物質(zhì)平衡與熱平衡概述(編輯修改稿)
2025-01-24 06:13 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 如爐膛溫度，鍋爐負(fù)荷、運(yùn)行水平。 ? 其它，如爐膛型式和結(jié)構(gòu)、燃燒器設(shè)計(jì)和布置、燃料在爐內(nèi)的停留時(shí)間和與空氣的混合情況等。 ?（ 2） 氣體未完全燃燒熱損失 q3 燃料的可燃揮發(fā)份在燃燒過(guò)程中，可能由于空氣不足，或是空氣與燃料混合狀況不良，或是爐溫不高等原因，部分可燃?xì)怏w（如 CO、 H CH4等）未能在爐膛中燃燒完就隨煙氣從鍋爐中排出，從而造成熱量損失。 ? q3產(chǎn)生原因 ? q3的定義 未燃盡氣體可燃物造成的熱損失占輸入熱量的百分比。 ? q3的計(jì)算 通常，燃燒產(chǎn)物中的可燃?xì)怏w有CO、2H、4CH、mnCH等，但一般mnCH很少，可忽略不計(jì)，則 10033??rq ? ?2 2 4 443100100C O C O H H C H C HqQ V Q V Q V Q?? ? ? 式中 COV、2HV、4CHV――對(duì)應(yīng)每 kg 燃料燃燒所產(chǎn)生的煙氣中CO、2H、4CH的含量，3N m k g。 COQ 、 2HQ、 4CHQ――氣體的發(fā)熱值，3k J N m ? 312636COQ k J N m? ? 2310798HQ k J N m? ? 4335818CHQ k J N m? 4100100q?――固體未完全燃燒的修正。因?yàn)榧偃珏仩t的燃料有一部分沒(méi)有燃燒（4q% ），實(shí)際燃燒的是4100100q?，所以，每 kg 燃料燃燒實(shí)際產(chǎn)生的CO、2H、4CH體積是 4100100COqV?、24100100HqV?、44100100CHqV? 正常燃燒時(shí)3q值很小。在進(jìn)行鍋爐設(shè)計(jì)時(shí)，3q值可按燃料種類(lèi)和燃燒方式選取：煤粉爐03 ?q， 燃 油 和 燃 氣 爐% ?q， 火 床 爐)%~(3 ?q。 對(duì)已經(jīng)投運(yùn)的鍋爐，可通過(guò)煙氣分析確定可燃物（ CO 、2H、4CH）的氣體份額，用公式計(jì)算 。 ? q3的選取及計(jì)算 ? q3的影響因素 影響3q的因素 很多，主要因素有 ①燃料特性：rV↑ →燃料燃燒時(shí)析出 氣體↑→3q↑ ②爐膛過(guò)剩空氣系數(shù)39。39。l?↑→進(jìn)入爐膛內(nèi)的空氣量↑，可以保證有足夠的氧氣與可燃?xì)怏w混合 →3q↓ ③爐膛溫度：在爐膛溫度低于 800 ～ 900 ℃時(shí)， CO 很難燃燒，所以爐膛溫度↑ →3q↓ ④爐內(nèi)混合情況：混合越好，可保證氧氣與可燃?xì)怏w的接觸 →3q↓ ?（ 3） 排煙熱損失 q2 是由于排出鍋爐的煙氣焓大于進(jìn)入鍋爐的空氣焓而造成的熱損失，所以，排煙損失的熱量為煙氣帶走的熱量與空氣帶入鍋爐的熱量的差值。 ? q2產(chǎn)生原因 ? q2的定義 鍋爐外排煙氣帶走的熱量與空氣帶入鍋爐的熱量的差值占輸入熱量的百分比。 ? q2的計(jì)算 ? ?? ?rlkpypyQqIaIq 402100 ??? , % 式中 pyI – — 排煙焓， k J/ k g 0lkI – — 進(jìn)入鍋爐的冷空氣焓，按冷空氣溫度30?lkt℃計(jì)算， k J/ k g pya– — 排煙處的過(guò)量空氣系數(shù)，??? ???? 39。39。1py。 主要有： ①py?：2p y p yIq? ? ??? ? ??? ? 通常py?升高 ( 10~ 20) ℃可使2q約增加 1% 。 ②py?：2py pyIq? ? ??? ? ??? ? ③lkt：02l k l kt I q? ??? ? ??? ? ④4q：42qq? ??? ? ⑤rQ：2rQq ? ??? ? ? q2的影響因素 ? ?? ?rlkpypyQqIaIq 402100 ??? , % ? 降低的 q2 措施： 2q?（ 4） 散熱損失 q5 鍋爐正常運(yùn)行時(shí)，由于爐墻、金屬結(jié)構(gòu)，鍋爐范圍內(nèi)的煙風(fēng)道，汽水管道，聯(lián)箱等溫度高于環(huán)境溫度，所以總要通過(guò)對(duì)流和輻射方式向大氣中散熱。這部分熱損失為散熱損失。 ? q5產(chǎn)生原因 ? q5的計(jì)算 ? ?50 pj pjQ F t t??? 式中 F ―鍋爐總表面積，2m pj?―鍋爐表面的平均放熱系數(shù)，2 Ck W m ? pjt―鍋爐表面平均溫度 0t―環(huán)境溫度 55100rQqBQ?? ％ ? q5的影響因素 影響因素 主要包括 : ? 鍋爐結(jié)構(gòu)：爐墻材料和結(jié)構(gòu)，管道保溫層結(jié)構(gòu)和材料，表面積大小 ? 環(huán)境溫度 ? D ： D ↑，5q↓。這是因?yàn)?D ↑－→ B ↑，但是總的來(lái)說(shuō)，散熱面積↑，則對(duì)應(yīng)每 kg燃料的散熱量↓。 ? 鍋爐的運(yùn)行負(fù)荷 當(dāng)鍋爐不是在額定負(fù)荷下運(yùn)行時(shí) 55e eDqqD? ％ 式中 eD――額定負(fù)荷 D ――實(shí)際運(yùn)行負(fù)荷 ? q5的選取及計(jì)算 根據(jù)鍋爐容量查曲線（西交大， p71 ，圖 4 4 ），對(duì)工業(yè)鍋爐，可按下表查5q D （ t / h ） 2 4 6 10 15 20 35 65 無(wú)尾部受熱面 3 有尾部受熱面 ?（ 6） 灰渣物理熱損失 q6 由灰平衡可知，燃固體燃料的鍋爐，其爐灰以不同形式外排，這些灰從爐內(nèi)排出時(shí)，都具有一定的溫度，要帶走一部分熱量，由此引起的熱損失叫灰渣熱物理?yè)p失。 ? q6產(chǎn)生原因 ? q6的計(jì)算 灰渣熱損失等于每 Kg 燃料中的灰渣量與該溫度下的灰渣焓的乘積。 hzhzyhzCA)(100Q6???? rhzhzyrhzhzQCAQ)(100Qq66?????? 式中：hzC )( ?—— 每 Kg 灰渣在溫度為?時(shí)的焓 ,KJ/Kg,可直接查表 。 對(duì)液態(tài)排渣爐、沸騰爐和火床爐， q 6 損失大必須計(jì)算。 對(duì)煤粉爐，只有當(dāng)然料中的灰分%4 1 8AydwyQ?時(shí)才須考慮。 灰渣溫度的決定： 液態(tài)爐： 1003 ?? thz?℃ 沸騰爐： 800?hz?℃ 固態(tài)爐及火床爐 600?hz?℃ 工質(zhì)側(cè)的熱量平衡 工質(zhì)側(cè) gsQ zyQ qQ 1Q BQ? pwQ （ 1 ） 由燃料側(cè)傳過(guò)來(lái)的熱量 1BQ B ――燃料消耗量，即鍋爐單位時(shí)間燃燒的燃料量，k g s 1BQ的單
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