沸腾锅炉的热平衡测定
实验五沸腾锅炉的热平衡测定
一、实验目的
测定锅炉的热效率，可以判断锅炉燃料利用程度和热量损失情况，对新投入运行的锅炉是鉴定和验收的依据之一，旧锅炉的改进测定出该的好坏和大修的质量。
二、实验仪器设备
1．烟气分析器
2．热电偶温度计和电位差计
3．静压或动压平衡型非灰（烟尘浓度）取样仪
4．秒表取煤子
5．取样瓶
6．秤
7．胶管等
三、实验原理
锅炉热平衡实验的基本原理就是锅炉在稳定工况下进行热量的平衡。
沸腾炉（工业锅炉）其热效率都采用正平衡法，也采用反平衡法，工业锅炉的测定误差是在额定负荷下两次热效率试验之间的偏差，对于输入一输出热量法不得大于4%（也就是正平衡法）。
对于热损失法（也就是反平衡法）不得大于6%，两种方法所测的的热效率偏差不得大于5%。
四、测定的方法
以前一做过的煤的工业分析，煤的热量测定，烟气分析，飞灰取样，由于是沸腾炉还有溢流灰、冷渣取样。
煤的重量、蒸汽流量和各部的温度测量，这在沸腾表盘上的读数要很好的记录，测得的数据是很多的，下面列出的表格，逐渐测的。
沸腾锅炉热平衡实验综合计算表
班级：姓名：实验日期：年月日
一、锅炉特性
二、饱和蒸汽沸腾燃烧锅炉。
额定蒸汽量D0=18吨/时
三、实验目的
四、燃料
五、计算。
1锅炉反平衡热效率测试方案(2)
#1锅炉反平衡热效率测试方案1、测试目的1．1通过热效率测试，查清#1锅炉在三种负荷工况下的热效率水平和在额定负荷下的多种配风工况下的热效率水平，为锅炉实现经济运行提供依据。
1．2 通过测试，查清各种运行工况下每项热损失的具体数值，以便探索降低热损失的方法，以提高锅炉热效率。
2、测试工况2．1第一种工况为：锅炉额定负荷250t/h，蒸汽压力温度维持额定值，氧含量保持4.85%左右。
2．2第二种工况为：锅炉带75%的额定负荷，氧含量保持4.85%左右。
2．3第三种工况为：锅炉带最低稳燃负荷，氧含量保持5.5%左右。
2．4第四种工况为：锅炉带额定负荷，氧含量保持5.0% 左右，A制粉系统停运。
2．5第五种工况为：锅炉带额定负荷，B制粉系统停运，氧含量保持5.0%左右。
2．6第六种工况为：锅炉带额定负荷，氧含量维持3.5~4.0% 。
2．7第七种工况为：锅炉带额定负荷，氧含量维持6%左右。
3、测试延续时间，每个工况从开始记录参数到记录最后一组数据的时间为1小时。
4、参数记录采样间隔时间及样品分析参数。
4．1锅炉工况稳定后，每15分钟记录一次蒸汽流量、压力、温度、排烟温度、烟气氧含量等主要参数，其它次要参数每30分钟记录一次。
4．2 烟气取样（分析），每20分钟一次。
并分析含O2、CO、CO2量及烟气中的含灰量。
4．3 煤粉取样，每个试验工况二次。
分析低位发热值和各元素含量。
4．4 飞灰取样，每个试验工况二次。
分析飞灰中的可燃物（含碳量）。
4．5 灰渣取样，要求在整个试验工况期间连续或等时间间隔进行，以保证样品的代表性。
分析炉渣含碳量。
5、测试前的准备工作5．1人员组织与分工。
安排好锅炉运行工况调整人员，记录参数人员、取样人员、化验人员以及每组人员的技术负责人、测试总负责人。
5．2 对每组人员进行测试的过程讲解，使每个人熟悉在何时完成哪种工作，怎么完成。
5．3 各组人员分别准备所需工具、量具、记录表格、分析仪器、取样容器、化验药品等，并完成仪器仪表所需的校验工作。
锅炉热平衡试验方法
五、试验报告
锅炉热平衡试验技术报告内容与所做的工作的 特点和内容有关。其编写程序一般包括： （1）试验的目的与方法； （2）锅炉设备的结构特性与运行情况； （3）测量方法与试验工作的特点； （4）试验结果及分析； （5）结论与建议； （6）数据综合表及线图； （7）测量技术及仪表的说明附件； （8）其他附件。
q2 5, q3 0, q4 3, q5 0.5, q6 2
，求锅炉效率； （4）若锅炉蒸发量为1000t/h,给水焓为1000kJ/kg，过热蒸汽焓 为4000 kJ/kg，忽略再热，锅炉排污率为2%，汽包压力下的饱和 水焓为1400kJ/kg，干饱和蒸汽焓为2000 kJ/kg，求该锅炉每小时 的燃料消耗量B和Bj; （5）求该锅炉机组的标准煤耗量；
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
某燃料特性如下： Car=50%， Har=3%， Oar=4% ， Nar=1%， Sar=2%， Mar=10%， Aar=30%，Vdaf=18.34%， Qnet.p.ar=21871.8kJ/kg， Kkm=1.65， Mad=1.13%， Marmax=8%， DT=1341℃，ST=1484℃， FT=1504℃ 试求：（1）判断该煤种为何种煤； （2）燃料的折算灰分成分； （3）若
第三章第六节
锅炉热平衡试验方法
一、热平衡试验的目的
（1）确定锅炉效率； （2）确定锅炉的各项热损失； （3）确定不同运行工况下的各项经济指标， 制 定合理的运行操作守则。
二、热平衡试验的要求
锅炉热平衡试验
锅炉热平衡综合实验一、实验目的锅炉热平衡试验的目的是测定锅炉的效率及各种热损失。
在新锅炉安装结束后的移交验收鉴定试验中、锅炉使用单位对新投产锅炉按设计负荷试运转结束后的运行试验中、改造后的锅炉进行热工技术性能鉴定试验中、大修后的锅炉进行检修质量鉴定和校正设备运行特性的试验中以及运行锅炉由于燃料种类变化等原因进行的燃烧调整试验中，都必须进行热平衡试验。
按热平衡试验进行的方式又可分为正平衡及反平衡试验。
通过本实验，学生可以初步掌握锅炉热平衡实验的方法，获得一次较综合的实验技能训练，具体内容包括：1、了解热平衡实验系统的组成；2、掌握锅炉给水温度、压力、流量、排烟温度、灰渣质量、灰渣中可燃物含量、烟气成分等的测量方法，通过分析误差原因，学习减小误差的方法；3、掌握锅炉各项热损失的计算方法；4、掌握锅炉正、反平衡实验的方法和步骤。
二、实验对象热平衡综合实验在我校锅炉房进行，该锅炉为供热链条锅炉，其型号为SZL 4.2-0.7 /95/70-AII 2，锅炉的额定参数见表1。
表1 SZL 4.2-0.7 /95/70-AII 2型锅炉额定参数三、实验原理锅炉热效率测定实验的基本原理就是锅炉在稳定工况下进出热量的平衡。
1、锅炉热平衡锅炉工作是将燃料释放的热量最大限度的传递给汽水工质，剩余的没有被利用的热量以各种不同的方式损失掉了。
在稳定工况下，其进出热量必平衡，可表示如下：输入锅炉热量＝锅炉利用热量＋各种热损失 锅炉输入热量以r Q (kJ/kg)或100(%)表示。
锅炉热损失包括以下几项： (1) 排烟热损失2Q (kJ/kg)或2q (%)；(2) 机械未完全燃烧热损失4Q (kJ/kg)或4q (%)。
链条炉包括：炉渣机械未完全燃烧热损失4lz Q 、4lzq ，飞灰机械未完全燃烧热损失4fh Q 、4fh q 与漏煤机械未完全燃烧热损失4lm Q 、4lm q 等三项；(3) 化学未完全燃烧热损失3Q (kJ/kg)或3q (%)； (4) 锅炉向环境散热热损失5Q (kJ/kg)或5q (%)； (5) 灰渣物理热损失等其他热损失6Q (kJ/kg)或6q (%)。
锅炉热平衡实验指导书
热能与动力工程专业综合性实验指导书〔锅炉热平衡局部〕编写教师：张志正、赵雪峰能源动力学院热能动力实验室锅炉热平衡实验一、实验目的锅炉热平衡实验是热能与动力工程专业领域一项重要的实验。
通过热平衡实验,测试锅炉在稳定工况下的运行效率，可以判断锅炉燃料利用程度与热量损失情况。
对新投运的锅炉进展锅炉热效率测定，是锅炉性能鉴定和验收的依据。
按照测试的锅炉热效率、各项热损失及其热工参数，对锅炉的运行状况进展评价,分析影响锅炉热效率的各类因素,为改良锅炉的运行操作，实施节能技改工程提供技术依据，实现节能降耗的目的。
同时，可通过本实验加深对锅炉燃烧的理解，对锅炉热量的利用、损失有一个更为清楚的熟悉。
增强学生对锅炉的感性熟悉，增进理论联系实际，培育分析和解决问题的能力。
二、实验原理从能量平衡的观点来看，在稳定工况下，输入锅炉的热量应与输出锅炉的热量相平衡，锅炉的这种热量收、支平衡关系，就叫锅炉热平衡。
输入锅炉的热量是指伴随燃料送入锅炉的热量；锅炉输出的热量可以分为两局部，一局部为有效利用热量，另一局部为各项热损失。
如图1所示：锅炉各类热损失(Q s)输入锅炉热量〔Q r〕(Q y)锅炉热平衡界限图1：锅炉热平衡原理锅炉的工作是将燃料释放的热量最大限度的传递给汽水工质，剩余的没有被利用的热量以各类不同的方式损失掉了。
在稳定工况下，其热量进出必平衡，并可表示为输入锅炉热量=锅炉利用热量+各类热损失锅炉热平衡界限对热效率测定十分重要，有了明确的热平衡界限才能成立正确的热量平衡式。
锅炉热平衡是按1㎏固体燃料或液体燃料〔对气体燃料那么是1Nm3标准〕为基准的。
输入锅炉的热量以Q r〔kJ/㎏〕或100〔%〕表示。
锅炉损失的热量以如下方式表示：排烟损失的热量Q2〔kJ/㎏〕或q2〔%〕;化学未完全燃烧损失的热量Q3〔kJ/㎏〕或q3〔%〕;机械未完全燃烧损失的热量Q4〔kJ/㎏〕或q4〔%〕;散热损失的热量Q5〔kJ/㎏〕或q5〔%〕;灰渣物理热损失的热量Q6〔kJ/㎏〕或q6〔%〕.锅炉利用热量Q1〔kJ/㎏〕或q1〔%〕：那么：Qr=Q1+Q2+Q3+Q4+Q5+Q6 kJ/㎏或100=q1+ q2+ q3+ q4+ q5+ q6 %由于本实验是在小型燃气锅炉上进展，用液化石油气作为气体燃料进展热平衡的测定，在燃烧进程中不产生未燃尽固体颗粒和灰渣。
燃煤锅炉热平衡测定方案解析
燃煤锅炉热平衡测定方案一 实验目的通过测定燃煤锅炉热效率，初步掌握其方法，对锅炉运行工况有更深入的了解。
二 实验原理锅炉热效率可用热平衡实验方法测定，测定方法有正平衡和反平衡实验两种，实验必须在锅炉稳定工况下进行。
1 正平衡法正平衡按式（1-1）进行，锅炉热效率即有效利用热量占燃料带入锅炉热量的百分数：%10011⨯==rgl Q Q q η （1-1） 有效利用热量1Q 按下式计算：BQ Q gl =1 kJ/kg （1-2）式中 gl Q ——锅炉每小时有效吸热量，kJ/h ；B —— 每小时燃料消耗量,kg/h 。
蒸汽锅炉每小时有效吸热量 gl Q 按下式计算：3310)(10)(⨯-+⨯-=gs ps ps gs q gl i i D i i D Q kJ/h （1-3）式中D ——锅炉蒸发量，t/h ；q i —— 蒸汽焓，kJ/kg ； gs i —— 锅炉给水焓，kJ/kg ；ps i —— 排污水焓，即锅炉压力下的饱和水焓，kJ/kg ； ps D ——锅炉排污水量，t/h ；由于供热锅炉都是定期排污，为简化测试工作，在热平衡测试期间，可不进行排污。
当锅炉生产饱和蒸汽时，蒸汽干度一般都小于1，湿蒸汽的焓可按下式计算： 100rWi i g -''= kJ/kg （1-4） 式中 i ''——干饱和蒸汽的焓，kJ/kg ； r ——蒸汽的汽化潜热，kJ/kg ；W ——蒸汽湿度，%。
供热锅炉生产的饱和蒸汽通常有1～5%的湿度。
热水锅炉每小时吸收热量gl Q 按下式计算：31210)(⨯-=i i G Q gl kJ/h （1-5） 式中 G ——热水锅炉每小时加热水量，t/h ；1i 、2i ——热水锅炉进水和出水焓，kJ/kg 。
供热锅炉常采用正平衡法测定热效率，因为只要测定燃料消耗量、燃料应用基地位发热量、锅炉蒸发量、压力和温度即可算出热效率。
2 反平衡法正平衡法只能求得锅炉的热效率，不可能借以分析影响锅炉热效率的原因，因此需要测出锅炉的各项热损失，用（1-6）式计算锅炉的热效率，称反平衡法。
锅炉机组热平衡实验方法
锅炉机组热平衡实验方法介绍锅炉机组热平衡实验是一种测试锅炉在正常运行状态下各部分的热平衡情况的方法。
通过该实验可以评估锅炉的工作效率、热损失情况以及可能存在的问题，为锅炉的运行和维护提供依据。
本文将详细介绍锅炉机组热平衡实验的方法和步骤。
实验目的锅炉机组热平衡实验的目的是： 1. 评估锅炉的热平衡情况； 2. 分析热损失情况，找出可能的问题； 3. 为锅炉的调整和维护提供依据。
实验步骤锅炉机组热平衡实验的步骤如下：1. 试验准备•准备好必要的试验设备，如温度计、热工仪表等；•清洁锅炉的内外部，确保无阻塞和漏风现象；•确定试验参数和记录格式。
2. 开始试验•启动锅炉，并调整锅炉运行至正常工作状态；•记录锅炉运行过程中的各项参数，如进出口温度、流量、压力等。
3. 测量热量损失•用热工仪表测量各部分的热量损失情况，包括锅炉本体、烟气、水冷壁等；•根据测量结果计算各部分的热损失百分比，并进行比较分析。
4. 分析问题和改进措施•根据实验结果，分析可能存在的问题，如是否存在过高的热损失或不均衡的热分布等；•提出相应的改进和优化措施，如增加保温材料、改善烟气排放等。
5. 结果总结与报告•根据实验数据和分析结果，进行结果总结；•撰写实验报告，包括实验目的、过程和结论等内容。
注意事项在进行锅炉机组热平衡实验时，还需注意以下几点：1. 安全措施•确保实验过程中的安全性，如防止燃气泄漏、高温烫伤等；•严格按照操作规程进行操作，避免人身和设备损伤。
2. 数据准确性•实验数据的准确性对于结果的可信度至关重要，应严格按照规定的方法和仪器进行测量；•实验数据的记录应详细和准确，避免出现错误或遗漏。
3. 实验环境•实验环境应保持稳定，避免干扰实验结果；•适当调整锅炉的运行参数，以满足实验的需要。
4. 数据分析•对实验结果进行合理的分析和解释，找出问题的原因和可能的改进措施；•避免片面解读数据，应综合考虑多个因素进行分析。
实验效果与应用通过锅炉机组热平衡实验，可以评估锅炉的热平衡情况，分析热损失情况，找出问题并提出改进措施。
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。
《锅炉热平衡测试》课件
3
数据处理
根据采集到的数据进行计算和分析，得到锅炉的热平衡状态。
测试方法
直接法
通过测量锅炉进出口流体的温度和流量，计算锅炉的热损失和效率。
间接法
通过测量主要热损失组成部分的温度和流量，间接计算锅炉的热损失和效率。
热平衡法
通过测量锅炉进出口流体的温度和流量，同时测量锅炉表面的散热量，计算锅炉的热损失和 效率。
《锅炉热平衡测试》PPT 课件
锅炉热平衡测试是评估锅炉性能和热工效率的关键步骤。本课件将为您介绍 测试流程、方法、数据分析、误差分析和改进、案例分析，并总结展望。
测试流程
1
准备工作
确定测试对象、建立测试方案、准备所需测试设备和工具。
2
测试数据采集
采集和记录锅炉运行过程中的各项数据，包括温度、流量、压力等。
测试数据分析
温度分布
分析锅炉各个部位的温度分布情 况，寻找热不平衡的原因。
热损失
计算锅炉的各项热损失，确定改 进的方向。
热工效率
பைடு நூலகம்评估锅炉的热工效率，并与设计 值进行对比。
误差分析和改进
1 传感器误差
定期校准和更换传感器，确保温度、流量、压力的准确度。
2 泄漏和密封不良
检查和修复锅炉管道和阀门的泄漏问题，改善热损失。
3 燃烧调整
优化燃烧过程，提高燃烧效率，减少燃料消耗。
案例分析
案例一
通过锅炉热平衡测试，发现烟 气温度过高，经过改进燃烧调 整和换热面清洗，热效率提升 了20%。
案例二
锅炉一直存在泄漏问题，通过 检查和更换密封件，热损失减 少了30%。
案例三
传感器故障导致数据不准确， 经过校准和更换，测试结果更 加可信。
锅炉热平衡测试
三、热损失法热效率计算 热效率计算公式为：
100
Q2 Q3 Q4 Q5 Q Qr
100 q 2 q3 q 4 q5
（5-8）
1.排烟热损失的计算 锅炉排烟损失为末级热交换器后排出烟气带走的物理显热占输入热量的百分率，按下式计算：
q2
Q2 Qr
（5-20）
式中：dk —空气的绝对湿度 kg / kg干空气
2.可燃气体未完全燃烧热损失的计算 该项热损失由排烟中的未完全燃烧产物(CO,H2 ,CH4 和CM HN )的含量决定，系指这些可燃气体成分未放出 其燃烧热而造成的热量损失占输入热量的百分率，按下式计算（在此仅考虑CO）
q3
式中： Q2 干烟气带走的热量，
gy
（5-11）
py 排烟温度
c p , gy 干烟气从t0 至 py 的平均定压比热 kj / m 3 K ，
一般情况下，可代之以干烟气从0℃至 py 的平均定压比热 按下式计算：
kj / m 3 K 。当已知烟气成分时，可
q6
Байду номын сангаас
Aar alz t lz t 0 a fh py t 0 c fh % c c 100 Qr 100 clz 100 clz
（5-24） cfh分别由
式中:tlz由炉膛排除的炉渣温度，℃,当不能直接测量时，固态排渣煤粉炉可取800℃；clz 炉渣、飞灰的比热，可查取，kj/(kg,K). 当燃煤的折算灰分小于１０％（即 Azs 失。
式中 Q r — 1kg燃料的输入热量， kJ/kg ； Q1 — 锅炉的有效利用热量， kJ/kg ； Q 2 — 排烟损失的热量， kJ/kg ； Q3 — 化学不完全燃烧损失的 热量， kJ/kg ； Q 4 — 机械不完全燃烧损失的 热量， kJ/kg ； Q5 — 散热损失的热量， kJ/kg ； Q6 — 灰渣物理热损失的热量，kJ/kg 。
锅炉热平衡试验
14 15
炉膛出口（或过热 器后）烟气温度 各级过热器后烟温
2 2
表盘控制仪表 表盘控制仪表
10 10
锅炉热平衡试验
煤粉炉热平衡试验的测量项目明细表
序号 16 17 18 19 测量项目 各级省煤器后烟温 各级空预器后烟温 排烟温度 排烟烟气分析 RO2 O2 CO α py 符号 测点位置 各级省煤器后烟道内 各级空预器后烟道内 低温空预器后烟道内 低温空预器后烟道内 测点 数目 4 4 2 2 所需仪表名称 表盘控制仪表 表盘控制仪表 表盘控制仪表 烟气分析仪 读数时间间 隔（min） 10 10 10 10
锅炉热平衡试验
试验的组织与准备工作的内容
纲的要求， 列出试验所需补充装置的仪表器材清单。 5.对试验需用仪表器件的安装进行技术监督， 做好试验用仪表及测量设备的检验工作，并 培训试验观测人员。
锅炉热平衡试验
试验大纲的一般内容
1.预备性测试 2.调整试验 3.热平衡试验
锅炉热平衡试验
煤粉炉热平衡试验的测量项目明细表
序号 测量项目 符号 测点位置 测点 数目 所需仪表名称 读数时间间 隔（min）
煤、灰系统
20 原煤取样 元素分析 C、H、 原煤给煤机 O、N、 S 全水 Mad 水分 灰分 挥发分 发热量 原煤给煤机 给粉机下 给粉 机数 铲子、密闭容器 10
21 22
锅炉热平衡试验
试验数据的整理与试验报告
数据的整理
测试中重复多次测取的测量参数，一般取其算 术平均值作为其直接测值。各项热损失的计 算值取到小数点后两位，锅炉热效率值，保 留小数点后两位。
锅炉热平衡试验
试验报告
锅炉热平衡试验技术报告的内容与所做工作的特点