鍋爐原理課件ppt

1、主主 講：周講：周 守守 軍軍 Email: 山東建筑大學(xué)熱能工程學(xué)院山東建筑大學(xué)熱能工程學(xué)院 2 鍋爐原理鍋爐原理課程簡(jiǎn)介課程簡(jiǎn)介 一、課程的性質(zhì)和任務(wù)一、課程的性質(zhì)和任務(wù) 本課程是熱能與動(dòng)力工程專業(yè)的主要專業(yè)課之一，通過本課程是熱能與動(dòng)力工程專業(yè)的主要專業(yè)課之一，通過 本門課程的學(xué)習(xí)，使學(xué)生掌握鍋爐的工作原理以及爐內(nèi)和鍋本門課程的學(xué)習(xí)，使學(xué)生掌握鍋爐的工作原理以及爐內(nèi)和鍋 內(nèi)過程的基本理論；對(duì)鍋爐結(jié)構(gòu)和工作狀況有一定的分析能內(nèi)過程的基本理論；對(duì)鍋爐結(jié)構(gòu)和工作狀況有一定的分析能 力。培養(yǎng)訓(xùn)練學(xué)生具有一定的計(jì)算能力和實(shí)驗(yàn)技能，掌握鍋力。培養(yǎng)訓(xùn)練學(xué)生具有一定的計(jì)算能力和實(shí)驗(yàn)技能，掌握鍋 爐機(jī)組安

2、全，經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的基本知識(shí)，并為學(xué)習(xí)熱力發(fā)電廠、爐機(jī)組安全，經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的基本知識(shí)，并為學(xué)習(xí)熱力發(fā)電廠、 熱工儀表等課程提供必要的專業(yè)知識(shí)。熱工儀表等課程提供必要的專業(yè)知識(shí)。 二、課程的教學(xué)內(nèi)容二、課程的教學(xué)內(nèi)容 以電站煤粉鍋爐為主干，全面系統(tǒng)地闡述了鍋爐的工作以電站煤粉鍋爐為主干，全面系統(tǒng)地闡述了鍋爐的工作 原理：包括鍋爐的構(gòu)成和工作過程，鍋爐用燃料，煤粉制備，原理：包括鍋爐的構(gòu)成和工作過程，鍋爐用燃料，煤粉制備， 燃燒基本理論及燃燒設(shè)備，各對(duì)流受熱面的主要運(yùn)行問題，燃燒基本理論及燃燒設(shè)備，各對(duì)流受熱面的主要運(yùn)行問題， 各類型鍋爐的水動(dòng)力工況，蒸汽凈化，鍋爐機(jī)組的布置及熱各類型鍋爐的水動(dòng)力工況，蒸汽

3、凈化，鍋爐機(jī)組的布置及熱 力計(jì)算方法等。力計(jì)算方法等。 3 鍋爐原理鍋爐原理課程簡(jiǎn)介課程簡(jiǎn)介 三、考核形式三、考核形式 閉卷筆試閉卷筆試 四、教材與參考書目四、教材與參考書目 1 1鍋爐原理鍋爐原理，樊泉桂主編，中國(guó)電力出版社，樊泉桂主編，中國(guó)電力出版社,2008;,2008; 2 2電站鍋爐原理電站鍋爐原理，容鑾恩等合編，中國(guó)電力出版社，容鑾恩等合編，中國(guó)電力出版社,1997,1997； 3 3鍋爐原理鍋爐原理（第二版），周強(qiáng)泰主編，中國(guó)電力出版社，（第二版），周強(qiáng)泰主編，中國(guó)電力出版社， 20092009； 4 4鍋爐原理鍋爐原理，陳學(xué)俊、陳聽寬主編，機(jī)械工業(yè)出版社。，陳學(xué)俊、陳聽寬主編，

4、機(jī)械工業(yè)出版社。 4 v 鍋爐機(jī)組的工作過程及組成鍋爐機(jī)組的工作過程及組成 v 鍋爐機(jī)組的容量、參數(shù)鍋爐機(jī)組的容量、參數(shù) v 鍋爐的分類鍋爐的分類 v 鍋爐的主要型式鍋爐的主要型式 第一章第一章 概述概述 5 6 冷空氣冷空氣 煙氣煙氣 煙氣煙氣 煙氣煙氣 煙囪煙囪 引風(fēng)機(jī)引風(fēng)機(jī) 除塵器除塵器 空氣預(yù)熱器空氣預(yù)熱器 細(xì)微灰粒細(xì)微灰粒 （二次風(fēng)）（二次風(fēng)） 灰渣溝灰渣溝 原煤原煤 排粉風(fēng)機(jī)排粉風(fēng)機(jī) （一次風(fēng)）（一次風(fēng)） 煙氣煙氣 煙氣煙氣 給煤機(jī)給煤機(jī) 磨煤機(jī)磨煤機(jī) 燃燒器燃燒器 爐膛爐膛 水平煙道水平煙道 尾部煙道尾部煙道 原煤原煤 風(fēng)、粉風(fēng)、粉 風(fēng)、粉風(fēng)、粉 未燃煤粒未燃煤粒 灰渣灰渣 灰渣

5、灰渣 灰渣灰渣 灰渣溝灰渣溝 排渣裝置排渣裝置 冷灰斗冷灰斗 未燃煤粒未燃煤粒 未燃煤粒未燃煤粒 鍋爐的工作過程及系統(tǒng)鍋爐的工作過程及系統(tǒng) 煤、風(fēng)、煙系統(tǒng)煤、風(fēng)、煙系統(tǒng) 7 汽機(jī)主凝結(jié)水汽機(jī)主凝結(jié)水 水水 水水 汽水混合物汽水混合物 給水泵給水泵 省煤器省煤器 汽包汽包 汽水分離器汽水分離器 化學(xué)補(bǔ)充水化學(xué)補(bǔ)充水 汽水混合物汽水混合物 下降管下降管 下聯(lián)箱下聯(lián)箱 水冷壁水冷壁 上聯(lián)箱上聯(lián)箱 導(dǎo)汽管導(dǎo)汽管 水水 水水 水水 汽水混合物汽水混合物 汽水混合物汽水混合物 飽和蒸汽飽和蒸汽 過熱蒸汽過熱蒸汽 過熱器過熱器 汽輪機(jī)調(diào)節(jié)級(jí)汽輪機(jī)調(diào)節(jié)級(jí) 鍋爐的工作過程及系統(tǒng)鍋爐的工作過程及系統(tǒng) 汽汽 水水

6、系系 統(tǒng)統(tǒng) 8 鍋鍋爐爐 鍋爐本體鍋爐本體輔助設(shè)備輔助設(shè)備 鍋爐機(jī)組鍋爐機(jī)組 鍋爐的組成鍋爐的組成 送風(fēng)機(jī)、引風(fēng)機(jī)、燃料供應(yīng)送風(fēng)機(jī)、引風(fēng)機(jī)、燃料供應(yīng) 及制備、除灰、除渣、測(cè)量及制備、除灰、除渣、測(cè)量 與控制等與控制等 鍋爐的燃燒系統(tǒng)，用以完成煤的鍋爐的燃燒系統(tǒng)，用以完成煤的 燃燒過程。由爐膛、燃燒器、煙燃燒過程。由爐膛、燃燒器、煙 道、爐墻構(gòu)架等非承壓部件組成道、爐墻構(gòu)架等非承壓部件組成 鍋爐的汽水系統(tǒng)，用以完成水變鍋爐的汽水系統(tǒng)，用以完成水變 成蒸汽的吸熱過程。由汽包、下成蒸汽的吸熱過程。由汽包、下 降管、聯(lián)箱、導(dǎo)管及各熱交換受降管、聯(lián)箱、導(dǎo)管及各熱交換受 熱面等承壓部件組成熱面等承壓部件組

7、成 9 額定蒸發(fā)量額定蒸發(fā)量（BRL-boiler rated load）在額定蒸在額定蒸 汽參數(shù)，額定給水溫度和使用設(shè)計(jì)燃料，汽參數(shù)，額定給水溫度和使用設(shè)計(jì)燃料，保證熱保證熱 效率效率時(shí)所規(guī)定的蒸發(fā)量，單位為時(shí)所規(guī)定的蒸發(fā)量，單位為t/ht/h（或（或kg/skg/s） 注：熱水鍋爐容量為單位時(shí)間的產(chǎn)熱量。單位為注：熱水鍋爐容量為單位時(shí)間的產(chǎn)熱量。單位為MWMW（或（或 萬大卡萬大卡/ /時(shí)）時(shí)） 最大連續(xù)蒸發(fā)量最大連續(xù)蒸發(fā)量（BMCR-boiler maximum continuous rating ）在額定蒸汽參數(shù)，額定給水在額定蒸汽參數(shù)，額定給水 溫度和使用設(shè)計(jì)燃料，溫度和使用設(shè)計(jì)燃料

8、，長(zhǎng)期連續(xù)運(yùn)行長(zhǎng)期連續(xù)運(yùn)行所能達(dá)到的所能達(dá)到的 最大蒸發(fā)量，單位為最大蒸發(fā)量，單位為t/ht/h（或（或kg/s kg/s ） 鍋爐容量鍋爐容量 鍋爐的容量和參數(shù)鍋爐的容量和參數(shù) 10 在規(guī)定負(fù)荷范圍內(nèi)在規(guī)定負(fù)荷范圍內(nèi)長(zhǎng)期連續(xù)運(yùn)行長(zhǎng)期連續(xù)運(yùn)行應(yīng)能保證的出應(yīng)能保證的出 口蒸汽參數(shù)?？谡羝麉?shù)。 額定蒸汽壓力額定蒸汽壓力（對(duì)應(yīng)規(guī)定的給水壓力），單位（對(duì)應(yīng)規(guī)定的給水壓力），單位 是是MPaMPa； 額定蒸汽溫度額定蒸汽溫度（對(duì)應(yīng)額定蒸汽壓力和額定給水（對(duì)應(yīng)額定蒸汽壓力和額定給水 溫度），單位是溫度），單位是0 0C C 鍋爐的容量和參數(shù)鍋爐的容量和參數(shù) 額定蒸汽參數(shù)額定蒸汽參數(shù) 11 鍋爐的容量和參

9、數(shù)鍋爐的容量和參數(shù) 我國(guó)電站鍋爐參數(shù)、容量系列我國(guó)電站鍋爐參數(shù)、容量系列 鍋爐的容量和參數(shù)鍋爐的容量和參數(shù) 亞臨界壓力自然、控制循環(huán)鍋爐參數(shù)亞臨界壓力自然、控制循環(huán)鍋爐參數(shù) 鍋爐的容量和參數(shù)鍋爐的容量和參數(shù) 亞臨界壓力自然、控制循環(huán)鍋爐參數(shù)亞臨界壓力自然、控制循環(huán)鍋爐參數(shù) 鍋爐的容量和參數(shù)鍋爐的容量和參數(shù) 超臨界、超超臨界直流鍋爐參數(shù)超臨界、超超臨界直流鍋爐參數(shù) 鍋爐的容量和參數(shù)鍋爐的容量和參數(shù) 超臨界、超超臨界直流鍋爐參數(shù)超臨界、超超臨界直流鍋爐參數(shù) 鍋爐的容量和參數(shù)鍋爐的容量和參數(shù) 國(guó)外超臨界參數(shù)機(jī)組的發(fā)展方向國(guó)外超臨界參數(shù)機(jī)組的發(fā)展方向 鍋爐的分類鍋爐的分類 18 鍋爐的分類鍋爐的分類

10、19 鍋爐的分類鍋爐的分類 1 1給水泵給水泵 2 2省煤器省煤器 3 3汽包汽包 4 4下降管下降管 5 5聯(lián)箱聯(lián)箱 6 6蒸發(fā)受蒸發(fā)受 熱面熱面 7 7過熱器過熱器 8 8循環(huán)泵循環(huán)泵 9 9節(jié)流圈節(jié)流圈 20 鍋爐的分類鍋爐的分類 21 鍋爐的分類鍋爐的分類 當(dāng)壓力升高到當(dāng)壓力升高到22.1MPa22.1MPa時(shí)，時(shí)， t t373.99373.99，如圖中，如圖中C C點(diǎn)點(diǎn) 所示。此時(shí)飽和水和飽和所示。此時(shí)飽和水和飽和 蒸汽已不再有分別，此點(diǎn)蒸汽已不再有分別，此點(diǎn) 稱為水的臨界點(diǎn)，其壓力，稱為水的臨界點(diǎn)，其壓力， 溫度和比容分別稱為臨界溫度和比容分別稱為臨界 壓力，臨界溫度和臨界比壓力

11、，臨界溫度和臨界比 容。容。 水定壓汽化過程的水定壓汽化過程的T-sT-s圖圖 當(dāng)溫度大于臨界溫度時(shí)，不論壓力多大，再也不能當(dāng)溫度大于臨界溫度時(shí)，不論壓力多大，再也不能 使蒸汽液化。使蒸汽液化。 哈鍋哈鍋330MW330MW亞臨界自然循環(huán)鍋爐亞臨界自然循環(huán)鍋爐 亞臨界自然循環(huán)鍋爐亞臨界自然循環(huán)鍋爐 型號(hào)：型號(hào)：HG-1065/18.5-YM1HG-1065/18.5-YM1。亞臨界參數(shù)、一次中間。亞臨界參數(shù)、一次中間 再熱、緊身封閉、自然循環(huán)汽包爐，采用平衡通風(fēng)、再熱、緊身封閉、自然循環(huán)汽包爐，采用平衡通風(fēng)、 直流燃燒器、四角切圓燃燒方式。爐膛斷面尺寸：寬直流燃燒器、四角切圓燃燒方式。爐膛斷面

12、尺寸：寬 深深=14048=1404814019 mm14019 mm；爐架外形尺寸：寬；爐架外形尺寸：寬深深 =35600=3560044500 mm44500 mm。過熱蒸汽出口溫度。過熱蒸汽出口溫度543543，壓力，壓力 18.5Mpa18.5Mpa；再熱蒸汽進(jìn)口；再熱蒸汽進(jìn)口/ /出口蒸汽壓力出口蒸汽壓力4.53/4.3MPa4.53/4.3MPa， 進(jìn)口進(jìn)口/ /出口蒸汽溫度出口蒸汽溫度345.83/543345.83/543；鍋爐最大連續(xù)蒸發(fā)；鍋爐最大連續(xù)蒸發(fā) 量量1065t/h1065t/h。 23 鍋 爐 汽 水 流 程 省煤器 水平低過 省煤器懸吊 管 汽包 下水管 前水冷

13、壁 側(cè)水冷壁 后水冷壁 分隔屏 后屏過 垂直低過 屏再 末過 側(cè)包墻 低過入 口集箱 汽機(jī)房 墻再 末再 水冷壁下集箱 東鍋東鍋1000MW1000MW超超臨界直流鍋爐超超臨界直流鍋爐 超（超）臨界直流鍋爐超（超）臨界直流鍋爐 超（超）臨界直流鍋爐超（超）臨界直流鍋爐 1 1、試述電站燃煤鍋爐的主要工作過程。、試述電站燃煤鍋爐的主要工作過程。 2 2、什么是最大連續(xù)蒸發(fā)量？、什么是最大連續(xù)蒸發(fā)量？300MW300MW機(jī)組和機(jī)組和 600MW600MW機(jī)組對(duì)應(yīng)的鍋爐最大連續(xù)蒸發(fā)量是多機(jī)組對(duì)應(yīng)的鍋爐最大連續(xù)蒸發(fā)量是多 少？少？ 3 3、自學(xué)第、自學(xué)第4 4、5 5節(jié)的內(nèi)容，了解各種亞臨界和節(jié)的內(nèi)容

14、，了解各種亞臨界和 超臨界鍋爐的主要特點(diǎn)和組成。超臨界鍋爐的主要特點(diǎn)和組成。 復(fù)習(xí)思考題復(fù)習(xí)思考題 第二章第二章 燃料及其燃燒特性燃料及其燃燒特性 v 電站鍋爐燃料電站鍋爐燃料 v 煤的常規(guī)特性煤的常規(guī)特性 v 煤的常規(guī)特性對(duì)鍋爐工作的影響煤的常規(guī)特性對(duì)鍋爐工作的影響 v 煤的分類煤的分類 v 燃油和燃?xì)獾奶匦匀加秃腿細(xì)獾奶匦?v 習(xí)題習(xí)題 29 燃料分類燃料分類 在自然界所處的狀態(tài)：固體（煤）；液體（原在自然界所處的狀態(tài)：固體（煤）；液體（原 油、重油和渣油）；氣體（煤氣和天然氣）油、重油和渣油）；氣體（煤氣和天然氣） 獲得方法：天然燃料（未加工）；人工燃料獲得方法：天然燃料（未加工）；人工

15、燃料 （木炭、焦炭和石油制品）（木炭、焦炭和石油制品） 用途：工藝燃料（煉焦、鍛造和化工，焦結(jié)性用途：工藝燃料（煉焦、鍛造和化工，焦結(jié)性 好，雜質(zhì)少）；動(dòng)力燃料好，雜質(zhì)少）；動(dòng)力燃料 電站鍋爐燃料電站鍋爐燃料 通過燃燒釋放熱能的可燃物質(zhì)通過燃燒釋放熱能的可燃物質(zhì) 30 可燃元素可燃元素 C C（固定碳和揮發(fā)分中的（固定碳和揮發(fā)分中的C C）、）、H H、 S S（可燃硫（可燃硫 和硫酸鹽硫和硫酸鹽硫 ） 不可燃元素（內(nèi)部雜質(zhì)）不可燃元素（內(nèi)部雜質(zhì)） O O、N N 不可燃成分（外部雜質(zhì)）不可燃成分（外部雜質(zhì)） M M（內(nèi)、外）、（內(nèi)、外）、A A 可燃?xì)怏w可燃?xì)怏w 揮發(fā)分揮發(fā)分 r S ly

16、S 煤的常規(guī)特性煤的常規(guī)特性 煤中的氫、氧、氮、硫煤中的氫、氧、氮、硫 與部分碳所組成的有機(jī)與部分碳所組成的有機(jī) 化合物加熱后分解化合物加熱后分解, ,形成形成 氣體揮發(fā)出來氣體揮發(fā)出來 煤的元素煤的元素 分析成分分析成分 碳碳(C)(C)、氫、氫(H)(H)、氧、氧(0)(0)、氮、氮(N)(N)、硫、硫(S) (S) 水分水分(M)(M)、灰分、灰分(A)(A) 煤的工業(yè)煤的工業(yè) 分析成分分析成分 水分水分(M)(M)、揮發(fā)分、揮發(fā)分(V)(V)、灰分、灰分(A)(A)、 固定碳固定碳(FC)(FC) 煤的元素分析與工業(yè)分析煤的元素分析與工業(yè)分析 31 收到基（收到基（arar） （原應(yīng)用

17、基（原應(yīng)用基y y） 以入爐煤（包括煤的全部成分）為基以入爐煤（包括煤的全部成分）為基 準(zhǔn)準(zhǔn) 空氣干燥基（空氣干燥基（adad）（原分析基（原分析基f f） 以風(fēng)干狀態(tài)煤（除外部水分）為基以風(fēng)干狀態(tài)煤（除外部水分）為基 準(zhǔn)準(zhǔn) 干燥基（干燥基（d d） （原干燥基（原干燥基g g） 以去掉全部水分煤為基準(zhǔn)以去掉全部水分煤為基準(zhǔn) 干燥無灰基（干燥無灰基（dafdaf）（原可燃基（原可燃基r r） 以去掉全部水分及灰分煤為基準(zhǔn)以去掉全部水分及灰分煤為基準(zhǔn) 煤的常規(guī)特性煤的常規(guī)特性 煤的成分計(jì)算基準(zhǔn)煤的成分計(jì)算基準(zhǔn) 32 %100 ararararararar AMSNOHC %100 adadada

18、dadadad AMSNOHC %100 dddddd ASNOHC %100 dafdafdafdafdaf SNOHC 例題例題: :已知已知MarMar、Mad,Mad,試將空氣干燥基的各種成分試將空氣干燥基的各種成分 換算成收到基。即推導(dǎo)換算系數(shù)換算成收到基。即推導(dǎo)換算系數(shù)K K。 煤的常規(guī)特性煤的常規(guī)特性 煤成分基準(zhǔn)間的換算煤成分基準(zhǔn)間的換算 33 例題例題 解：同種燃料去除全部水分其干燥基成分不變同種燃料去除全部水分其干燥基成分不變 可以分別用收到基和空氣干燥基表示干燥可以分別用收到基和空氣干燥基表示干燥 基基, ,也就是說用干燥基將收到基和空氣干燥基聯(lián)系也就是說用干燥基將收到基和

19、空氣干燥基聯(lián)系 起來。起來。 煤的常規(guī)特性煤的常規(guī)特性 34 例題例題 ad ar M M K 100 100 C C CHONSA C M d ar arararararar ar ar 100 100 100 C C CHONSA C M d ad adadadadadad ad ad 100 100 100 C M C M ar ar ad ad 100100 C M M C ar ar ad ad 100 100 即即 煤的常規(guī)特性煤的常規(guī)特性 對(duì)于水分對(duì)于水分: : MMM M arfad f 100 100 不同基準(zhǔn)之間的換算公式：不同基準(zhǔn)之間的換算公式：X = KXX = KX0

20、 0 式中式中 X X0 0 、 、 X X 某成分原基準(zhǔn)及新基準(zhǔn)質(zhì)量某成分原基準(zhǔn)及新基準(zhǔn)質(zhì)量 百分比，百分比，% % K K 換算系數(shù)（見表?yè)Q算系數(shù)（見表2-12-1） 煤成分基準(zhǔn)間的換算煤成分基準(zhǔn)間的換算 煤的常規(guī)特性煤的常規(guī)特性 36 煤的發(fā)熱量（煤的發(fā)熱量（kJ/kg) kJ/kg) 單位質(zhì)量的煤完全燃燒單位質(zhì)量的煤完全燃燒 時(shí)所釋放的熱量時(shí)所釋放的熱量 低位發(fā)熱量（低位發(fā)熱量（Q Qnet net） ） 高位發(fā)熱量減去水蒸氣凝結(jié)高位發(fā)熱量減去水蒸氣凝結(jié) 放出的汽化潛熱后，稱為放出的汽化潛熱后，稱為低位發(fā)熱量（燃料在鍋爐低位發(fā)熱量（燃料在鍋爐 中的實(shí)際發(fā)熱量）。中的實(shí)際發(fā)熱量）。 高位

21、發(fā)熱量高位發(fā)熱量(Q(Qgr gr) ) 煤的理論發(fā)熱量。由實(shí)驗(yàn)測(cè)煤的理論發(fā)熱量。由實(shí)驗(yàn)測(cè) 得的得的彈筒發(fā)熱量（彈筒發(fā)熱量（Q Qb b）減去硫和氮生成酸的校正值減去硫和氮生成酸的校正值 確定（式確定（式2-92-9） 煤的常規(guī)特性煤的常規(guī)特性 煤的發(fā)熱量煤的發(fā)熱量 37 氧彈式量熱計(jì)氧彈式量熱計(jì) 煤的常規(guī)特性煤的常規(guī)特性 38 干燥基干燥基高、低位發(fā)熱量之間的換算高、低位發(fā)熱量之間的換算 dgrd d grdnetd HQ H rQQ206 100 9 . 收到基收到基高、低位發(fā)熱量之間的換算高、低位發(fā)熱量之間的換算 arargrar arar grarnetar MHQ MH rQQ232

22、06 100100 9 . 高、低位發(fā)熱量間的換算高、低位發(fā)熱量間的換算 煤的常規(guī)特性煤的常規(guī)特性 39 高位發(fā)熱量高位發(fā)熱量(Q(Qgr gr) )各基準(zhǔn)間的換算采用表（ 各基準(zhǔn)間的換算采用表（2 2 1 1）換算系數(shù)）換算系數(shù) 低位發(fā)熱量低位發(fā)熱量(Q(Qnet net) )各基準(zhǔn)間的換算分三步進(jìn)行 各基準(zhǔn)間的換算分三步進(jìn)行 已知基準(zhǔn)的已知基準(zhǔn)的 Q Qnet net 已知基準(zhǔn)的已知基準(zhǔn)的 Q Qgr gr 已知基準(zhǔn)的已知基準(zhǔn)的 Q Qgr gr 所求基準(zhǔn)的所求基準(zhǔn)的 Q Qgr gr 所求基準(zhǔn)的所求基準(zhǔn)的 Q Qgr gr 所求基準(zhǔn)的所求基準(zhǔn)的 Q Qnet net 發(fā)熱量各基準(zhǔn)間的換算

23、發(fā)熱量各基準(zhǔn)間的換算 煤的常規(guī)特性煤的常規(guī)特性 折算成分折算成分 相對(duì)于每相對(duì)于每4187 kJ/kg4187 kJ/kg收到基低位發(fā)熱收到基低位發(fā)熱 量的煤中所含的收到基水分、灰分和硫分，稱為折量的煤中所含的收到基水分、灰分和硫分，稱為折 算水分、折算灰分和折算硫分算水分、折算灰分和折算硫分 %8,%4187 . . netar ar zsar Q M M %4,%4187 . . netar ar zsar Q A A %2 . 0,%4187 . . netar ar zsar Q S S 煤的常規(guī)特性煤的常規(guī)特性 相關(guān)概念相關(guān)概念 標(biāo)準(zhǔn)煤標(biāo)準(zhǔn)煤 收到基低位發(fā)熱量為收到基低位發(fā)熱量為29

24、310 kJ/kg29310 kJ/kg的的 燃料為標(biāo)準(zhǔn)煤燃料為標(biāo)準(zhǔn)煤 標(biāo)準(zhǔn)煤耗量標(biāo)準(zhǔn)煤耗量 式中式中 、 分別為標(biāo)準(zhǔn)煤耗量與實(shí)際煤耗量分別為標(biāo)準(zhǔn)煤耗量與實(shí)際煤耗量 29310 .netar sb Q BB b B s B 相關(guān)概念相關(guān)概念 煤的常規(guī)特性煤的常規(guī)特性 高溫下煤灰的熔融性高溫下煤灰的熔融性 用灰熔點(diǎn)表示，煤灰的角錐法確定用灰熔點(diǎn)表示，煤灰的角錐法確定 變形溫度變形溫度 DTDT（原（原t t1 1） 軟化溫度軟化溫度 STST（原（原t t2 2） 流動(dòng)溫度流動(dòng)溫度 FTFT（原（原t t3 3） 溫度間隔溫度間隔200-400200-400，稱為長(zhǎng)渣，稱為長(zhǎng)渣 溫度間隔溫度間隔

25、100-200100-200，稱為短渣，稱為短渣 判斷鍋爐運(yùn)行中是否會(huì)結(jié)渣的主要因素之一。判斷鍋爐運(yùn)行中是否會(huì)結(jié)渣的主要因素之一。 煤灰的熔融特性煤灰的熔融特性 煤的常規(guī)特性煤的常規(guī)特性 43 影響因素影響因素 煤灰的化學(xué)組成煤灰的化學(xué)組成 煤灰中酸性氧化物（煤灰中酸性氧化物（SiOSiO2 2、AlAl2 2O O3 3等）使灰熔點(diǎn)提高；等）使灰熔點(diǎn)提高； 堿性氧化物（堿性氧化物（FeFe2 2O O3 3、CaOCaO、MgOMgO等）使灰熔點(diǎn)降低等）使灰熔點(diǎn)降低 煤灰周圍高溫介質(zhì)的性質(zhì)煤灰周圍高溫介質(zhì)的性質(zhì) 氧化性介質(zhì)中，灰熔點(diǎn)較高；弱還原性介質(zhì)中，氧化性介質(zhì)中，灰熔點(diǎn)較高；弱還原性介質(zhì)

26、中， 灰熔點(diǎn)較低灰熔點(diǎn)較低 煤灰的熔融特性煤灰的熔融特性 煤的常規(guī)特性煤的常規(guī)特性 44 結(jié)渣結(jié)渣 定義：爐內(nèi)軟化或熔化的灰粒碰撞并粘附在水定義：爐內(nèi)軟化或熔化的灰粒碰撞并粘附在水 冷壁和主要受熱面上生成的渣層。冷壁和主要受熱面上生成的渣層。 煤灰結(jié)渣性的常規(guī)判別準(zhǔn)則煤灰結(jié)渣性的常規(guī)判別準(zhǔn)則 弱還原性氣氛下的軟化溫度弱還原性氣氛下的軟化溫度STST 煤灰成分比例：堿酸比，硅鋁比，硅比，鐵鈣比煤灰成分比例：堿酸比，硅鋁比，硅比，鐵鈣比 爐內(nèi)灰的沉積一般可分為爐內(nèi)灰的沉積一般可分為結(jié)渣和沾污結(jié)渣和沾污 煤灰的結(jié)渣和積灰特性煤灰的結(jié)渣和積灰特性 煤的常規(guī)特性煤的常規(guī)特性 45 沾污沾污 定義：煤灰中

27、揮發(fā)物質(zhì)在受熱面表面凝結(jié)并定義：煤灰中揮發(fā)物質(zhì)在受熱面表面凝結(jié)并 粘結(jié)灰粒形成的沉積灰層。粘結(jié)灰粒形成的沉積灰層。 煤灰沾污性的常規(guī)判別準(zhǔn)則煤灰沾污性的常規(guī)判別準(zhǔn)則 煤灰成分沾污指數(shù)煤灰成分沾污指數(shù) 煤灰和飛灰燒結(jié)強(qiáng)度：直觀的沾污判別指數(shù)煤灰和飛灰燒結(jié)強(qiáng)度：直觀的沾污判別指數(shù) 煤灰的結(jié)渣和積灰特性煤灰的結(jié)渣和積灰特性 煤的常規(guī)特性煤的常規(guī)特性 46 揮發(fā)分揮發(fā)分 V V V V的含量代表了煤的地質(zhì)年齡，的含量代表了煤的地質(zhì)年齡，地質(zhì)年齡越短，煤的碳化程地質(zhì)年齡越短，煤的碳化程 度越淺度越淺,V,V含量越多含量越多 煤中煤中V V對(duì)鍋爐工作的影響對(duì)鍋爐工作的影響 煤的常規(guī)特性對(duì)鍋爐工作的影響煤的

28、常規(guī)特性對(duì)鍋爐工作的影響 V V含量越多（含量越多（C C含量越少），含量越少），V V中含中含O O量亦多，其中的可燃量亦多，其中的可燃 成分相應(yīng)減少，這時(shí)，煤的熱值低成分相應(yīng)減少，這時(shí)，煤的熱值低 V V含量越多，煤的著火溫度低，易著火燃燒含量越多，煤的著火溫度低，易著火燃燒 V V 多，多，V V著火燃燒造成高溫，有利于碳的著火、燃燒著火燃燒造成高溫，有利于碳的著火、燃燒 V V 多，多，V V揮發(fā)使煤的孔隙多，反應(yīng)表面積大，反應(yīng)速度加快揮發(fā)使煤的孔隙多，反應(yīng)表面積大，反應(yīng)速度加快 V V 多，煤中難燃的固定碳含量少，煤易于燃盡多，煤中難燃的固定碳含量少，煤易于燃盡 水分水分M M、灰分

29、、灰分A A M M、A A 高，煤中可燃成分相對(duì)減少，煤的熱值低高，煤中可燃成分相對(duì)減少，煤的熱值低 M M、A A 高，高，M M 蒸發(fā)、蒸發(fā)、A A熔融均要吸熱，爐膛溫度降低熔融均要吸熱，爐膛溫度降低 M M、A A 高，增加著火熱或包裹碳粒，使煤著火、燃燒高，增加著火熱或包裹碳粒，使煤著火、燃燒 與燃盡困難；與燃盡困難； M M、A A 高，高，q q2 2、q q3 3、q q4 4、q q6 6 增加，熱效率下降增加，熱效率下降 M M、A A 高，過熱器易超溫高，過熱器易超溫 M M、A A 高，受熱面腐蝕、堵灰、結(jié)渣及磨損加重高，受熱面腐蝕、堵灰、結(jié)渣及磨損加重 M M、A A

30、 高，煤粉制備困難或增加能耗高，煤粉制備困難或增加能耗 煤中煤中M M、A A對(duì)鍋爐工作的影響對(duì)鍋爐工作的影響 煤的常規(guī)特性對(duì)鍋爐工作的影響煤的常規(guī)特性對(duì)鍋爐工作的影響 灰熔點(diǎn)（灰熔點(diǎn)（STST） 灰分在熔融狀態(tài)下粘結(jié)在鍋爐受熱面上造成結(jié)渣，危及鍋灰分在熔融狀態(tài)下粘結(jié)在鍋爐受熱面上造成結(jié)渣，危及鍋 爐運(yùn)行的安全性和經(jīng)濟(jì)性。爐運(yùn)行的安全性和經(jīng)濟(jì)性。 對(duì)于固態(tài)排渣爐，對(duì)于固態(tài)排渣爐， ST 1350ST6.56.59 9 21.021.0 貧煤貧煤 低揮發(fā)份煤低揮發(fā)份煤991919 18.518.5 煙煤煙煤 中揮發(fā)份煤中揮發(fā)份煤 高揮發(fā)份煤高揮發(fā)份煤 19192727 27274040 16.5

31、16.5 15.515.5 褐煤褐煤 超高揮發(fā)份超高揮發(fā)份 煤煤 4040 11.511.5 d A ar M d S 煤的分類煤的分類 電廠鍋爐用煤分類電廠鍋爐用煤分類 d A ar M d S 煤的分類煤的分類 電廠鍋爐用煤分類電廠鍋爐用煤分類 無煙煤無煙煤 碳化程度高，含碳量很高，達(dá)碳化程度高，含碳量很高，達(dá)95%95%，雜質(zhì)很，雜質(zhì)很 少，發(fā)熱量很高少，發(fā)熱量很高, ,約為約為250002500032500 kJ/kg32500 kJ/kg； 揮發(fā)分很少，小于揮發(fā)分很少，小于10%10%，V Vdaf daf析出的溫度較高 析出的溫度較高 （可達(dá)（可達(dá)400400），著火和燃盡均較困難

32、），著火和燃盡均較困難, ,儲(chǔ)存時(shí)不儲(chǔ)存時(shí)不 易自燃易自燃 煤的分類煤的分類 發(fā)電廠煤的分類及燃燒特性發(fā)電廠煤的分類及燃燒特性 褐煤褐煤 碳化程度低，含碳量低，約為碳化程度低，含碳量低，約為404050%50%，水，水 分及灰分很高，發(fā)熱量低分及灰分很高，發(fā)熱量低, , 約約100001000021000 21000 kJ/kgkJ/kg； 揮發(fā)分含量高，約揮發(fā)分含量高，約404050%50%，甚至，甚至60%60%，揮發(fā)，揮發(fā) 分的析出溫度低（分的析出溫度低（200200），著火及燃燒均較），著火及燃燒均較 容易容易 煤的分類煤的分類 發(fā)電廠煤的分類及燃燒特性發(fā)電廠煤的分類及燃燒特性 煙煤煙

33、煤 碳化程度次于無煙煤，含碳量較高，一般為碳化程度次于無煙煤，含碳量較高，一般為 404060%,60%,雜質(zhì)少，發(fā)熱量較高雜質(zhì)少，發(fā)熱量較高, , 約為約為2000020000 30000 kJ/kg30000 kJ/kg； 揮發(fā)分含量較高，約揮發(fā)分含量較高，約101045%45%，著火及燃燒均，著火及燃燒均 較容易較容易 煤的分類煤的分類 發(fā)電廠煤的分類及燃燒特性發(fā)電廠煤的分類及燃燒特性 貧煤貧煤 揮發(fā)分含量揮發(fā)分含量101020%20%的煙煤的煙煤 揮發(fā)份較少，性質(zhì)介于無煙煤與煙煤之間，燃揮發(fā)份較少，性質(zhì)介于無煙煤與煙煤之間，燃 燒性能方面比較接近無煙煤；燒性能方面比較接近無煙煤； 劣質(zhì)

34、煙煤劣質(zhì)煙煤 揮發(fā)份揮發(fā)份202030%30%；但水分高，灰分；但水分高，灰分 更高的煙煤更高的煙煤 發(fā)熱量低，為發(fā)熱量低，為110001100012500 kJ/kg12500 kJ/kg 這兩種煙煤著火及燃燒均較困難這兩種煙煤著火及燃燒均較困難 煤的分類煤的分類 發(fā)電廠煤的分類及燃燒特性發(fā)電廠煤的分類及燃燒特性 重油：根據(jù)重油：根據(jù)8080時(shí)不同的運(yùn)動(dòng)粘度而分成時(shí)不同的運(yùn)動(dòng)粘度而分成2020、6060、100100、 200200四種牌號(hào)，其質(zhì)量指標(biāo)如表四種牌號(hào)，其質(zhì)量指標(biāo)如表2-92-9所示。所示。 渣油：石油煉制過程中排出的殘余物不經(jīng)處理，直接作為渣油：石油煉制過程中排出的殘余物不經(jīng)處

35、理，直接作為 燃料油時(shí)稱為渣油。燃料油時(shí)稱為渣油。 燃油和燃?xì)獾奶匦匀加秃腿細(xì)獾奶匦?燃料油燃料油 以輕柴油為主，重油和輕柴油常作為鍋爐點(diǎn)火以輕柴油為主，重油和輕柴油常作為鍋爐點(diǎn)火 和穩(wěn)燃用油。和穩(wěn)燃用油。 燃料油成分和煤一樣，也是由碳、氫、氧、氮、燃料油成分和煤一樣，也是由碳、氫、氧、氮、 硫以及水分、灰分等組成。但主要成分是碳和氫，一硫以及水分、灰分等組成。但主要成分是碳和氫，一 般碳含量在般碳含量在8484一一8787，氫含量為，氫含量為1111一一1414發(fā)熱發(fā)熱 量常在量常在377003770044000kJ44000kJkgkg，且變化不大。，且變化不大。 58 燃料油的物理特性燃

36、料油的物理特性 凝固點(diǎn)：燃料油是各種烴的復(fù)雜混合物，沒有凝固點(diǎn)：燃料油是各種烴的復(fù)雜混合物，沒有 固定的凝固點(diǎn)。固定的凝固點(diǎn)。 粘度：恩氏粘度粘度：恩氏粘度E E。 閃點(diǎn)：油氣和空氣的混合物與明火接觸而發(fā)生閃點(diǎn)：油氣和空氣的混合物與明火接觸而發(fā)生 短促閃光時(shí)的油溫稱為燃油的閃點(diǎn)。短促閃光時(shí)的油溫稱為燃油的閃點(diǎn)。 燃點(diǎn)：燃點(diǎn)是油面上的油氣和空氣的混合物遇燃點(diǎn)：燃點(diǎn)是油面上的油氣和空氣的混合物遇 到明火能著火燃燒并持續(xù)到明火能著火燃燒并持續(xù)5s5s以上的最低油溫。以上的最低油溫。 燃油和燃?xì)獾奶匦匀加秃腿細(xì)獾奶匦?59 含硫量：石油中的硫以硫化氫、單質(zhì)硫和各種含硫量：石油中的硫以硫化氫、單質(zhì)硫和各

37、種 硫化物的形式存在。按含硫量的多少，分為低硫硫化物的形式存在。按含硫量的多少，分為低硫 油油(Sar(Sar0.5%)0.5%)、中硫油、中硫油(Sar(Sar0.5-2%)0.5-2%)和高硫油和高硫油 (Sar(Sar2 2) )三種，當(dāng)含硫量高于三種，當(dāng)含硫量高于0.30.3時(shí)，就應(yīng)時(shí)，就應(yīng) 注意低溫腐蝕問題。注意低溫腐蝕問題。 灰分：重油的灰分很少，但含有釩、鈉、鉀、灰分：重油的灰分很少，但含有釩、鈉、鉀、 鈣等元素的化合物。釩酸鈉的熔點(diǎn)約為鈣等元素的化合物。釩酸鈉的熔點(diǎn)約為600600， 對(duì)壁溫高于對(duì)壁溫高于610610的受熱面會(huì)產(chǎn)生高溫腐蝕。的受熱面會(huì)產(chǎn)生高溫腐蝕。 燃油和燃?xì)獾?/p>

38、特性燃油和燃?xì)獾奶匦?天然氣：氣田煤氣和油田伴生煤氣。主要成分天然氣：氣田煤氣和油田伴生煤氣。主要成分 都是甲烷都是甲烷(CH(CH4 4) )，氣田煤氣的甲烷含量高達(dá)，氣田煤氣的甲烷含量高達(dá)7575- - 9898，油田伴生煤氣的甲烷含量為，油田伴生煤氣的甲烷含量為3030一一7070， 而而COCO含量達(dá)含量達(dá)5%5%。兩者的發(fā)熱量均很高，可達(dá)。兩者的發(fā)熱量均很高，可達(dá) 35000-54400kJ35000-54400kJm3m3。 人工氣體燃料：高爐煤氣、焦?fàn)t煤氣、發(fā)生爐人工氣體燃料：高爐煤氣、焦?fàn)t煤氣、發(fā)生爐 煤氣和液化石油氣。煤氣和液化石油氣。 燃油和燃?xì)獾奶匦匀加秃腿細(xì)獾奶匦?氣體

39、燃料氣體燃料 通常以各種氣體的容積百分?jǐn)?shù)來表示其成分通常以各種氣體的容積百分?jǐn)?shù)來表示其成分 61 1. 1. 某鍋爐燃用煤種的空氣干燥基成分為：某鍋爐燃用煤種的空氣干燥基成分為： Cad=60.5%Cad=60.5%；Had=4.2%Had=4.2%； Sad=0.8%Sad=0.8%；Aad=25.5%Aad=25.5%；Mad=2.1%Mad=2.1%； 和風(fēng)干水分和風(fēng)干水分M Mf f=3.5%=3.5%；試計(jì)算上述各種成分的收到基含量。；試計(jì)算上述各種成分的收到基含量。 2.2.若已知風(fēng)干水分若已知風(fēng)干水分M Mf f和空氣干燥基水分和空氣干燥基水分MadMad，試推導(dǎo)收到基，試推導(dǎo)收

40、到基 水分水分MarMar的計(jì)算式：的計(jì)算式： 3. 3. 某種煤收到基含碳量為某種煤收到基含碳量為4141。由于受外界條件的影響，。由于受外界條件的影響， 其收到基水分由其收到基水分由1515減少到減少到1010，收到基灰分由，收到基灰分由2525增加到增加到 3535，試求其水分和灰分變化后的收到基含碳量（要求先推，試求其水分和灰分變化后的收到基含碳量（要求先推 導(dǎo)換算公式，后計(jì)算）。導(dǎo)換算公式，后計(jì)算）。 作業(yè)作業(yè) MMM M arfad f 100 100 復(fù)習(xí)思考題復(fù)習(xí)思考題 煤的元素分析與工業(yè)分析成分是什么？煤的元素分析與工業(yè)分析成分是什么？ 揮發(fā)揮發(fā) 分、水分及灰分對(duì)鍋爐工作有什

41、么影響？分、水分及灰分對(duì)鍋爐工作有什么影響？ 煤的高、低位發(fā)熱量的定義及其關(guān)系。煤的高、低位發(fā)熱量的定義及其關(guān)系。 第三章第三章 燃料燃燒計(jì)算和燃料燃燒計(jì)算和 鍋爐機(jī)組熱平衡鍋爐機(jī)組熱平衡 v 燃料的燃燒計(jì)算燃料的燃燒計(jì)算 v 煙氣分析煙氣分析 v 空氣和煙氣的焓空氣和煙氣的焓 v 鍋爐機(jī)組的熱平衡鍋爐機(jī)組的熱平衡 v 習(xí)題習(xí)題 64 理論工況理論工況 燃料在沒有過?？諝獾那闆r下完全燃燒燃料在沒有過?？諝獾那闆r下完全燃燒 燃燒產(chǎn)物（煙氣）組成成分燃燒產(chǎn)物（煙氣）組成成分 COCO2 2、SOSO2 2、N N2 2和和H H2 2O O 理論煙氣量理論煙氣量 0 y V 設(shè)計(jì)工況設(shè)計(jì)工況 實(shí)際

42、送入的空氣量大于理論空氣量，以保實(shí)際送入的空氣量大于理論空氣量，以保 證燃料完全燃燒證燃料完全燃燒 燃燒產(chǎn)物（煙氣）組成成分燃燒產(chǎn)物（煙氣）組成成分 COCO2 2、SOSO2 2、N N2 2、H H2 2O O和和 剩余剩余O O2 2 實(shí)際煙氣量 實(shí)際煙氣量 V Vy y 燃料的燃燒計(jì)算燃料的燃燒計(jì)算 燃料的燃燒工況燃料的燃燒工況 實(shí)際工況實(shí)際工況 實(shí)際送入的空氣量大于理論空氣量，但實(shí)際送入的空氣量大于理論空氣量，但 為不完全燃燒為不完全燃燒 燃燒產(chǎn)物（煙氣）組成成分燃燒產(chǎn)物（煙氣）組成成分 COCO2 2、SOSO2 2、N N2 2 、 、 H H2 2O O、 剩余剩余O O2 2

43、 和 和未完全燃燒氣體未完全燃燒氣體COCO 實(shí)際煙氣量實(shí)際煙氣量 V Vy y 燃料的燃燒計(jì)算燃料的燃燒計(jì)算 燃料的燃燒工況燃料的燃燒工況 燃燒計(jì)算的物理模型燃燒計(jì)算的物理模型 以以1kg1kg燃料為計(jì)算基礎(chǔ)燃料為計(jì)算基礎(chǔ) 所有氣體均視為理想氣體（所有氣體均視為理想氣體（22.4Nm22.4Nm3 3/kmol/kmol） 假定完全燃燒假定完全燃燒 略去空氣中的稀有成分，認(rèn)為空氣只由略去空氣中的稀有成分，認(rèn)為空氣只由N N2 2和和O O2 2 組成，且二者容積比為組成，且二者容積比為7979：2121 燃料的燃燒計(jì)算燃料的燃燒計(jì)算 燃燒過程的化學(xué)反應(yīng)燃燒過程的化學(xué)反應(yīng) 三種可燃元素（三種可

44、燃元素（C C、H H、S S）完全燃燒反應(yīng)方程式）完全燃燒反應(yīng)方程式 C + OC + O2 2 CO CO2 2 2H 2H2 2+ O+ O2 2 2H 2H2 2O O S + O S + O2 2 SO SO2 2 燃料的燃燒計(jì)算燃料的燃燒計(jì)算 煤中可燃元素的燃燒反應(yīng)煤中可燃元素的燃燒反應(yīng)是燃燒計(jì)算的基礎(chǔ)，是燃燒計(jì)算的基礎(chǔ)， 1kg1kg收到基燃料包括收到基燃料包括 KgKg的碳、的碳、 kgkg的氫、的氫、 kgkg的硫的硫 100 C ar 100 H ar 100 Sar 燃燒過程的化學(xué)反應(yīng)燃燒過程的化學(xué)反應(yīng) 三種可燃元素（三種可燃元素（C C、H H、S S）完全燃燒反應(yīng)方程

45、式）完全燃燒反應(yīng)方程式 12 kg C + 22.4 Nm12 kg C + 22.4 Nm3 3 O O2 2 22.4 Nm 22.4 Nm3 3 CO CO2 2 4 41.008 kg1.008 kg H H2 2+ 22.4 Nm+ 22.4 Nm3 3 O O2 2 2 2 22.4 Nm 22.4 Nm3 3 H H2 2O O 32 kg S + 22.4 Nm 32 kg S + 22.4 Nm3 3 O O2 2 22.4 Nm 22.4 Nm3 3 SO SO2 2 1kg 1kg C + C + 1.866 Nm1.866 Nm3 3 O O2 2 1.866 Nm1.

46、866 Nm3 3 CO CO2 2 1kg H + 1kg H + 5.56 Nm5.56 Nm3 3 O O2 2 11.1 Nm11.1 Nm3 3 H H2 2O O 1kg S + 1kg S + 0.7 Nm0.7 Nm3 3 O O2 2 0.7 Nm 0.7 Nm3 3 SO SO2 2 燃料的燃燒計(jì)算燃料的燃燒計(jì)算 理論空氣量理論空氣量 V V0 0 1kg 1kg 燃料完全燃燒時(shí)所需要的最燃料完全燃燒時(shí)所需要的最 少空氣量少空氣量( (無剩余氧無剩余氧) )。 實(shí)際空氣量實(shí)際空氣量 V Vk k 式中式中 、分別為煙氣側(cè)和空氣側(cè)的過量空分別為煙氣側(cè)和空氣側(cè)的過量空 氣系數(shù)氣

47、系數(shù) 0 )(VVk 0 )( V Vk 燃料的燃燒計(jì)算燃料的燃燒計(jì)算 燃燒所需要的空氣量燃燒所需要的空氣量 ) 100 O 0.7 - 100 S 0.7 100 H 5.56 100 C 866. 1 ( 21. 0 1r ar ar ar a 0 V arararar OHSC0333. 0265. 0)375. 0(0889. 0 )8/(265. 00889. 0 ararar OHR 70 0 V V 燃料的燃燒計(jì)算燃料的燃燒計(jì)算 過量空氣系數(shù)過量空氣系數(shù)與漏風(fēng)系數(shù)與漏風(fēng)系數(shù) 為爐膛出口處過量為爐膛出口處過量 空氣系數(shù)，表征爐內(nèi)燃空氣系數(shù)，表征爐內(nèi)燃 燒狀況的重要物理量，燒狀況的重

48、要物理量， 在推薦值范圍內(nèi)選取。在推薦值范圍內(nèi)選取。 71 zfky kykyky 燃料的燃燒計(jì)算燃料的燃燒計(jì)算 過量空氣系數(shù)過量空氣系數(shù)與漏風(fēng)系數(shù)與漏風(fēng)系數(shù) 理論煙氣量理論煙氣量 =1=1、完全燃燒：、完全燃燒：O O2 2 = 0 = 0；CO = 0CO = 0 0 y V 000000 22222222 OHgy O OHNROOHNSOCOy VVVVVVVVVV kgNmWV MH wh arar /,24. 10161. 0 100 24. 1 100 1 .11 30 0 79. 0 100 8 . 0 100 )375. 0( 866. 1V NSC ararar 燃料的燃燒

49、計(jì)算燃料的燃燒計(jì)算 燃燒產(chǎn)生的煙氣量燃燒產(chǎn)生的煙氣量 1kg C + 1kg C + 1.866 Nm3 O1.866 Nm3 O2 2 1.866 Nm3 CO1.866 Nm3 CO2 2 1kg H + 1kg H + 5.55 Nm35.55 Nm3 O O2 2 11.1 Nm3 H11.1 Nm3 H2 2O O 1kg S + 1kg S + 0.7 Nm3 O0.7 Nm3 O2 2 0.7 Nm3 SO 0.7 Nm3 SO2 2 理論空氣帶入的水蒸氣理論空氣帶入的水蒸氣: : =1.24=1.241.2931.2930.01V0.01V0 0 =0.0161V=0.0161

50、V0 0 實(shí)際煙氣量實(shí)際煙氣量 11、完全燃燒：、完全燃燒：O O2 2 0 0；CO=0CO=0 y V 22222 OOHNSOCOy VVVVVV 000 y V10161.0V1V kgNmVV y /,) 1(0161. 1 300 燃料的燃燒計(jì)算燃料的燃燒計(jì)算 燃燒產(chǎn)生的煙氣量燃燒產(chǎn)生的煙氣量 實(shí)際煙氣量實(shí)際煙氣量 11、不完全燃燒：、不完全燃燒：O O2 2 0 0；CO CO 0 0 y V OHONSOCOCOy VVVVVVV 22222 OHgy VV 2 燃料的燃燒計(jì)算燃料的燃燒計(jì)算 燃燒產(chǎn)生的煙氣量燃燒產(chǎn)生的煙氣量 1kg C + 1kg C + 1.866 Nm3

51、O1.866 Nm3 O2 2 1.866 Nm3 CO1.866 Nm3 CO2 2 1kg C + 1kg C + 0.933 Nm30.933 Nm3 O O2 2 1.866 Nm3 CO1.866 Nm3 CO 100 866. 1 2 ar COCO C VV 75 燃料的燃燒計(jì)算燃料的燃燒計(jì)算 不完全燃燒時(shí)煙氣中氧的體積不完全燃燒時(shí)煙氣中氧的體積 )5 .0( 21.0 79.0 , 5 .0 21.0 79.0 ,179.01 5 .0121.0 , 100 866.1 100 866.15 .0121.0 2222 222 222 22 2 2 0 0 000 0 , ,0

52、COONOCOROgy NOCOROgy COONN NN COO coar CO coar O VVVVVVV VVVVV VVVV VVVV VVV C V C VV 得將上式帶入 得，帶入從上式中解出 則上式可寫成 76 三原子氣體、水蒸氣的容積份額與分壓力三原子氣體、水蒸氣的容積份額與分壓力 1) 1)容積份額容積份額 2)2)分壓力分壓力 r V V r V V RO RO gy HO HO gy 2 2 2 2 prp prp RORO H OH O 22 22 飛灰濃度：每千克煙氣中的飛灰質(zhì)量。飛灰濃度：每千克煙氣中的飛灰質(zhì)量。 煙氣攜帶出爐膛的飛灰占總灰分的質(zhì)量份額。煙氣攜帶出

53、爐膛的飛灰占總灰分的質(zhì)量份額。 y fh ar m a A 100 fh a 煙氣的質(zhì)量煙氣的質(zhì)量: : m my y=1-Aar/100+(1+d=1-Aar/100+(1+dk k)V)V0 0 =1-Aar/100+(1+0.01)1.293V =1-Aar/100+(1+0.01)1.293V0 0 =1-Aar/100+1.306V =1-Aar/100+1.306V0 0 燃料燃料 灰渣灰渣 爐膛空氣爐膛空氣 燃料的燃燒計(jì)算燃料的燃燒計(jì)算 影響鍋爐輻射換熱的幾個(gè)參數(shù)影響鍋爐輻射換熱的幾個(gè)參數(shù) ,%100 222 NCOORO ,%100 2 2 gy O V V O ,%100 g

54、y CO V V CO ,%100 2 2 gy N V V N ,%100 2 2 gy RO V V RO 煙氣分析煙氣分析是以是以1kg1kg燃料燃燒生成的干煙氣容積為基燃料燃燒生成的干煙氣容積為基 礎(chǔ)，采用奧氏煙氣分析儀進(jìn)行的。礎(chǔ)，采用奧氏煙氣分析儀進(jìn)行的。 煙氣分析煙氣分析可得到可得到 在干煙氣在干煙氣V Vgy gy 中所占的容積百分比中所占的容積百分比 222 NCOORO、 煙氣分析煙氣分析 煙氣分析成分煙氣分析成分 78 工作原理工作原理: :利用不同的吸利用不同的吸 收劑吸收不同的氣體成分收劑吸收不同的氣體成分 1 1瓶：氫氧化鉀溶液瓶：氫氧化鉀溶液 KOHKOHRORO2

55、 2 2 2瓶：焦性沒食子酸溶液瓶：焦性沒食子酸溶液 C C6 6H H3 3(OH)(OH)3 3O O2 2、RORO2 2 3 3瓶：氯化亞銅氨溶液瓶：氯化亞銅氨溶液 Cu(NHCu(NH3 3) )2 2ClClCOCO、O O2 2 分析步驟分析步驟: :依次吸收依次吸收 為什么分析成分是干煙為什么分析成分是干煙 氣成分？氣成分？ 在實(shí)驗(yàn)壓力下水蒸氣在實(shí)驗(yàn)壓力下水蒸氣 處于飽和狀態(tài)處于飽和狀態(tài), ,成比例的被成比例的被 吸收吸收 煙氣分析煙氣分析 奧氏煙氣分析儀奧氏煙氣分析儀 奧氏煙氣分析儀示意圖奧氏煙氣分析儀示意圖 1 1，2 2，33吸收瓶；吸收瓶；44疏形瓶；疏形瓶；5 5，6

56、 6，77 旋塞；旋塞；88過濾器；過濾器；99三通旋塞；三通旋塞；1010量量 管；管；1111平衡瓶（水準(zhǔn)瓶）；平衡瓶（水準(zhǔn)瓶）；1212水套管；水套管； 1313，1414，1515緩沖瓶；緩沖瓶；1616抽氣抽氣 OHgyy 2 VVV 煙氣容積煙氣容積 kgNm CORO SC V arar gy /, )375. 0(866. 1 3 2 干煙氣容積干煙氣容積 %100 22 2 gy cosoco V VVV CORO 煙氣分析煙氣分析 干煙氣容積的計(jì)算干煙氣容積的計(jì)算 21)(605. 0 222 COROOCORO 不完全燃燒方程式不完全燃燒方程式 arar ararar S

57、C NOH 375. 0 038. 0125. 0 35. 2 式中式中 為燃料特性系數(shù)，其物理意義：燃料為燃料特性系數(shù)，其物理意義：燃料 中的自由氫中的自由氫(H-0.125Oar)(H-0.125Oar)與與C C的比值。的比值。 605. 0 )(21 222 ORORO CO 煙氣分析煙氣分析 燃燒方程式燃燒方程式 推導(dǎo)過程推導(dǎo)過程 81 ,% 1 21 max 2 RO =1 =1、且完全燃燒：、且完全燃燒：CO=0CO=0，O O2 2=0 =0 完全燃燒方程式：完全燃燒方程式： l l、且完全燃燒：、且完全燃燒： CO=0 CO=0 ,% 1 21 2 2 O RO 煙氣分析煙氣

58、分析 燃燒方程式燃燒方程式 82 2 max 2 RO RO 2 21 21 O 過量空氣系數(shù)過量空氣系數(shù) 完全燃燒且不計(jì)完全燃燒且不計(jì) 煙氣分析煙氣分析 運(yùn)行中過量空氣系數(shù)的確定運(yùn)行中過量空氣系數(shù)的確定 COORO COO 22 2 100 5 . 0 21 79 1 1 過量空氣系數(shù)過量空氣系數(shù) 不完全燃燒不完全燃燒 推導(dǎo)過程推導(dǎo)過程 推導(dǎo)過程推導(dǎo)過程 83 燃料的燃燒計(jì)算燃料的燃燒計(jì)算 不完全燃燒時(shí)的過量空氣系數(shù)不完全燃燒時(shí)的過量空氣系數(shù) 2 2 2 222 2 2 21.0 0.579.0 1 1 79.0 ,179.079.0 100 8 .0 21.0 0.5 10.510.21

59、1 1 1 V -1 1 V-V V V V 0000ar0 ar 00 0 0 g g 0 N COO N NNN COO COO V VV V VVVVV N V N VV VVVV V V V ，得將以上兩式代入第一式 得， 則由式比較小，可忽略不計(jì)。固體和液體燃料 ，可得由式 84 燃料的燃燒計(jì)算燃料的燃燒計(jì)算 不完全燃燒時(shí)的過量空氣系數(shù)不完全燃燒時(shí)的過量空氣系數(shù) COORO COO COORON N COO VVVCONO CONO ，代入上式得 ，代入上式得和，的定義式，解出根據(jù) 22 2 222 2 2 22 100 0.5 21 79 1 1 100 0.5 21 79 1 1

60、 , 22 85 燃料的燃燒計(jì)算燃料的燃燒計(jì)算 完全燃燒時(shí)的過量空氣系數(shù)完全燃燒時(shí)的過量空氣系數(shù) ，得將分子分母都除以 ， 整理得 ，代入上式， ，可知由完全燃燒方程式 則完全燃燒 max 2 22 2 2 2 22222 222 22 2 79 79 21 1 79 79 21 21179 7921 12121 021 10021 79 1 1 0,CO RO RORO RO RO RO ROOROORO ORORO ORO O 86 燃料的燃燒計(jì)算燃料的燃燒計(jì)算 完全燃燒時(shí)的過量空氣系數(shù)完全燃燒時(shí)的過量空氣系數(shù) 2 22 22 max 2 21 21 211 1 21 O ORO RORO