：79

將上述方程用方程右側(cè)各項(xiàng)熱量占輸入熱量的比值百分?jǐn)?shù)來(lái)表示，則為

第七節(jié)鍋爐機(jī)組的熱平衡計(jì)算其中：將上述方程用方程右側(cè)各項(xiàng)熱量占輸入熱量的比值百分?jǐn)?shù)來(lái)80鍋爐輸入熱量是由鍋爐范圍以外輸入的熱量，不包括鍋爐范圍內(nèi)循環(huán)的熱量。第七節(jié)鍋爐機(jī)組的熱平衡計(jì)算式中：

Qar,net–—燃料的收到基低位發(fā)熱量（kJ/kg）

ir–—燃料物理顯熱（kJ/kg）Qwr–—外來(lái)熱源加熱空氣時(shí)帶入的熱量（kJ/kg）Qzq–—霧化燃油所用蒸汽帶入的熱量（kJ/kg）鍋爐輸入熱量是由鍋爐范圍以外輸入的熱量，不包括鍋爐范81各項(xiàng)熱量的計(jì)算公式為：

第七節(jié)鍋爐機(jī)組的熱平衡計(jì)算ir=cp,artr式中：

Cp,ar–—燃料的收到基比定壓熱容，kJ/（kg?℃）；

tr–—燃料溫度，℃；當(dāng)用外來(lái)熱源加熱燃料時(shí)，（用蒸汽加熱重油或蒸汽干燥器等）及開(kāi)式系統(tǒng)使燃料干燥時(shí)，應(yīng)計(jì)算此項(xiàng)，并根據(jù)燃料的爐前狀態(tài)取用tfu

和燃料水分。若未經(jīng)預(yù)熱，則只有當(dāng)時(shí)才須計(jì)算，此時(shí)可取tr=℃。各項(xiàng)熱量的計(jì)算公式為：第七節(jié)鍋爐機(jī)組的熱平衡計(jì)算ir=c82第七節(jié)鍋爐機(jī)組的熱平衡計(jì)算固體燃料比熱容Car,fu為：式中：

Ｃdr–—燃料干燥基比熱容，kJ/（kg?℃），按表4-7取用。第七節(jié)鍋爐機(jī)組的熱平衡計(jì)算固體燃料比熱容Car,fu為：式83鍋爐有效利用熱

第七節(jié)鍋爐機(jī)組的熱平衡計(jì)算

鍋爐有效利用熱指水和蒸汽流經(jīng)各受熱面時(shí)吸收的熱量。鍋爐有效利用熱Q1為：鍋爐有效利用熱第七節(jié)鍋爐機(jī)組的熱平衡計(jì)算鍋爐有效利用84第七節(jié)鍋爐機(jī)組的熱平衡計(jì)算鍋爐熱效率的確定有兩種方法。一種為由鍋爐熱效率的定義直接獲得，即為鍋爐的有效利用熱與鍋爐送入熱量之比：這種方法稱為正平衡法。鍋爐效率

第七節(jié)鍋爐機(jī)組的熱平衡計(jì)算鍋爐熱效率的確定有85第七節(jié)鍋爐機(jī)組的熱平衡計(jì)算鍋爐設(shè)計(jì)或熱效率試驗(yàn)時(shí)常用反平衡法，即求出各項(xiàng)熱損失后，用下式求得

：鍋爐正平衡試驗(yàn)法簡(jiǎn)單易行，對(duì)于熱效率較低的工業(yè)鍋爐（η<80％）比較準(zhǔn)確；反平衡法較復(fù)雜，但通過(guò)各項(xiàng)熱損失的測(cè)定和分析，可以找出提高鍋爐經(jīng)濟(jì)性的途徑。第七節(jié)鍋爐機(jī)組的熱平衡計(jì)算鍋爐設(shè)計(jì)或熱效率試驗(yàn)時(shí)常用反平衡86第七節(jié)鍋爐機(jī)組的熱平衡計(jì)算固體不完全燃燒熱損失q4燃料中未燃燒或未燃盡碳造成的熱損失，這些碳?xì)埩粼诨以?，也稱為機(jī)械未完全燃燒損失或未燃碳損失。針對(duì)不同燃燒方式，燃料燃燒生成不同形式的灰渣，固體不完全燃燒熱損失q4的計(jì)算公式為：第七節(jié)鍋爐機(jī)組的熱平衡計(jì)算固體不完全燃燒熱損失q487第七節(jié)鍋爐機(jī)組的熱平衡計(jì)算殘?zhí)即嬖诘牟课换鸫矤t：爐膛爐渣、煙道沉降灰、排煙飛灰煤粉爐：爐膛爐灰、煙道沉降灰、排煙飛灰、制粉系統(tǒng)所排石子循環(huán)流化床爐：爐膛爐灰、煙道沉降灰、灰閥排灰、排煙飛灰第七節(jié)鍋爐機(jī)組的熱平衡計(jì)算殘?zhí)即嬖诘牟课换鸫矤t：爐膛爐渣、88第七節(jié)鍋爐機(jī)組的熱平衡計(jì)算運(yùn)行時(shí)測(cè)定灰量分布,進(jìn)行灰分平衡計(jì)算可得q4測(cè)定灰量(含灰)測(cè)定灰含碳量灰分平衡式計(jì)算飛灰灰量第七節(jié)鍋爐機(jī)組的熱平衡計(jì)算運(yùn)行時(shí)測(cè)定灰量分布,進(jìn)行灰分平衡89第七節(jié)鍋爐機(jī)組的熱平衡計(jì)算對(duì)于火床爐第七節(jié)鍋爐機(jī)組的熱平衡計(jì)算對(duì)于火床爐90第七節(jié)鍋爐機(jī)組的熱平衡計(jì)算對(duì)于煤粉爐

第七節(jié)鍋爐機(jī)組的熱平衡計(jì)算對(duì)于煤粉爐91第七節(jié)鍋爐機(jī)組的熱平衡計(jì)算

設(shè)計(jì)鍋爐時(shí)，

可按燃料種類和燃燒方式選用，熱力計(jì)算方法中有推薦值。對(duì)固態(tài)除渣煤粉爐：褐煤q4=1%，煙煤q4=2%，貧煤q4=3%，無(wú)煙煤q4=4%；燃油和燃?xì)鉅tq4=0。影響q4的主要因素有：燃料的性質(zhì)、燃燒方式、爐膛型式和結(jié)構(gòu)、燃燒器設(shè)計(jì)和布置、爐膛溫度、鍋爐負(fù)荷、運(yùn)行水平、燃料在爐內(nèi)的停留時(shí)間和與空氣的混合情況等。第七節(jié)鍋爐機(jī)組的熱平衡計(jì)算設(shè)計(jì)鍋爐時(shí)，可按燃92第七節(jié)鍋爐機(jī)組的熱平衡計(jì)算燃料消耗量實(shí)際燃料消耗量:B計(jì)算燃料消耗量:Bj=B(1-q4/100)第七節(jié)鍋爐機(jī)組的熱平衡計(jì)算燃料消耗量實(shí)際燃料消耗量:B計(jì)算93這是由于CO、H2、CH4、等可燃?xì)怏w未燃燒放熱就隨煙氣離開(kāi)鍋爐而造成的熱損失，也稱化學(xué)不完全燃燒損失。鍋爐運(yùn)行中可用下式計(jì)算。

第七節(jié)鍋爐機(jī)組的熱平衡計(jì)算可燃?xì)怏w不完全燃燒熱損失q3式中：

CO、H2、CH4–—干煙氣中一氧化碳、氫氣、甲烷的容積百分?jǐn)?shù)，可從煙氣分析測(cè)得，RO2–—