锅炉反平衡求热效率及各项热损失

第七节的各项 热损失，从而计算出锅炉热效率的方法。计 算公式如下：
q1 100 (q2 q3 q4 q5 q6 ) %
(3 - 65)
一、锅炉的各项热损失
（二）化学不完全燃烧热损失
1.化学不完全燃烧热损失的计算 对于燃煤锅炉，烟气中H2、CH4等可燃气体的含 量极少，可以认为烟气中的可燃气体只是CO。其计 V gy q 算公式为： q (12640 CO )(1 4 )
2）燃料挥发分的影响 挥发分较大的燃料在炉内燃烧时， 可燃气体增多，如果与空气的混合不充 分，炉膛温度降低，会使q3增大。 3）炉膛温度的影响 炉膛温度降低会影响CO的着火与燃 烧，使q3增大。
（三）排烟热损失
1.排烟热损失的计算
排烟损失的热量 Q 2 可由排烟焓与冷空气焓 来计算，即 q4 Q 2 h py py h 1 kJ/kg 100 h py、 py — 分别是排烟焓和排烟处 的过量空气系数；
散热损失的两个特点： ①额定蒸发量越大，散热损失的百 分数越小。 一般，锅炉容量增大，外表面积也 相应增加，锅炉散发的热量增大；但由 于燃料消耗量与锅炉容量大致成比例地 增加，而锅炉的外表面积和炉膛温度却 增加得少些，所以散热损失的百分数减 小。 ②锅炉运行时，负荷越小，散热损 失的百分数越大。
3.保热系数 在锅炉热力计算中，需要知道各段受热面所在 烟道的散热损失。通常把某段烟道中，烟气放出的 被受热面吸收的程度用保热系数 来考虑，即
在进行锅炉设计时，q3可按经验数据 选用。一般，固态排渣煤粉炉，q3=0%。 2.影响化学不完全燃烧热损失的因素 及分析 对于煤粉炉，q3一般不超过0.5%。 影响化学不完全燃烧热损失的主要因 素有炉内过量空气系数、燃料的挥发分、 炉膛温度、燃料与空气混合情况和炉膛结 构等。
1）炉内过量空气系数的影响 当炉内过量空气系数较小时，由于 氧气供应不足，使q3增大；炉内过量空 气系数过大，使炉膛温度降低，一氧化 碳燃烧不充分，q3也会增大。因此，炉 内过量空气系数应该适当。
由上式可得灰渣物理热 损失q 6为： Q6 Aar q6 100% a hz (c ) hz % Qr Qr (3 - 74)
2.影响灰渣物理热损失的因素 影响因素包括：燃料灰分、灰渣 份额以及灰渣温度。 对于固态排渣煤 粉炉，只有当燃料灰分很高时，即
Aar 热损失。
Qar ,net 419
2.影响排烟热损失的因素及分析 在煤粉炉的五项热损失中，排烟热 损失是最大的一项，大约4~8%。 影响排烟热损失的主要因素是排烟 容积和排烟温度。 1）排烟容积的影响 对于一定的燃料，排烟容积取决于 炉内过量空气系数及漏风系数。
①炉内过量空气系数增大，会使炉 膛出口的烟气容积增加，在漏风系数不 变时，排烟容积会增大，使排烟热损失 增加。 ②根据关系式 py l 可知， 当炉膛出口过量空气系数不变时，随着 沿烟气流程漏风系数的增大，最终排烟 处的过量空气系数增加，使排烟热损失 增大。
3
236C ar 0.375S ar CO 100 - q 4 Q r RO 2 CO 式中 12640— 一氧化碳容积发热量， kJ / Nm 3；
Qr
100
%
(3 - 70)
q4 1kg 1 — 考虑到的q 4的存在，进入炉膛的 100 燃料有一部分没有参与 燃烧及生成烟气，故应 对烟气中一氧化碳的容 积进行修正。
受热面中工质吸收的热 量 烟气放出的热量 为了简化计算，认为各 段烟道受热面中工质吸 热量仅与 该段烟道中烟气的放热 量成正比，并可取同一 数值，按整台 锅炉的保热系数来计算 ，即 Q1 Q ky Q1 Q ky Q5

式中
Q1 — 锅炉有效利用热量， kJ / kg； Q ky — 空气预热器总吸热量， kJ / kg； Q5 — 散热损失的热量， kJ / kg。
（五）灰渣物理热损失
1.灰渣物理热损失的计算 灰渣物理热损失的热量 可按下式计算，即 Aar Q6 a hz (c ) hz kJ/kg 100 式中 a hz — 灰渣份额； （c） C时的焓，kJ/kg可查表3 5 ； hz — 1kg灰渣在温度为
— 灰渣温度， C，固态排渣时 600C。
当空气预热器的吸热量 比锅炉有效利用热量小 得多时， 上式可简化为： Q1 q5 Q1 Qr 1 Q1 Q5 Q1 Q5 q5 q5 Qr 式（3 73 ）可改写为： 1- q5 q5
(3 - 73)
1 - 称为散热系数，表示受 热面所在烟道的散热程 度。
2）最佳过量空气系
数 根据前面对q2、q3、 q4三项热损失影响因素的 分析，炉膛出口过量空气 系数对它们都产生影响， 实际上决定了锅炉热效率 的大小。因此定义“最佳 过量空气系数”，即对应 于q2、q3、q4之和为最小 的炉膛出口过量空气系数 （如图3-4所示）。
最佳过量空气系数与燃料种类、 燃烧方式和燃烧设备的结构完善程 度等因素有关，可通过燃烧调整试 验确定。
%时，才考虑此项
第八节 锅炉燃料消耗量和煤耗量
一、锅炉燃料消耗量 （一）实际燃料消耗量 实际燃料消耗量是指送 入炉膛的燃料量，简称 为 燃料消耗量，用符号 B 表示，计算式如下： Qg
Q r 100 D gr h gr h gs D zr hzr hzr D pw h pw h gs Q r kg/h (3 - 75) 对于大容量燃煤锅炉， 燃料消耗量一般不直接 测出 而用上式计算。
B
100
（二）计算燃料消耗量 计算燃料消耗量是指考 虑到机械不完全燃烧热 损失q 4的存在，在炉内实际参 与燃烧反应的燃料消 耗量，用符号 B j 表示。计算式如下 q4 B j B 1 kg/h 100 两种燃料消耗量各有不 同的用途。 (3 - 76)
在进行燃料输送系统和 制粉系统计算时使用 “燃料消耗量 B”；在进行空气需要量 及烟气容积 等计算时使用“计算 燃料消耗量 B j ”。
3）排烟温度的影响 排烟温度升高使排烟焓增大，排 烟热损失相应增加。一般排烟温度每 升高1520℃，排烟热损失约增加一个 百分点。 排烟温度的选取涉及燃料、金属价 格、低温腐蚀以及引风机电耗，必须 通过技术经济比较确定。 通常排烟温度在110 160℃。
4）锅炉运行的影响 ①受热面洁净程度 当受热面出现结渣、积灰和沾 污时，传热热阻大增，使传热减弱， 排烟温度上升，排烟热损失增大。 ②受热面管内结垢 ③炉膛及烟道漏风 如上所述，运行中及时吹灰、 防止结渣、减少漏风等，可以降低 排烟热损失。
o lk o hlk — 理论冷空气的焓，冷空 气温度一般取20 ~ 30C。


式中
从上式可得排烟热损失 q 2为：
o h py py hlk Q2 100 q 4 % (3 - 71) q2 100% Qr Qr
h py 和 py 可以通过烟气分析的结 果与测定的烟气温度求 出。
二、煤耗率 （一）原煤煤耗率 原煤煤耗率是指发电厂 或机组生产 1kW h的电能所 消耗的原煤量，用符号 b表示，计算式如下 B b kg原煤/(kW h) N (二)标准煤煤耗率 标准煤煤耗率是指发电 厂或机组生产 1kW h的电能所 消耗的标准煤量，用符 号bb 表示，计算式如下 Bb bb kg标准煤/(kW h) N 一般，超高压以上锅炉 的发电煤耗率应在 350g标准煤 /(kW h)以下。
（四）散热损失 1.散热损失的计算 散热损失通过试验来测 定非常困难，一般通过 由大量经 验数据绘制的关系曲线 来确定。锅炉额定容量De 与散热损失
e q5 的关系曲线如图 3 5所示。
当锅炉在非额定容量下 运行时，散热损失q 5可按下式计算： De q5 q D
e 5
%
(3 - 72)
2.影响散热损失的因素及分析 影响散热损失的主要因素有锅 炉额定蒸发量（即锅炉容量）、锅炉 实际蒸发量（即锅炉负荷）、外表面 积、水冷壁和炉墙结构、管道保温以 及环境情况等。 对于容量较大的锅炉，散热损 失一般小于0.5%。