鍋爐機(jī)組的熱平衡（鍋爐原理課件）

熱平衡方程熱平衡方程鍋爐熱平衡定義：在穩(wěn)定工況下，輸入鍋爐的熱量等于輸出鍋爐的熱量研究目的定量計算與分析各項(xiàng)能量的大小找出引起能量損失的原因提出減少損失的措施，提高鍋爐效率熱平衡方程熱平衡方程式表示鍋爐熱平衡的數(shù)學(xué)關(guān)系式，稱為鍋爐熱平衡方程以1kg燃料對應(yīng)的熱量為基礎(chǔ)，建立的熱平衡方程式如下：式中：Qr—進(jìn)入鍋爐熱量，kJ/kg；Q1—有效利用熱量，kJ/kg；Q2—排煙損失的熱量，kJ/kg；Q3—?dú)怏w不完全燃燒損失熱量，kJ/kg；Q4—固體不完全燃燒損失熱量，kJ/kg；Q5—散熱損失的熱量，kJ/kg；Q6—灰、渣物理顯熱損失熱量，kJ/kg；熱平衡方程熱平衡方程式以輸入熱量的百分?jǐn)?shù)表示式中：q1—有效利用熱，%；q2—排煙熱損失，%；q3—?dú)怏w不完全燃燒熱損失，%；q4—固體不完全燃燒熱損失，%；q5—散熱損失，%；q6—灰、渣物理熱損失，%；輸入鍋爐的熱量輸入鍋爐的熱量的計算輸入鍋爐的輸入熱量是指隨1kg燃料進(jìn)入鍋爐的熱量計算式：式中：Qar,net

—燃料的收到基低位發(fā)熱量，kJ/kgir—燃料物理顯熱，kJ/kgQwr—外來熱源加熱空氣的熱量，kJ/kgQzq—霧化燃油所用蒸汽帶入的熱量對于燃煤鍋爐，若燃料和空氣沒有利用外界熱量進(jìn)行預(yù)熱，且燃煤水分滿足固體未完全燃燒熱損失固體未完全燃燒熱損失產(chǎn)生原因指灰中未燃燒或未燃盡碳造成的熱損失，也稱機(jī)械不完全燃燒熱損失計算與選取運(yùn)行時通過取樣測量和計算鍋爐設(shè)計時根據(jù)經(jīng)驗(yàn)選取固體未完全燃燒熱損失

固體未完全燃燒熱損失

固體未完全燃燒熱損失設(shè)計時選取燃燒方式燃料q4/%固體排渣煤粉爐褐煤0.5~1煙煤1~2貧煤2~3無煙煤4~6燃油燃?xì)鉅t重油、天然氣等0固體未完全燃燒熱損失影響因素：燃料性質(zhì)、燃燒方式、爐膛型式與結(jié)構(gòu)、燃燒器設(shè)計與布置、爐膛溫度、鍋爐負(fù)荷、運(yùn)行水平等（Mar、Aar）少，Vdaf高，煤粉越細(xì)，q4??；過量空氣系數(shù)適當(dāng)，爐膛溫度越高，q4??；煤粉氣流混合好，爐內(nèi)停留時間長，q4??；負(fù)荷過高或過低，q4大。排煙熱損失排煙熱損失

排煙熱損失影響因素排煙溫度：溫度高，q2增大。排煙溫度每升高10~20，q2增大1%。溫度低，q2減小，但金屬消耗增大，流動阻力增大，可能造成尾部受熱面低溫腐蝕。排煙容積：主要取決于α的選取。α增大，排煙容積增大，q2增大；α減小，q2減??；煙道漏風(fēng)增大，排煙容積增大，q2增大。燃料性質(zhì)：Sar含量高，設(shè)計排煙溫度就高，增大；Mar含量，煙氣容積大，增大排煙熱損失減小措施q2是鍋爐熱損失中最主要的一項(xiàng)，大中型鍋爐可達(dá)4%~8%運(yùn)行中，經(jīng)常對空氣預(yù)熱器吹灰，空氣預(yù)熱器換熱效果好，排煙溫度降低，q2降低。減少鍋爐煙道漏風(fēng)，q2降低可燃?xì)馕赐耆紵裏釗p失可燃?xì)馕赐耆紵裏釗p失

可燃?xì)馕赐耆紵裏釗p失影響因素過量空氣系數(shù)過大或過小，q3大

Vdaf大，q3大；爐膛溫度：當(dāng)爐膛溫度低于800~900℃，CO很難燃燒。燃燒方式燃料q3/%煤粉爐煤粉0燃油燃?xì)鉅t重油、天然氣等0.5層燃爐煤0.5-1可燃?xì)馕赐耆紵裏釗p失最佳過量空氣系數(shù)使得q2+q3+q4最小時的過量空氣系數(shù)。q3q4q2q2+q3+q4最佳過量空氣系數(shù)散熱熱損失散熱熱損失產(chǎn)生原因鍋爐的外表面溫度高于環(huán)境溫度而通過自然對流和輻射向外界換熱造成的損失。運(yùn)行試驗(yàn)時額定負(fù)荷非額定負(fù)荷也可按右圖查取散熱熱損失影響因素對應(yīng)送入鍋爐單位熱量的外表面積大小環(huán)境溫度隔熱層厚度，隔熱層材料性能鍋爐額定蒸發(fā)量隨著鍋爐額定蒸發(fā)量增大而減小同一臺鍋爐，隨著鍋爐蒸發(fā)量的減小而增大灰渣物理熱損失灰渣物理熱損失產(chǎn)生原因鍋爐排出的爐渣、飛灰與沉降灰所攜帶的熱量未被利用而造成的熱損失。運(yùn)行試驗(yàn)時影響因素燃料中灰的含量爐渣、飛灰、沉降灰的相對含量爐渣、飛灰、沉降灰的溫度鍋爐有效利用熱鍋爐有效利用熱含義：指水和蒸汽流經(jīng)各受熱面時吸收的熱量說明空氣在空氣預(yù)熱器中吸收的熱量又返回爐膛，屬鍋爐內(nèi)部熱量循環(huán)，不應(yīng)計入有效利用熱。采用化學(xué)除鹽水的電站鍋爐，排污量一般小于蒸