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锅炉的热损失主要有以下几项。
(一)排烟热损失Q2(q2)
工业锅炉一般排烟温度较高,在200~300℃,这么高的排烟温度,就意味着燃料中较多的一部分热量被烟气带走散失在大气中,造成锅炉的排烟热损失Q2。排烟温度愈高,排烟热损失就愈大。一般排烟温度每降低15~20℃,则排烟热损失q2可减少1% 左右。为了降低排烟热损失,常常采用增加尾部受热面的办法,如增加省煤器和空气预热器等,但不能过多地降低排烟温度,否则会引起锅炉金属耗量增加较多和尾部受热面发生低温腐蚀的可能性增大。另外,在锅炉运行时,可以通过经常清灰,控制过剩空气系数(α)以及减少烟道各处漏风等来降低排烟热损失。
(二)气体不完全燃烧热损失Q3(q3)
在烟气中含有一部分可燃气体没有在炉内达到完全燃烧而随烟气排放出去,这部分热损失称为气体不完全燃烧热损失Q3。Q3 与过剩空气系数(α)关系甚大。α过小,易生成CO等可燃气体;α 过大,炉膛温度降低,若低于800℃ ,则CO不易着火燃烧。另外, 炉膛尺寸过小、高度不够等均将使可燃气体来不及燃烧就进入低温烟道而造成气体不完全燃烧热损失。
在锅炉上加二次风可以加强空气与可燃气体的混合,促进完全燃烧。
工业锅炉的q3,对层燃炉来说,q3=0.5%~2%;对燃油炉说,q3=0.1%~0.2%。
(三) 固体不完全燃烧热损失Q4(q4)
在固体燃料的燃烧过程中,常有一部分燃料没有燃烧而随着灰渣或飞灰离开锅炉,这部分热损失,就称为固体不完全燃烧热损失Q4。对固体燃料的锅炉来说,Q4和Q2是总热损失中主要的热损失。灰分愈多,夹在灰渣中的可燃物也愈多,q4也就愈大。对煤粉炉来说,q4为1%~5%;对层燃炉来说,q4为8%~15%;对燃油及燃气锅炉来说,因灰分较少,q4可视为零。
(四)散热损失Q5(q5)
锅炉运行中,炉墙与锅炉本体的外壁温度总是高于周围空气的温度,会造成热量散失而形成散热损失Q5。散热损失与锅炉外表面积、绝热程度、外界空气温度及空气流动速度的大小有关。一 般要求炉墙表面的温度不应超过50℃。 2100433B
锅炉总有效利用热占送入锅炉总热量的百分比,以ηt(%) 表征。确定锅炉热效率需对锅炉进行热平衡计算。设计锅炉时,通过热平衡计算确定锅炉的传热面积、热效率和燃料消耗量;考核锅炉运行情况时,通过测定锅炉运行中的各项参数及各种物料的质与量,再经热平衡计算得出锅炉运行热效率。并据此分析造成热损失的原因,检查锅炉设计、制造质量和运行水平,作为进步改进和提高的依据。锅炉热效率计算方法有正平衡法和反平衡法两种。
锅炉热效率的测定和计算具有较强的规范性,有关测定项目及方法可参阅《工业锅炉热工试验标准》JB2892、《热设备能量平衡通则》GB2587和 《设备热效率计算通则》GB2588。
锅炉热平衡一般都取1kg应用基燃料的低位发热量QDW作为计算基准,并以Q1 表示锅炉所有效利用的热量、Q2表 示排烟热损失、Q3表示化学不完全燃烧热损失、Q4表示机械不完全燃 烧热损失(包括灰渣热损失Q4、漏 煤热损失Q4和飞灰热损失Q4)、 Q5表示锅炉本体的散热损失、Q6表 示灰渣所带走的物理热损失。根据 能量守恒原理,可列出以下热平衡 方程式:
QDW=Q1 Q2 Q3 Q4 Q5 Q6 (kJ/kg)。
如用输入热量的百分比表示,则为: q1 q2 q3 q4 q5 q6=100%。 式中,q1为锅炉效率,q2、q3、q4、 q5、q6分别为排烟、化学燃烧不完全、机械燃烧不完全、散热、灰渣物理热等各项热损失的百分比。各项q值的确定,有赖于锅炉的反平衡法热平衡试验。
吸收和放出的热量相等,这就叫作热平衡。在与外界影响隔绝的条件下,如果物体A、B分别与处于确定状态下的物体C达到热平衡,则物体A和B也是相互热平衡的。引入了热力学第零定律之后,“温度相同”的标准就不再局...
单个系统内的热平衡。倘若组成单个系统的各部分之间没有热量的传递,且与外界也没有热量的传递,则系统处于热平衡。这时系统内各部分温度相等且等于外界温度。在热平衡时,物体各部分以及物体同外界之间都没有热量交...
建筑物应尽量避开当地冬季主寻风向,主要房间应有较充足的日照光线,又要考虑夏季隔热和避开阳光直射的措施。
烧结余热锅炉热平衡分析
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CFB锅炉散热损失测算及估算对锅炉效率的影响研究
为衡量现行《电站锅炉性能试验规程》(GB 10184-1988)中散热损失的估计方法对电厂锅炉效率的影响,对一台440 t/h循环流化床(CFB)锅炉进行了散热损失现场测试及不确定度分析.测试时,将锅炉系统外表面分成134块区域,共设置1 333个测点,在每个测点处,表面温度、环境温度、环境风速各读取3个数.经计算可得,该锅炉系统的散热损失为0.731%,不确定度为0.08%,测试结果具有很高的准确度.但按现行国标和行业标准的估计方法确定的散热损失为0.432%,导致锅炉效率存在0.382%的单侧不确定度.
Q放=Q吸。
先找出系统吸收热量有哪些途径,再定量分析;然后找出系统放出热量有哪些途径,定量分析;最后利用系统热平衡Q放=Q吸的公式求解系统通过某一途径吸收或放出的热量。
热平衡计算通常在传热传质、制冷供暖、锅炉计算等需要热工分析的领域都有广泛使用。
如果两个热力学系统中的每一个都与第三个热力学系统处于热平衡(温度相同),则它们彼此也必定处于热平衡。
热平衡定律是热力学中的一个基本实验定律,其重要意义在于它是科学定义温度概念的基础,是用温度计测量温度的依据。在热力学中,温度、内能、熵是三个基本的状态函数,内能是由热力学第一定律确定的;熵是由热力学第二定律确定的;而温度是由热平衡定律确定的。所以热平衡定律如第一、第二定律一样也是热力学中的基本实验定律,其重要性不亚于热力学第一、第二定律,但由于人们是在充分认识了热力学第一、第二定律之后才看出此定律的重要性,故英国著名物理学家R.H.否勒称它为热力学第零定律。
热平衡状态是一个理想化的概念,是在一定条件下对实际情况的抽象和近似。对热平衡状态的研究具有重要的理论和实践意义,已经成为热力学的基本内容。
两物体热平衡,或两个热力学系统热平衡,简单来说意义为:
1、热平衡 ≡ 温度相等。
2、热平衡只是宏观的平衡概念,△Q = 0;但是,微观上仍然有热交流。
3、热平衡是状态量,不涉及过程的建立,也不排除微观过程的正在进行。2100433B