燃烧计算和热平衡计算

.第三章锅炉物质的平衡与热平衡，第一节燃烧所需的空气量与过剩空气系数，感慨：理想气体标准状态22.4Nm3/kg，一、理论空气量，定义： 1燃料完全燃烧，无残留氧显示： Vo、Nm3/kg导出：以碳的完全燃烧为例，1kg基燃料中含有碳的完全燃烧所需的氧量为， 同样得到：燃料1kg中含有的氧量由此得出：因此，基燃料1kg完全燃烧的理论空气量为当量碳量，以上计算的空气量都是干燥空气量。定义：二、实际供给空气量和过剩空气系数与“过剩空气系数”、“过剩空气量”、炉膛出口的过剩空气系数的作用和最佳值与燃料的种类、燃烧方式和燃烧设备的完善度有关。炉膛出口、固体排渣煤粉炉，无烟煤和贫血煤炉膛出口的过剩空气系数为1.25，烟煤和褐煤为1.20。 想一想，第二节烟成分及其烟量的计算，一、烟成分，以=1完全燃烧时，烟由CO2、SO2、N2和H2O构成，其容积以1完全燃烧时，烟由CO2、SO2、O2、N2和H2O构成，其容积以. 1不完全燃烧时，烟由CO2、SO2、N2和H2O构成由O2、N2和H2O组成，其容积为二，根据燃烧化学反应计算烟容积，计算构想：实际烟容积=理论烟容积过剩空气容积(干)过剩空气带入的水蒸气容积或：实际烟容积=干烟容积水蒸气容积，(一)理论烟容积，定义：=1，燃料完全燃烧，计算： (一) zro2的计算(二) 理论氮容积的计算理论氮容积=理论空气中的氮燃料中的氮、(3)理论水蒸气容积的计算、燃料中的氢生成的水蒸气、燃料中的水分生成的水蒸气、理论空气量带入的水蒸气、空气含水量dk 是干燥空气1kg带入的水蒸气量，单位为g/kg干燥空气。 每标准立方米的干燥空气带入的水蒸气容积为：理论空气量带入的水蒸气容积，相对于固体燃料，理论水蒸气容积为上述3个部分的和，或者烟的质量，3，运转锅炉的烟分析和计算，成分： co 2，3 O2，CO， N2 CO2 SO2 O2 CO N2=100%，其中，CO2=VCO2/VgyVSO2=VSO2/Vgy、烟分析、分析设备：奥氏分析器，依次为： O2、O2、CO、4、烟中三原子气体、水蒸气容积分率和灰粒浓度、(一)三原子气体容积分率和分压、(二)水蒸气容积分率和分压(3) 灰粒浓度、3-2、第三节燃烧方程式、第一、完全燃烧方程式及RO2最大值定义： 1、CO=0完全燃烧方程式，在燃料值一定的情况下，无论过剩空气量如何，干烟成分都应满足该式。 如果不满足，可能有以下情况： (1)烟的分析不正确；(2)碳不燃；(3)烟中存在co；(4)、(2)、(3)同时存在。 当存在CO时，如果没有未燃煤，则可以用式(3-41 )计算CO . 如果烟的分析完全正确，则用式(3-36 )求出值，与用式(3-37 )求出的值进行比较，由此判断有无未燃炭。 燃料特性系数，二，不完全燃烧方程式的定义：燃料不完全燃烧时，各烟成分之间的关系。 表现：燃料的元素成分，烟气分析得到的各烟气成分。第四节从烟气成分中求出过量空气系数和烟气焓，另一方面，计算运行时过量空气系数，运行时过量空气系数可以从烟气分析结果中确定。 推导思路：利用过剩空气系数的定义式和烟气成分的定义式，得出了仅含烟气分析结果的计算式。 导出过程的要点：在氧式和二氧化碳式的比较中，如图3-2所示，当燃料成分变化时，二氧化碳的含量也变化，与该含量对应的过剩空气系数的差较大，不能正确地指导锅炉运行，容易引起误操作。用烟中的过剩氧气量监视过剩空气系数的大小，燃料成分变化的影响很小。二、漏风系数的计算锅炉的通风方式： (1)输送锅炉通风的任务燃料燃烧所需的空气，排出燃烧中产生的烟。 (2)锅炉通风的方式主要采用“平衡通风”，并用送风机和送风机，炉膛保持微负压的方式，还有“负压通风”和“正压通风”的方式。 (3)平衡通风的特征锅炉不向外喷出火焰和烟雾，但从空气未密封的地方或未密封的地方泄漏到炉内，沿着烟雾流动的过剩空气系数不断增大。“漏风系数”的定义漏风系数的式子及其决定方法：某类受热面的漏风系数可以根据烟分析结果，用以下的式子计算。第五节空气，烟焓及焓温度表， 另一方面，当描述流动介质进行能量交换的关系时，焓值的概念和计算仅涉及状态，在实际计算中，包含在每单位质量的最有效物质中的所有热能量都是燃烧产物(常压)，而与路径无关的温度和焓值的关系需要知道的水蒸气需要从温度和压力求焓的单位已经编制了表、线或程序。二、空气、烟焓的定义相当于1千克接受基础燃料的空气(或烟)，从温度0加热到所需的热量称为空气焓或烟焓。 单位： kJ/kg，kcal/kg，三，空气焓的计算，每标准立方米的干燥空气和相应的水蒸气在温度下的焓，可以调查kJ/Nm3。 一公斤的空气里含有十克水。四、烟焓的计算，1 .烟的组成，2 .烟焓的组成，热力学：混合气体焓等于各组成气体焓的和，加入灰分焓。3.研究理论排烟焓、1m3的成分在温度下的的焓值、表。 4 .飞灰热焓值Ifh，5，烟焓表，燃料化学能转化为蒸汽热能，一定存在有效利用热和损失的热量。 第六节锅炉热平衡，第一、热平衡的定义，输送至锅炉的燃料的保有热量等于锅炉的有效输出热量和各热损失。 目的：确定锅炉有效利用热、各热损失、锅炉热效率、燃料消耗量、运行水平、原因及改进措施、新产品鉴定等。 方法：通过锅炉机组的热平衡试验。 现代电站锅炉效率在90%左右，容量越大，效率越高。二、热平衡方程式对应于每公斤固体和液体燃料： kJ/kg (美国ASME为每磅燃料的发热量，德国为每单位时间所使用的燃料的发热量，kJ/s )、另一方程式通常以供热量的百分比表示：三、锅炉热效率、平衡式：反平衡式： 四、供给锅炉的热量、五、机械不完全燃烧损失q4、灰渣中未燃烧或不能燃烧的碳粒造成的损失； -未燃烧碳粒的排烟造成的热损失可以在锅炉运转中取样测定，查表，进行灰平衡实验得到锅炉的设计，根据燃料的种类和燃烧方式直接选择：0.55%的大小为燃料的种类(挥发成分和灰分等)、煤粉的纤度、过剩炉子的构造(决定了停留时间)、依赖于锅炉的运转方式的炉膛的温度(负荷)等对空气量和烟量的影响，假设送入锅炉的煤量b中有完全不燃烧的燃料，不产生烟量，也不需要空气量。 实际参加燃烧的不是实际送入的燃料量b，而是燃料量Bj热平衡计算用的实际燃料量b，在计算空气量和烟量时由于Bj、6、化学不完全燃烧损失、锅炉排放中的CO、H2、CH4等可燃气体的存在而产生的热损失。考虑电站锅炉可燃气体小的煤粉炉：=0； 气体或液体燃料炉：=0.5； 层燃烧炉：=0.51.0、7、排烟损失是由于排放锅炉的排烟焓比进入锅炉时的冷气焓高而导致的热损失。影响排烟损失的主要因素：1.排烟温度：温度越高损失越大，提高10C，损失增加约1%； 温度低，金属消耗大，流动阻力大，可能引起受热面金属低温腐蚀。 2 .烟气容积：主要根据过量空气系数的选择，过量空气系数大、鼓风机消耗大、烟气损失增大、不完全燃烧损失小、过量空气系数小，不完全燃烧损失可能增大。烟气温度和过剩空气系数是综合考虑经济技术的参数，存在最佳过剩空气系数，八、散热损失、锅炉外表面温度