鍋爐反平衡求熱效率及各項熱損失

1、第七節(jié) 鍋爐反平衡求熱效率及各項熱損失反平衡求效率法：通過測定鍋爐的各項熱損失，從而計算出鍋爐熱效率的方法。計 算公式如下： =£ = 100 -( +3 +4 + 5 +6) %(3 - 65)一、鍋爐的各項熱損失式中(二)化學(xué)不完全燃燒熱損失1 化學(xué)不完全燃燒熱損失的計算對于燃煤鍋爐，煙氣中H2、CH4等可燃?xì)怏w的含 量極少，可以認(rèn)為煙氣中的可燃?xì)怏w只是co。其計 算公式為q：3 = 1(12640 CO )(1-)QrWO236 (Car + 0.375 Sar)CO?4、I 100 丿燃料有一部分沒有參與考慮到的初的存在，進(jìn)入爐膛的kg燃燒及生成煙氣，故應(yīng)12640 一 一氧

2、化碳容積發(fā)熱量，kJ / Nm 3；在進(jìn)行鍋爐設(shè)計時，qs可按經(jīng)驗數(shù)據(jù) 選用。一般，固態(tài)排渣煤粉爐，qM%。2-影響化學(xué)不完全燃燒熱損失的因素 及分析對于煤粉爐，一般不超過0.5%。影響化學(xué)不完全燃燒熱損失的主要因 素有爐內(nèi)過量空氣系數(shù)、燃料的揮發(fā)分、 爐膛溫度、燃料與空氣混合情況和爐膛結(jié) 構(gòu)等。1）爐內(nèi)過量空氣系數(shù)的影響當(dāng)爐內(nèi)過量空氣系數(shù)較小時，由于 氧氣供血木足，使q3增大；爐內(nèi)過量空 氣系數(shù)過大，使?fàn)t膛溫度降低，一氧化 碳燃燒不充分，3也會增大。因此，爐 內(nèi)過量空氣系數(shù)應(yīng)該適當(dāng)。2）燃料揮發(fā)分的影響揮發(fā)分較大的燃料在爐內(nèi)燃燒時， 可燃?xì)怏w增多，如果與空氣的混合不充 分，爐膛溫度降低，會使

3、a增大。3）爐膛溫度的影響爐膛溫度降低會影響CO的著火與燃 燒9使q3增大。(三)排煙熱損失1 排煙熱損失的計算排煙損失的熱量 02可由排煙焙與冷空氣焙來計算，即Ql = Spy apyhlkkJ/kg(q 式中 h分別是排煙焙和排煙處的過量空氣系數(shù);I 100 丿py、_ pyh；理論冷空氣的焙，冷空氣溫度一般取 2030。(7。q 2為:從上式可得排煙熱損失Oh a h：pyq° =xl00% =(100 -q4) % (3-71)出。QrQr仁和a刃可以通過煙氣分析的結(jié)果與測定的煙氣溫度求2 影響排煙熱損失的因素及分析 在煤粉爐的五項熱損失中，排煙熱 損失是最大的一項，大約48

4、% o影響排煙熱損失的主要因素是排煙 容積和排煙溫度。1）排煙容積的影響對于一定的燃料，排煙容積取決于 爐內(nèi)過量空氣系數(shù)及漏風(fēng)系數(shù)。爐內(nèi)過量空氣系數(shù)增大，會使?fàn)t 膛出口的煙氣容積增加，在漏風(fēng)系數(shù)不 變時，排煙容積會增大，使排煙熱損失 增加。99根據(jù)關(guān)系式 =勺+ 2 2 可知, 當(dāng)爐膛出口過量空氣系數(shù)不變時，隨著 沿?zé)煔饬鞒搪╋L(fēng)系數(shù)的增大，最終排煙 處的過量空氣系數(shù)增加，使排煙熱損失 增大。數(shù)2）最佳心系根據(jù)前面對q?、q3> q4三項熱損失影響因素的 分析，爐膛出口過量空氣 系數(shù)對它們都產(chǎn)生影響,實際上決定了鍋爐熱效率 的大小。因此定義“最佳過量空氣系數(shù)”,即對應(yīng)于口2、43、口4之和

5、為最小 的爐膛出口過量空氣系數(shù)（如圖34所示）。最佳過量空氣系數(shù)與燃料種類、燃燒方式和燃燒設(shè)備的結(jié)構(gòu)完善程度等因素有關(guān)，耳通誼燃燒調(diào)整試3）排煙溫度的影響排煙溫度升高使排煙焙增大，排 煙熱損失相應(yīng)增加。一般排煙溫度每 升高15-20°C,排煙熱損失約增加一個 百分點(diǎn)。霍満溫度的選取涉及燃料、金屬價 格、低溫腐蝕以及引風(fēng)機(jī)電耗，必須 通過技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較確定。通常排煙溫度在110 160°Co4）鍋爐運(yùn)行的影響 受熱面潔凈程度當(dāng)受熱面出現(xiàn)結(jié)渣、積灰和沾 污時，傳熱熱阻大增，使傳熱減弱, 排煙溫度上升，排煙熱損失增大。 受熱面管內(nèi)結(jié)垢 爐膛及煙道漏風(fēng)如上所述，運(yùn)行中及時吹灰、 防止

6、結(jié)渣、減少漏風(fēng)等，可以降低 排煙熱損失。(四)散熱損失1 散熱損失的計算散熱損失通過試驗來測定非常困難，一般通過 由大量經(jīng)驗數(shù)據(jù)繪制的關(guān)系曲線來確定。鍋爐額定容量qe5的關(guān)系曲線如圖3-5所示。當(dāng)鍋爐在非額定容量下運(yùn)行時，散熱損失e DeDe與散熱損失么可按下式計算:(3 - 72)§5 = §5 百 %2.影響散熱損失的因素及分析影響散熱損失的主要因素有鍋 爐額定蒸發(fā)量（即鍋爐容量）、鍋爐 實際蒸發(fā)量（即鍋爐負(fù)荷）、外表面 積、水冷壁和爐墻結(jié)構(gòu)、管道保溫以 及環(huán)境情況等。對于容量較大的鍋爐，散熱損 失一般小于05%o散熱損失的兩個特點(diǎn)： 額定蒸發(fā)量越大，散熱損失的百 分?jǐn)?shù)

7、越小。一般，鍋爐容量增大，外表面積也 相應(yīng)增加，鍋爐散發(fā)的熱量增大；但由 于燃料消耗量與鍋爐容量大致成比例地 增加，而鍋爐的外表面積和爐膛溫度卻 增加得少些，所以散熱損失的百分?jǐn)?shù)減 小。 鍋爐運(yùn)行時，負(fù)荷越小，散熱損 失的百分?jǐn)?shù)越大。3保熱系數(shù)II丟鍋話贏力計算中，需要知道各段受熱面所在 煙道的散熱損失。通常把某段煙道中，煙氣放出的 被受熱面吸收的程度用保熱系數(shù)(P來考慮，即受熱面中工質(zhì)吸收的熱 量(p 煙氣放出的熱量為了簡化計算，認(rèn)為各段煙道受熱面中工質(zhì)吸熱量僅與該段煙道中煙氣的放熱量成正比，并可取同一數(shù)值，按整臺鍋爐的保熱系數(shù)來計算，即0 + Qky(P =0 + Qky + 0 5式屮

8、Q 鍋爐有效利用熱量， kJ /kg :Qky 空氣預(yù)熱器總吸熱量，kJ /kg；Q5 散熱損失的熱量，kJ / kg o當(dāng)空氣預(yù)熱器的吸熱量比鍋爐有效利用熱量小得多時,上式可簡化為：(3 - 73)0Qr7 t %（p = = = = 1 0 + 050 + 07 + 57 + 5式（3-73）可改寫為：度。 +么1-卩稱為散熱系數(shù)，表示受熱面所在煙道的散熱程（五）灰渣物理熱損失1.灰渣物理熱損失的計算灰渣物理熱損失的熱量可按下式計算，即A浜二孟（昂）加kJ/kg式中 % 灰渣份額；（c3）血1kg灰渣在溫度為9 °C時的焙，kJ/kg可查表3-5； & 灰渣溫度，。（7,

9、固態(tài)排渣時 $ = 600 °Co由上式可得灰渣物理熱損失仇為：Q.A典二xlOO% =二a血（c$）加 （3 - 74）2.影響灰渣物理熱損失的因素nr影響因素包括：燃料灰分、灰渣 份額以及灰渣溫度。對于固態(tài)排渣煤 粉爐，只有當(dāng)燃料灰分很高時，即皿時，才考慮此項A縣熱損失。419第八節(jié)鍋爐燃料消耗量和煤耗量一、鍋爐燃料消耗量(一)實際燃料消耗量實際燃料消耗量是指送入爐膛的燃料量，簡稱 為燃料消耗量，用符號B表示，計算式如下：B =UQr+ D pw (hpw 一 hgs )=-d (h" -h )+ D (h" -h') c L gr gr gs / zr V zr zr / rjQrkg/h (3 - 75)對于大容量燃煤鍋爐，燃料消耗量一般不直接測出而用上式計算。（二）計算燃料消耗量計算燃料消耗量是指考慮到機(jī)械不完全燃燒熱損失$4的存在，在爐內(nèi)實際參耗量，用符號表示。計算式如下100丿B = B 1-J兩種燃料消耗量各有不在進(jìn)行燃料輸送系統(tǒng)和與燃燒反應(yīng)的燃料消kg/h(3 - 76)同的用途。制粉系統(tǒng)計算時使用“燃料消耗量;在進(jìn)行空氣需要量及煙氣容積等計算時使用“計算燃料消耗量o二、煤耗率(一)原煤煤耗率原煤煤耗率是指發(fā)電廠或機(jī)組生