【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 加裝低壓省煤器的結(jié)構(gòu)參數(shù)進(jìn)行了優(yōu)化,并研究了低壓省煤器在設(shè)計(jì)工況與變工況運(yùn)行時(shí)對(duì)汽輪機(jī)相對(duì)內(nèi)效率的影響。丁樂群[17]等人從經(jīng)濟(jì)效益分析的角度,提出了加裝低壓省煤器的靜態(tài)及動(dòng)態(tài)經(jīng)濟(jì)條件,對(duì)電廠是否設(shè)計(jì)安裝低壓省煤器具有重要的參考價(jià)值。 8東北電力大學(xué)本科畢業(yè)論文第2章 余熱資源又稱廢熱資源[2,22],是指某種特定的設(shè)備或者系統(tǒng)排出的可以熱能形式回收的能量,屬于二次能源。它是一次能源與可燃物料轉(zhuǎn)換過程后的產(chǎn)物。根據(jù)溫度的高低,可以將煙氣余熱資源分為三類[I7]:大于650oC的高溫余熱,溫度為230oC~650176。C的中溫余熱和低于230176。C的低溫余熱。煙氣溫度[3]是衡量煙氣特性的重要參數(shù),并且煙氣溫度還影響煙氣的黏度、熱量等其它參數(shù)。準(zhǔn)確的煙氣溫度測(cè)量對(duì)其合理利用具有非常重要的意義。煙氣溫度的測(cè)量一般由接觸式溫度計(jì)和福射式溫度計(jì)兩種,它們的應(yīng)用特點(diǎn)如下表21。表21溫度計(jì)分類使用范圍及特點(diǎn)接觸式溫度計(jì)膨脹式溫度計(jì)液體膨脹式溫度計(jì)適于在直徑較小低溫?zé)煹乐惺褂霉腆w膨脹式桿式溫度計(jì)適于在振動(dòng)較大場(chǎng)合的溫度測(cè)量,精度不高,量程也不能做的太小雙金屬溫度計(jì)熱電偶溫度計(jì)測(cè)量范圍為1001300,在使用過程中要根據(jù)不同的溫度范圍選擇不同材料的電偶輻射式溫度計(jì)理論上沒有測(cè)量上限,儀表滯后而靈敏度高,輸出信號(hào)大而準(zhǔn)確,結(jié)構(gòu)上比接觸式溫度計(jì)復(fù)雜且精度也不如接觸式溫度計(jì)在實(shí)際的應(yīng)用中只需根據(jù)實(shí)際需要選擇合適溫度計(jì)即可。煙氣壓力是指煙氣在單位面積上垂直作用力。流動(dòng)的煙氣壓力是指煙氣的滯止壓力P,它包括煙氣動(dòng)壓力Pλ和煙氣靜壓力Pj,即P=Pλ+Pj。當(dāng)煙氣流動(dòng)速度低于60m/s時(shí),動(dòng)壓計(jì)算式如下:Pλ= (21)若煙氣在高速(M=W/α, α為該介中得聲速)流動(dòng)時(shí),則動(dòng)壓計(jì)算式為: Pλ= (22)式中:P—煙氣的總壓,pa。Pj—煙氣的靜壓力,pa。Pλ—煙氣動(dòng)壓力,pa。W—煙氣流速,m/s。k一被測(cè)介質(zhì)絕熱指數(shù),蒸汽k=,空氣和雙原子氣體k =,。R—介質(zhì)氣體常數(shù)。T一被測(cè)介質(zhì)絕對(duì)溫度,K。P—被測(cè)介質(zhì)密度,kg/m3。煙氣壓力測(cè)量?jī)x器一般使用皮托管和壓力計(jì)。準(zhǔn)確的采樣是煙氣粉塵含量測(cè)定成功的關(guān)鍵,因此正確的采樣方法是粉塵測(cè)定的前提。煙氣塵粒采樣須采用等速采樣(氣體進(jìn)入采樣容器的速度與煙道內(nèi)的煙氣速度相等,相對(duì)差保持在5 ~+10%之間)。在采用等速采樣之前要測(cè)出各采樣點(diǎn)上的煙氣流速,然后根據(jù)煙道內(nèi)各點(diǎn)的流速、狀態(tài)和采樣咀的直徑等,計(jì)算出等速采樣情況下煙氣的流量。如果流量計(jì)前裝有干燥器的情況下,其流量計(jì)算式:Qr=(1xsw) (23)當(dāng)干煙氣的組分和干空氣近似時(shí),其計(jì)算式為:Qr=(1xsw) (24)式中: Qr—等速采樣所需的轉(zhuǎn)子流量計(jì)讀數(shù),L/min。λ一采樣嘴直徑,mm。Vs—采樣點(diǎn)煙氣流速,m/s。Pr —流量計(jì)前指示壓力,mmHg。Tr一流量計(jì)前煙氣溫度,K。煙氣粉塵的含量,可以用等速釆樣槍測(cè)得,然后根據(jù)煙塵物理化學(xué)特性研究平臺(tái)測(cè)定。煙氣流速可以根據(jù)煙氣狀態(tài)和煙氣動(dòng)壓計(jì)算得到。則煙氣流速的計(jì)算式為:Vs=Ks (25)式中:Vs—煙氣流速,m/s。Ks 一皮托管系數(shù)。Rs—煙氣氣體常數(shù),mmHg*m3/(kg*K)。Ts—煙氣絕熱溫度,K。P—煙氣絕對(duì)壓力,mmHg。其中:Rs= (26)式中:ui—煙氣中某種氣體組分所占的體積百分?jǐn)?shù)。Ri一煙氣中某種氣體組分的氣體常數(shù)。當(dāng)煙氣成分近似于千空氣時(shí),煙氣的氣體常數(shù)計(jì)算式為:Rs= （27）式中:。Xsw—煙氣中所含水分的體積分?jǐn)?shù),%。Rλ—干空氣的氣體常數(shù),此處取Rλ= 。Rw—水蒸汽氣體常數(shù),此處取Rw = 。煙氣流量等于煙道斷面面積與煙道斷面的平均流速的乘積,則其計(jì)算式為:Qs=VsF3600（01） （28）式中:Qs—煙氣的流量,m3/h。F —煙道斷面積,m2。標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下干煙氣流量計(jì)算式為:Qsnd= Qs（1 Xsw） (29)式中:Qsnd—標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下干煙氣流量,m3/h。po—大氣壓,mmHg。pj一煙氣靜壓,mmHg。通常情況下,利用煙氣琀值[839。23]的大小來衡量其所攜帶的熱量。在進(jìn)行鍋爐熱力計(jì)算或者熱工實(shí)驗(yàn)時(shí),常根據(jù)煙氣溫度得到煙氣的焓值或由煙氣焓值得到其溫度。煙氣焓值的計(jì)算通常是以1kg固體燃料及液體燃料或標(biāo)準(zhǔn)狀況下1m3氣體燃料為基礎(chǔ)進(jìn)行計(jì)算的,并且以0176。C作為起點(diǎn)。由于煙氣是復(fù)雜的混合體,因此,它的焓值包括:理論煙氣焓(燃料燃燒時(shí),如果供給的空氣量按照化學(xué)計(jì)量比時(shí),這時(shí)產(chǎn)生的煙氣為理論煙氣量,這種煙氣的成份為C0 S0N2和H2O)、飛灰焓和過量空氣焓,即Iy=+（α1）+Ifh (210)式中:—理論煙氣體積焓,kJ/kg或kJ/m3。當(dāng)煙氣溫度為θoC,理論煙氣體積焓值為: =(VRO2+CRO2+CN2+CH2O) θ (211)CH2O 、CNCRO2分別為8176。C時(shí)H2O、 N RO2氣體的平均體積定壓熱容,k]/(m3176。C)由于煙氣中的SO2的含量比CO2的含量少得多,因此計(jì)算中常取CRO2= CCO2為理論空氣焓,其值計(jì)算式為: =V0Cktk (211)式中:Ck一空氣的平均體積定壓比熱容,kJ/(m3oC)。tk一空氣的溫度,oC。煙氣中飛灰焓的計(jì)算式為: Ifh=αfhChθ (212)式中:Ch—飛灰的平均體積定壓比熱容,kJ/(m3176。C)。αfh— 1kg燃料中的飛灰質(zhì)量,kg/kg。一般情況下,當(dāng)1000,飛灰的焓才需要計(jì)入到煙氣焓中,否則略去不計(jì)。各種成分平均定壓比熱容見表22。煙氣焓中,否則略去不計(jì)。各種成分平均定壓比熱容見表22。表22空氣、煙氣和灰的平均定壓比熱容θ/oC平均定壓熱比容kJ/(m3 oC)CCO2CN2CO2CH2OCCOCH2CCH4ChCk0101. 6099201. 29481. 30831. 49651. 29971. 56820. 80391. 3200301. 29491. 30951. 3000 1. 57730. 80811. 320640 1. 5864 1. 3212501. 59551. 32181001. 70031. 29581. 50521. 3017 1. 64110. 83741. 3243150160 1. 7525 1. 7118170 1. 76121. 29861. 5171 1. 30521. 72360. 85791. 32971801. 73541901. 7786 1. 7472本章主要針對(duì)煙氣余熱資源特性測(cè)量進(jìn)行了研究。研宄內(nèi)容主要包括煙氣余熱資源的溫度、壓力、粉塵量、流速及流量的測(cè)定方法及其注意問題,給出了煙氣余熱資源焓值計(jì)算方法,為合理利用煙氣余熱資源提供了基礎(chǔ)條件。 15第3章 排煙余熱利用經(jīng)濟(jì)性評(píng)價(jià)方法及其利用技術(shù)?排煙余熱利用,一方面要考慮提高能量的轉(zhuǎn)換效率,以減少熱量損失,另?一方面還要研究余熱利用的原則，隨著節(jié)能工作的深入,對(duì)節(jié)能系統(tǒng)進(jìn)行熱力學(xué)評(píng)價(jià),?確定此節(jié)能方式是否合理顯得尤為重要，僅從熱力學(xué)第一定律的能量守恒觀點(diǎn)來評(píng)價(jià)?能量的利用,已顯得越來越不夠了,因?yàn)?熱力學(xué)第一定律只注重能量的量的平衡,?并沒有考慮到能量的質(zhì)及能級(jí),利用熱力學(xué)第一定律，熱力學(xué)第二定律及能級(jí)平衡理?論對(duì)節(jié)能系統(tǒng)進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)也成為必然趨勢(shì),也更為科學(xué)。?利用熱力學(xué)第一定律,對(duì)余熱利用裝置或系統(tǒng)考察其輸入的能量和輸出的能量數(shù)?量上的平衡關(guān)系,其目的是對(duì)考察對(duì)象的用能完善程度并作出評(píng)價(jià),對(duì)能量損失程度?和原因作出判斷,對(duì)節(jié)能的潛力及影響因素作出估計(jì)，這種方法簡(jiǎn)單實(shí)用,是多年來?企業(yè)普遍采用的方法，?在進(jìn)行熱工設(shè)備的熱平衡測(cè)定時(shí),就是要測(cè)定,計(jì)算各股物流的焓值及熱量,并?根據(jù)熱平衡關(guān)系校核測(cè)定的結(jié)果,然后可計(jì)算出熱量效率以及各項(xiàng)熱損失的大小，計(jì)?算公式如下:?正平衡計(jì)算公式:? （31）反平衡計(jì)算公式: （32）以熱力學(xué)第一定律為理論基礎(chǔ)的熱平衡分析法,只是簡(jiǎn)單地從能量守恒的數(shù)量關(guān)系上去考察余熱資源的回收問題,而不考慮熱量的品質(zhì)及其利用情況,它的熱效率指標(biāo)有時(shí)不能全面反映熱量利用的合理性。 ?分析法熱力學(xué)第二定律指出了能量轉(zhuǎn)換的方向性。不同能量的可轉(zhuǎn)換性不同,反映了其?可用性的不相等,也就是能量的能級(jí)不同，當(dāng)能量已經(jīng)無法轉(zhuǎn)換成其他形式的能量時(shí),?它就失去了它的利用價(jià)值，能量根據(jù)可轉(zhuǎn)換性不同,可分為三類:?第一類,可以不受限制地、完全轉(zhuǎn)換的能量，例如電能、機(jī)械能、動(dòng)能,稱為高?級(jí)能；從本質(zhì)上來說,高級(jí)能是完全有序運(yùn)動(dòng)的能量，它們?cè)跀?shù)量上與質(zhì)量是統(tǒng)一的,?其能級(jí)為1。第二類,具有部分轉(zhuǎn)換能力的能量。例如熱能等。它只能一部分轉(zhuǎn)變?yōu)榈谝活愑?序運(yùn)動(dòng)的能量。根據(jù)熱力學(xué)第二定律,熱能不可能全部轉(zhuǎn)化為功,它的效率總是小于1。?理想上熱能轉(zhuǎn)換的最大功即為?,這類能屬于中級(jí)能。能量的數(shù)量要比質(zhì)量大,其能?級(jí)小于1。?第三類,受自然界環(huán)境所限,完全沒有轉(zhuǎn)換能力的能量。例如處于環(huán)境狀態(tài)下的?大氣、巖石等具有的熱力學(xué)能。雖然它們具有相當(dāng)數(shù)量的能量,但在技術(shù)上無?法使它轉(zhuǎn)變?yōu)楣ΑＫ?它們是只有數(shù)量而無質(zhì)量的能量,稱為低級(jí)能,其能級(jí)為零。?而中低溫?zé)煔庥酂釋儆诘诙?其具有的?為熱量?,其值取決于它的狀態(tài)參數(shù)?(溫度!壓力等),并與環(huán)境狀態(tài)有關(guān)。如果從熱力學(xué)溫度T的恒溫?zé)嵩慈〉玫臒崃縌,?當(dāng)環(huán)境溫度為T。時(shí),根據(jù)卡諾定理,通過可逆熱機(jī)它能轉(zhuǎn)換為功的最大比例取決于卡?諾熱機(jī)的效率,所以熱量?為:?????? （23） 由式可知,熱量?等于該熱量與卡諾因子的乘積。傳遞的熱量的溫度水平愈高,環(huán)境溫度愈低,則卡諾因子及熱量?愈大,能級(jí)也愈大。熱量為熱量?與熱量火無之和。 （24）以用能就是用?,節(jié)能就是節(jié)?這樣一種觀點(diǎn)展開的過程熱力學(xué)分析,稱之為??分析法。由于它所依據(jù)的是熱力學(xué)第一定律和第二定律?分析法不但可以評(píng)價(jià)用能?過程,而且可以揭示出熱力系統(tǒng)在熱力學(xué)完善性上的薄弱環(huán)節(jié),從?量不守恒（?只?滅不生）數(shù)量關(guān)系上去考察用能和節(jié)能,由此可以得到另一個(gè)評(píng)價(jià)用能過程優(yōu)劣的準(zhǔn)?則?效率ηex，根據(jù)?效率可以獲得所供應(yīng)的能量中的?有多少得到了利用,有多?少?已經(jīng)損耗。?在進(jìn)行?分析時(shí),對(duì)正平衡法有:? （25）?對(duì)反平衡而言則:? （26）?從以上的公式可以很清楚地看出所