锅炉热平衡试验解析
HG-75/3.82-7型锅炉热平衡试验及炯分析

。
单纯 进行 热分 析及 热平 衡 计 算 是 不够 的 , 须 利 用 必 炯 分 析方法 进行 计算 。 分 析 方法 是 从 能 量 的数 量 炯 和 质量 2个方 面分 析 能 量 的利 用 情 况 … , 与热 平 衡 分 析 方法相 比 , 分 析方 法 可 以更完 善 、 具体 地 衡 炯 更 量 锅 炉装置 的 热力学 完 善程 度 J 。
用 情况 。为 了全 面衡 量 锅 炉 能 量 利用 的完 善 程 度 ,
2 炯 损 失 和炯 分 析
锅 炉 的炯平 衡方 程式 为 :
11 + m 。 7, e e
。
+m11 e =m22 e +mAA Q +A 1 e + 0 ( )
式 中 :— — 比炯 ; e
A — 锅炉 各种 炯损 失 的总 和 ; —
3 3
E^ [ 一 )一Tl ] P: ( o n
() 5
所具 有 的炯值 , 论 上 应 等 于燃 烧 前 燃 料 和助 燃 空 理 气等 所 具有 的炯 值 之 和 。但 实 际 过程 中因存 在燃 烧 的 不可 逆炯 损 失 , 气 所 具 有 的 炯值 要 比燃 料和 助 燃 燃 空气 所具 有 的 总炯值 小 。
() 2
— 2 一 兰 一 :1 二 一—
( j 3 )
() 1 通过 热平衡 试 验 , 确定 锅 炉实 际负荷 ; () 2 确定 锅炉 机组 的热 效 率 ;
固体 燃料 的化 学炯 :
61 6 E^ 1 1 0 64+0 1 19 H +0 0 0 + c:Q ( . 0 . 5
.
() 3 确定锅炉机组各项 热损失 的大小 , 分析造
成 各项 热损失 的原 因并 寻求 降低 热 损 失 的方法 , 以
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。
锅炉的热平衡资料PPT教案

4.锅炉运行工况对q4的影响( 锅炉负荷增加) 运行时锅炉负荷增加,相应地穿过 燃料层 和炉膛 的气流 速度迅 速增加 ,以致 飞灰损 失也加 大。此 外,层 燃炉运 行时的 煤层厚 度、链 条炉炉 排速度 以及风 量分配 ,煤粉 炉运行 时的煤 粉细度 及配风 操作等 对q4也 有影响 。过量 空气系 数对q4 也有影 响,如
2)锅炉每小时有效利用热量Qgl
gl
锅炉正平衡只能求得锅炉的热效率, 不能据 此研究 和分析 影响锅 炉热效 率的种 种因素 ,以寻 求提高 热效率 的途径 。而反 平衡则 是依据 对各种 热损失 的测定 来计算 其锅炉 热效率 。 对小型锅炉而言,一般以正平衡为主 ,反平 衡为辅 。对于 大型锅 炉,由 于不易 准确测 定燃料 消耗量 ,其锅 炉热平 衡主要 靠反平 衡求得 。
(3)只以反平衡法进行测定时,两次测 试偏差 应在6 %以内
锅炉热平衡及锅炉热效
3.锅炉的毛效率及净效率
锅炉的毛效率
——通常所指的锅炉效率都是毛效率
锅炉的净效率
——是在毛效率基础上扣除锅炉自用 汽和电 能消耗 后的效 率。
式中
— —自用汽和自用电能消耗所相当的锅 炉效率 降低值
gl
j
j gl
令:
,
ahz
Ghz (100 BA y
Rhz )
alm
Glm (100 BA y
Rlm )
a fh
G fh (100 BA y
R fh )
则:灰平衡方程为:
ahz alm a fh 1
a fh 1 ahz alm
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§3.2 固体不完全燃烧热损失
第三章
G fh
a fh BA y 100 R fh
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
第3章—锅炉机组热平衡

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(三)炉渣取样
• 对于煤粉炉来说,炉渣取样同飞灰取样相比是次要的。 • 对采取水力除灰的煤粉炉,在进行试验时,为保持燃烧稳定和避免漏风,
一般不放灰和冲灰。 • 对采取机械除灰的煤粉炉,可每隔30分钟采样一次。 • 一般来说炉渣的原始试样数量应不少于炉渣总量的5%。
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32866Glz Clz BQr
q4fh
Q4fh Qr
100
32866 Gfh B Qr
C fh 100
100
32866GfhC fh BQr
q4
q4lz
q4fh
32866 BQr (GlzClz
G fhC fh )
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• 灰平衡方程
B Aar 100
Glz
Alz 100
G fh
[3]排烟温度过高的原因?
漏风(制粉系统、炉膛、烟道等)
受热面积灰、结渣 给水温度和环境温度
煤质变化
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(4)锅炉散热损失q5 q5为锅炉本体及其范围内各种管道、附件的温度高于环境温度而散 失的热量。
影响q5的主要因素:锅炉额定蒸发量、锅炉实际蒸发量、锅炉外表 面积、外表面温度、保温隔热性能及环境温度等。
Afh 100
B Aar 100
Glz
100 (
Clz
100
)
G fh
100 (
C
fh
100
)
1 Glz (100 Clz ) Gfh (100 Cfh )
Glz
lz BAar
100 Clz
BAar
lz
锅炉的热平衡

QrQdw irQzqQwl
1)燃料的物理显热ir
(1)固体燃料应i用r 基比C热a:rtrC ar4.181 M 7 a0r0 10 1 M 0 0a0 rC d kJ/kg•℃
(2)液体燃料应用基比热: Car1.7380.00t2 r k5J/kg•℃ 2)蒸汽带入热Qzq——当用蒸汽雾化重油或喷入锅炉蒸汽时考虑
二、影响因素
1.燃料特性对q4的影响(灰分含量,灰分熔点和焦结性)
式能中消耗后的—效 率— 。自D z用(jiq 汽 和ig g自)ls B 用1 d y 3 电Q 0 w 能2消rW9 --耗-汽-N 3 所蒸化zb 0 相汽潜1 0 当湿热0 的度% ,锅0 kJ炉/k电 工g效站 业率锅 锅降炉 炉 1低~1% 5值%
Dz——自用汽消耗量,t/h; Nz——自用电耗量,kWh/h b——生产每度电的标准煤,kg/kWh,取0.407 kg/kWh
QzqGzq(izq25)00 式中 2500——排烟中蒸汽焓近似值,kJ/kg
§3.1 锅炉热平衡及锅炉热效率
第三章
3)外来热量Qwl——当用锅炉范围以外的废气、废热等来预热空
气时考虑
Qwl (Ir0kIl0k)
一般情况下: Qr Qdw
二、锅炉热效率 1.锅炉正平衡热效率
gl
Q1 Qr
100%
第三章 锅炉热平衡
§3.1 锅炉热平衡及锅炉热效率 §3.2 固体不完全燃烧热损失 §3.3 气体不完全燃烧热损失 §3.4 排烟热损失 §3.5 散热损失 §3.6 其它热损失 返回
第三章
§3.1 锅炉热平衡及锅炉热效率
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热效率 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。提高锅炉热效率以节约燃料,它是锅炉运行 管理的一个重要方面。 为了全面评定锅炉的工作状况,必须对锅炉进行测试,这种试验 称为锅炉的热平衡(或热效率)试验。通过测试进行分析概括了解 锅炉热效率的影响因素得出较先进的运行经验数据,作为设计锅 炉和改进运行的可靠依据。
锅炉热工测试技术

锅炉热工测试技术概述锅炉是工业生产中常用的热能转换设备,其热工性能的测试对于保证锅炉安全运行、提高能源利用效率至关重要。
本文将深入探讨锅炉热工测试技术的相关内容,包括测试方法、参数分析和故障诊断等。
测试方法锅炉热工测试的方法有多种,下面将介绍几种常用的方法:热平衡法热平衡法是一种基于能量守恒原理的测试方法,通过测试锅炉进、出口的水流量、温度以及锅炉供热量等参数来计算锅炉的热效率。
该方法简单有效,适用于水管锅炉和火管锅炉等不同类型的锅炉。
热损失法热损失法是通过测量锅炉壳体的散热和烟气的排放温度等参数来间接计算锅炉的热效率。
该方法适用于大型锅炉,可以在不停机的情况下进行测试,但需要考虑到杂散损失的影响。
热阻法热阻法是通过测量锅炉元件的表面温度差和对应的热传导热阻值来计算锅炉的散热和传热效率。
该方法适用于对锅炉内部结构的热传导进行分析,有助于发现锅炉设计中的热阻问题。
参数分析热工测试不仅能够计算锅炉的热效率,还可以分析锅炉的各项参数,帮助优化锅炉的工作状态。
下面将介绍几个常见的参数分析方法:通过分析锅炉燃烧产生的烟气成分,可以了解燃烧过程中的燃料利用率、燃烧效率以及烟气中的污染物排放情况等。
该分析方法有助于调整燃烧参数,提高燃烧效率和减少环境污染。
水质分析锅炉水质对于锅炉的安全运行和寿命具有重要影响。
通过对锅炉进、出水的水质进行分析,可以检测水中含氧量、硬度、碱度、总碱度等指标,及时发现水垢和腐蚀等问题,采取相应的措施进行处理。
烟气分析烟气分析是对锅炉烟气中的成分进行测试和分析,了解燃料完全燃烧的程度、排放物的种类和浓度等。
通过烟气分析,可以监测并控制烟气中的二氧化硫、氮氧化物等有害物质的排放,以减少对环境的影响。
能量分析能量分析是通过测试锅炉各部分的热值和热损失等参数来分析能源的利用效率。
该分析方法可以确定锅炉工作的热负荷、热损失以及散热的位置,为进一步优化锅炉的供热系统提供指导。
故障诊断锅炉在运行过程中可能会出现各种故障,为了及时发现和解决问题,进行故障诊断十分重要。
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10 10
6 给水温度
给水管路
1
表盘监督仪表 10
7 给水压力
给水管路
1
表盘监督仪表 10
8 减温水流量
减温水管路 1
表盘监督仪表 10
9 减温水进/出口 温度
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减温水管路 各1 (表面式)
1
表盘监督仪表 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 测量项目
符号 测点位置
锅炉热平衡试验
锅炉热平衡测量方法
正平衡方法 反平衡方法
锅炉热平衡试验
按反平衡法进行热平衡试验时,基本 测量项目
燃料的元素分析; 入炉燃料采样与工业分析;
煤粉细度(煤粉炉)或燃煤的块度分析(链条 炉及抛煤炉);
飞灰和炉渣采样及其可燃物含量的测定; 炉膛出口(或过热器后)的过剩空气系数(O2
测点 所需仪表名称 读数时间间
数目
隔(min)
11 送风温度 12 热风温度
送风系统
送风机入口风道
1
空气预热器出口风道 1
表盘监督仪表 10 表盘监督仪表 10
锅炉热平衡试验
调整试验
确定燃烧器在不同的一、二次风速下火炬的 最佳位置;对机械炉排层燃炉确定最合理的 燃料层厚度等;
确定在几个典型负荷下最合理的过量空气系 数;
确定在锅炉设备可调范围内的几个典型负荷 下最合理的煤粉细度;
选定在技术上允许的最低负荷下所投运燃烧器 的最佳配合方式
锅炉热平衡试验 热平衡试验
和CO2); 排烟温度; 排烟成分(O2、CO2、CO、H2、CH4、SO2等) 的分析
锅炉热平衡试验
按正平衡法进行试验时,应增加如下 的基本测量项目
锅炉的蒸汽流量或给水流量,连续排污量及 减温水流量;
给水和蒸汽温度; 入炉燃料量; 蒸汽温度、压力。
锅炉热平衡试验
煤粉炉热平衡试验的测量项目明细表
锅炉热平衡试验
热平衡试验的目的与任务
1.锅炉新产品的鉴定试验。鉴定新产品的技 术经济指标是否与设计值相符,确定设备的 运行方式,肯定设备的运行效果及指出存在 问题。
锅炉热平衡试验
热平衡试验的目的与任务
2.锅炉设备的运行调整试验。确定锅炉设备 最有利的运行方式,规定锅炉的技术经济指 标,作为判定或修改运行规程和进行技术管 理的依据,并查明运行中的缺陷。
q3=126.4CO Vgy(100-q4)/Qr Vgy=1.866(Car+0.375Sar)/(RO2+CO) 或
Vgy=VRO2+V0N2+(α-1)V0
q2=(Iy-Ilk) (1-q4/100)/Qr Iy= I0y+(α-1)I0k+Ifh
q5= q5ed Ded /D
q5ed=5.82(Ded)-0.38
序号 测量项目
符号
1 蒸汽流量
2 过热蒸汽温度
3
过热蒸汽压力
4 汽包压力
5 给水流量
测点位置
过热器出口主 蒸汽管 过热器出口主 蒸汽管 过热器出口主 蒸汽管
主汽包 给水管路
测点数目 1 1 1 1 1
所需仪表名称 表盘监督仪表 表盘监督仪表 表盘监督仪表 表盘监督仪表 表盘监督仪表
读数时间间 隔(min) 10
3.运行比较性试验。比较设备改进或检修前 后的经济效果。当燃料特性、操作技术有较 大改变时,需确定合理的运行参数,了解设 备运行的经济性。
锅炉热平衡试验
热平衡试验的任务
确定锅炉机组的热效率; 确定锅炉机组的各项热损失的大小,分析造成
各项热损失的原因并寻求降低热损失的方法, 以提高锅炉机组的热效率; 确定不同运行工况下的各项经济指标,制订合 理的运行操作守则。
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
预备性测试
1.确定给煤机转数; 2.测定烟道、煤粉空气道和风道的风速; 3.测定燃烧器和风道的风速; 4.测定锅炉设备及制粉系统的漏风。
听课容易,听懂不易,且听且珍惜。
锅炉热平衡试验
锅炉热平衡计算
正平衡法:ηgl =Q1/Qr ×100%
反平衡法: ηgl =q1=100-(q2+q3+q4+q5+q6)
锅炉热平衡试验
锅炉热平衡计算
q4=33727Aar (αlz Clz/ (100-Clz)+
αfh Cfh /(100-Cfh)) /Qar,net,p
查明在额定负荷、最低负荷以及2~3个中 间负荷下锅炉设备的经济指标;
求出试验期间内最高的不结渣负荷; 在改变辅助设备投入方式和辅助火炬(技
术上的最低限)条件下,求出煤粉炉的最 低负荷及其允许持续时间。
锅炉热平衡试验
测量项目、测量方法及测点位置
锅炉设备热工试验中,根据试验任务的不同, 对测量项目有不同的要求。表征锅炉设备主 要技术经济特性的测量项目,称为基本测量 项目,它们主要是为计算锅炉经济指标(热 效率及各项热损失)及对锅炉有重要影响的 各可调参数相关的测量项目。
q6= q6=αhz(Cθ)hz Aar/((100-Chz) Qr)
锅炉热平衡试内容 试验大纲的一般内容 测量项目、测量方法及测点位置
锅炉热平衡试验
试验的组织与准备工作的内容
1.熟悉锅炉设备的技术条件、运行特性,注 意额定负荷下送风和引风的能力,以及所需 的煤粉细度等。
2.全面检查锅炉设备及辅机设备,了解其完 好状态和调节机构、自动装置及检测仪表的 情况,对发现的缺陷,应予以消除。
3.制定试验大纲,确定测量项目、测量方法、 测点布置和分析化验项目,以便编制所需的 试验记录表格。
锅炉热平衡试验
试验的组织与准备工作的内容
4.据锅炉设备的具体结构和试验大纲的要求, 列出试验所需补充装置的仪表器材清单。
锅炉热平衡试验
东北电力大学能源工程实验室 听课容易 听懂不易 且听且珍惜
锅炉热平衡试验
热平衡概念
锅炉设备的热平衡是指输入锅炉设备的燃料 拥有热量与锅炉设备输出热量之间的平衡。 输出热量包括锅内水和蒸汽吸收的有效热量 以及各项热损失。
主要内容
1 概念 2 试验的目的、意义 3 试验方法 4 试验的组织工作 5 试验大纲的主要内容 6 试验的技术条件 7 试验的测量项目及测点位置 8 试验报告的撰写