第三章燃料燃烧计算和锅炉机组热平衡.ppt
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1、动力工程系,华北电力大学,第三章 燃烧产物和热平衡,第一节 燃烧过程的化学反应 第二节 燃烧所需要的空气量 第三节 燃烧产生的烟气量 第五节 燃烧反应方程式 第六节 运行中过量空气系数的确定 第八节 锅炉机组的热平衡,动力工程系,华北电力大学,第一节 燃烧过程的化学反应,碳的燃烧,氢的燃烧,硫的燃烧,动力工程系,华北电力大学,第二节 燃烧所需要的空气量,一、锅炉燃烧计算的前提 1空气量与烟气量的计算均以1kg燃料的收到基为基础; 2空气和烟气的所有组成成分(包括水蒸汽,分压很小),均可作理想气体,每摩尔气体在标准状态的容积是22.4Nm3; 3. 气体容积计算的单位均为Nm3/kg。,动力工程
2、系,华北电力大学,二、理论空气量,1kg(或1m3)燃料完全燃烧时所需的最低限度的空气量(空气重的氧无剩余)成为理论空气量。 组成 碳燃烧消耗的氧气量 氢燃烧消耗的氧气量 硫燃烧消耗的氧气量 燃料本身的氧量,动力工程系,华北电力大学,1kg燃料完全燃烧所需的氧量,1kg燃料完全燃烧所需的理论空气量,说明: 1.V0为不含水蒸气的干空气量 2. V0只取决于燃料特性,动力工程系,华北电力大学,三、实际空气量,炉膛内的混合不可能绝对均匀,为保证完全燃烧,需多送一部分空气, 过量空气系数(烟气侧;空气侧),炉膛出口过量空气系数 固态排渣煤粉锅炉,动力工程系,华北电力大学,四、漏风系数和空气平衡,负压
3、工作下的锅炉,存在炉外的空气漏入炉内的漏风 漏风系数:,动力工程系,华北电力大学,动力工程系,华北电力大学,要点,烟气侧:炉膛后直至排烟处,过量空气系数逐渐增大, 烟气侧过量空气系数, 存在一个最佳的过量空气系数,通常用炉膛出口的过量空气系数表示; 空气侧:由锅炉送风机开始,均为正压, 空气侧过量空气系数; 逐渐减小,向外的漏风逐渐减少,动力工程系,华北电力大学,动力工程系,华北电力大学,动力工程系,华北电力大学,第三节 燃烧产生的烟气量,一、烟气的组成成分 当1kg煤完全燃烧时,烟气的组成成分为,动力工程系,华北电力大学,烟气量的表示方法,动力工程系,华北电力大学,二、理论烟气量,计算理论烟
4、气量中的各项气体的容积 1、三原子气体烟气量 2、理论氮气量 3、理论水蒸汽量,动力工程系,华北电力大学,1、三原子气体烟气量,动力工程系,华北电力大学,2、理论氮气量,动力工程系,华北电力大学,3、理论水蒸汽量,(1)由煤中的水分 (2)煤中氢元素转换的水分 (3)由理论空气量V0带入的水分,即相对于每kg燃煤带入的 水蒸汽容积 1.61dV0 Nm3/kg d 每公斤干空气的含湿量,0.01kg/kg;,动力工程系,华北电力大学,理论烟气量,动力工程系,华北电力大学,三、实际烟气量,动力工程系,华北电力大学,四、三原子气体的容积份额,在辐射换热计算中,三原子气体RO2,H2O均参与辐射换热
5、。 三原子气体的容积份额,动力工程系,华北电力大学,五、烟气中的飞灰浓度,对辐射换热有较大的作用,即每kg烟气中飞灰的质量。 afh烟气携带出炉膛的飞灰占总灰量的份额(0.85-0.95)。 飞灰浓度,动力工程系,华北电力大学,第六节 运行中过量空气系数的确定,广泛采用,测定烟气中的O2,即可计算得到过量空气系数,动力工程系,华北电力大学,第八节 锅炉的热平衡,送入锅炉的燃料拥有热量等于锅炉的有效输出热量加上各项热损失。 目的:确定锅炉有效利用热,各项热损失,锅炉热效率,燃料消耗量,运行水平,原因及改进措施,新产品的鉴定等。 方法:通过锅炉机组的热平衡试验。 现代电站锅炉的效率为90%左右,容
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