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1、第三章 锅炉的热平衡,锅炉热平衡定义以1kg（1Nm3）燃料，在锅炉正常稳定的运行工况下建立的热量收支平衡。研究目的研究燃料的热量在锅炉中的利用情况，以有效提高锅炉热效率锅炉的热平衡(或热效率)试验。内容3.1 锅炉的热平衡方程3.2 锅炉的各项热损失3.3 锅炉热效率,3.1 锅炉的热平衡方程,锅炉的输入热量锅炉有效利用热量各项热损失之和,锅炉热平衡简图,锅炉输入的热量Qr燃料的物理显热ir：固体燃料的：液体燃料的：蒸汽带入热Qzq：外来热量Qwl：,kJ/kg,kJ/kg,3.2 锅炉的各项热损失,3.2.1 固体不完全燃烧热损失（q4）定义：部分固体可燃物在炉内没有参与燃烧或没有燃尽被排
2、除炉外而造成的热损失。形成：漏煤损失（）+灰渣损失（）+飞灰损失（）q4的测定数据在锅炉正常运行工况下，定时收集：、kg/h取样分析：可燃物百分数：Chz、Clm、Cfh(%)；可燃物的发热量：（kJ/kg）,q4的计算公式,灰平衡方程进入炉内燃料的总灰量=(灰渣+漏煤+飞灰)灰量之和,则：灰平衡方程为：,主要影响因素：（q4大燃料特性：灰分高、灰熔点低的煤；挥发物低而焦结性强的煤；水分低、焦结性弱而细末多的煤等燃烧方式：煤粉炉；沸腾炉；机械风力抛煤炉等炉子结构：炉排通风孔隙较大；炉膛尺寸过小等运行管理：锅炉负荷增加；过量空气系数低；风量分配；炉排速度；煤层等。,降低q4的方法飞灰热损失原因：
3、细煤停留时间 燃尽时间方法：减少细煤含量、适当提高燃料水分、足够的炉膛温度和所需空气、炉拱设计合理（分离下煤灰颗粒）灰渣热损失原因：碳没有烧尽改善燃烧方法：组织好二次风、加挡渣器延长煤的停留时间、沿炉排长度分配一次风量漏煤热损失检查、检修炉排减少炉排间隙,3.2.2 气体不完全燃烧热损失（q3）,定义：由于一部分可燃气体（CO、H2、CH4等）未能燃烧放热，随烟气排出造成的热量损失。Q3的测定和计算烟气分析测定：可燃气体的体积量：VCO、VH2、VCH4（Nm3/kg燃料）干烟气中容积百分数：CO、H2、CH4（%）可燃气体的体积发热量：QCO、QH2、QCH4（kJ/Nm3）,计算公式：,考
4、虑固体不完全燃烧的修正,对1kg燃料的修正值,主要影响因素：燃料特性：挥发物高的燃料q3炉子结构：炉膛内温度过低；炉膛尺寸过小q3运行管理：锅炉负荷增加q3过量空气系数和风量分配合理、气流扰动增强q3煤层厚q3,3.2.3 排烟热损失（q2）,定义：是指由烟气离开锅炉排入大气时（排烟）所带走的热量损失。Q2的测定和计算,经验公式：%,主要影响因素 排烟温度越高q2越大。过低经济上是不合理，甚至技术上不允许尾部受热面处烟温低传热温差小，金属积受热面面积大大增加。尾部受热面避免腐蚀-排烟温度不宜过低。最佳值：供热锅炉的在：150200内。排烟容积影响因素：炉膛出口，烟道各处漏风量及燃料Mar。锅炉
5、最佳值与q2、q3、q4有关。最佳值：使q2、q3、q4三项热损失的总和最小。,3.2.4 炉体散热损失（q5）,定义：锅炉运行时，由于炉墙、锅筒、钢架、管道及其他附件等表面温度高于周围空气温度，部分热量从炉体表面向外界散失，形成炉体散热损失。影响因素炉体表面积和表面温度、炉墙结构形式和保温层性能周围空气的温度锅炉负荷大小q5的确定计算公式查图（表）修正,保温系数定义：表示烟气在烟道中的放热量有多少被烟道中的受热面所吸收。,3.2.5 灰渣物理热损失及其他热损失（q6）,组成：定义：灰渣物理热损失：由于锅炉中排出的灰渣及漏煤的温度一般在600800造成的热损失量和温度。冷却热损失：是锅炉冷却部
6、件所用的冷却水未进入锅炉汽水系统时造成的热损失。q6的确定：,3.3 锅炉热效率（）,确定：热平衡试验测定方法：正平衡、反平衡正平衡法对1kg燃料有效利用热量Q1：锅炉每小时有效利用热量Qgl：,反平衡法：两方法特点：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。反平衡：依据对各种热损失的测定来计算其锅炉热效率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。,适用场合工业锅炉：正平衡测定为主，反平衡试验为辅。大型锅炉：常用反平衡法来测定锅炉热效率。热平衡试验在精度上的要求：只进行正平衡试验：应进行两次测试偏差在4%以内只进行反平衡法测定时：两次测试偏差应
7、在6%以内同时进行正、反平衡实验时：两种方法测试偏差应在5%以内,锅炉的毛效率gl和净效率j毛效率：通常所指的锅炉效率净效率：在毛效率基础上，扣除锅炉自用蒸汽和自耗动力折算的热量，所计算出的锅炉热效率。,式中 自用汽和自用电能消耗所相当的锅炉效率降低值 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0.197kg/kWh,3.4 燃料消耗量及锅炉房耗能,锅炉燃料消耗量定义：锅炉每小时燃用的燃煤量。分类：实际燃料消耗量B：锅炉运行中单位时间内的实际耗用的燃料量燃料运输、制粉系统等计算燃料消耗量B j：扣除固体不完全燃烧热损失后的锅炉燃料消耗量（实际参与燃烧反应的量）热力计算计算式：,吨蒸汽综合能耗定义：锅炉房每生产1t蒸汽，实际各种能源的综合消耗量。各种能源消耗量：是指整个锅炉房的能源（燃料、水、电）消耗总量。都折合成标准煤量（29308kJ/kg）。蒸汽量：折合成标准蒸汽量（标汽），每吨“标汽”按250104kJ计算；意义：仅反映锅炉的技术装备水平和技术管理水平。,
