1、第三章 鍋爐物質(zhì)平衡和熱平衡,本章目的：了解燃燒所需空氣量、產(chǎn)生煙氣量，鍋爐熱量平衡； 本章關(guān)鍵：學(xué)會(huì)空氣量、煙氣量計(jì)算，熱平衡分析 本章難點(diǎn)：相關(guān)計(jì)算，主要在于分析,本章在全部?jī)?nèi)容的重要性：中等偏上 對(duì)后面內(nèi)容影響：鍋爐燃燒效率提高，涉及配風(fēng) 送風(fēng)方式,第一節(jié) 燃燒所需空氣量及過量空氣系數(shù),慨念：理想氣體標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)22.4Nm3/kg,一、理論空氣量,定義：1燃料完全燃燒、無剩余氧 表示：Vo ，Nm3/kg 推導(dǎo)：以碳的完全燃燒為例,1kg收到基燃料含有 碳，完全燃燒時(shí)需要的氧量為： 同樣可得到： 1kg燃料中含有氧量為： 由此可得：,所以，1kg應(yīng)用基燃料完全燃燒的理論空氣量為,當(dāng)量碳量,

2、以上所計(jì)算的空氣量都是干空氣量！,定義：,二、實(shí)際供給空氣量及過量空氣系數(shù),表示：,“過量空氣系數(shù)”、“過量空氣量”,爐膛出口過量空氣系數(shù) 的作用及最佳值,與燃料種類、燃燒方式以及燃燒設(shè)備的完善程度有關(guān),爐膛出口,固態(tài)排渣煤粉爐中， 無煙煤和貧煤的爐 膛出口過量空氣系數(shù) 為1.25，而煙煤與 褐煤則為1.20。 思考：這是為什么？,第二節(jié) 煙氣成分及其煙氣量的計(jì)算,一、煙氣成分,當(dāng)=1并且完全燃燒時(shí)，煙氣由CO2、SO2、N2和H2O組成， 其容積為,當(dāng)1并且完全燃燒時(shí)，煙氣由CO2、SO2、O2 、 N2和H2O 組成，其容積為,當(dāng)1且不完全燃燒時(shí)，煙氣由CO2、SO2、CO、O2 、 N2

3、 和H2O組成，其容積為,二、根據(jù)燃燒化學(xué)反應(yīng)計(jì)算煙氣容積,計(jì)算思路： 實(shí)際煙氣容積=理論煙氣容積+過量空氣容積（干）+過量空氣帶入 的水蒸氣容積 或：實(shí)際煙氣容積=干煙氣容積+水蒸氣容積,（一）理論煙氣容積,定義：=1并且燃料完全燃燒,計(jì)算：,（1）VRO2 的計(jì)算,（2）理論氮容積的計(jì)算 理論氮容積=理論空氣中的氮+燃料中的氮,（3）理論水蒸氣容積的計(jì)算,燃料中的氫生成的水蒸氣,燃料中的水分生成的水蒸氣,理論空氣量帶入的水蒸氣,“空氣含濕量dk”是指1kg干空氣帶入的水蒸氣量，單位為 g/kg干空氣。 每標(biāo)準(zhǔn)立方米干空氣帶入的水蒸氣容積為：,理論空氣量帶入的水蒸氣容積為,對(duì)于固體燃料，理論

4、水蒸氣容積為上述三部分之和，即,（二）實(shí)際煙氣容積,或者,煙氣的質(zhì)量,三、運(yùn)行鍋爐的煙氣分析及計(jì)算,成分：CO2、SO2、O2、CO、N2,CO2SO2O2CO+N2=100%,其中：CO2VCO2 / Vgy VSO2VSO2 / Vgy .,煙氣分析,分析設(shè)備：奧氏分析儀,順序：RO2、O2、CO,四、煙氣中三原子氣體、水蒸氣容積份額和灰粒濃度,（一）三原子氣體容積份額及分壓力,（二）水蒸氣容積份額及分壓力,（三）灰粒濃度,3-2,第三節(jié) 燃燒方程式,一、完全燃燒方程式及RO2最大值 定義：1、CO=0 完全燃燒方程式為,由式（3-36）可以看出，當(dāng)燃料的 值一定時(shí)，無論過量空氣 量如何，

5、干煙氣成分都應(yīng)滿足該式。如不滿足，可能有以下幾 種情況： （1）煙氣分析不準(zhǔn)確； （2）有碳未燃盡； （3）煙氣中有CO存在; （4）(2)、(3)同時(shí)存在。 在有CO存在時(shí)，若無未燃盡碳,可用式 （3-41）計(jì)算CO . 如煙氣分析完全而準(zhǔn)確，則可用式 （3-36）求出 值，并與用 式 （3-37）求出的 值相比較，從而判斷有無未燃盡碳存在。,燃料特性系數(shù),二、不完全燃燒方程式 定義：燃料不完全燃燒時(shí)，各煙氣成分之間的關(guān)系。 表達(dá)：燃料的元素成分、煙氣分析所得各煙氣成分。,第四節(jié) 根據(jù)煙氣成分求過量空氣系數(shù)及煙氣焓,一、運(yùn)行時(shí)過量空氣系數(shù)的計(jì)算 運(yùn)行時(shí)過量空氣系數(shù)可以由煙氣分析結(jié)果加以確定。

6、 推導(dǎo)思路：利用過量空氣系數(shù)的定義式和煙氣成分的定義式 得到只包含煙氣分析結(jié)果的計(jì)算公式。 推導(dǎo)過程要點(diǎn)：, 氧公式與二氧化碳公式的比較,如圖3-2所示，當(dāng) 燃料成分 改變時(shí)，二 氧化碳的含量也 隨著發(fā)生變化，同一含量對(duì) 應(yīng)的過量空氣系數(shù)差別較大， 不能正確 指導(dǎo)鍋爐運(yùn)行，容 易引起誤操作。而用煙 氣中 過剩氧量來監(jiān)視 過量空氣系 數(shù)大小，則燃料成分改變的 影 響就很小。,二、漏風(fēng)系數(shù)的計(jì)算 鍋爐的通風(fēng)方式： （1）鍋爐通風(fēng)的任務(wù)送入燃料燃燒需要的空氣，排出燃 燒產(chǎn)生的煙氣。 （2）鍋爐通風(fēng)的方式主要采用“平衡通風(fēng)”，即同時(shí) 使用送風(fēng)機(jī)和引風(fēng)機(jī)，爐膛保持微負(fù)壓 的方式；另外還有 “負(fù)壓通風(fēng)”和“正壓通風(fēng)”的方式。 （3）平衡通風(fēng)的特點(diǎn)鍋爐不向外噴火焰和冒煙氣，但會(huì) 有空氣從未密封處或