鍋爐原理-第1-3章

1、鍋爐及鍋爐房設(shè)備鍋爐及鍋爐房設(shè)備是暖通專業(yè)的一門主干專業(yè)課程。它使學(xué)生獲得供熱鍋爐及鍋爐房設(shè)備的基本理論知識，相應(yīng)的設(shè)計及計算、運(yùn)行管理能力以及一些基本熱工測試技能的訓(xùn)練。為后繼供熱工程、制冷技術(shù)、空調(diào)技術(shù)等專業(yè)課程提供必要的供熱熱源及其設(shè)備的理論基礎(chǔ)，也是為培養(yǎng)提高學(xué)生的分析和解決工程實(shí)際問題能力、創(chuàng)新能力打下基礎(chǔ)。 主要教學(xué)參考書：馮俊凱等編著：鍋爐原理及計算，科學(xué)出版社，1998同濟(jì)大學(xué)等院校編著：鍋爐習(xí)題實(shí)驗(yàn)及課程設(shè)計，中國建筑工業(yè)出版社，2000陳學(xué)俊等編著：鍋爐原理（上、下冊），機(jī)械工業(yè)出版社，1986奚士光等編鍋爐及鍋爐房設(shè)備第三版中國建筑工業(yè)出版社 北京 2000.6 徐通模、

2、金定安等編著：鍋爐燃燒設(shè)備，西安交通大學(xué)出版社，1990陳立勛等編著：鍋爐本體布置及計算，西安交通大學(xué)出版社，1990陳聽寬等編工業(yè)鍋爐機(jī)械工業(yè)出版社 北京 1998內(nèi)容：鍋爐及鍋爐房設(shè)備的基本知識燃料及燃燒計算鍋爐的熱平衡 燃燒設(shè)備及燃燒原理 鍋爐水循環(huán)及汽水分離 鍋爐熱力計算 鍋爐設(shè)備的空氣動力計算 鍋爐受壓元件強(qiáng)度計算 供熱鍋爐水處理 供熱鍋爐房布置及其系統(tǒng)的設(shè)計 第一章 鍋爐及鍋爐房設(shè)備的基本知識11 鍋爐在國民經(jīng)濟(jì)中的重要性12 鍋爐的基本結(jié)構(gòu)及工作過程13 鍋爐的基本特性14 鍋爐分類及型號的表示方法15 鍋爐發(fā)展概況11 鍋爐在國民經(jīng)濟(jì)中的重要性 能源、化工、節(jié)能環(huán)保等方面 鍋爐

3、是國民經(jīng)濟(jì)中重要的供汽、供熱設(shè)備現(xiàn)代電力工業(yè)規(guī)模巨大，其中火力發(fā)電廠約占80%機(jī)械、冶金、化工、紡織、造紙、食品等工業(yè)生產(chǎn)工藝的供汽、供熱設(shè)備。工業(yè)生產(chǎn)、民用建筑的采暖供熱熱源。工業(yè)鍋爐容量小、蒸汽參數(shù)低，鍋爐結(jié)構(gòu)與電站鍋爐相差很大。 供熱鍋爐及鍋爐房設(shè)備所組成的供熱系統(tǒng)的主要任務(wù)：鍋爐的定義：是一種將燃料燃燒，將其中的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為熱能，并通過傳熱將熱量傳遞給水或其它工質(zhì)，使得水或其它工質(zhì)變成具有一定的壓力、溫度的蒸汽或熱水的設(shè)備。問題、挑戰(zhàn)與方向一次能源消耗殆盡；溫室氣體排放；粉塵、SO2、NOx、重金屬、二惡英。進(jìn)一步提高能源利用率，提高熱效率；低污染、環(huán)保要求，減少有害氣體、粉塵的排放，

4、降低運(yùn)行噪音；提高自動化水平，降低運(yùn)行人員勞動強(qiáng)度，提高安全性。12 鍋爐的基本結(jié)構(gòu)及工作過程 一、基本結(jié)構(gòu) 1、鍋爐本體：主要由汽鍋、爐子和安全附件組成 (1) 汽鍋：盛水及蒸汽的容器。包括汽包（鍋筒）、下降管、水冷壁、過熱器、省煤器等；(2) 爐子：提供燃料燃燒，同時放出大量熱的設(shè)備。包括爐膛、煙道、空氣預(yù)熱器等；(3) 安全附件：主要由水位計、壓力表、安全閥等組成。 鏈條爐 鏈條爐煤粉爐煤粉爐循環(huán)流化床(魯奇Lurgi型)1、爐膛，2、旋風(fēng)分離器3、過熱器 4、外置式換熱器5、煤倉6、返料裝置 7、石灰石進(jìn)料口8、灰冷卻器 9、省煤器10、空氣預(yù)熱11、除塵器12、引風(fēng)機(jī) 13、尾部煙道

5、14、汽包2、金屬鋼架及平臺扶梯 SHL10型鏈條鍋爐外觀 二、鍋爐的工作過程 1、燃料的燃燒過程 2、煙氣向工質(zhì)的放熱過程 3、水的加熱與汽化過程 三、鍋爐各系統(tǒng)流程燃煤系統(tǒng)： 原煤倉燃燒器制粉系統(tǒng)煤閘門鏈條爐排給煤機(jī)爐膛煤粉爐鏈條爐沸騰爐磨煤機(jī)2、送風(fēng)系統(tǒng)送風(fēng)機(jī)高溫級空氣預(yù)熱器熱風(fēng)道風(fēng)室燃燒器爐膛低溫級空氣預(yù)熱器布風(fēng)板3、引風(fēng)系統(tǒng)爐膛中與水冷壁換熱后的高溫?zé)煔飧邷剡^熱器低溫過熱器省煤器空氣預(yù)熱器除塵器煙囪凝渣管引風(fēng)機(jī)原水凝結(jié)水泵化學(xué)水處理軟水除鹽水除氧器省煤器汽包下降管下降管集箱水冷壁管上集箱汽水連接管汽包汽水分離水再入下降管(循環(huán))給水泵4、水系統(tǒng)飽和蒸汽運(yùn)煤、除灰：控制系統(tǒng)：5、鍋爐房

6、輔助設(shè)備鍋爐是一臺機(jī)器，更是一個有血有肉的有機(jī)體運(yùn)動系統(tǒng)、神經(jīng)系統(tǒng)、內(nèi)分泌系統(tǒng)、循環(huán)系統(tǒng)、呼吸系統(tǒng)、消化系統(tǒng)、泌尿系統(tǒng) 13 鍋爐的基本特性表征鍋爐特性的基本參數(shù)一、鍋爐容量（出力）1、蒸汽鍋爐的蒸發(fā)量：蒸汽鍋爐每小時所生產(chǎn)的蒸汽流量(t/h)。2、蒸汽鍋爐的額定蒸發(fā)量：蒸汽鍋爐在設(shè)計燃料、給水溫度、額定蒸汽參數(shù)和保證一定鍋爐熱效率下的最大連續(xù)蒸發(fā)量(t/h)。最大蒸發(fā)量：蒸汽鍋爐在實(shí)際運(yùn)行工況下，最大允許連續(xù)蒸發(fā)量(t/h)。 熱功率Q：(MW)對蒸汽鍋爐：對熱水鍋爐：二、鍋爐蒸汽參數(shù)鍋爐出口處蒸汽額定壓力和溫度。1、工業(yè)鍋爐：生產(chǎn)飽和蒸汽，參數(shù)只標(biāo)鍋爐出口的飽和蒸汽壓力。2、動力鍋爐：過熱

7、器出口的過熱蒸汽壓力、過熱蒸汽溫度。三、鍋爐熱效率1、鍋爐熱效率 （毛效率）：鍋爐輸出有效利用熱量與輸入鍋爐總熱量的百分比。2、鍋爐凈熱效率 ：鍋爐輸出有效利用熱量扣除鍋爐自耗汽和自用電后與輸入鍋爐總熱量的百分比。14 鍋爐分類及型號的表示方法一、鍋爐分類1、按燃料分類 燃煤、燃油、燃?xì)?、按燃燒方式分類 層燃爐（鏈條爐）、室燃爐（煤粉爐、燃油爐）、沸騰爐（循環(huán)流化床） 3、按蒸汽參數(shù)分類低壓鍋爐P819煙 煤 2040褐 煤 405023 煤的燃燒特性一、發(fā)熱量1、定義 高位發(fā)熱量（Qgr )：單位質(zhì)量的煤完全燃燒時所放出的熱量，包括產(chǎn)生的水蒸汽汽化潛熱的發(fā)熱量。 低位發(fā)熱量（Q net ）

8、：單位質(zhì)量的煤完全燃燒時所放出的熱量，不包括水蒸汽的汽化潛熱后的發(fā)熱量。2、各種基發(fā)熱量間的換算(1)高位發(fā)熱量基間換算就按基換算系數(shù)表換算；(2)低位發(fā)熱量基間換算 a、低位發(fā)熱量先化成同基的高位發(fā)熱量； b、通過換算系數(shù)進(jìn)行不同基高位發(fā)熱量換算； c、再換回要求的低位發(fā)熱量。3、發(fā)熱量測定 一般用氧彈法測定，測出的為定容發(fā)熱量。定容發(fā)熱量減去硫酸和硝酸的溶于水的放熱量，為定壓發(fā)熱量。鍋爐計算一般用定壓發(fā)熱量。 4、發(fā)熱量近似計算(1)根據(jù)元素分析計算發(fā)熱量 a、門捷列夫公式 kJ/kg b、煤科院公式 5、標(biāo)準(zhǔn)煤的發(fā)熱量 規(guī)定收到基低位發(fā)熱量為7000kcal/kg(29308kJ/kg)

9、的煤為標(biāo)準(zhǔn)煤。6、折算水分、折算灰分、折算硫份在討論雜質(zhì)(水分、灰分)對鍋爐工作的影響時,使用其折算值更合理在煤的應(yīng)用基低位發(fā)熱量中每4186.8kJ熱量所對應(yīng)的水分、灰分、硫份的量稱為煤的折算水份、灰份、硫份。 二、揮發(fā)分 1、去水后的干燥煤樣，隔絕空氣加熱，析出的氣態(tài)物質(zhì)。2、組成 碳?xì)浠衔?、氫、CO、H2S等可燃?xì)怏w和少量 O2、CO2和N2組成； 特點(diǎn) (1)煤的揮發(fā)分含量隨煤化程度加深而減少，如褐煤40%,無煙煤8%； (2)煤的揮發(fā)分析出溫度隨煤化程度加深而升高，如依次為褐、煙、貧、無煙煤；作為煤的重要分類依據(jù) (3)揮發(fā)分含量高，著火迅速，燃燒穩(wěn)定； (4)煤中揮發(fā)分逸出后，如

10、與空氣混合不良，在高溫缺氧條件下 易化合成難以燃燒的高分子復(fù)合烴，產(chǎn)生碳黑，造成大量黑煙 (5)揮發(fā)分大小影響鍋爐爐膛結(jié)構(gòu)和運(yùn)行方法； 揮發(fā)分是煤分類的主要依據(jù)煤 種Vr逸出溫度（）著火溫度（）褐 煤40130170250450煙 煤2040170320400500貧煤1020370390600700無煙煤700三、煤的焦(粘)結(jié)性 1、定義：焦炭煤在隔絕空氣加熱時，水分蒸發(fā)、揮發(fā)分析出后固體殘余物質(zhì)(固定碳和灰份的混合粘結(jié)物)。焦結(jié)性由于煤種不同，焦炭的物理性質(zhì)、外觀等各不相同焦結(jié)性狀及程度2、分類：粗分三類，即強(qiáng)、弱、不焦(粘)結(jié)性。強(qiáng)焦(粘)結(jié)性煤：焦炭呈堅硬塊狀； 弱焦(粘)結(jié)性煤：焦

11、炭呈松散狀； 不焦(粘)結(jié)性煤：焦炭呈粉末狀。 3、煤的焦(粘)結(jié)性對層燃爐運(yùn)行影響較大。強(qiáng)：焦塊板結(jié)，孔隙減小，燃燒困難，阻力增大，通風(fēng)不暢弱：呈現(xiàn)粉末狀，易受熱松散，漏煤、飛灰損失大，嚴(yán)重時造成火口。 四、灰的熔融性 1、定義：灰在加熱時，由固態(tài)逐漸向液態(tài)的轉(zhuǎn)化特性。 2、影響因素：不僅與SiO2+Al2O3的量有關(guān)，而且與SiO2/ Al2O3的值有關(guān)。 3、測定：角錐法測定。 三個特征溫度DT、ST、FT 變形溫度DT（Deformation Temperature）軟化溫度ST (Softening Temperature）液化溫度FT (Fluid Temperature） 一般使

12、用ST作為表征灰的熔融性的溫度。在鍋爐設(shè)計時，為避免爐膛出口結(jié)渣，要求出口煙溫應(yīng)比ST低50100。 DT變形溫度：測試角錐開始變園或彎曲時的溫度1. ST軟化溫度：灰錐頂彎曲道平盤上或呈半球形時的溫度 FT流動溫度：灰錐熔融倒在平盤上，并開始流動時的溫度 24 供熱鍋爐的燃料固體（煤）、液體（石油）和氣體（天然氣、煤氣）煤和石油的形成過程。動植物殘骸埋于地殼內(nèi)，億萬年物理化學(xué)生物變化，高溫高壓，隔絕空氣，發(fā)生菌解作用，形成腐植酸，固態(tài)物質(zhì)成為泥煤，進(jìn)一步經(jīng)炭化， 煤按照煤化程度分為：褐煤：揮發(fā)份高達(dá)40%，易著火，水分高，灰分和外部雜質(zhì)多，發(fā)熱量低10-40%，易于著火和燃燒?；曳炙州^少，

13、發(fā)熱量高。但對劣質(zhì)煙煤：高灰高水，發(fā)熱量低。劃分按照10-20%,與煙煤相比，難著火和燃燒，發(fā)熱量介于無煙煤和一般煙煤之間。無煙煤: 俗稱白煤，煤化程度最高，揮發(fā)份含量最少2030柴油5090重油80130閃點(diǎn)與飽和蒸氣壓有關(guān)，飽和蒸氣壓高的油，閃點(diǎn)低，發(fā)生火災(zāi)的可能也就越大。燃點(diǎn)當(dāng)油面上的油氣與空氣的混合物遇明火能著火持續(xù)燃燒( 持續(xù)時間不少于5s)的最低油溫。 重油的上閃點(diǎn)為80130，燃點(diǎn)比閃點(diǎn)高1030。 閃點(diǎn)是防止油發(fā)生火災(zāi)的一個重要指標(biāo)，因此燃料油的預(yù)熱溫度必須低于閃點(diǎn)。對于敞口容器中的油溫至少應(yīng)比閃點(diǎn)低10，對于封閉的壓力容器和管道內(nèi)的油溫則可不受此限。凝固點(diǎn)當(dāng)溫度降低到某一值時

14、，燃油變得很稠，重油在傾斜45的試管中，經(jīng)過1min不發(fā)生流動變化的最低溫度。油的凝固點(diǎn)與它的組成有關(guān)，一般重質(zhì)油較高，輕質(zhì)油較低，如重油凝固點(diǎn)為1536C，而柴油在3520C之間。貧、富油熄火極限可燃物（如燃油蒸氣）與空氣混合，只能在一定濃度范圍內(nèi)才能進(jìn)行燃燒，超過這個濃度范圍（太稀或太濃）就燃不起來。在這個濃度范圍內(nèi)，火焰一旦引發(fā)，就可以從點(diǎn)火源擴(kuò)展出去，只要濃度合適，可以無限地傳播下去。通常定義一個富燃極限一個貧燃極限（亦叫富油、貧油極限）。 20、60、100和200號重油四種牌號氣體燃料：1氣體燃料的種類2氣體燃料的主要成分1）天然氣 甲烷約占8098%，其次是烷屬重碳氧化合物和H2

15、S，還含有少量N2、CO2、H2O和礦物雜質(zhì)，發(fā)熱量=3349037680kJ/Nm3。 天然氣是一種優(yōu)質(zhì)燃料，也是優(yōu)質(zhì)的重要化工原料。 2）高爐煤氣 是煉鐵的副產(chǎn)品，產(chǎn)量大。可燃?xì)怏wCO約占2030%，H2約占515%；惰性氣體CO2約占515%，N2約占4555%，發(fā)熱量=42006300 kJ/Nm3。使用前要凈化 灰含量高達(dá)6080g/Nm3；通常作為工業(yè)爐或鍋爐摻加燃料。 3）焦?fàn)t煤氣 是冶金企業(yè)煉焦的副產(chǎn)品，H2占4661%，CH4=2130%，N2=78%，CO2=23% , 發(fā)熱量=1630017200 kJ/Nm3。 在煤氣發(fā)生爐中人工造氣，煤在空氣不足的條件下燃燒，氣化生成

16、CO，CO和N2的體積百分含量與高爐煤氣接近，H2約占10%，其發(fā)熱量比高爐煤氣高些發(fā)生爐煤氣：在煤氣發(fā)生爐中若用水蒸汽與熾熱的煤反應(yīng)，則可產(chǎn)生水煤氣。 4）液化石油氣3氣體燃料的發(fā)熱量 Wobbe指數(shù)相應(yīng)于一定尺寸的氣體燃料噴嘴所能通過的能量。對于一個給定的氣體燃料系統(tǒng)，這個值只能在相對于設(shè)計值偏差5%范圍內(nèi)正常工作，否則要重新設(shè)計氣體燃料系統(tǒng)。Wobbe = Q/特點(diǎn)：氣體燃料是一種非常理想的燃料，具有許多優(yōu)點(diǎn)：燃燒簡便，容易完全燃燒；調(diào)節(jié)控制方便，易于實(shí)現(xiàn)自動控制；燃燒后無固體灰渣，清潔方便；對設(shè)備磨損小，可以長距離管道輸送；容易凈化，以減少環(huán)境污染；可以高溫預(yù)熱，提高燃燒溫度，節(jié)約燃料

17、；只要避開爆炸范圍，可任意調(diào)節(jié)熱負(fù)荷，控制爐內(nèi)氣氛和壓力。鍋爐作業(yè)11、下雨前煤的收到基成分為：Car1=34.2，Har1=3.4，Sar1=0.5%，Oar1=5.7，Nar1=0.8，Aar1=46.8，Mar1=8.6，Qnet,v,ar1=14151kJ/kg。下雨后煤的收到基水分變動為Mar2=14.3。求雨后收到基其他成份的含量及收到基低位發(fā)熱量。2、用氧彈測熱計測得某煙煤的氧彈發(fā)熱量為26578kJ/kg，且已知Mar=5.3，Mad=3.5%，Har=2.6%，Sar=1.8。試求其收到基低位發(fā)熱量。已知煤的空干基（分析基）成分：Cad=68.6%, Had=3.66%, S

18、ad=4.84%, Oad=3.22%, Nad=0.83%, Aad=17.35%, Wad=1.5%, Vad=8.75%, 分析基發(fā)熱量Qdwad=27528KJ/Kg, 收到基（應(yīng)用基）水分War=2.67%,求煤的應(yīng)用基其他成分、可燃基揮發(fā)份及應(yīng)用基低位發(fā)熱量。25 燃料燃燒的理論空氣量及其燃燒產(chǎn)物一、理論空氣量計算前提：可燃元素：C H S 按照完全燃燒化學(xué)反應(yīng)方程式；所有氣體視為理想氣體。標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下1Kmol 的任何理想氣體體積為22.4Nm3.空氣是氧氣和氮?dú)獾幕旌象w，所占的比例為21：79；所有計算在收到基(應(yīng)用基)下完成。計算的基本原理：燃料完全燃燒需要的總氧量減去燃料自身

19、所含氧量為外界供氧量，然后折算出理論空氣量。1、燃料完全燃燒需要的理論空氣量計算從完全燃燒所需的氧氣量V0O2著手。共三部分：C,H,SC+O2=CO2 12kg C : 22.4Nm3 O2 =22.4 Nm3 CO2 1 : 1.866 : 1.866S+O2=SO2 32kg S : 22.4Nm3 O2 =22.4 Nm3 SO2 1 : 0.7 : 0.72H2+O2=2H2O 4kg H:22.4Nm3 O2=2*22.4 Nm3 H2O 1 : 5.55 : 11.1 1kg燃料中原有氧量為：Oy/100kg,折算成體積為22.4*Oy/(100*32)=0.7*Oy/100 總

20、理論空氣量為： 在缺少燃料元素成份時，理論空氣量可用下式近似計算：2、氣體燃料完全燃燒需要的理論空氣量計算 對氣體燃料成份不用重量百分比，只用干燥的氣體中各種成份的容積百分比來表示。二、實(shí)際空氣量Vk的計算1、過量空氣系數(shù) 及漏風(fēng)系數(shù)（1） 過量空氣系數(shù) 定義：實(shí)際供給的空氣量Vk(Nm3/kg)與理論空氣量Vk0(Nm3/kg)的比值。 即： 煤燃燒一般爐膛出口處 =1.151.35（2）漏風(fēng)系數(shù) 定義：相對1kg燃料，漏入空氣量V與理論空氣量Vk0的比值。 即： 這是相對某個受熱面來說的。三、煙氣量計算1、固體燃料及液體燃料的燃燒后生成的煙氣成分(1)1且完全燃燒，煙氣成份： CO2SO2

21、H2O2 ；(2)1且完全燃燒，煙氣成份： CO2SO2H2O2O2；(3) 1且不完全燃燒，煙氣成份： CO2SO2H2O2 O2 CO ；(4) 1，煙氣成份： CO2SO2H2O2CO 2、理論煙氣量計算條件： 1且完全燃燒煙氣成份： CO2SO2H2O2 (1)三原子氣體體積：O2CO2+SO2； VO2VCO2+VSO2(2)理論煙氣中水蒸汽（H2O）體積a、氫燃燒生成的水 2H2 + O 22 H2O b、燃料的水份 (ar): c、空氣中的水份：空氣中含水率d為：10g/kg；干空氣密度為1.293kg/Nm3。 d、其他帶水：水蒸氣比容為=1.24Nm3/kg。 燃用重油且用蒸

22、汽霧化時帶入爐內(nèi)的水蒸氣：1kg重油霧化所需蒸汽量為Gwhkg, 形成的水蒸氣為1.24Gwh Nm3/kg理論水蒸氣為上述四部分之和：(3)理論煙氣中氮?dú)怏w積 a、空氣中的氮?dú)?0.79 Vk0 b、燃料本身含氮(4)理論煙氣量 理論干煙氣體積3、實(shí)際煙氣量計算條件： 1且完全燃燒煙氣成份： CO2SO2H2O2 O2 燃燒在有過量的空氣中進(jìn)行，這部分空氣不參與化學(xué)反應(yīng)而全部進(jìn)入煙氣中，且還帶入一部分水蒸汽。 也可： 實(shí)際干煙氣 實(shí)際水蒸汽4、空氣與煙氣的焓(1)理論空氣焓 定義：每kg固體（液體）燃料燃燒所需的理論空氣量，在等壓下從0加熱到 時所需的熱量。(2)理論煙氣焓： 定義：每kg固

23、體（液體）燃料燃燒后所生成的理論煙氣量，在等壓下從0加熱到 時所需的熱量。 (3)實(shí)際煙氣焓： a、煙氣中過量空氣焓： b、實(shí)際煙氣焓： 四、煙氣分析1、目的： 在鍋爐運(yùn)行時，通過煙氣取樣分析，計算出CO、 、 ，從而了解和掌握鍋爐實(shí)際燃燒情況，便于制定合理的燃燒調(diào)整及燃燒設(shè)備的改進(jìn)方案，從而提高燃燒效率和鍋爐熱效率。2、奧氏(Orsat)煙氣分析儀煙氣成份： 1,且不完全燃燒， CO2SO2H2O2O2、CO1）工作原理 選擇吸收原理，次序不能顛倒。二氧化碳和二氧化硫苛性鉀、苛性鈉氧氣 焦性沒食子酸的堿溶液一氧化碳 氯化亞銅氨溶液2）分析結(jié)果 RO2+O2+ CO +N2100 % 得到的是

24、各干煙氣的百分?jǐn)?shù)。 其中：N2100(RO2+O2+ CO) %則：即：3、根據(jù)煙氣分析結(jié)果推算煙氣體積 1kg碳完全燃燒生成CO2的容積與不完全燃燒生成CO2和CO的容積之和相等。 完全燃燒：所以：則：書中公式4、根據(jù)煙氣分析結(jié)果推算CO 計算思路:通過煙氣分析得到的RO2、O2及元素分析的數(shù)據(jù)來表示CO的含量。1)根據(jù) RO2+O2+CO +N2100，求出N2即可得CO；2)用元素分析及RO2、O2來表示N2 ；3)省略燃料中的氮（相對與空氣中的氮很少），用實(shí)際空氣中的氧來折算空氣中的N2。4)計算出CO，同時也可得到無因次數(shù) 燃料特性系數(shù) 煙氣中的氮?dú)鈦碓矗?）燃料自身2）空氣中的氮?dú)?/p>

25、空氣帶來的氧氣空氣中的氮氧比例為79：21現(xiàn)在轉(zhuǎn)而求燃燒所需實(shí)際空氣量中的氧： 其消耗去向?yàn)?）生成RO2消耗：2）生成CO消耗：3）生成H2O消耗：4）過量氧：1）生成RO2消耗：C,S與O2生成RO2時，O2:RO2=1:12）生成CO消耗：C與O2生成CO時，O2:CO=1:23）生成H2O消耗： 需要進(jìn)一步分析求解生成H2O消耗的氧氣： 煙氣中的水蒸氣包括：1）燃料自身含水2）空氣帶入3）燃料中氫Har氧化生成的水由于燃料本身含有氧Oar，假定燃料本身含有氧Oar全部與燃料中氫結(jié)合生成水。則：被燃料本身含有氧Oar所消耗的氫為：剩余的需要外界供氧而反應(yīng)的氫的量為：這部分氫稱為自由氫，所

26、消耗的氧即為由于H2:O2=1kg:8kg燃燒所需實(shí)際空氣量中的氧：燃燒所需實(shí)際空氣量中的氮?dú)猓簝蛇叧訴gy燃燒所需實(shí)際空氣量中的氮?dú)獍俜直龋篘2100(RO2+O2+ CO) %不完全燃燒方程式和燃料特性系數(shù)令：得到不完全燃燒方程式：最后得到煙氣中一氧化碳的百分含量：煙氣中RO2的百分含量：5、燃料特性系數(shù) 物理意義：燃料中自由氫與當(dāng)量碳的比值。 自由氫Har燃料中除化合氫外，未 與氧化合的氫,可以游離出來與空氣反應(yīng)。 當(dāng)量碳Kar將燃料中的硫折算成碳。 當(dāng)完全燃燒時，可簡化為： 只與燃料中可燃成份有關(guān)，且不隨不同基變化由此，1) 1,且完全燃燒,CO=0,則2) 1,且完全燃燒,CO=0

27、,則6、根據(jù)煙氣分析結(jié)果推算過量空氣系數(shù)1）完全燃燒 a、用過量的 表示過量的空氣b、實(shí)際空氣量可用干煙氣中氮來表示c、計算 對于完全燃燒，CO=0,而干煙氣中含氮接近79（即N2=79），則可簡化：2）不完全燃燒 因?yàn)樯蒀O，少消耗體積為0.5CO的氧。所以煙氣分析中O2需減去0.5CO才是過量氧，則：第三章 鍋爐熱平衡31 鍋爐熱平衡及熱效率32 固體未完全燃燒熱損失33 氣體未完全燃燒熱損失34 排煙熱損失35 鍋爐外部冷卻損失36 灰渣物理熱損失 31鍋爐熱平衡及熱效率一、鍋爐熱平衡方程式 1、 鍋爐熱量平衡方程（單位kg燃料）2、鍋爐熱量平衡方程百分?jǐn)?shù)形式3、單位燃料kg的熱量Qj

28、1)一般情況下 2)當(dāng)燃料預(yù)熱及考慮灰分中的碳酸鹽分解要吸收熱量二、鍋爐有效吸熱量三、鍋爐熱效率1、正平衡測熱效率 通過計算輸入鍋爐總熱量及有效利用熱量測熱效率 兩次正平衡試驗(yàn)，熱效率偏差應(yīng) 兩次反平衡試驗(yàn)，熱效率偏差應(yīng) 同時進(jìn)行的正、反平衡試驗(yàn)，熱效率偏差應(yīng)2、反平衡測熱效率 通過計算各項損失測熱效率2、計算燃料消耗量Bj（為何而來？）四、鍋爐燃料消耗量1、每小時消耗量B32 固體（機(jī)械）未完全燃燒熱損失一、一般組成(僅次于排煙損失）二、影響因素1、燃料特性2、燃燒方式（固態(tài)排渣煤粉爐0.5-5%）3、爐子結(jié)構(gòu)4、運(yùn)行工況1、燃料特性 灰份含量高，焦結(jié)性，灰熔點(diǎn)，揮發(fā)份2、燃燒方式 固態(tài)排渣

29、煤粉爐0.55， 層燃爐7153、爐子結(jié)構(gòu) 爐拱，二次風(fēng)，爐排通風(fēng)孔， 爐膛高低，4、運(yùn)行工況 過量空氣系數(shù)（燃盡率）， 鍋爐負(fù)荷高低（流速大，吹走）三、Qgt計算1、取樣測定：鍋爐正常運(yùn)行工況下，取樣 ，分析其中含碳份額 2灰平衡方程 利用灰平衡，計算飛灰量（飛灰量難以測定） 灰平衡：進(jìn)入爐內(nèi)燃料的總灰量應(yīng)等于灰渣、漏煤及飛灰之和。 式中： 分別為灰渣、飛灰及漏煤中灰量占燃料總灰量的份額，飛灰系數(shù)。 煤粉爐， 33 氣體(化學(xué))未完全燃燒熱損失一、形成因素 燃料在鍋爐燃燒過程中所生成的一部分可燃?xì)怏w（如一氧化碳、烴、氫等氣體）未完全燃燒造成的熱量損失。二、影響因素1、燃料特性（揮發(fā)份）；2、燃燒過程組織（過量空氣系數(shù)過大或過小，二次風(fēng)氣流組織）；3、爐子結(jié)構(gòu)（爐膛大小，水冷壁多少）；4、運(yùn)行工況（煤層厚薄，負(fù)荷大?。?。 三、Qqt測定及計算1、測定 用煙氣分析方法測出 （Nm3/kg燃料）2、計算公式式中： 由于實(shí)際運(yùn)行中，煙氣中H2、CH4的含量極少，可忽略不計，計算簡化：公式中為何要乘