锅炉热平衡解析

合集下载

第8章 锅炉的热平衡

第8章 锅炉的热平衡
8.3 锅炉的热平衡
热效率是锅炉的重要技术经济指标,它表明锅炉设备的 完善程度和运行管理的水平。燃料是重要能源之一,提 高锅炉热效率以节约燃料,是锅炉运行管理的一个重要 方面。 锅炉热平衡是研究燃料的热量在锅炉中利用的情况: 有多少被有效利用;有多少变成了热量损失;这些损失 又表现在哪些方面以及它们产生的原因。研究的目的是 为了有效地提高锅炉的热效率。
图8-3 q2、q3、q4、η与α的关系
• 合理的α1″值应使 q2、q3、q4三项热 损失的总和最小。 如图8-3所示。 • 通常排烟热损失 是锅炉热损失中 较大的一项,一 般装有省煤器的 水管锅炉,q2约 为6—12%;不装 省煤器时,往往 高达20%以上。
η
q2 q3 q4 临界值 α
六、散热损失
q2影响因素
• 影响排烟容积大小的因素有炉膛出口过量空气 系数α1″,烟道各处的漏风量及燃料所含水分。 如炉墙及烟道漏风严重,α1″大;燃料水分高, 则排烟容积就大,排烟损失就增加。为了减少 排烟损失,必须尽力设法减少炉墙烟道各处的 漏风,在锅炉安装施工时应重视炉墙、烟道等 砌筑的严密性。但炉膛出口过量空气系数α1″的 大小,应注意到它不仅与q2有关,还与q3、q4 有关。减小α1″,q2可以降低,但q3、q4会增加。
q6 q q %
hz 6 lq 6
八、燃料消耗量
• 锅炉每小时耗用的燃料称为锅炉的燃料消耗量, 由式(8-22)可得燃料消耗量的计算式: Qgl Qgl •
B Qr gl B Qdw gl
• 对于固体燃料,考虑到不完全燃烧热损失Q4的 存在,实际参加燃烧反应的燃料量应为,
q4 B j B (1 ) 100
q3 Q3 100% Qr
q3

第三章 锅炉热平衡

第三章 锅炉热平衡

其它热损失: 其它热损失:冷却热损失
冷却水未接入锅炉汽水循环, 冷却水未接入锅炉汽水循环,吸收部分热量并带出炉 外,并入灰渣物理热损失中计入锅炉热平衡。 并入灰渣物理热损失中计入锅炉热平衡。
建筑环境与设备专业 南京理工大学
第三章 锅炉热平衡
第三节 锅炉的热效率
一、正平衡效率与反平衡效率 1、正平衡法
建筑环境与设备专业 南京理工大学
第三章 锅炉热平衡
2、反平衡法
在实际试验过程中, 在实际试验过程中,测出锅炉的各项热损失, 测出锅炉的各项热损失,应用 下式来计算锅炉的热效率。 下式来计算锅炉的热效率。
η gl = q1
= 100 − ( q2 + q3 + q4 + q5 + q6 )%
建筑环境与设备专业 南京理工大学
Q2 = I py
[
q4 − α pyV (ct ) lk 1 − 100
0 k
]
式中 Ipy——排烟的焓, 排烟的焓,由烟气离开锅炉最后一个受热面处的烟气温 度和该处的过量空气系数决定, 度和该处的过量空气系数决定,kJ/kg; kJ/kg; αpy ——排烟处的过量空气系数 ——排烟处的过量空气系数; 排烟处的过量空气系数; Vk0——1kg ——1kg燃料完全燃烧时所需理论空气量 1kg燃料完全燃烧时所需理论空气量, 燃料完全燃烧时所需理论空气量,m3/kg; /kg; (ct)lk——1m ——1m3空气连同其带入的10g 空气连同其带入的10g水蒸气在温度为 10g水蒸气在温度为t 水蒸气在温度为t℃时的焓 ,kJ/ m3; tlk——冷空气温度 ——冷空气温度, 冷空气温度,一般可取20 一般可取2020-30℃ 30℃。

第7章 锅炉热平衡及能耗分析

第7章 锅炉热平衡及能耗分析
第7章 锅炉热平衡及能耗分析
• 7.1 供热锅炉热平衡和热效率 • 7.1.1 锅炉热平衡 • 由于种种原因,燃料在锅炉中不能完全燃烧,而 燃烧放出的热量也不会全部有效地用于生产蒸汽 或热水。也就是说,燃料的总输入热量中只有一 部分被工质(水或蒸汽)所吸收,这部分热量称 为有效利用热;其余部分则损失掉了,称为锅炉 的热损失。为了确定锅炉的热效率,需要在正常 运行工况下建立起锅炉的收、支平衡关系,通常 称为锅炉热平衡。
(3-73)
式中,Gth-经取样测出的碳黑量,mg; Vbz-在标准状态下的干烟气量,m3/h; τ-取样时间,h。
Gth Gyc Gh
mg m3/h
(3-74) (3-75)
273 p Vbz V 273 t 760 133.3
式中,Gyc-经取样测得的油尘量,mg; Gh-Gyc 的油尘经飞灰化处理测出其中的灰量,mg; p-测量流量处的压力,Pa; V-τ 小时内抽取的烟气量换算成每小时的烟气量,m3/h。 测定烟气中可燃固体粒子的方法有过滤称重和燃烧法两种,见 3.4.3。 对于气体燃料,一般情况下可认为 q4=0。
cr 0.01 1.3 CO+H 2 +O 2 +N 2 1.6(CH 4 CO 2 +H 2S+ H 2 O 2.1 Cm H n
kJ/(m3·ºC)
7.1.2 锅炉热效率
• 锅炉热效率,是在锅炉稳定工况下通过热 平衡试验测定出的,锅炉热效率可分为正 平衡热效率和反平衡热效率。
Qwr Vk0 c t rk c t 0
式中
kJ/kg
(c·t)rk-单位体积热空气焓, kJ/m3; (c·t)0-单位体积基准温度时空气焓,kJ/m3; -预热空气量与理论空气量之比。

第八章锅炉热平衡

第八章锅炉热平衡

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 排烟所拥有的热量随烟气排入大气而未被利
用所造成的热损失。 煤粉炉热损失中最大的一项,约4%-8%。
2 .锅炉运行
通过热平衡试验来测定。 测定的项目包括:锅炉 每小时的飞灰量、灰渣 量以及飞灰和灰渣中残 余碳的含量。 飞灰量很难直接测准,利 用灰平衡求得。
飞灰系数 排渣率
B 1 A a0 rG 0 fa 11 0 C 0 f0a 0 G s1 l 1 0 C 0 s 0l0
1G f( a 10 C f0) aG s(1 l 0 C s 0 )l
Q1
Q1 Q f 1 q5
Q1 Q5 Q1 Q5 q5
q5
Qf
可改写为:
1- q5 q5
1-称为散热系数,表示受 热面所在烟道的散热程 度。
(五)灰渣物理热损失
Q6
asl
Csl 100 Csl
Aar 100
(c
)
sl
kJ/kg
式中 asl —灰渣份额;
(c)sl —1kg灰渣在温度为 C时的焓, kJ/kg;
100 q1 q2 q3 q4 q5 q6 %
式中 q1 —锅炉有效利用热量占输入热量的百分数,
q1
Q1 Qf
100%
qi —某项损失的热量占输入热量的百分数,
qi
Qi Qf
100%
研究热平衡的意义: 1.计算锅炉热效率; 2.确定各项热损失,提高锅炉经济性。
★★计算基准:1KG固体或液体燃料为基础。

第三章 锅炉的热平衡

第三章 锅炉的热平衡
13
第四节 气体不完全燃烧热损失 • 气体不完全燃烧热损失是由于一部分可燃性气体 (氢、甲烷、一氧化碳等)尚未燃烧就随烟气排 出所造成的损失。 • 主要与锅炉的结构、燃料特性、燃烧过程组织以 及操作水平有关。
14
气体不完全燃烧热损失计算
15
气体不完全燃烧热损失的经验选取-p69,表3-4
16
影响气体不完全燃烧热损失的因素
10
固体不完全燃烧热损失的计算
Q4hz = Qhz
Q4lm = Qlm
Rhz Ghz 100 B
Rlm Glm 100 B
kJ/kg kJ/kg kJ/kg
Q4fh = Q fh
R fh G fh 100 B
通常灰渣、漏煤和飞灰中的可燃物质被认为是固定碳,取其发 热量等于32866kJ/kg,因此总的固体不完全燃烧热损失可按 下式计算:
17
第五节 排烟热损失
• 由于技术经济条件限制,烟气在排入大气的温度 由于技术经济条件限制, 要远远高于进入锅炉的空气温度,这部分被排烟 要远远高于进入锅炉的空气温度, 带走的热量称为排烟热损失。 带走的热量称为排烟热损失。 • 影响因素主要是排烟温度与排烟容积。 影响因素主要是排烟温度与排烟容积。


3
第一节锅炉热平衡组成
• 热平衡公式
kJ/kg
其中 Qr—每公斤燃料带入的热量, Q1—锅炉有效利用热量, Q2—排烟热损失, Q3—气体不完全燃烧热损失, Q4—固体不完全燃烧热损失, Q5—锅炉散热损失, Q6—灰渣物理热损失及其它热损失。
4
5
Qr = Q + ir + Qzq + Qw1
锅炉效率:
6
第二节

何谓锅炉热平衡

何谓锅炉热平衡

何谓锅炉热平衡
锅炉热平衡是指锅炉在运行过程中,由于燃料燃烧时放热发出的热量,一部分被锅炉水吸收变成蒸汽,另一部分散发到环境中去,为维持锅炉热平衡,必须对锅炉进行热负荷补充。

这个过程涉及到锅炉的热量传递和转化,以及系统内的物质和能量平衡。

锅炉热平衡就是指送入锅炉的总热量与工质吸收有效利用的热量以及全部热损失热量收支平衡的关系。

即:Qr=Q1+Q2+Q3+Q4+Q5+Q6
Qr=Q1+Q2+Q3+Q4+Q5+Q6
Qr----送入锅炉的热量
Q1-----锅炉机组的有效利用热量
Q2----排烟热损失
Q3----化学不完全热损失
Q4----机械不完全热损失
Q5----散热损失
Q6----灰渣的物理热损失。

第3章 锅炉的热平衡

第3章 锅炉的热平衡

• Dzy自用汽耗汽量t/h;Nzy自用电耗量kWh/h;b生产每度电的 标准耗煤量kg/kWh(取0.197)
3-2
• 锅炉热平衡试验的要求
– 进行试验的情形:锅炉新产品鉴定、锅炉运行调整、比较设备改造维修 前后效果 – 试验应在锅炉热工况稳定和燃烧调整到试验工况1h后开始。热工况稳定 系指锅炉主要热力参数在许可波动范围内且平均值已不随时间变化,不 同类型锅炉自冷态点火开始至稳定的规定时间也不同 – 试验所用燃料应符合设计要求 – 参数波动限制:锅炉出力、蒸汽锅炉压力、过热蒸汽温度、蒸汽锅炉给 水温度、热水锅炉进出口温差等 – 其他:安全阀不得启跳、不得吹灰、不得定期排污 – 试验结束时,锅筒水位、煤斗煤位与开始时一致 – 试验期间给水量、过量空气系数、给煤量、炉排速度、煤层等也应基本 相同
3-1 锅炉热平衡的组成
• 计算基准
– 以1kg固体/液体燃料(或1m3气体燃料)为单位计算的
• 锅炉热平衡方程
– Qr=Q1+Q2+Q3+Q4+Q5+ Q6
• Qr锅炉输入热量;Q1锅炉输出热量;Q2排烟热损失;Q3气体不完 全燃烧热损失;Q4固体不完全燃烧热损失;Q5锅炉散热损失;Q6 其他热损失;单位kJ/kg
G hz、G lm、G fh 每小时灰渣、漏煤、飞 灰质量;Chz、Clm、C fh各自碳含量
• 灰分平衡方程
100 C fh BA ar 100 Chz 100 Clm G hz G lm G fh 100 100 100 100
1 G hz
100 C fh 100 Chz 100 Clm G lm G fh BA ar BA ar BA ar
Car 1.738 0.0025 r t

锅炉热平衡基础知识及实验

锅炉热平衡基础知识及实验

锅炉热平衡 一、锅炉热平衡概念1、锅炉热平衡锅炉机组的热平衡是指输入锅炉机组的热量与锅炉机组输出热量之间的平衡研究燃料的热量在锅炉内部的利用情况,测算多少热量被利用,多少热量损失,以及这些损失的表现方式与产生原因;热平衡的根本目的就是为提高锅炉的热效率寻找最佳的途径。

即:输入锅炉的热量+有效利用热量=输出锅炉的热量+未完全燃烧的热损失+其它热损失2、热效率是衡量锅炉设备的完善程度与运行水平的重要指标之一,提高热效率是锅炉运行管理的主要工作。

为了全面评定锅炉的工作状况,有必要对锅炉进行热平衡测试,从而更加细致的分析总结影响热效率的因素,得到测量数据以指导锅炉的运行与改造。

二、热平衡公式123456 f Q Q Q Q Q Q Q =+++++式中fQ ——1kg 燃料带入炉内的热量,kJ/kg1Q ——锅炉有效利用热量,kJ/kg2Q ——排烟热损失,kJ/kg3Q ——化学(气体)未完全燃烧热损失,kJ/kg4Q ——机械(固体)未完全燃烧热损失,kJ/kg5Q ——散热损失,kJ/kg6Q ——灰渣物理热损失及其它热损失, kJ/kg变成以百分数表示的热平衡方程式,即:123456100q q q q q q =+++++式中:1q ——锅炉有效利用热量占输出热量的百分数,11100%rQ q Q =⨯i q ——某项损失的热量占输入热量的百分数,100%ii rQ q Q =⨯图 煤粉锅炉机组热平衡示意图1、输入热量 f Q(1)对于燃煤或燃油锅炉每kg 燃料带入锅炉的热量为:,,/f net ar ph ex at Q Q Q Q Q kJ kg =+++式中:Q 2Q 4hz Q 6hznet,ar Q ——燃料的低位发热量,kJ/kgph Q ——燃料的物理显热, kJ/kgph f fQ c t =ex Q ——用锅炉以外的热量加热空气时,空气带入锅炉的热量,kJ/kg02211()ex Q V c t c t β=-at Q ——用蒸汽雾化燃料油,雾化蒸汽带入的热量,kJ/kg(2510)at at at Q G i =-(2)对于燃煤锅炉如果燃料和空气没有利用外界热量进行预热,且燃煤水分M ar < net,ar Q /630,则输入热量,f net ar Q Q =2、排烟热损失2Q(1)定义:由于排出锅炉时的烟气焓高于进入锅炉时的空气焓而造成的热损失,是锅炉热损失中最大的一项。

  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。

锅炉热效率
三、燃料消耗量 锅炉的燃料消耗量B
是指每小时锅炉的燃料 消耗量(kg/h)。
Je3D3084 发电厂供电煤耗 b = 373 g/kWh,厂用电率为 7.6%,汽轮机发电机组热耗为q = 9199.52 kJ/kWh,不计 管道阻力损失,试计算发电厂总效率、发电煤耗及锅炉毛 效率。
解:1、发电厂总效率η = 3600/(4.1868×7000b)
灰渣物理热损失q6
炉渣排出炉外时由于它具有 较高的温度而带走的热量损失
影响因素:燃料中灰分含量、 锅炉的排渣方式
注意:液态排渣炉的排渣温 考虑q6损失。
锅炉热效率
一、锅炉总有效利用热Q 锅炉lh的总有效利用热
量Q包括过热蒸汽带走的热 量、再热蒸汽带走的热量、 锅炉排污水带走的热量等。
=8792.28/0.92×.99×.29271.2 =329.8kg/kWh
影响因素:锅炉容量、外表 面积、周围空气温度、空气流动 情况、锅炉负荷变化等
Jd3F4008论述提高锅炉热效率的途径。
答:提高锅炉热效率就是增加有效利用热量,减 少锅炉各项热损失,其中重点是降低锅炉排烟热 损失和机械不完全燃烧。
降低锅 机炉 械排不烟完热全损燃失 烧热。损失。
1、降炉低 负空荷气及预时热间器 调的 整漏 燃风 烧率 工况,特 ,别合是理回配转风式,空尽气可 预能热降器低的炉漏膛风火率焰。中心位置,让煤粉在炉膛内充分 2燃、烧严。格控制锅炉锅水水质指标,当水冷壁管内含 垢2、量原达煤到挥40发0m分g/及m2时时调,理应粗及粉时分酸离洗器。调整挡板,使 3煤、粉量细燃度用维含持硫最量佳低值的。优质煤,降低空气预热器入 口3、空炉气的温散度热。损但失空,气主预要热加器强入管口道空及气本温体度保太温低层的, 易维导 护致 和空 检气修预。热器器冷端受热面低温腐蚀。
Qr ------1Kg燃料和随此燃料一起进入锅炉的热量KJ/Kg
Q1 ------对应于1Kg燃料的有效利用热量 KJ/Kg Q2 ------对应于1Kg燃料的排烟损失热量 KJ/Kg Q3 ------对应于1Kg燃料的化学不完全燃烧损失热量 KJ/Kg Q4 ------对应于1Kg燃料的机械不完全燃烧损失热量 KJ/Kg Q5 ------对应于1Kg燃料的锅炉散热量 KJ/Kg Q6 ------对应于1Kg燃料的灰渣物理损失热量 KJ/Kg
固态排渣和液态排渣煤粉炉q3=0% 卧式旋风炉q3=0.5% 油炉、气炉q3=0.5% 烧高炉煤气的锅炉q3=1.5%
排烟热损失q2
烟气离开锅炉排入大气时所带走的热量 损失,在室燃炉的各项热损失中,排烟热损 失是最大的一项,约为q24%~8%。
影响因素:排烟温度和排烟容积
散热损失q5
在锅炉运行中,汽包、联箱、管道、炉 墙的温度均高于周围空气的温度,有一部分 热量散失到空气中而形成锅炉的散热损失
= 3600/(4.1868×7000×0.373)= 0.329= 33%
2、发电煤耗bf= b(1-Δρ)= 373×(1- 0.076) = 344.65 g/kWh
3、锅炉效率ηg = q/(4.1868×7000 bf) = 9199.52/(4.1868×7000×0.34465)= 91.2%
是部分固体可燃物在炉内不完全燃烧随飞 灰和炉渣一同排出炉外而造成的热损失
影响因素:燃烧方式、燃料性质、炉膛结构、 锅炉负荷、运行工况、操作水平
q4为1~6%
化学不完全燃烧热损失q3
是指燃烧过程中产生的可燃气体( CO、H2、 CH4 甲烷)
影响因素:过剩空气系数、燃料挥发份含量、 炉膛温度、炉内空气动力工况
q5 ------锅炉散失热量占输入热量的百分数 %
q6 ------灰渣物理热损失占输入热量的百分数 %
锅炉输入热量Qr
锅炉的输入热量Qr,在一般计算中,可认 为近似地等于燃料收到基的低位发热量。 注意:只有用外来热源加热空气时才考虑。
机械不完全燃烧热损失q4
又称固体(固定碳)不完全燃烧热损失 由于灰中含有未燃尽的残碳造成的。
答:发电厂总效率为33%,发电煤耗为344.65 g/kWh,锅 炉毛效率为91.2%。
Lb3D1024某汽轮发电机组设计热耗为 8792.28kJ/(kWh),锅炉额定负荷热 效率为92%,管道效率为99%,求该机组 额定负荷发电设计煤耗。(标准煤耗低 位发热量为2927.2 kg/ kJ)
解:发电设计煤耗=轮机发电机组设计热耗/ (锅炉效率*管道效率*标准煤低位发热量)
锅炉热效率
二、锅炉热效率: (一)锅炉正平衡热效率: 即锅炉的输入热量占输出热量的比值的百分数。
有效利用热量
输入热量 100 %
Q1 Qr
100 % q1
%
锅炉热效率
二、锅炉热效率: (二)锅炉反平衡热效率:
即锅炉的输入热量和各项热损失之 间的热平衡关系。其热平衡关系式如下:
Qr = Q1+ Q2+ Q3+ Q4+ Q5+ Q6 100%= q1+ q2+ q3+ q4+ q5+ q6 q1 = Q1/ Qr ×100%= η η=q1 = 100 -(q2+ q3+ q4+ q5+ q6)%
鉴定前培训教程
锅炉热平衡
辽宁电力有限公司大连培训中心 主讲:刘北平
主要内容
❖ 热平衡方程 ❖ 锅炉输入热量 ❖ 机械不完全燃烧热损失 ❖ 化学不完全燃烧热损失 ❖ 排烟热损失 ❖ 散热损失 ❖ 灰渣物理热损失 ❖ 锅炉热效率
热平衡方程
Qr = Q1+ Q2+ Q3+ Q4+ Q5+ Q6
KJ/Kg
热自平然水衡Q循1 方环原程理
Q5
Qr
Q6
Q4l z
Q3 Q2
Q4f h
热平衡方程
Qr = Q1+ Q2+ Q3+ Q4+ Q5+ Q6 100%= q1+ q2+ q3+ q4+ q5+ q6
KJ/Kg
q1 = Q1/ Qr ×100%
q1 ------锅炉有效利用热占输入热量的百分数 % q2 ------排烟热损失占输入热量的百分数 % q3 ------化学不完全燃烧热量损失占输入热量的百分数 % q4 ------机械不完全燃烧热量损失占输入热量的百分数 %
相关文档
最新文档