第2章燃料及燃料燃燒計(jì)算——鍋爐原理課件

1、能源與動(dòng)力工程學(xué)院能源與動(dòng)力工程學(xué)院School of Energy & Power Engineering山東大學(xué)山東大學(xué)中國(guó)中國(guó) 濟(jì)南濟(jì)南第二章 燃料及燃料燃燒計(jì)算 我國(guó)的燃料政策：電站鍋爐以燃煤為主，并且盡量燃用劣質(zhì)煤。能源與動(dòng)力工程學(xué)院能源與動(dòng)力工程學(xué)院School of Energy & Power Engineering山東大學(xué)山東大學(xué)中國(guó)中國(guó) 濟(jì)南濟(jì)南 一、煤的成分 煤的組成成分(元素分析成分)： 碳（Carbon） 氫（Hydrogen） 氧（Oxygen） 氮（Nitrogen） 硫（Sulphur,or Sulfur） 灰分（Ash） 水分（Moisture

2、 ）分析標(biāo)準(zhǔn)：GB/T476-2001 煤的元素分析方法 第一節(jié) 鍋爐燃料的成分和主要特性能源與動(dòng)力工程學(xué)院能源與動(dòng)力工程學(xué)院School of Energy & Power Engineering山東大學(xué)山東大學(xué)中國(guó)中國(guó) 濟(jì)南濟(jì)南 碳是燃料中的主要可燃元素，一般占燃料成分的20%70%。 1kg純碳完全燃燒生成CO2，放熱32866kJ，1kg純碳不完全燃燒時(shí)生成CO，僅放熱9270kJ。 煤中氫的含量為2%6%，氫的發(fā)熱量很高，1kg氫的低位發(fā)熱量為120370kJ。 氧和氮是不可燃成分。氮在高溫下形成氮氧化物（NOx），造成大氣污染。 煤中硫含量一般在1%5%。 1kg硫燃燒后生

3、成9050kJ熱量。硫燃燒生成SO2對(duì)人體有害，大氣中SO2會(huì)氧化成SO3并最終形成酸雨，酸雨對(duì)工業(yè)、農(nóng)業(yè)都有十分不利的影響。硫含量增多，會(huì)造成鍋爐高、低溫受熱面煙氣側(cè)的腐蝕和堵灰。 灰分不僅降低發(fā)熱量，影響著火及燃燒的穩(wěn)定性，而且容易形成結(jié)渣、沾污、磨損、堵灰，影響鍋爐運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性和安全性。 水分增加，影響燃料的著火和燃燒速度，增大煙氣量，增加排煙熱損失，加劇尾部受熱面的腐蝕和堵灰。水分增加也會(huì)增加煤粉制備的難度。 能源與動(dòng)力工程學(xué)院能源與動(dòng)力工程學(xué)院School of Energy & Power Engineering山東大學(xué)山東大學(xué)中國(guó)中國(guó) 濟(jì)南濟(jì)南元素分析ultimate a

4、nalysis能源與動(dòng)力工程學(xué)院能源與動(dòng)力工程學(xué)院School of Energy & Power Engineering山東大學(xué)山東大學(xué)中國(guó)中國(guó) 濟(jì)南濟(jì)南工業(yè)分析proximate analysis 工業(yè)分析成分: 水分（Moisture） 揮發(fā)分（Volatile） 固定碳（Fixed Carbon） 灰分（Ash） 分析標(biāo)準(zhǔn)：GB/T 212-2008煤的工業(yè)分析方法能源與動(dòng)力工程學(xué)院能源與動(dòng)力工程學(xué)院School of Energy & Power Engineering山東大學(xué)山東大學(xué)中國(guó)中國(guó) 濟(jì)南濟(jì)南 1 水分的測(cè)定水分的測(cè)定 煤中水分分為外部水分和內(nèi)部水分。外部水

5、分是指可以依靠在空氣中自然干燥而去除的水分，內(nèi)部水分是指煤在含有水蒸汽的空氣中達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí)的水分，外部水分和內(nèi)部水分的總和稱為全水分。 測(cè)定內(nèi)部水分時(shí)，稱取粒度為0.2mm以下的空氣干燥煤樣（10.1）g置于預(yù)先通入干燥氮?dú)獠⒁鸭訜岬?05110干燥箱中，煙煤干燥1.5h，褐煤、無煙煤、煙煤干燥2h，然后根據(jù)煤樣的質(zhì)量損失計(jì)算出水分的百分含量。能源與動(dòng)力工程學(xué)院能源與動(dòng)力工程學(xué)院School of Energy & Power Engineering山東大學(xué)山東大學(xué)中國(guó)中國(guó) 濟(jì)南濟(jì)南 2 灰分的測(cè)定灰分的測(cè)定 稱取一定質(zhì)量的空氣干燥煤樣，放入馬弗爐內(nèi)，然后以一定速度加熱到（81510

6、），灼燒到恒重，并冷卻至室溫后稱重，以殘留物質(zhì)占煤樣原質(zhì)量的百分?jǐn)?shù)作為灰分。能源與動(dòng)力工程學(xué)院能源與動(dòng)力工程學(xué)院School of Energy & Power Engineering山東大學(xué)山東大學(xué)中國(guó)中國(guó) 濟(jì)南濟(jì)南 3 揮發(fā)分的測(cè)定揮發(fā)分的測(cè)定 稱?。?0.1）g空氣干燥煤樣，放入帶蓋的瓷坩鍋中，在（90010）的溫度下，隔絕空氣加熱7min，以所失去的質(zhì)量占煤樣原質(zhì)量的百分?jǐn)?shù)減去該煤樣的水分（Mad）即為揮發(fā)分。 揮發(fā)分實(shí)際上是煤中有機(jī)物分解而析出的氣體產(chǎn)物。揮發(fā)分的含量與碳化程度有關(guān)，碳化程度很深的無煙煤，揮發(fā)分只有2%10%，而地質(zhì)年代較淺的褐煤，揮發(fā)分可達(dá)37%60%。揮發(fā)

7、分的主要成分是各種碳?xì)浠衔铩?、一氧化碳、硫化氫等可燃?xì)怏w，還有少量的O2、CO2、N2等不可燃?xì)怏w，其熱值在1700071000kJ/kg之間。 揮發(fā)分是煤中最有利的可燃成分，對(duì)鍋爐的工作有很大影響。揮發(fā)分著火溫度較低，煤顆粒在揮發(fā)分析出后成為疏松多孔的焦炭球，易于燃盡，燃燒損失較少。反之，揮發(fā)分較少的煤著火困難，也不容易燃燒完全。 故揮發(fā)分含量成為煤分類的重要指標(biāo)。能源與動(dòng)力工程學(xué)院能源與動(dòng)力工程學(xué)院School of Energy & Power Engineering山東大學(xué)山東大學(xué)中國(guó)中國(guó) 濟(jì)南濟(jì)南 4 固定碳含量的計(jì)算固定碳含量的計(jì)算 揮發(fā)分析出后，剩下的是焦炭，焦炭就是

8、固定碳和灰分。 固定碳可以按下式計(jì)算： FCad=100-(Mad+Aad+Vad) 能源與動(dòng)力工程學(xué)院能源與動(dòng)力工程學(xué)院School of Energy & Power Engineering山東大學(xué)山東大學(xué)中國(guó)中國(guó) 濟(jì)南濟(jì)南煤的工業(yè)分析成分對(duì)鍋爐工作的影響 u 揮發(fā)分揮發(fā)分的成分：各種碳?xì)浠衔?、氫、一氧化碳、硫化氫等可燃?xì)怏w。含量：揮發(fā)分實(shí)際上是煤中有機(jī)物分解而析出的氣體產(chǎn)物。揮發(fā)分的含量與碳化程度（地質(zhì)年代）有關(guān)，碳化程度很深（地質(zhì)年代長(zhǎng)）的無煙煤，揮發(fā)分只有2%10%，揮發(fā)分析出的溫度也高。而碳化程度很低（地質(zhì)年代較短）的褐煤，揮發(fā)分可達(dá)37%60%，揮發(fā)分析出的溫度較低（小

9、于200）。熱值：1700071000kJ/kg之間。地質(zhì)年代越久含氧越少，揮發(fā)分發(fā)熱量越高，如：無煙煤的揮發(fā)分發(fā)熱量高，而褐煤的揮發(fā)分發(fā)熱量低。對(duì)鍋爐的影響：揮發(fā)分是煤中最有利的可燃成分，對(duì)鍋爐的工作有很大影響。揮發(fā)分著火溫度較低，煤顆粒在揮發(fā)分析出后成為疏松多孔的焦炭球，易于燃燼，燃燒損失較少。反之，揮發(fā)分較少的煤著火困難，也不容易燃燒完全。故揮發(fā)分含量成為煤分類的重要指標(biāo)。能源與動(dòng)力工程學(xué)院能源與動(dòng)力工程學(xué)院School of Energy & Power Engineering山東大學(xué)山東大學(xué)中國(guó)中國(guó) 濟(jì)南濟(jì)南u 水分的影響低位發(fā)熱量降低：有效熱量減少，著火熱增大爐內(nèi)溫度下降：

10、機(jī)械、化學(xué)未完全燃燒熱損失增加煙氣量增加：排煙熱損失，引風(fēng)機(jī)電耗煙氣露點(diǎn)升高：低溫受熱面積灰、腐蝕過熱汽溫升高：水分增加1汽溫升高約1.5輸煤系統(tǒng)：堵煤制粉系統(tǒng)：熱空氣量增加（進(jìn)一步增加著火熱）或熱風(fēng)溫度升高能源與動(dòng)力工程學(xué)院能源與動(dòng)力工程學(xué)院School of Energy & Power Engineering山東大學(xué)山東大學(xué)中國(guó)中國(guó) 濟(jì)南濟(jì)南u灰分的影響發(fā)熱量下降；排渣物理顯熱增加；理論燃燒溫度下降，燃燒速度降低，燃燒穩(wěn)定性變差，q4增加；產(chǎn)生灰殼：q4增加；磨損、積灰、排煙溫度升高、q2增加；造成爐內(nèi)結(jié)渣、高溫腐蝕；制粉系統(tǒng)能耗增加；造成環(huán)境污染；過熱蒸汽溫度升高：灰分增加10

11、%汽溫升高5能源與動(dòng)力工程學(xué)院能源與動(dòng)力工程學(xué)院School of Energy & Power Engineering山東大學(xué)山東大學(xué)中國(guó)中國(guó) 濟(jì)南濟(jì)南二、煤的成分分析基準(zhǔn) 收到基：收到基：以收到狀態(tài)的煤為基準(zhǔn)，包括全部水分和灰分在內(nèi)的燃煤成分總量，用下標(biāo)“ar” (as received)來表示。（原應(yīng)用基，如Cy）Car+Har+Oar+Nar+Sar+Aar+Mar=100% C+H+O+N+S+A+M=100%能源與動(dòng)力工程學(xué)院能源與動(dòng)力工程學(xué)院School of Energy & Power Engineering山東大學(xué)山東大學(xué)中國(guó)中國(guó) 濟(jì)南濟(jì)南空氣干燥基：空氣干

12、燥基：以與空氣濕度達(dá)到平衡狀態(tài)的煤為基準(zhǔn)，用下標(biāo)“ad” (air dry basis)來表示。(原分析基，如Cf)Cad+Had+Oad+Nad+Sad+Aad+Mad=100%干燥基：干燥基：以假想無水狀態(tài)的煤為基準(zhǔn)，用下標(biāo)“d” (dry basis)表示。 (原干燥基，如Cg)Cd+Hd+Od+Nd+Sd+Ad=100% 干燥無灰基：干燥無灰基：以假想無水、無灰狀態(tài)的煤為基準(zhǔn)，用下標(biāo)“daf” (dry ash free)表示。 (原可燃基，如Cr)Cdaf+Hdaf+Odaf+Ndaf+Sdaf=100基準(zhǔn)轉(zhuǎn)換，表21（p16）能源與動(dòng)力工程學(xué)院能源與動(dòng)力工程學(xué)院School of

13、Energy & Power Engineering山東大學(xué)山東大學(xué)中國(guó)中國(guó) 濟(jì)南濟(jì)南三、煤的主要特性 1、煤的發(fā)熱量 高位發(fā)熱量：Qar,gr是指 1kg煤完全燃燒后能夠產(chǎn)生的熱量，它包括燃燒產(chǎn)物(煙氣)中水分的汽化潛熱。 低位發(fā)熱量： Qar,net,p指從高位發(fā)熱量中扣除了水蒸氣的汽化潛熱后(2510kJ/kg)的熱量。9,p,100100()25.1(9)ararHMar netar grar grararQQrQHM煤發(fā)熱量的大小取決于煤中可燃質(zhì)的多少，目前主要依靠氧彈式熱量計(jì)來測(cè)量（GB/T 213-2008 煤的發(fā)熱量測(cè)定方法,試驗(yàn)）能源與動(dòng)力工程學(xué)院能源與動(dòng)力工程學(xué)院S

14、chool of Energy & Power Engineering山東大學(xué)山東大學(xué)中國(guó)中國(guó) 濟(jì)南濟(jì)南對(duì)于折算灰分AZS4.0、折算水分MZS8.0、折算硫分SZS0.2的煤分別稱為高灰分煤、高水分煤、高硫分煤。標(biāo)準(zhǔn)煤：不同煤的發(fā)熱量差別很大，為便于比較與煤發(fā)熱量有關(guān)的經(jīng)濟(jì)指標(biāo)，規(guī)定以Qar,net,p29310kJ/kg(7000kcal/kg)的煤作為標(biāo)準(zhǔn)煤。若實(shí)際煤耗量為B，煤的發(fā)熱量為Qar,net,p，則折算成標(biāo)準(zhǔn)煤的消耗量Bb為ar,p29310netbQBB折算成分：隨同煤一起進(jìn)入鍋爐的各種雜質(zhì)的數(shù)量對(duì)鍋爐工作造成的危害程度折合成相同的一定發(fā)熱量下的含量，更具有可比性。

15、為此引入折算成分的概念。煤的折算成分含量是指對(duì)應(yīng)于4l90kJ/kg(1000kcal/kg)收到基低位發(fā)熱量的收到基成分含量ar,zsar,zsar,zs,(,)(,)4190,%arararnet arAMSAMSQ能源與動(dòng)力工程學(xué)院能源與動(dòng)力工程學(xué)院School of Energy & Power Engineering山東大學(xué)山東大學(xué)中國(guó)中國(guó) 濟(jì)南濟(jì)南2、灰的熔融特性 當(dāng)燃料在爐內(nèi)燃燒時(shí)，在高溫的火焰中心，灰分呈熔化或軟化狀態(tài)，具有粘性。這種具有粘性的灰粒如果接觸到受熱面管子或爐墻，就會(huì)粘結(jié)于其上，即所謂結(jié)渣。輕者影響受熱面?zhèn)鳠?，重者迫使鍋爐停爐打渣。因此燃料灰分熔融性對(duì)鍋爐設(shè)

16、計(jì)和正常運(yùn)行有很大的影響。能源與動(dòng)力工程學(xué)院能源與動(dòng)力工程學(xué)院School of Energy & Power Engineering山東大學(xué)山東大學(xué)中國(guó)中國(guó) 濟(jì)南濟(jì)南 GB/T219-2004煤灰熔融性的測(cè)定方法 把灰樣制成三角錐體，錐高為20mm，底邊長(zhǎng)為7mm的等邊三角形，錐體的一棱面垂直于底面。然后將灰錐托板送入放在硅碳管高溫爐中加熱，以規(guī)定的溫度升溫，爐內(nèi)保持弱還原性氣氛。隨時(shí)觀察灰錐的形態(tài)變化，記錄灰錐的三個(gè)熔融特征溫度 能源與動(dòng)力工程學(xué)院能源與動(dòng)力工程學(xué)院School of Energy & Power Engineering山東大學(xué)山東大學(xué)中國(guó)中國(guó) 濟(jì)南濟(jì)南變形

17、溫度DT（deformation temperature），錐頂變圓或開始傾斜；軟化溫度ST（softening temperature），錐頂彎至底或萎縮成球形；半球溫度HT(half ball temperature)，錐體變化為半球形（用的不多）；熔化溫度FT（fusing temperature），是指錐體呈流體狀態(tài)能沿平面流動(dòng)(也有稱為流動(dòng)溫度，fluid temperature,不確切)。DT、ST、FT這三個(gè)溫度表示燃料中灰分的熔化特性，均可稱為灰熔點(diǎn)。對(duì)大部分煤來說，其灰分的這三個(gè)溫度約為10001600，當(dāng)ST1400時(shí)，稱為具有難熔灰分的煤，當(dāng)ST1350時(shí)，造成爐內(nèi)結(jié)渣的

18、可能性不大。為了避免爐膛出口處結(jié)渣，爐膛出口煙溫應(yīng)至少比DT低50100。能源與動(dòng)力工程學(xué)院能源與動(dòng)力工程學(xué)院School of Energy & Power Engineering山東大學(xué)山東大學(xué)中國(guó)中國(guó) 濟(jì)南濟(jì)南影響灰熔點(diǎn)的因素 灰的成分：酸性氧化物、堿性氧化物純氧化物灰熔點(diǎn)很高，且恒定。 多種復(fù)合化合物的混合物或者共晶體：熔點(diǎn)低且不恒定。 酸性氧化物提高灰熔點(diǎn)，堿性氧化物降低灰熔點(diǎn) 灰中含鐵量增加，灰的熔化溫度下降 含鐵量少時(shí)（5%)，氣氛對(duì)灰熔點(diǎn)沒有明顯影響 含鐵量大時(shí)，氧化性氣氛灰熔點(diǎn)降低慢 還原性氣氛灰熔點(diǎn)降低快 總體上，由于灰成分復(fù)雜，成灰機(jī)理和結(jié)構(gòu)多變，目前灰熔點(diǎn)還難以

19、準(zhǔn)確計(jì)算和估計(jì)。能源與動(dòng)力工程學(xué)院能源與動(dòng)力工程學(xué)院School of Energy & Power Engineering山東大學(xué)山東大學(xué)中國(guó)中國(guó) 濟(jì)南濟(jì)南3、煤的可磨性指數(shù) 可磨性指數(shù)：煤被磨碎成煤粉的難易程度 全蘇聯(lián)熱工研究所（） ：將質(zhì)量相等的標(biāo)準(zhǔn)煤和試驗(yàn)煤由相同的初始粒度磨制成細(xì)度相同的煤粉時(shí)，所消耗能量的比值。 實(shí)際方法：取50g粒度為1.25-3.25mm的空氣干燥煤樣在體積為1.3L的鋼球磨，磨制6min，篩分測(cè)定R90，然后按照下式計(jì)算：23km90100K =1.988(ln)RkmkmK1.5,難磨；易磨能源與動(dòng)力工程學(xué)院能源與動(dòng)力工程學(xué)院School of En

20、ergy & Power Engineering山東大學(xué)山東大學(xué)中國(guó)中國(guó) 濟(jì)南濟(jì)南 哈氏可磨性指數(shù)HGI（hardgrove grindability index GB2565-1998煤的可磨性指數(shù)試驗(yàn)方法 將經(jīng)過空氣干燥、粒度為0.631.25mm的煤樣50g，放入哈氏可磨性試驗(yàn)儀。施加在鋼球上的總作用力為284N，驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)進(jìn)行研磨，旋轉(zhuǎn)60轉(zhuǎn)。將磨得的煤粉用孔徑為74m的篩子在震篩機(jī)上篩分，并稱量篩上與篩下的煤粉量，用下式計(jì)算哈氏可磨指數(shù)： HGI=13+6.93D74 式中：D74為通過孔徑74m篩子的煤樣質(zhì)量，g。 我國(guó)動(dòng)力用煤的可磨性系數(shù)范圍：HGI=25125。 HGI

21、86易磨;HGI12，A4050，因而發(fā)熱量低，Qar,net,p1100012500kJ/kg。這種煤的著火及燃燒均不容易。另外還要考慮受熱面積灰和磨損等問題。4褐煤褐煤碳化程度較低，呈褐黑色，尚有清楚木紋，易風(fēng)化成粉末。褐煤揮發(fā)物含量高，有的甚至達(dá)60，開始析出揮發(fā)分的溫度低，易于著火和燃燒；褐煤含碳量不多，但含氧量很高；灰分變化范圍很大，A640；水分含量大M2040。褐煤發(fā)熱量不高Qar,net,p1150021000kJ/kg；焦炭不結(jié)焦。此外，在動(dòng)力燃料中還有泥煤、油頁(yè)巖和煤矸石等，均屬熱值很低的低質(zhì)燃料。能源與動(dòng)力工程學(xué)院能源與動(dòng)力工程學(xué)院School of Energy &am

22、p; Power Engineering山東大學(xué)山東大學(xué)中國(guó)中國(guó) 濟(jì)南濟(jì)南工業(yè)鍋爐行業(yè)煤的分類類 別干燥無灰基揮發(fā)分Vdaf (%)收到基低位發(fā)熱量Q net,ar（kJ/kg）石煤和煤矸石I類II類III類544054408370837011300褐煤40837014650無煙煤I類II類III類5102093020930貧 煤102018840煙煤I類II類III類2020201130015490154901968019680能源與動(dòng)力工程學(xué)院能源與動(dòng)力工程學(xué)院School of Energy & Power Engineering山東大學(xué)山東大學(xué)中國(guó)中國(guó) 濟(jì)南濟(jì)南第二節(jié) 燃料燃燒

23、計(jì)算 一、空氣需要量 1理論空氣量 理論空氣量是指1kg收到基燃料實(shí)現(xiàn)完全燃燒理論上必須的干空氣量，用符號(hào)v0來表示。 理論空氣量的計(jì)算由燃料中各可燃成分（C、H、S）在燃燒時(shí)所需空氣相加而成，完全燃燒反應(yīng)如下：C+O2=CO22H2+O2=2H2OS+O2=SO2能源與動(dòng)力工程學(xué)院能源與動(dòng)力工程學(xué)院School of Energy & Power Engineering山東大學(xué)山東大學(xué)中國(guó)中國(guó) 濟(jì)南濟(jì)南 空氣和煙氣均認(rèn)為是理想氣體，千摩爾體積22.4m3/kmol，空氣中氧體積含量21，空氣密度1.293，煙氣密度1.34kg/m300.0889(0.375)0.2650.033ar

24、arararVCSHOC + OC + O2 2 = CO = CO2 21mol + 1mol 1mol1mol + 1mol 1mol12g + 22.4l 22.4l 12g + 22.4l 22.4l 122.40.08890.21 10012ararCC例：例：能源與動(dòng)力工程學(xué)院能源與動(dòng)力工程學(xué)院School of Energy & Power Engineering山東大學(xué)山東大學(xué)中國(guó)中國(guó) 濟(jì)南濟(jì)南 2過量空氣系數(shù) 在鍋爐的實(shí)際燃燒過程中，空氣與燃料不可能充分理想混合，燃料中可燃元素不可能都有機(jī)會(huì)與氧分子進(jìn)行反應(yīng)。故實(shí)際供給的空氣量應(yīng)比理論空氣量多一些，以使燃燒反應(yīng)能在有多

25、余氧的情況下充分進(jìn)行。 實(shí)際供給的空氣量Vk（Nm3/kg）與理論空氣量（Nm3/kg）的比值稱為過量空氣系數(shù)，即：k0VV能源與動(dòng)力工程學(xué)院能源與動(dòng)力工程學(xué)院School of Energy & Power Engineering山東大學(xué)山東大學(xué)中國(guó)中國(guó) 濟(jì)南濟(jì)南 在負(fù)壓下工作的鍋爐機(jī)組，外界冷空氣會(huì)通過鍋爐的不嚴(yán)密處漏入爐膛以及其后的煙道中，致使煙氣中過量空氣增加，相對(duì)于1kg燃料而言，漏入空氣量與理論空氣量之比稱為漏風(fēng)系數(shù)，以表示 0VV由于存在漏風(fēng)，鍋爐煙道內(nèi)的過量空氣系數(shù)沿?zé)煔饬鞒淌侵饾u增大的。爐膛后任一煙道截面處的過量空氣系數(shù) l能源與動(dòng)力工程學(xué)院能源與動(dòng)力工程學(xué)院Scho

26、ol of Energy & Power Engineering山東大學(xué)山東大學(xué)中國(guó)中國(guó) 濟(jì)南濟(jì)南 二、燃燒產(chǎn)物容積 1理論煙氣容積 理論煙氣容積是指相應(yīng)于1kg煤，在供應(yīng)空氣量為理論空氣量（1）時(shí)，完全燃燒后產(chǎn)物的容積。 理論煙氣容積的成分包括：煤中碳、硫與氧反應(yīng)生成的CO2和SO2（合稱RO2）；煤中氫與氧反應(yīng)生成的H2O；煤中水分和空氣中水蒸汽轉(zhuǎn)移到煙氣中形成的H2O；煤和空氣中帶入的N2。222000yRONH OVVVV222ararROCOSOC0.375SVVV1.86610000arN2NV0.79V0.8100200H OararV0.111H0.0124M0.016

27、1V能源與動(dòng)力工程學(xué)院能源與動(dòng)力工程學(xué)院School of Energy & Power Engineering山東大學(xué)山東大學(xué)中國(guó)中國(guó) 濟(jì)南濟(jì)南 2實(shí)際煙氣容積 實(shí)際煙氣容積是指相應(yīng)于1kg煤，在供應(yīng)空氣量超過理論空氣量（1）時(shí)，燃燒產(chǎn)物的容積。 在這種情況下，煙氣中的成分除了RO2、H2O和N2外，還有空氣中未參加反應(yīng)的過剩O2，實(shí)際煙氣容積可以看作由兩部分組成，一部分是相應(yīng)于理論空氣量產(chǎn)生的理論煙氣容積，另一部分是過?？諝庵苯愚D(zhuǎn)移到煙氣中，這部分容積為：000V( -1)V0.0161( -1)V =1.0161( -1)VVVV0yy實(shí)際煙氣容積： 上面結(jié)果可適用于不完全燃燒能

28、源與動(dòng)力工程學(xué)院能源與動(dòng)力工程學(xué)院School of Energy & Power Engineering山東大學(xué)山東大學(xué)中國(guó)中國(guó) 濟(jì)南濟(jì)南2oH OararV0.111H0.0124M0.0161 V22000ar0.79(1)N =0.80.79100NNVVVV0) 1(21. 02VVO222ararROCOSOC0.375SVVV1.866100煙氣構(gòu)成：能源與動(dòng)力工程學(xué)院能源與動(dòng)力工程學(xué)院School of Energy & Power Engineering山東大學(xué)山東大學(xué)中國(guó)中國(guó) 濟(jì)南濟(jì)南 3.燃燒計(jì)算涉及的其它參數(shù)222222220arywhROROROROH

29、 OH OH OH OarfhyA m =1-+1.306 V (+G)100Vr=, p=rpVV r=, p=rpVA 100m煙氣質(zhì)量：三原子氣體份額及分壓力：水蒸汽份額及分壓力：飛灰濃度：fh飛灰份額，飛灰占總灰分的質(zhì)量份額。固態(tài)排渣煤粉爐取0.95；鏈條爐取0.2；循環(huán)床鍋爐取0.20.5。能源與動(dòng)力工程學(xué)院能源與動(dòng)力工程學(xué)院School of Energy & Power Engineering山東大學(xué)山東大學(xué)中國(guó)中國(guó) 濟(jì)南濟(jì)南第三節(jié) 煙氣分析及應(yīng)用 運(yùn)行中的鍋爐，燃料燃燒生成的煙氣，其組成和容積是隨運(yùn)行工況的變化而變化的。 測(cè)定與計(jì)算運(yùn)行鍋爐中煙氣的成分、煙氣容積和過量空

30、氣系數(shù)，是為了了解爐內(nèi)的燃燒情況，從而進(jìn)行燃燒調(diào)整及改進(jìn)燃燒設(shè)備。能源與動(dòng)力工程學(xué)院能源與動(dòng)力工程學(xué)院School of Energy & Power Engineering山東大學(xué)山東大學(xué)中國(guó)中國(guó) 濟(jì)南濟(jì)南222ROCOSO2gygyVVVRO100%VV2O2gyVO100%V2N2gyVN100%VCOgyVCO100%V 以以RORO2 2、O O2 2、N N2 2、COCO分別表示干煙氣中二氧化碳和二氧化硫、氧、氮分別表示干煙氣中二氧化碳和二氧化硫、氧、氮及一氧化碳所占的容積百分?jǐn)?shù)及一氧化碳所占的容積百分?jǐn)?shù) 222ROONCO100%能源與動(dòng)力工程學(xué)院能源與動(dòng)力工程學(xué)院Sc

31、hool of Energy & Power Engineering山東大學(xué)山東大學(xué)中國(guó)中國(guó) 濟(jì)南濟(jì)南 不完全燃燒方程)(605. 021222COROCOORO-0.126+0.0382.35+0.375arararararHONCS當(dāng)煙氣中的不完全燃燒產(chǎn)物只有CO時(shí)，煙氣中各成分的容積百分?jǐn)?shù)與燃料的元素組成成分必定滿足的關(guān)系式燃料特性系數(shù)的物理意義：燃料中自由H和C的比值。燃料中自由氫越多，就越大。 arararC126O. 0H35. 2可簡(jiǎn)化為：燃料特性系數(shù)能源與動(dòng)力工程學(xué)院能源與動(dòng)力工程學(xué)院School of Energy & Power Engineering山東大

32、學(xué)山東大學(xué)中國(guó)中國(guó) 濟(jì)南濟(jì)南 完全燃燒方程 完全燃燒時(shí)，CO=022RO)1 (O21在燃料值一定時(shí)，無論過量空氣量如何，干煙氣成分測(cè)量值應(yīng)滿足上式。如不能滿足，則說明煙氣分析不準(zhǔn)確，或有碳未燃盡，或有CO存在。 能源與動(dòng)力工程學(xué)院能源與動(dòng)力工程學(xué)院School of Energy & Power Engineering山東大學(xué)山東大學(xué)中國(guó)中國(guó) 濟(jì)南濟(jì)南)(1005 . 0792121222COOROCOOkkkkVVVVVVV110運(yùn)行過量空氣系數(shù)計(jì)算 22222121212179100(+)OOROO不完全燃燒時(shí) 完全燃燒時(shí) 222221O(1)RO21ORO當(dāng) 很小時(shí)，近似能源與動(dòng)力工程學(xué)院能源與動(dòng)力工程學(xué)院School of Energy & Power Engineering山東大學(xué)山東大學(xué)中國(guó)中國(guó) 濟(jì)南濟(jì)南第四節(jié) 空氣和煙氣焓的計(jì)算 不論是空氣還是煙氣，其焓值均以1 kg計(jì)算燃料為準(zhǔn)，且都從0算起，即0時(shí)各焓值為0。00h()kkVc00fhh(1)hhyykh2222220000h()()()yRORONNH OH OVcVcVcf.h() 41906100arfhfharhhnet arAAcQ（時(shí)計(jì)算）灰焓：理論空氣焓值（=1）理論煙氣焓值（=1）煙氣焓值