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燃煤锅炉热平衡测定方案
一实验目的
通过测定燃煤锅炉热效率,初步掌握其方法,对锅炉运行工况有更深入的 了解。
二实验原理
锅炉热效率可用热平衡实验方法测定,测定方法有正平衡和反平衡实验两 种,实验必须在锅炉稳定工况下进行。
1正平衡法
正平衡按式(1-1)进行,锅炉热效率即有效利用热量占燃料带入锅炉热
量的白分数:
= 2x100% Qr(1-1)
= 2x100% Qr
(1-1)
有效利用热量?按下式计算:
Q严岸 kJ/kg (1-2)
式中 Q址 ——锅炉每小时有效吸热量,kj/h;
B ——每小时燃料消耗量,kg/ho
蒸汽锅炉每小时有效吸热量按下式计算:
Qsi =叫-心)X1 ()3 + Dps J - ^)X1O3 kj/h (1-3)
式中
D——锅炉蒸发量,t/h;
iq 蒸汽焙,kj/kg;
口——锅炉给水焙,kj/kg;
L——排污水恰,即锅炉圧力下的饱和水恰,kj/kg;
Dp, 锅炉排污水量,t/h;
由于供热锅炉都是定期排污,为简化测试T作,在热平衡测试期间,可不进 行排污。
当锅炉生产饱和蒸汽时,蒸汽干度一般都小丁7,湿蒸汽的焙可按下式计算: 需 kj/kg (1 -4)
式中 r——干饱和蒸汽的熔,kj/kg;
r 蒸汽的汽化潜热,kj/kg;
W——蒸汽湿度,%。供热锅炉生产的饱和蒸汽通常有1?5%的湿 度。
热水锅炉每小时吸收热量0刃按下式计算:
2,,/=G(z2-z1)x103 kj/h (1-5)
式中 G——热水锅炉每小时加热水量,t/h;
i} i2——热水锅炉进水和出水焙,kj/kgo
供热锅炉常采用正平衡法测定热效率,因为只耍测定燃料消耗量、燃料 应用基地位发热量、锅炉蒸发量、压力和温度即可算出热效率。
2反平衡法
正平衡法只能求得锅炉的热效率,不可能借以分析影响锅炉热效率的原 因,因此需耍测岀锅炉的各项热损失,用(1-6)式计算锅炉的热效率,称 反平衡法。
為T°°
為T°°-(6 一如一如一你一条)%
(1-6)
正平衡测试时间为4小时,反平衡测试时间为3小时。对热平衡测试, 在精度上有一定耍求,两次热效率实验的测试误差,对正平衡法不得大于4%, 反平衡法不得大于6%。锅炉热效率以两次平均值计算。同时用正平衡、反平
衡法时,两种方法所测得的热效率偏差不得大于5%。
2.
2.
对于运行中的锅炉,分别收集它每小时的灰渣、漏煤和飞灰重量G竝、
G加和G〃(kg/h),同时分析岀它们所含可燃物的质量白分数/?加、心和Rjh (%)
和可燃物的发热量Q“ 0”和0”(kj/kg),则灰渣、漏煤和飞灰损失Qf、Q1:
er
~^hz 100B
kj/kg
(1-7)
込
.0 R卩Q小
100B
kj/kg
(1-8)
er=Qhtl
kj/kg
(1-9)
通常灰渣、漏煤和飞灰中可燃物被认定为碳,其发热量为32657 kj/kg, 因此代I体不完全燃烧热损失可按下式计算:
Q广苗+朗+姑二牆?凤+G加心+G加心) kj/kg
务晋xlOOS+几+甘
(1-10)
(1-11)
在热平衡测试中,飞灰量难以直接测定,通常用灰平衡法求得。所谓灰
平衡法就是进入炉内的燃料的总灰量等于灰渣、漏煤和飞灰量之和。即:
空 二g 1°°一心 | C 1°°一心 | c
100 加 100 加 100 用 100
将上式两边分别乘以竺,则变为
BAy
宀(loo-碌)+G」oo-/?〃”)+ G〃(ioo-/?〃)
BAy BA BAy
(1-13)
将右边三项分别以ah:、 alm和%表示,则:
(1-14)
式中%、。加和切分别表示灰渣、漏煤和飞灰量占燃料总量的份额
GJ00-RQ
BAy
(100-心)
BAy
(1-15)
(1-16)
G 曲(100—心) % —BA
(1-17)
hz
加100-心
(1—18)
(1-19)
(1-20)G厂止
(1-20)
100-心
将公式(1-18入(1-19). (1-20)代入(1-10)和(1-11)中,则:
气件(絵+唸+船訂kJ/kg
气件(絵+唸+船訂kJ/kg⑴21)
hz
仏心
仏心 I⑷”凡 | UR曲
(1-22)_。丁 八 f Z + 5 + J” 川)%
(1-22)
Q. wo-心 wo-心 100-心
在热平衡实验中,测定G加和G加后用式(1-15)和(1-16)駆导仏和%
用(1T4)式可求而心、心和心由取样分析求得,最后用式(1-22)
2气体不完全燃烧热损失的测定及计算
实际上烟气中比和CH。很少,可认为气体不完全燃烧产物只是一氧化碳 co,并以co含量进行①计算。
ft = 235.9C +°3755-CO(l-^) kj/kg (1-23)
TOC \o 1-5 \h \z RO. + CO 100
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