1、鍋爐及鍋爐房設(shè)備,鍋爐及鍋爐房設(shè)備,2.1 鍋爐的燃料,2.2 燃料的成分與分析,2.3 燃料的發(fā)熱量,2.4 燃料的燃燒計(jì)算,第二章 燃料及燃燒計(jì)算,返 回,2.1鍋爐的燃料,第二章,鍋爐的燃料,2.1 燃料的化學(xué)成分及其性質(zhì),一、 固體燃料（煤、油頁巖、木柴、垃圾、煤矸石）,第二章,1. 無煙煤又稱白煤：揮發(fā)分含量很少、含碳量很高，著火困難、不易燃盡燒透，燃燒無煙。 2. 煙煤：含碳量高、揮發(fā)分也高，易于著火和燃燒，燃燒時多煙。 3. 褐煤：揮發(fā)分很高，容易著火，含水量高，燃燒時多煙。 4. 劣質(zhì)煤： 泥煤：棕褐色不均勻可燃屋子，含碳量低，水分高 煤矸石：夾于煤層中的石之煤，灰分高，發(fā)熱量

2、低 油頁石：灰分含量高，易粉碎，易風(fēng)化,2.1 燃料的化學(xué)成分及其性質(zhì),二、 液體燃料（燃油、輕柴油、重油）,黏度：反映燃油流動性的高低，影響燃油的運(yùn)輸和霧化質(zhì)量。我國衡量油的黏度采用恩氏黏度（即在一定溫度下，200ml重油從恩氏黏度計(jì)中流出的時間與20 時同體積蒸餾水流出的時間的比值，用。E表示）油的黏度在8030。E時，才能保證油在管中順利輸送。 燃油按其黏度分為20、60、100、200號四種牌號。小型鍋爐一般使用20號燃油。 燃油的黏度隨著溫度的升高而降低，隨著溫度的降低而升高。所以100號以上的燃油需要預(yù)熱。,第二章,2.1 燃料的化學(xué)成分及其性質(zhì),2. 密度：油的密度與其溫度有關(guān)，

3、以20時的密度作為標(biāo)準(zhǔn)密度，它一般在0.80.98t/m3之間，常用輕柴油的密度約為0.8t/m3,3. 凝固點(diǎn)：指燃油喪失流動性開始凝固時的溫度。 0號輕柴油凝固點(diǎn)：0 100號輕柴油凝固點(diǎn)：25 200號輕柴油凝固點(diǎn)：36 ,4. 閃電和燃點(diǎn)：將燃油加熱，油面上油蒸氣與空氣的混合物與明火接觸時發(fā)生短暫的閃光，一閃即滅，這時燃油的溫度稱為閃點(diǎn)。當(dāng)油面上的油氣與空氣的混合物遇明火能著火，連續(xù)燃燒時的最低溫度稱為油的燃點(diǎn)。一般油的燃點(diǎn)比它的閃點(diǎn)高20-30 ，燃油的閃點(diǎn)為80130 ，油的加熱溫度必須低于油的閃點(diǎn)。,第二章,2.1 燃料的化學(xué)成分及其性質(zhì),5. 燃油的含硫量：燃油的含硫量(質(zhì)量分

4、數(shù))。,6. 渾濁點(diǎn)：燃油剛開始產(chǎn)生渾濁時的溫度。輕柴油渾濁點(diǎn)一般在3左右，在-9時油泵就不能泵吸了，在-12時就達(dá)到不可過濾的界限。,重油：密度大、粘度大、燃點(diǎn)和閃點(diǎn)較高 柴油：粘度小，含硫量小，輕柴油易揮發(fā),第二章,三、 氣體燃料,2.1 燃料的化學(xué)成分及其性質(zhì),第二章,2.2 燃料成分與分析,第二章,2.2 燃料成分與分析,第二章,一、煤的元素分析 煤是一種成分極為復(fù)雜的混合化合物，它含有C、H、O、S、N、水分(M)和灰分(A)。 1碳(C)：主要的燃燒成分，約占5095%，隨煤齡的增長而增加。含碳量越多的煤，其發(fā)熱量也越高。著火點(diǎn)高。放熱量32866kj/kg。 2氫(H)：重要的燃

5、燒成分，煤中約占28%，不僅發(fā)熱量高而且容易著火燃燒。放熱量120370kj/kg 3硫(S)：可燃有害成分，約占可燃成分的8%，分為可燃硫（有機(jī)硫和無機(jī)硫，燃燒后產(chǎn)物SO2、SO3）和不可燃硫（硫酸鹽） 煤經(jīng)過洗煤后，可以把硫的質(zhì)量分?jǐn)?shù)控制在1%以下。,精煤是為了煉焦用的一種煤，它要經(jīng)過水洗去硫，去雜質(zhì)等工業(yè)過程，以達(dá)到煉焦用的標(biāo)準(zhǔn),礦上直接開采煤炭，一般做燃料用的能源,2.2 燃料成分與分析,第二章,4氧和氮（O B實(shí)際煤的消耗量（kg/h）； Qnet,v,ar實(shí)際煤的接收基低位發(fā)熱量(kJ/kg)。,2.3 燃料的發(fā)熱量,1千卡=1000卡 1千焦=1000焦耳 1千卡&1大卡1000

6、卡 1千卡&1大卡=4.187千焦（kJ） 1卡4.187焦耳,2.3 燃料的發(fā)熱量,蒸汽鍋爐容量單位一般用TH(按蒸汽容積流量或質(zhì)量流量算),熱水鍋爐一般用熱量單位焦耳或卡算.工業(yè)鍋爐中1t/h基本等同于0.7MW的熱量(因?yàn)橥瑯邮?t/h但壓力不同熱量也不同)。 0.7MW=1T/H=60*104大卡/H.也就是60萬大卡。換句話說，每產(chǎn)出60萬大卡的熱量/小時，就可以說該鍋爐的容量是1T/H。所以有500萬大卡就得：500/60=8.3噸/H。,2.3 燃料的發(fā)熱量,二、氣體燃料發(fā)熱量與華白指數(shù),氣體發(fā)熱量也分為低位發(fā)熱量和高位發(fā)熱量 華白指數(shù)：表示燃?xì)饪芍脫Q性的參數(shù)。華白指數(shù)相同，則在

7、相同狀態(tài)下和相同燃?xì)鈬娮鞎r，燃?xì)庥镁叩臒峁β适窍嗤摹Ｋ捎懈呶话l(fā)熱量或低位發(fā)熱量及相對密度計(jì)算,2.3 燃料的發(fā)熱量,2.3 燃料的發(fā)熱量,2.4 鍋爐中燃料的燃燒計(jì)算,理想燃燒狀況（即完全燃燒）：其主要成分完全轉(zhuǎn)化成二氧化碳和水蒸氣，其中的硫轉(zhuǎn)化成二氧化硫。,2.4 鍋爐中燃料的燃燒計(jì)算,2.4 鍋爐中燃料的燃燒計(jì)算,燃料的燃燒計(jì)算目的：選擇送、引風(fēng)機(jī)、確定風(fēng)、煙道截面積和煙囪的依據(jù),2.4 鍋爐中燃料的燃燒計(jì)算,一、煤及燃料油燃料所需空氣量的計(jì)算 （一）空氣量的計(jì)算 1、理論空氣量的計(jì)算 定義：指1kg燃料中接收基的各種可燃成分完全燃燒時所需的空氣量，用符號表示，單位為m3/kg。 理論

8、空氣量=各元素完全燃燒所需空氣量總和-自身所含氧量的折算量,基本假設(shè)： 1.空氣、煙氣均為理想氣體，每kmol體積等于22.4Nm3； 2.空氣中只有O2和N2成分，其容積比為： ； 3.每kg燃料都是在完全燃燒的條件下計(jì)算。,2.4 鍋爐中燃料的燃燒計(jì)算,12kg 22.4NM3 22.4NM3,1kg 1.866NM3 1.866NM3,C + O2 = CO2,2H2 + O2 = 2H2O,2*2.016kg 22.4NM3 2* 22.4NM3,1kg 5.55NM3 11.1NM3,S + O2 = SO2,32kg 22.4NM3 22.4NM3,1kg 0.7NM3 0.7NM

9、3,2.4 鍋爐中燃料的燃燒計(jì)算,1kg收到基燃料中的可燃元素分別為碳 kg、 氫 kg、硫 kg，而1kg燃料中已含有氧 kg，相當(dāng)于 Nm3/kg。這樣lkg收到基燃料完全燃燒時所需的供應(yīng)的理論氧氣量為：,2.4 鍋爐中燃料的燃燒計(jì)算,1kg收到基完全燃耗所需理論空氣量為：,當(dāng)缺乏燃料的元素分析資料時，理論空氣量也可以根據(jù)燃料的發(fā)熱量進(jìn)行近似計(jì)算。其簡化計(jì)算公式見書P45(2-35)(2-36)(2-37)(2-38),2.4 鍋爐中燃料的燃燒計(jì)算,差值（VK-VK0) 過?？諝饬?2.4 鍋爐中燃料的燃燒計(jì)算,一般鍋爐運(yùn)行時，爐膛和煙道內(nèi)處于負(fù)壓狀態(tài)，通過爐墻不嚴(yán)密處會漏入一部分空氣。

10、漏風(fēng)系數(shù) =漏風(fēng)量/理論空氣量 爐膛送風(fēng)的過量空氣系數(shù)=爐膛出口處過量空氣系數(shù)-爐膛漏風(fēng)系數(shù) =“-,2.4 鍋爐中燃料的燃燒計(jì)算,額 定 負(fù) 荷 下 鍋 爐 各 段 煙 道 中 的 漏 風(fēng) 系 數(shù) a,2.4 鍋爐中燃料的燃燒計(jì)算,二、燃料燃燒產(chǎn)生的煙氣量 1、煙氣的成分與危害,不完全燃燒產(chǎn)生CO和炭黑煙灰,氮氧化物與水結(jié)合生產(chǎn)硝酸,碳?xì)浠衔锱c煙氣進(jìn)入大氣,煙氣的危害與成分,產(chǎn)生二氧化硫，生成亞硫酸,二氧化碳,2.4 鍋爐中燃料的燃燒計(jì)算,2、理論煙氣量,1kg接收基燃料在理論空氣量的條件下完全燃燒，其生成的煙氣量稱為理論煙氣量，用符號表示V0y 單位：Nm3/kg 其經(jīng)驗(yàn)公式：,2.4

11、鍋爐中燃料的燃燒計(jì)算,3、實(shí)際煙氣量,1kg接收基燃料在實(shí)際空氣量的條件下完全燃燒，其生成的煙氣量稱為實(shí)際煙氣量，用符號Vy表示。,1）過量空氣中氧氣的體積 2）過量空氣中氮?dú)獾捏w積 3）過量空氣中水蒸氣的體積,實(shí)際煙氣量=理論空氣量+過量空氣量,對于燃?xì)忮仩t的實(shí)際煙氣量,Vy實(shí)際煙氣體積 VK實(shí)際空氣消耗量 T燃燒前的初始溫度和排煙溫度的差,2.4 鍋爐中燃料的燃燒計(jì)算,如果手頭沒有煤的發(fā)熱量資料，無法用經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算煙氣量，也可用鍋爐的排煙溫度和蒸發(fā)量按下表估算燃料生成的煙氣量(m3h)。,2.4 鍋爐中燃料的燃燒計(jì)算,2.4 鍋爐中燃料的燃燒計(jì)算,三、露點(diǎn)溫度 露點(diǎn)的溫度與燃料的種類和空氣

12、的過量情況有關(guān)。它一般在40-65。 這種傷害主要發(fā)生在燃煙煤爐、燃油爐和燃木柴爐中。因?yàn)樵跓熋?、燃油和木柴燃燒時會產(chǎn)生水蒸氣和二氧化硫，天然氣基本不含硫，無煙煤只產(chǎn)生很少量的水。 防止結(jié)露的方法： 1、煙氣溫度不能低于露點(diǎn)。 2、在熱水鍋爐的回水入口處常會形成冷凝水，所以回水溫度不能太低 3、鍋爐受熱面必須采用抗酸腐蝕的材料。,2.4 鍋爐中燃料的燃燒計(jì)算,四、煙氣的測量與分析,1一煙氣入口； 2一三通旋塞； 3一梳形管； 4-吸收劑瓶(I、)； 5一量簡； 6一水準(zhǔn)瓶； 吸收荊瓶I：KOH或NaOH溶液，測定R02； 吸收劑瓶：焦性沒食子酸的堿溶液，測定02； 吸收劑瓶：CuCl溶液，測定

13、CO；經(jīng)過三個瓶子后剩余為N2,2.4 鍋爐中燃料的燃燒計(jì)算,2.4 鍋爐中燃料的燃燒計(jì)算,五、煙氣分析結(jié)果的應(yīng)用,根據(jù)煙氣分析所得的結(jié)果和燃料的元素分析成分，可以計(jì)算出鍋爐的煙氣量、煙氣中的CO含量和過量空氣系數(shù),1煙氣量的計(jì)算 燃料不完全燃燒時的實(shí)際煙氣量可按式(2-34)計(jì)算,2.4 鍋爐中燃料的燃燒計(jì)算,2煙氣中的CO的含量 由于在鍋爐的實(shí)際燃燒過程中，CO含量較少，使用奧氏煙氣分析儀測量不很精確，可按式(235)計(jì)算(若使用電子式測量儀，則可直接得出CO含量）,2.4 鍋爐中燃料的燃燒計(jì)算,2.5 煙氣焓的計(jì)算,焓表示流體的壓力與內(nèi)能的總和，流體的P和T增加，其焓也升高,煙氣的焓,2.5 煙氣焓的計(jì)算,1.理論煙氣量的焓的計(jì)