03 燃料燃烧计算与锅炉热平衡_习题
锅炉原理 第3章燃料燃烧计算和锅炉热平衡计算
3.实际空气量的计算
() V
V0
（定义）
V ( )V 0
α烟气侧过量空气系数
β空气侧过量空气系数
7
第三节 燃烧产生烟气量（燃烧产物）的计算
1.计算前提
理想气体 标准状态（0℃,101325Pa） 单位燃料所产生的烟气量
固体和液体燃料：Nm3（烟气）/kg收到基燃料 气体燃料： Nm3（烟气）/ Nm3收到基燃料
c ash
4182 fa Aar 6 不计入
39
第七节 空气和烟气焓的计算
6.烟气焓温表
温度/℃
理论烟气焓 I0g/kJ/kg
30
理论空气焓 I0a/kJ/kg
飞灰焓
Ig＝I0g＋（α’’－1）I0a＋Ifa
Ifa/kJ/kg 炉膛 过热器 省煤器 空预器
265
100
994
896
第三章 燃料燃烧计算和锅炉热平衡计算
1
第一节 概述
辅助计算
燃烧计算 （物质平衡）
热平衡计算 （能量平衡）
空气量的计算（成分、容积） 烟气量的计算（成分、容积）
空气、烟气焓 锅炉有效利用热 锅炉各项损失 锅炉效率
2
第二节 燃烧所需空气量的计算
1.计算前提
理想气体 标准状态（0℃,101325Pa） 单位燃料所需干空气量
1.28
1.31
1.33
Δα
0.05
α"
1.20
0.03
0.03
0.02
1.23
1.26
1.28
0.03
0.02
0.03
1.31
1.33
1.36
36
第七节 空气和烟气焓的计算
第三章 燃烧计算及热平衡
V gy VRO V N VO VCO
2 2 2
三、烟气分析仪器及测定
1．烟气分析仪 1）奥氏分析仪
KOH或NaOH溶液吸收RO2 ，(%)
焦性没食子酸的苛性钾溶液吸收O2及RO2，（%）
氯化亚铜氨溶液吸收CO及O2，（%）
锅炉运行时烟气分析及其应用
第二章
2）色谱层析仪 3）红外线烟气分析仪 2．测定：（由锅炉实验完成）
每kg燃料
二、理论空气量：
根据上面的分析，1kg燃料完全燃烧所需要的氧气总量：
Car H ar S ar 1.866 5.56 0.7 100 100 100
Oar 22.4 Oar 0 . 7 1kg燃料中本身含氧Oar/100kg,标准状态下体积为： 32 100 100
所以1kg燃料中完全燃烧真正需要由空气提供的氧：
2H 2 每摩尔：
O2 2 H 2O 22.4 2 22.4
2 2.016kg
氢燃烧生成水蒸气
2 22.4 H y 每kg燃料生成的水蒸汽为： 2 2.016 100
第二个来源：
燃料中的水气化
生成的水蒸气容积
每千克燃料中本身含水
Wy 100
，水的分子量是
18，因此这些水相当于：
"
qmin=q2+q3+q4
原因分析：
也就是说以上三个热损失最小时对应的 过量空气系数，为最佳过量空气系数
V y q 2
1）过量空气系数增加，烟气量增大，排烟热损失增大
固体不完全燃烧q 4 气体不完全燃烧q 3
2）过量空气系数减小，固体不完全热损失和气体不完全 热损失增大。
锅炉03燃料燃烧计算与锅炉热平衡.ppt
实际计算中需要知道燃烧产物（常压）的温度 与焓值间的关系；
水蒸汽则需要根据温度和压力来求得焓值； 前人均已经制成表格、图线或程序。
第六节 空气和燃烧产物焓的计算
空气、烟气焓值的定义
相应于1kg收到基燃料的空气（或烟气）， 由温度0℃加热到θ℃所需要的热量，称为空气 的焓或烟气的焓。单位：kJ/kg
锅炉有效利用热指水和蒸汽流经各受热面时 吸收的热量。锅炉有效利用热 Q1为：
1
Q1 B
D gr
i
'' gr
igs
Dzr
i
'' zr
i
' zr
Dzy izy igs D pw i ' igs
第七节 锅炉机组的热平衡计算
锅炉效率
锅炉热效率的确定有两种方法。一种为由锅炉
热效率的定义直接获得，即为锅炉的有效利用热与 锅炉送入热量之比：
Iy
I0H2O= V0H2O
(α-1)I0=(α-1)V0
Ifh
第六节 空气和燃烧产物焓的计算
飞灰热焓值Ifh 烟焓表
I
fh
Aar 100
a fh (c)h
通过燃烧产物的焓值的计算，列出焓值与温度
对应的表格（编程计算），是锅炉热力计算的基础： 即
I y f (, )
第七节 锅炉机组的热平衡计算
按测试结果计算干烟气量 3-50
第三节 烟气分析
CO的测定方法-不完全燃烧方程式 3-53
完全燃烧时，RO2与O2的关联 3-55
完全燃烧时，RO2的最大值
3-56
第三节 烟气分析
完全燃烧时实际空气过剩系数
3章燃烧计算和热平衡计算
二、空气、烟气焓值的定义
• 相应于1公斤收到基燃料的空气（或烟气）， 由温度0℃加热到θ℃所需要的热量，称为 空气的焓或烟气的焓。
• 单位：kJ/kg，kcal/kg
三、空气焓的计算
每标准立方米干空气连同其相应的水蒸 汽在温度θ时的焓，kJ/Nm3，可以查表得到。 • 每公斤空气含有10克水。
1.293 dk 22.4 1.293 10 22.4 0.0161Nm3 / Nm3干空气
1000 18
1000 18
理论空气量带入的水蒸气容积为
0.0161V oNm3 / kg
☆对于固体燃料，理论水蒸气容积为上述三部分之和，即
Vo H2O
0.111H
y
0.0124W
y
0.0161V oNm3
（一）理论烟气容积
定义：=1并且燃料完全燃烧 计算：
（1）VRO2 的计算
VRO2
VCO2
VSO2
1.866 ( C y
0.375 S y )Nm3 / kg 100
（2）理论氮容积的计算 理论氮容积=理论空气中的氮+燃料中的氮
Vo N2
0.79V o
22.4 N y 28 100
0.79V o
第二节 烟气成分及其烟气量的计算
一、烟气成分
⑴当=1并且完全燃烧时，烟气由CO2、SO2、N2和H2O组成， 其容积为
Vy VCO2 VSO2 VN2 VH2 O Nm3 / kg
⑵当>1并且完全燃烧时，烟气由CO2、SO2、O2 、 N2和H2O 组成，其容积为
Vy VCO2 VSO2 VN2 VH2O VO2 Nm3 / k g
锅炉原理习题集讲解
《锅炉原理》课程习题集目录锅炉原理课程习题集 (1)第一部分绪论 (2)第二部分锅炉受热面 (3)第三部分锅炉燃料 (4)第四部分燃料燃烧计算 (5)第五部分锅炉热平衡 (7)第六部分煤粉制备 (11)第七部分燃烧理论基础 (12)第八部分煤粉炉及燃烧设备 (14)第九、十部分尾部受热面的运行问题 (15)第十一、十二部分锅炉受热面布置与炉膛换热 (16)第十三部分对流受热面换热计算 (17)第十四、十五部分 (18)第一部分绪论一．简答与分析题1. 构成锅炉本体的主要设备包括哪些？2．锅炉主要辅助设备包括哪些？3．根据完成的过程不同,锅炉可以分为哪些系统?各系统内完成什么过程?4．锅炉有哪几种分类方法？5．写出SG—1025/ 18.3—540/540—M833型锅炉的负荷与蒸汽参数。
6. 简述燃煤电站锅炉机组的基本工作原理7. 分析降低火力发电厂供煤和提高环保效果的技术措施。
8. 简述将原煤磨制成煤粉再进行燃烧的原因。
9. 简述电站锅炉给水必须经过加热才能送入水冷壁的原因。
10. 再热器中的水蒸气是否过热？说明原因11.简述锅炉按蒸发受热面循环方式的分类12.分析随着锅炉容量增加，锅炉蒸汽压力提高的原因。
二、计算题1.计算1台1025t/h亚临界压力自然循环锅炉的年耗煤量、灰渣排放量。
已知锅炉每年的运行时数为6000h，每小时耗煤量128吨，煤的收到基灰分为Aar=8%。
2.计算一台亚临界压力300MW机组（1025t/h亚临界压力自然循环锅炉）的供电煤耗[每kW·h消耗的标准煤，g/（kW·h）]，并对计算结果进行分析和讨论。
已知，煤的收到基低位发热量Qar，net=21440kJ/kg，煤消耗量125.11吨/h。
3.计算1台600MW机组（1913t/h超临界压力锅炉）的供电煤耗。
已知：煤的收到基低位发热量Qar，net=21981kJ/kg，燃煤消耗量243.12t/h。
燃烧热量和平衡热 练习题
燃烧热量和平衡热练习题燃烧热量和平衡热练题以下是一些有关燃烧热量和平衡热的练题，用于巩固和应用相关概念。
1. 一个化学反应的燃烧热量为-500 kJ/mol。
如果在该反应中，产生了2 mol的产物，燃烧热量是多少？2. 当乙烯燃烧时，产生的燃烧热量为-1300 kJ/mol。
如果在反应中消耗了3 mol的乙烯，燃烧热量是多少？3. 一枚火柴的燃烧热量为-1000 J。
如果将100根火柴同时点燃，总的燃烧热量是多少？4. 过程中吸热和放热的符号有何不同？5. 当1 mol的甲烷完全燃烧时，产生的燃烧热量为-890 kJ。
如果在反应中消耗了2 mol的甲烷，总的燃烧热量是多少？6. 燃烧热量与平衡热之间有何关系？答案:1. 燃烧热量与反应物的摩尔数成正比，所以产生的燃烧热量为-500 kJ/mol * 2 mol = -1000 kJ。
2. 同样地，燃烧热量与消耗的反应物的摩尔数成正比。
所以燃烧热量为-1300 kJ/mol * 3 mol = -3900 kJ。
3. 由于燃烧热量是负值，所以当火柴以制定方式点燃时，每根火柴产生的燃烧热量仍然为-1000 J。
因此，总燃烧热量为-1000 J * 100 = -100,000 J。
4. 吸热和放热的符号相反。
当一个物质吸收热量时，标志为正，当它释放热量时，标志为负。
5. 与前面的练题类似，燃烧热量为-890 kJ/mol * 2 mol = -1780 kJ。
6. 燃烧热量是指化学反应释放或吸收的热量，而平衡热是指保持反应物和产物之间化学平衡所需的热量。
两者之间没有直接的数学关系，但它们在理解和分析化学反应中都起着重要的作用。
希望以上练习题能够帮助您巩固和应用燃烧热量和平衡热的概念。
如有其他问题，请随时提问。
03 燃料燃烧计算与锅炉热平衡_习题
第三章燃料燃烧计算与锅炉热平衡（1）一、名词解释：1、燃烧2、完全燃烧3、不完全燃烧4、过量空气系数α5、理论空气量6、过量空气7、漏风系数8、飞灰浓度9、理论烟气容积10、理论干烟气容积11、三原子气体容积份额二、填空题：1、当α>1、完全燃烧时，烟气的成分有________________________；当α>1、不完全燃烧时，烟气的成分有________________________。
2、烟气焓的单位是“kJ/kg”，其中“kg”是指______________________。
3、负压运行的锅炉中，沿烟气流程到空气预热器前，烟气侧的RO2逐渐______，O2逐渐_______，烟气侧的α逐渐_______，漏风总量逐渐________，飞灰浓度逐渐______。
4、烟气中的过量空气（含水蒸气容积）ΔV=_________________。
5、利用奥氏烟气分析仪进行烟气分析时，先让烟气经过装有___________溶液的吸收瓶1，以吸收烟气中的___________；再让烟气经过装有___________溶液的吸收瓶2，以吸收烟气中的___________；最后让烟气经过装有___________溶液的吸收瓶3，以吸收烟气中的___________。
以上吸收顺序_________颠倒。
6、烟气成分一般用烟气中某种气体的_________占_________容积的_________表示。
7、完全燃烧方程式为__________________，它表明___________________________。
当α=1时，该方程式变为_________________，它表明______________________，利用它可以求___________________________。
8、计算α的两个近似公式分别为________________、_______________。
锅炉题库第三章题库答案
第三章锅炉热平衡一、名词解释1、锅炉热平衡：在正常稳定的运行工况下建立的锅炉热量的收支平衡关系。
2、最佳过量空气系数：使得（q2+q3+q4）之和为最小时的过量空气系数。
3、排烟热损失q2：排出烟气所带走的热量与锅炉输入热量的比值。
4、固体不完全燃烧损失q4：未燃烧完全的那部分固体燃料损失掉的热量与锅炉输入热量的比值。
5、气体不完全燃烧损失q3：未燃烧完全的那部分可燃气体损失掉的热量与锅炉输入热量的比值。
6、正平衡热效率：有效利用热量占燃料输入锅炉热量的份额。
7、反平衡热效率：测出锅炉的各项热损失，从100%中减去各项热损得到的锅炉热效率。
8、锅炉有效利用热：单位时间内工质在锅炉中所吸收的总热量。
9、锅炉实际燃料消耗量：锅炉在运行中单位时间内的实际耗用的燃料量。
10、锅炉计算燃料消耗量：扣除固体不完全燃烧热损失后的锅炉燃料消耗量。
二、填空题1、在室燃炉的各项热损失中，最大的一项是排烟热损失q2 ，其值约为 4%-8% 。
2、锅炉容量越大，q5损失则越小，对于同一台锅炉，负荷越高q5则越小。
3、对于燃煤锅炉，如果燃料和空气都没有利用外来热源进行加热，并且燃料水分M ar<Q ar net。
p/628，这时输入热量Q r的计算式为Qr = Qnet,ar。
三、选择题1、锅炉有效利用热量是指下列哪些受热面中的工质所吸收的热量。
(1)(2)(3)(4)（1）水冷壁（2）省煤器（3）过热器（4）再热器（5）空气预热器2、最佳过量空气系数是指_____时所对应的过量空气系数。
(3) （1）热效率最高（2）燃烧效率最高（3）q2+q3+q4最小3、飞灰中灰量占总灰量的份额用符号表示____。
(1)（1）αfh（2）C fh（3）A fh（4）G fh4、锅炉额定蒸发量越大q5____。
（2）（1）越大（2）越小（3）不变5、除尘器漏风量增加，炉膛出口负压不变，q2____。
(3)（1）增加（2）减小（3）不变四、判断题1、锅炉蒸发量越大，其散热损失q5则越大。
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第三章燃料燃烧计算与锅炉热平衡（1）
一、名词解释：
1、燃烧
2、完全燃烧
3、不完全燃烧
4、过量空气系数α
5、理论空气量
6、过量空气
7、漏风系数
8、飞灰浓度
9、理论烟气容积
10、理论干烟气容积
11、三原子气体容积份额
二、填空题：
1、当α>1、完全燃烧时，烟气的成分有________________________；当α>1、不
完全燃烧时，烟气的成分有________________________。
2、烟气焓的单位是“kJ/kg”，其中“kg”是指______________________。
3、负压运行的锅炉中，沿烟气流程到空气预热器前，烟气侧的RO2逐渐______，O2
逐渐_______，烟气侧的α逐渐_______，漏风总量逐渐________，飞灰浓度逐渐______。
4、烟气中的过量空气（含水蒸气容积）ΔV=_________________。
5、利用奥氏烟气分析仪进行烟气分析时，先让烟气经过装有___________溶液的吸
收瓶1，以吸收烟气中的___________；再让烟气经过装有___________溶液的吸收瓶2，以吸收烟气中的___________；最后让烟气经过装有___________溶液的吸收瓶3，以吸收烟气中的___________。
以上吸收顺序_________颠倒。
6、烟气成分一般用烟气中某种气体的_________占_________容积的_________表示。
7、完全燃烧方程式为__________________，它表明___________________________。
当α=1时，该方程式变为_________________，它表明______________________，利用它可以求___________________________。
8、计算α的两个近似公式分别为________________、_______________。
两式的使
用条件是________________________________。
三、判断改错题：
1、实际空气量就是燃料完全燃烧实际需要的空气量。
（）
2、负压运行的锅炉中，沿烟气流程到空气预热器前，烟气侧的RO2、O2是逐渐减
少的。
（）
3、负压运行的锅炉中，沿烟气流程到空气预热器前，烟气侧的α和漏风总量是逐
渐增大的。
（）
4、、煤种不同而理论空气量是相同的。
（）
5、固态排渣煤粉炉燃烧室出口的飞灰浓度大于空气预热器前的飞灰浓度。
（）
6、烟气成分分析中，RO2、O2、CO等分别表示这些气体的容积占全烟气容积的百
分数。
（）
四、计算题：
1、已知煤的分析数据如下：
C ar=56.83% H ar＝4.08％O ar＝9.63％N ar=0.73% S ar＝0.63％A ar＝19.12％
M ar =8.98% V daf =34.28% Q net，ar=22263kJ/kg
试计算：
（1）此种煤完全燃烧时的理论空气量V0；
（2）在固态排渣煤粉炉中燃烧时的实际空气量V k；（α=1.2）
（3）完全燃烧时的烟气体积V y 、V gy 、V H2O；
（4）完全燃烧时形成的烟气在1000℃时的焓。
2、某锅炉燃煤的特性系数β＝0.11，理论空气量V0＝7.1Nm3/kg。
运行中测知省煤
器前后的RO2值分别为14.3%及14%。
求该省煤器处的漏风系数及漏风量。
3、已知：某燃料每千克完全燃烧后，形成的烟气体积V y=6.5Nm3/kg，其中：
V H2O=0.5Nm3/kg，V RO2=0.9Nm3/kg，V O2=0.24Nm3/kg
求：完全燃烧时过量空气系数α（不能用近似公式）及三原子气体的容积份额。
4、已知锅炉每小时燃煤20 t/h，燃料成分如下：
C ar=49.625% H ar＝5.0％O ar＝10％N ar=1.375% S ar＝1.0％A ar＝20％
M ar=13%
锅炉在完全燃烧情况下，如果测得炉子出口处R O2L=15%，而排烟处RO2py=12.5%，试求每小时漏入烟道的空气量。
第三章燃料燃烧计算与锅炉机组热平衡（2）
一、名词解释：
1、最佳过量空气系数
2、排烟热损失
3、机械不完全燃烧热损失
4、化学不完全燃烧热损失
5、正平衡效率
6、反平衡效率
7、燃烧效率
8、锅炉的输入热量
9、锅炉计算燃料消耗量
10、锅炉有效利用热量
11、锅炉热损失
二、填空题：
1、在室燃炉各项热损失中，最大一项热损失是______________，其值约为________。
2、对于固态排渣煤粉炉，不完全燃烧热损失是指_____________________。
3、最佳过量空气系数是指_______________________时所对应的过量空气系数。
4、现代大型电站锅炉输入热量中最大一项是________________________。
5、电站锅炉有效利用热量中最大一项是____________________________。
6、锅炉容量越大，其散热损失_______。
7、燃气炉、燃油炉、煤粉炉三种锅炉，一般________炉的q3最大。
8、燃煤锅炉如果没有用外界热量加热燃料时，只有当固体燃料的水分___________
时才考虑计算燃料的物理显热。
9、对于固态排渣煤粉炉，只有当_______________时才考虑计算q6，计算时灰渣的
温度取_________。
10、锅炉的有效利用热量一般包括______________、______________、______________
和______________吸收的热量。
三、问答题：
1、写出锅炉热平衡方程式的两种表达式，并说明式中各项名称。
2、提高锅炉热效率时，为什么不能把排烟温度降得很低？
3、现代电站锅炉常用什么方法求热效率，为什么？
4、说明影响排烟热损失的主要因素及降低排烟热损失的措施有哪些？
5、说明影响机械不完全燃烧热损失q4的主要因素及降低q4的措施有哪些？
6、锅炉燃料消耗量和计算燃料消耗量有何不同？各在什么情况下使用？
四、计算题：
1、已知：某锅炉额定蒸发量D=410t/h，过热蒸汽的出口焓h gq〃=3475kJ/kg，进入
锅炉的给水焓h gs=963kJ/kg，锅炉排污率为2％，汽包内炉水焓h ls=1340kJ/kg，各项热损失之和Σq=9.5%，其中q4=1.5%，燃料低位发热量Q net，ar=20935kJ/kg 求：锅炉的计算燃煤量和标准燃煤量。
2、已知：某锅炉运行时测得如下数据：
q2=5% q3=0.5% q4=1.5% q5=0.5% q6=0 h gq〃=3475kJ/kg h gs=921kJ/kg B=36.27t/h 燃料低位发热量Q net，ar =16747kJ/kg。
求：该锅炉的蒸汽量。