锅炉供暖及传热基础

1、锅炉、暖气锅炉、暖气-热传递基热传递基础知识础知识专业培训北京师范大学 张建国电话锅与炉锅与炉l锅锅：l炉炉：水火不容却组合为一体水火不容却组合为一体炉炉-其它能量转换为热能的装置其它能量转换为热能的装置 炉的种类炉的种类n煤炉、油炉、燃气炉；煤炉、油炉、燃气炉；化学能化学能n电炉、微波炉、电磁炉、核锅炉；电炉、微波炉、电磁炉、核锅炉；n电厂锅炉、工业窑炉、生活炉具、电厂锅炉、工业窑炉、生活炉具、工业锅炉工业锅炉； 通常用于生活供热的：蒸汽、热水。通常用于生活供热的：蒸汽、热水。燃烧燃烧-化学能转换为热能的过程化学能转换为热能的过程n燃料及其燃烧的条件：三要素燃料：

2、煤、油、燃气 ； 达到足够的量氧的参与：燃烧是剧烈的氧化反应； C+O2=CO2 供氧设备？必要的温度：燃点-最低燃烧温度；n天然气的特性：天然气的特性： 安全运行的重要参数安全运行的重要参数燃点：燃点：650 650 明火明火比重（密度）：比重（密度）：0.580.580.79kg/Nm0.79kg/Nm3 3; ; 空气：空气：1.29 1.29 防暴监测点防暴监测点爆炸浓度：爆炸浓度：5 5 15 15 ；热值（发热量）：热值（发热量）： 8000 8000 8500KCal/m8500KCal/m； 煤煤 33.4433.44 35.53MJ/m35.53MJ/m； 气体燃烧机气体燃烧

3、机-满足燃烧条件满足燃烧条件n控制燃料与空气的配比最佳；控制燃料与空气的配比最佳； 喷嘴、风机的动态配合，喷嘴、风机的动态配合，使燃气与空气充分使燃气与空气充分混合；混合； 空气过量系数：空气过量系数：23% 鼓风高速喷射、旋转导流鼓风高速喷射、旋转导流n控制燃烧负荷；控制燃烧负荷；电控阀门、比例调节器电控阀门、比例调节器n保证燃烧的安全运行：保证燃烧的安全运行：燃烧机内有火吗燃烧机内有火吗? 吹扫、防回火、断火、爆燃控制程序等吹扫、防回火、断火、爆燃控制程序等燃气燃烧机点火、熄火程序n检查燃气阀门、气压是否正常-开机，风机运转吹扫炉膛-点小火-电磁阀打开形成火焰-根据要求调整风量；n电磁阀关

4、闭熄火-吹扫炉膛-风机停止 -燃烧机停运。n尽管燃烧程序是自动控制，点火、停火时操作人员仍必须集中精神，观察程序的进程是否正常！烟气、炉膛、排烟烟气、炉膛、排烟n烟气成分：烟气成分：CO2、CO、O2、H2O、NOX、灰分灰分； 烟气成分是衡量燃烧效率的指标烟气成分是衡量燃烧效率的指标,达标排放达标排放n炉膛：保证连续燃烧的空间；燃料与氧气充炉膛：保证连续燃烧的空间；燃料与氧气充分混合分混合; 火焰；蓝色；温度：火焰；蓝色；温度：8001000 防爆门：？防爆门：？n排烟温度：排烟温度：？； 控制排烟温度是安全运行与节能的重要手段控制排烟温度是安全运行与节能的重要手段； 烟气中带走大量热；烟气

5、中带走大量热；回收可节能回收可节能510%。 为什么锅炉排烟温度不能直接降低？为什么锅炉排烟温度不能直接降低？锅锅-热交换装置热交换装置-换热器换热器n功能：两种功能：两种介质介质之间的热量置换；之间的热量置换；n种类：种类：按结构分：管壳式（容积式）、板式、按结构分：管壳式（容积式）、板式、 盘管式、热管式等；盘管式、热管式等；按介质分：气按介质分：气-气、水气、水-水、水、烟气烟气-水水、 汽汽-水等；水等；暖通专业常用的换热装置：暖通专业常用的换热装置：？ 水（介质）与热量n水经常作为热量的储存与输送载体-热媒（介质）；n水的比热：水的比热就是水的贮热（输热）能力； C = 4.2kJ(

6、千焦)/kg(千克) 一吨从50度加热到90度的热水能输送的热量：四3 热量（Q）= 比热(C)流量(G)温差（T） Q = 4.2100040 = 168000kJ/T=168MJ/Tn供暖锅炉热负荷： 水流量168； 耗气量：热负荷/34； 水的汽化-蒸汽锅炉n水的焓、显热、潜热（2260kJ/kg）；n常压下，1公斤20度的水加热到100度饱和蒸汽需要热量: 4.280+2260= 336+2260=2596kJ/kgn汽水换热： 蒸汽冷凝放出热量，加热冷水。 应充分放热，回收冷凝水；换热器类型板式换热器太阳能热水器散热器传热基础知识n热能：分子运动的状态、振动、流动、无序；热能：分子运

7、动的状态、振动、流动、无序；n热量的传递：热量的传递：导热、对流、辐射导热、对流、辐射；导热：热量在固体中或接触面之间的传播过程；导热：热量在固体中或接触面之间的传播过程； 分子振动；不同的物质导热能力不同分子振动；不同的物质导热能力不同对流：热量通过流体相对运动的传播过程；对流：热量通过流体相对运动的传播过程； 分子运动；分子运动；中空玻璃中空玻璃辐射：物体表面发射的电磁波；辐射：物体表面发射的电磁波；暖水瓶暖水瓶 热辐射：热辐射：可见光、红外线、远红外可见光、红外线、远红外； 热力学温度热力学温度 ： 0 = -273 影响转热的因素n温差是热传导的必要条件和动力。温差是热传导的必要条件和

8、动力。 Q = K F T 传热量传热量=传热系数传热系数传热面积传热面积（t2 - t1） 材料的传热特性 热接触表面 热传递的动力 为什么要尽可能提高供水温度？锅炉的传热过程锅炉的传热过程n对流换热面：以对流换热为主的换热面积；对流换热面：以对流换热为主的换热面积；烟火管烟火管 火管锅炉火管锅炉 ；n辐射换热面：以辐射换热为主的换热面积；辐射换热面：以辐射换热为主的换热面积；水冷壁水冷壁；水管锅炉水管锅炉n烟气的行程及传热过程：烟气的行程及传热过程：？ 为提高传热效率为提高传热效率： 增加换热面积、减小增加换热面积、减小K值、拉大温差值、拉大温差 Q=KFT锅炉热效率与节能运行锅炉热效率与

9、节能运行n效率效率=输出热量输出热量QC/输入热量输入热量QR100 QC=QR -QS ，所以提高热效率就是减少所以提高热效率就是减少 热损失热损失QS ；哪些热损失？哪些热损失？ 排烟排烟n使锅炉运行在设计工况：使锅炉运行在设计工况： 压力、炉膛温度、流量、进出口水温度、压力、炉膛温度、流量、进出口水温度、排烟温度排烟温度n根据天气变化，实时调节负荷；根据天气变化，实时调节负荷；n严格控制水质；严格控制水质；n保持换热面清洁。保持换热面清洁。锅炉运行的安全参数及安全附件锅炉运行的安全参数及安全附件n常用的锅炉都是压力容器：承压能力是关键常用的锅炉都是压力容器：承压能力是关键n热水锅炉：热水锅炉：？ 汽化：汽化：汽化温度；防止汽化温度；防止迅速减压迅速减压 ；局部过热；局部过热 温度计、温度计、 安全阀、压力表、排污阀安全阀、压力表、排污阀n蒸汽锅炉：蒸汽锅炉：？ 缺水缺水 ； 超压；超压； 汽水共腾：汽水共腾：临界温度临界温度； 温度计温度计、 安全阀、安全阀、压力表压力表、水位计水位计、排污阀、排污阀锅炉运行的管理锅炉运行的管理n供暖指标；供暖指标； 20 18 、