項(xiàng)目三 任務(wù)二 鍋爐熱平衡

鍋爐設(shè)備及運(yùn)行安徽電氣工程職業(yè)技術(shù)學(xué)院

鍋爐熱平衡鍋爐各項(xiàng)熱損失鍋爐熱效率CONTANTS任務(wù)二鍋爐熱平衡輸入鍋爐的熱量=輸出鍋爐的熱量有效利用熱量鍋爐熱損失1、鍋爐熱平衡概念在穩(wěn)定的工況下，輸入鍋爐的熱量與輸出鍋爐的熱量相平衡，我們把鍋爐的這種熱量收、支平衡關(guān)系叫做鍋爐熱平衡。一、鍋爐熱平衡鍋爐熱平衡方程式為：

2、鍋爐輸入的各類(lèi)可交換的能量對(duì)應(yīng)于1kg燃料輸入鍋爐的熱量，包括：①燃料收到基低位發(fā)熱量；②燃料的物理顯熱；③用外來(lái)熱源加熱空氣時(shí)帶入的熱量；④霧化燃油所用蒸汽帶入的熱量，即：★對(duì)于正常運(yùn)行的鍋爐：燃料—煤；燃料沒(méi)有利用外部熱源進(jìn)行預(yù)熱；空氣都沒(méi)有利用外部熱源進(jìn)行預(yù)熱；則鍋爐輸入的熱量等于煤的收到基低位發(fā)熱量，即：2、鍋爐的有效利用熱量

鍋爐的輸出能量鍋爐有效利用熱量鍋爐各項(xiàng)熱損失2、鍋爐的有效利用熱量

鍋爐的有效利用熱量是指工質(zhì)流過(guò)受熱面時(shí)吸收的總熱量，包括過(guò)熱蒸汽吸熱、再熱蒸汽吸熱，以及排污水和自用蒸汽所消耗的熱量。即

相應(yīng)于單位質(zhì)量燃料的鍋爐有效利用熱量可用下式表示：123固體（機(jī)械）未完全燃燒熱損失排煙熱損失4散熱損失二、鍋爐的各項(xiàng)熱損失氣體（化學(xué)）未完全燃燒熱損失5灰渣物理熱損失1、固體（機(jī)械）未完全燃燒熱損失

（1）定義灰中含有未燃盡的碳造成的熱損失，又稱(chēng)為機(jī)械未完全燃燒熱損失。（2）固體未完全燃燒熱損失大小固態(tài)排渣煤粉爐：無(wú)煙煤4%～6%貧煤2%～3%煙煤1%～1.5%褐煤0.5%～1%（3）影響因素?燃料性質(zhì)?燃燒方式

?爐膛結(jié)構(gòu)?過(guò)量空氣系數(shù)?鍋爐負(fù)荷?煤粉細(xì)度

①燃料性質(zhì)：灰分、水分越大，揮發(fā)分越小，燃料著火越困難，燃盡程度越差，固體未完全燃燒熱損失越大；②爐膛結(jié)構(gòu)：爐膛結(jié)構(gòu)決定了煤粉在爐內(nèi)停留的時(shí)間和風(fēng)粉混合的質(zhì)量，從而影響到q4。

③過(guò)量空氣系數(shù)

：當(dāng)較大時(shí)，隨著的增大，爐溫降低，燃燒速度及強(qiáng)度受到影響，固體未完全燃燒熱損失會(huì)逐漸增加。④鍋爐負(fù)荷：鍋爐負(fù)荷過(guò)高→煤粉量和空氣量↑→風(fēng)粉運(yùn)動(dòng)速度↑→煤粉停留時(shí)間↓→固體未完全燃燒熱損失↑；鍋爐負(fù)荷較低→爐膛溫度↓→燃燒反應(yīng)速度↓→固體未完全燃燒熱損失↑。⑤煤粉細(xì)度：煤粉顆粒越細(xì)小，燃料越容易燃燒及燃盡，固體未完全燃燒熱損失越小。2、氣體（化學(xué)）未完全燃燒熱損失

（1）定義鍋爐排煙中含有殘余的可燃?xì)怏w（CO、CH4、H2、CmHn等）未能放出其燃燒熱能所造成的熱量損失。

（2）氣體未完全燃燒熱損失大小對(duì)于煤粉爐，氣體未完全燃燒熱損失很小，一般不會(huì)超過(guò)0.5%。3、影響氣體未完全燃燒熱損失的因素?燃煤性質(zhì)?爐內(nèi)過(guò)量空氣系數(shù)?爐膛溫度?燃料與空氣混合情況、?燃燒器結(jié)構(gòu)與布置、爐膛結(jié)構(gòu)①燃煤揮發(fā)分含量高，爐內(nèi)可燃?xì)怏w多，q3↑。燃煤水分↑，煤粉變粗，著火困難，燃燒受到影響，q3↑。②過(guò)量空氣系數(shù)過(guò)小，氧氣供應(yīng)不足，q3↑；過(guò)量空氣系數(shù)過(guò)大，爐溫降低，影響燃燒反應(yīng)，q3↑。③鍋爐爐膛結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不合理或爐膛內(nèi)實(shí)際燃燒空氣動(dòng)力場(chǎng)組織不當(dāng)，在爐膛內(nèi)形成燃燒死角或是爐膛內(nèi)燃料停留時(shí)間過(guò)短，q3↑。④鍋爐在低負(fù)荷下運(yùn)行時(shí)，會(huì)使?fàn)t溫降低，燃燒不穩(wěn)定，使氣體未完全燃燒熱損失q3增加。3、排煙熱損失（1）定義煙氣在離開(kāi)鍋爐的最后受熱面時(shí)，還具有相當(dāng)高的溫度，這部分由排出煙氣帶走的熱量稱(chēng)為鍋爐排煙熱損失。（2）排煙熱損失大小排煙熱損失是鍋爐各項(xiàng)熱損失中最大的一項(xiàng)，對(duì)大、中型鍋爐為4%~8%。（3）影響排煙熱損失的因素

?排煙容積?排煙溫度（1）排煙容積的影響

爐內(nèi)過(guò)量空氣系數(shù)↑沿?zé)煔饬鞒搪╋L(fēng)量↑→煙氣容積↑→排煙熱損失↑（2）排煙溫度的影響

燃料性質(zhì)（含硫量、發(fā)熱量）、受熱面積灰、結(jié)焦或結(jié)垢均會(huì)影響鍋爐的排煙溫度。當(dāng)煤中水分和硫分較高時(shí)，為了避免或減輕尾部受熱面的低溫腐蝕，會(huì)采用較高的排煙溫度。受熱面積灰、結(jié)焦或結(jié)垢會(huì)使傳熱減弱，促使排煙溫度升高，排煙熱損失增加。

4、散熱損失（1）定義鍋爐運(yùn)行時(shí)，鍋爐爐墻、金屬結(jié)構(gòu)以及鍋爐范圍內(nèi)的煙風(fēng)道、汽水管道和聯(lián)箱等向四周環(huán)境中散失的熱量造成的損失。2、散熱損失影響因素

①鍋爐額定蒸發(fā)量（即鍋爐容量）

②鍋爐實(shí)際蒸發(fā)量（即鍋爐負(fù)荷）

③鍋爐外表面積、水冷壁和爐墻結(jié)構(gòu)、管道保溫以及環(huán)境情況等

（1）鍋爐容量對(duì)散熱損失的影響鍋爐容量↑→鍋爐散熱面積和散熱損失熱量增加幅度不同→散熱損失↓；

（2）鍋爐負(fù)荷↓→單位負(fù)荷散熱損失↑→散熱損失↑；

（3）鍋爐的水冷壁和爐墻結(jié)構(gòu)越嚴(yán)密緊湊，保溫性能越好，周?chē)諝鉁囟仍礁咔伊鲃?dòng)緩慢，散熱損失越小。5、灰渣物理熱損失（1）定義鍋爐燃用固體燃料時(shí)，排出鍋爐設(shè)備的爐渣、飛灰以及沉降灰?guī)ё叩奈锢盹@熱所造成的熱量損失。

（2）影響因素

?排渣量

?排渣溫度固態(tài)排渣鍋爐渣量少，排渣溫度低（600℃）；液態(tài)排渣鍋爐渣量較多，溫度高（1200℃）。1、正平衡法求鍋爐熱效率測(cè)定輸入熱量和有效利用熱量：正平衡法確定鍋爐熱效率，計(jì)算方法簡(jiǎn)單、測(cè)試項(xiàng)目少，但