燃料燃烧计算和锅炉机组热平衡锅炉燃烧技术.pptx
《燃料燃烧计算和锅炉机组热平衡锅炉燃烧技术.pptx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《燃料燃烧计算和锅炉机组热平衡锅炉燃烧技术.pptx(70页珍藏版)》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。
1、I I 研究燃料、空气、烟气之间的数量关系研究燃料、空气、烟气之间的数量关系1 1、燃烧需要空气量、燃烧需要空气量2 2、燃烧产生烟气量、燃烧产生烟气量3 3、燃烧方程式、燃烧方程式4 4、运行中过量空气系数的确定、运行中过量空气系数的确定II II 空气烟气的焓空气烟气的焓III III 锅炉热平衡分析锅炉热平衡分析 研究对研究对象象 第1页/共70页基本假设和理论依基本假设和理论依据据以以以以1kg1kg燃料为计算基础燃料为计算基础燃料为计算基础燃料为计算基础 所有气体均视为理想气体(所有气体均视为理想气体(所有气体均视为理想气体(所有气体均视为理想气体(22.4Nm22.4Nm3 3/k
2、g/kg)假定完全燃烧假定完全燃烧假定完全燃烧假定完全燃烧认为空气只由认为空气只由认为空气只由认为空气只由N N2 2和和和和OO2 2组成组成组成组成,容积比为容积比为容积比为容积比为79:2179:21基本假设:基本假设:理论依据:理论依据:普通化学普通化学普通化学普通化学工程热力学(理想气体、混合气体、湿空气等)工程热力学(理想气体、混合气体、湿空气等)工程热力学(理想气体、混合气体、湿空气等)工程热力学(理想气体、混合气体、湿空气等)第2页/共70页第一部分第一部分 燃料燃烧计算燃料燃烧计算第3页/共70页燃料的燃烧工况燃料的燃烧工况 设计工况设计工况 实际送入的空气量大于理论空气量,
3、以保证燃料完全燃烧实际送入的空气量大于理论空气量,以保证燃料完全燃烧 燃烧产物(烟气)组成成分燃烧产物(烟气)组成成分 COCO2 2、SOSO2 2、N N2 2、H H2 2O O和剩余和剩余O O2 2 实际烟气量实际烟气量 V Vy y 实际工况实际工况 实际送入的空气量大于理论空气量,仍为不完全燃烧实际送入的空气量大于理论空气量,仍为不完全燃烧 燃烧产物(烟气)组成成分燃烧产物(烟气)组成成分 COCO2 2、SOSO2 2、N N2 2、H H2 2O O、剩余、剩余O O2 2 和未完全燃和未完全燃烧气体烧气体COCO 实际烟气量实际烟气量 V Vy y 理论工况理论工况 燃料在
4、没有过剩空气的情况下完全燃烧燃料在没有过剩空气的情况下完全燃烧 燃烧产物(烟气)组成成分燃烧产物(烟气)组成成分 COCO2 2、SOSO2 2、N N2 2和和H H2 2O O 理论烟气量理论烟气量 第4页/共70页煤煤 的的 燃燃 烧烧 反反 应应 煤中可燃元素的燃烧反应煤中可燃元素的燃烧反应是燃烧计算的基础,是燃烧计算的基础,1kg1kg收到基燃料包括收到基燃料包括 KgKg的碳、的碳、kgkg的氢、的氢、kgkg的硫的硫 碳完全燃烧反应方程式碳完全燃烧反应方程式 C+OC+O2 2 COCO2 2 12 kg C+22.41 Nm 12 kg C+22.41 Nm3 3 O O2 2
5、 22.41 Nm22.41 Nm3 3 COCO2 2 1kg1kg C+1.866 NmC+1.866 Nm3 3 O O2 2 1.866 Nm1.866 Nm3 3 COCO2 2 1kg H+5.56 Nm 1kg H+5.56 Nm3 3 O O2 2 11.1 Nm11.1 Nm3 3 H H2 2O O 1kg S+0.7 Nm 1kg S+0.7 Nm3 3 O O2 2 0.7 Nm 0.7 Nm3 3 SOSO2 2第5页/共70页1 1 燃烧所需要的空气量燃烧所需要的空气量燃烧所需要的空气量燃烧所需要的空气量 一、理论空气量一、理论空气量 第6页/共70页第7页/共70
6、页第8页/共70页第9页/共70页 理论空气量理论空气量 V 0 1kg 燃料完全燃烧时所需要的最小空气燃料完全燃烧时所需要的最小空气量量(无剩余氧无剩余氧)可通过燃料中可燃元素(可通过燃料中可燃元素(C、H、S)的燃烧化)的燃烧化学反应方程式求得学反应方程式求得燃烧所需要的理论空气量燃烧所需要的理论空气量第10页/共70页 实际空气量实际空气量 V与过量空气系数与过量空气系数 式中式中、分别为烟气侧和空气侧的过剩空气系数分别为烟气侧和空气侧的过剩空气系数 二、实际空气量和过量空气系数二、实际空气量和过量空气系数第11页/共70页过剩空气系数过剩空气系数与漏风系数与漏风系数 各受热面处烟气侧漏
7、风各受热面处烟气侧漏风系数,查表确定;系数,查表确定;V V为烟道漏为烟道漏风量风量 为炉膛出口处过剩空气系数,为炉膛出口处过剩空气系数,表征炉内燃烧状况的重要物理量,表征炉内燃烧状况的重要物理量,在推荐值范围内选取在推荐值范围内选取 第12页/共70页 为空气预热器出、为空气预热器出、进口处空气侧过剩空气系数进口处空气侧过剩空气系数 分别为炉分别为炉膛、制粉系统和空预器漏风系数,膛、制粉系统和空预器漏风系数,查表确定查表确定过剩空气系数过剩空气系数与漏风系数与漏风系数第13页/共70页第14页/共70页2 2 燃烧产生烟气量(烟气容积)燃烧产生烟气量(烟气容积)燃烧产生烟气量(烟气容积)燃烧
8、产生烟气量(烟气容积)第15页/共70页第16页/共70页第17页/共70页第18页/共70页第19页/共70页第20页/共70页第21页/共70页 理论烟气容积理论烟气容积 =1、完全燃烧:、完全燃烧:O2=0;CO=0 实际烟气容积实际烟气容积 1、完全(不完全)燃烧:、完全(不完全)燃烧:O2 0;CO=0(CO0)第22页/共70页五、烟五、烟 气气 成成 分分 分分 析析 烟气分析烟气分析是以是以1kg1kg燃料燃烧生成的干烟气(除去水分后的烟气)容积为燃料燃烧生成的干烟气(除去水分后的烟气)容积为基础,采用奥氏分析仪进行的基础,采用奥氏分析仪进行的 烟气分析烟气分析可得到可得到 在
9、干烟气在干烟气V Vgygy中所占的容积百分比中所占的容积百分比 第23页/共70页第24页/共70页3 3 燃烧方程式燃烧方程式燃烧方程式燃烧方程式第25页/共70页 不完全燃烧方程式不完全燃烧方程式 式中式中 为燃料特性系数为燃料特性系数 第26页/共70页判判 断断 燃燃 烧烧 状状 况况=1=1、且完全燃烧:、且完全燃烧:CO=0CO=0,O O2 2=0=0 完全燃烧方程式:完全燃烧方程式:l l、且完全燃烧:、且完全燃烧:CO=0 CO=0 锅炉常用燃料的锅炉常用燃料的值和值和 RORO2 2max max 值见表值见表2-82-8。为保持炉内良好的燃。为保持炉内良好的燃烧工况烧工
10、况,运行中应监测并维持炉内一定的运行中应监测并维持炉内一定的 RORO2 2,使其尽量靠近,使其尽量靠近 RORO2 2maxmax 第27页/共70页4 运行中过量空气系数的确定 为什么要确定过量空气系数为什么要确定过量空气系数第28页/共70页过量空气系数的推导过量空气系数的推导第29页/共70页过量空气系数表达式RORO2 2、O O2 2 可由烟气分析或相关仪表测定可由烟气分析或相关仪表测定 过量空气系数过量空气系数 完全燃烧且不计完全燃烧且不计 烟气容积烟气容积 干烟气容积干烟气容积第30页/共70页第31页/共70页5 5 空气和烟气的焓空气和烟气的焓空气和烟气的焓空气和烟气的焓第
11、32页/共70页第33页/共70页三、空气焓的计算三、空气焓的计算空气的焓:空气的焓:空气的焓:空气的焓:理论空气的焓理论空气的焓理论空气的焓理论空气的焓:I:I0 0k k=V=V0 0(ct)(ct)k k,kJ/kg ,kJ/kg 实际空气的焓实际空气的焓实际空气的焓实际空气的焓:I:Ik k=I=I0 0k k=V=V0 0(ct)(ct)k k,kJ/kg,kJ/kg 第34页/共70页四、烟气焓的计四、烟气焓的计算算第35页/共70页第36页/共70页 烟气焓烟气焓 1kg1kg燃料燃烧生成的烟气在定压下从燃料燃烧生成的烟气在定压下从0 0()加热到)加热到 ()时所需要的热量)时
12、所需要的热量为理想烟气焓、理想空气焓和飞灰焓为理想烟气焓、理想空气焓和飞灰焓 为为1Nm1Nm3 3空气、烟气各成分和空气、烟气各成分和1kg1kg灰在温度为灰在温度为 时的焓值,见表时的焓值,见表2-92-9;为烟气携带飞灰的质量份额。对固态排渣煤粉炉,取为烟气携带飞灰的质量份额。对固态排渣煤粉炉,取烟气焓的计算公烟气焓的计算公式式第37页/共70页焓焓 温温 表表 烟气的焓值烟气的焓值 取决于燃料种类、过剩空气系数及烟气温度取决于燃料种类、过剩空气系数及烟气温度 由(由(、)查焓温表可很快确定烟气温度)查焓温表可很快确定烟气温度 ;由(由(、)查表可很快确定烟气焓)查表可很快确定烟气焓 。
13、焓温表焓温表 对给定的燃料和各受热面前、后的过剩空气系数对给定的燃料和各受热面前、后的过剩空气系数计算出计算出该受热面对应烟气温度该受热面对应烟气温度 范围内的烟气焓范围内的烟气焓 ,制成的烟气(,制成的烟气()表)表 第38页/共70页习习 题题1.1.某锅炉燃用煤种的收到基成分为:某锅炉燃用煤种的收到基成分为:Car=59.6%Car=59.6%;Har=2.0%Har=2.0%;Sar=0.5%Sar=0.5%;Oar=0.8%Oar=0.8%;Nar=0.8%Nar=0.8%;Aar=26.3%Aar=26.3%;Mar=10.0%Mar=10.0%;Q=22186kJ/kgQ=221
14、86kJ/kg烟气中的飞灰份额烟气中的飞灰份额a afhfh=95%=95%计算:计算:1 1)V V0 0 2 2)及及=1.45=1.45时的时的Vy Vy 3 3)=1.45=1.45,=300=300时的时的HyHy2.2.某锅炉燃用无烟煤,计算得到完全燃烧所需理论空气量某锅炉燃用无烟煤,计算得到完全燃烧所需理论空气量V V0 0为为5.81Nm5.81Nm3 3/kg/kg,实测得到炉膛出口过剩氧量,实测得到炉膛出口过剩氧量O O2 2为为4.8464.846(%),如果炉膛的漏风系数),如果炉膛的漏风系数 为为0.050.05,此时供给,此时供给炉膛的实际空气量是多少?炉膛的实际空
15、气量是多少?la aD D第39页/共70页第二部分第二部分 锅炉机组热平衡锅炉机组热平衡第40页/共70页一、热平衡的概念一、热平衡的概念二、热平衡方程式二、热平衡方程式三、锅炉输入热量三、锅炉输入热量四、锅炉输出热量四、锅炉输出热量五、锅炉热效率分析五、锅炉热效率分析主要内容主要内容第41页/共70页1 1、为什么开展锅炉热平衡研究、为什么开展锅炉热平衡研究p燃料的热量在锅炉中利用的情况:F有多少被有效利用,F有多少变成了热量损失,表现在哪些方面,产生的原因。p研究的目的是为了有效地提高锅炉热效率2 2、锅炉热平衡的研究对象、锅炉热平衡的研究对象 以lkglkg固体燃料或液体燃料(气体燃料
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 燃料 燃烧 计算 锅炉 机组 平衡 技术
限制150内