能力强。同时,理论燃烧温度的高低,还在一定程度上影响锅炉辐射传热量与对流传热量的比例,理论燃烧温度低,辐射传热能力下降,对流传热比例必然增大,由于对流受热面传热效果比辐射受热面差,这样就会使锅炉总的受热面积增大,对降低锅炉造价是不利的。
13.什么是低氧燃烧?低氧燃烧有何优点?采用低氧燃烧应具备什么条件?
使用较低的过量空气系数,使燃烧后烟气中剩余氧很少的燃烧技术称低氧燃烧。
低氧燃烧的优点主要有以下几方面:
(1)送风量和烟气量减小使排烟热损失下降,锅炉效率提高,并使吸、送风机耗电量减小; (2)烟气中剩余氧浓度降低,金属高温氧化的可能性降低,并能降低五氧化二钒的生成量,能有效地减轻受热面的高温腐蚀和防止出现高温粘结灰;
(3)能使三氧化硫生成量下降,烟气露点温降低,有利于防止受热面的低温腐蚀; (4)减少氮氧化合物生成量,有利于环境保护。
采用低氧燃烧技术,必须在保证燃料能完全燃烧的前提下进行,这并不是轻而易举就能实现的,需要满足一定的前提条件,主要有: (1)燃烧器要有较大的调节范围;
(2)注意减小锅炉漏风,特别是减小炉膛漏风,这只有在采用微正压燃烧的燃油炉、燃气炉才有可能实现;
(3)要求有相应的测量和自动控制设备,特别是能可靠地测量和控制燃料量与空气量; (4)科学合理的配风,以便能在;较小的富裕氧的情况下达到最稳定和最经济的燃烧效果。
14.什么是锅炉机组热平衡与热平衡方程?
锅炉热平衡是指在稳定运行状态下,锅炉输入热量与输出热量及各项热损失之间的热量平衡。
一般的热平衡方程式为: Qr=Q1+Q2+Q3+Q4+Q5+Q6,kJ/kg 式中:Qr——锅炉输入热量; Q1——锅炉有效利用的热量; Q2——排烟热损失;
Q3——可燃气体不完全燃烧热损失; Q4——固体不完全燃烧热损失; Q5——锅炉散热损失; Q6——其他热损失。
15.什么是输入热量?输入热量来自哪几方面?
锅炉输入热量Qr是从锅炉范围以外输入锅炉的热量,不包括锅炉范围内循环的热量,通常有如下几项:
Qr=Qar,net+ir+Qwr+Qzq
式中,Qar,net——燃料的收到基低位发热量,kJ/kg; ir——燃料物理显热,kJ/kg;
Qwr——外来热源加热空气时带入的热量,kJ/kg; Qzq——雾化燃油所用蒸汽带入的热量,kJ/kg。
16.什么是锅炉有效利用热量?如何计算?
锅炉有效利用热是指水和蒸汽流经各受热面时吸收的热量,而空气在空气预热器吸热后又回到炉膛,这部分热量属锅炉内部热量循环,不应计入。锅炉有效利用热Q1为:
Q1?1[Dgr(i''gr?igs)??Dzr(i''zr?izr)?Dzy(izy?igs)?Dpw(i'?igs)] B式中,B——燃料消耗量,kJ/kg;
Dgr、Dzr、Dzy、Dpw——过热蒸汽量、自用蒸汽量、排污量和再热蒸汽量,kJ/kg; i''gr、izy、i'、igs——过热蒸汽焓、自用蒸汽焓、饱和水焓和给水焓,kJ/kg; i''zr、i'zr——再热器出口和进口蒸汽焓,kJ/kg。
17.什么是机械未完全燃烧热损失?如何计算?
机械未完全燃烧热损失是指燃料中未燃烧或未燃尽碳造成的热损失,这些碳残留在灰渣中。
机械未完全燃烧热损失q4的计算公式为: 对于火床炉
q4?(?(alz)??(afh)?(Cyh)?(Clz)?(Clm)??(alm)??(ayh)100??(Clz)100??(Clm)100??(Cyh)
?(Cfh)32700?(Aar)),0??(Cfh)Qr?(alz)??(alm)??(ayh)??(afh)?1
对于流化床锅炉
q4?(?(ayl)?(Cyl)?(Cyh)?(Clh)??(alh)??(ayh)100??(Cyl)100??(Clh)100??(Cyh)?(Cfh)32700?(Aar)??(afh)),0??(Cfh)Qr
?(ayl)??(alh)??(ayh)??(afh)?1
对于煤粉炉
?(Cyh)?(Cfh)?(Clh)32700?(Aar)q4?(?(alh)??(ayh)??(afh)),0??(Clh)100??(Cyh)100??(Cfh)Qr
?(alh)??(ayh)??(afh)?1
以上各式中的ω(alz)、ω(alm)、ω(ayh)、ω(afh)、ω(ayl)、ω(alh)分别为炉渣、漏煤、烟道灰、飞灰、溢流灰、冷灰和冷炉斗灰渣中的灰量占入炉燃料总灰分的质量分数,ω(Clz)、ω(Clm)、ω(Cyh)、ω(Cfh)、ω(Cyl)、ω(Clh)分别为炉渣、漏煤、烟道灰、飞灰、溢流灰、冷灰和冷炉斗灰渣中可燃物的质量分数,32700为每kg纯碳的发热量(kJ)。
18.影响机械未完全燃烧热损失的因素有哪些?
影响机械未完全燃烧热损失的主要因素有:燃料的性质、燃烧方式、炉膛型式和结构、燃烧器设计和布置、炉膛温度、锅炉负荷、运行水平、燃料在炉内的停留时间和与空气的混合情况等。
19.什么是排烟热损失?如何计算?排烟热损失与哪些因素有关?锅炉排烟温度的进一步降低受那些条件限制?
排烟热损失是由于锅炉排烟带走的热量所造成的损失,等于排烟焓与入炉空气焓之差。计算公式如下:
q2?式中,Ipy——排烟焓,kJ/kg;
0(Ipy?apyILK)(100?q4)Qr
Ilk——进入锅炉的冷空气焓,按冷空气温度为30摄氏度计算,kJ/kg; apy——排烟处的过量空气系数。
影响排烟热损失的主要因素为排烟温度和烟气容积。 排烟温度的进一步降低主要有以下条件的限制:
(1)排烟温度低,会引起尾部受热面的低温腐蚀,因此,在燃用硫分和水分较高的煤时以及燃烧重油时,不宜采用过低的排烟温度;
(2)排烟温度低,锅炉尾部受热面传热温差减小,传递同样的热量,需要较多的受热面积,锅炉金属耗量增大,锅炉通风阻力及风机电耗也随之增加,锅炉外形尺寸也要增大,布置上也会带来一定的困难。
合理的排烟温度,是根据排烟热损失和受热面金属消耗费用,通过技术经济比较而确定的。
20.什么是化学未完全燃烧热损失?如何计算?哪些因素影响化学未完全燃烧热损失的大小?
由于CO2、H2、CH4等可燃气体未燃烧放热就随烟气离开锅炉而造成的热损失,成为化学不完全燃烧热损失。锅炉运行中可用下式计算:
0
q3??(Car)?0.375?(Sar)236?(CO)?201.5?(H2)?668?(CH4)100?q4???100,%Qr?(RO2)??(CO)??(CH4)100式中,?(CO)、?(H2)、?(CH4)——干烟气中一氧化碳、氢气、甲烷的体积分数; ?(RO2)——干烟气中三原子气体的体积分数。
影响化学不完全燃烧热损失的主要因素有:燃料的挥发分、炉膛过量空气系数、燃烧器结构和布置、炉膛温度和炉内空气动力工况等。
21.什么是锅炉散热损失?其大小与哪些因素有关?
锅炉散热损失是由于锅炉本体及锅炉范围内各种管道、附件的温度高于环境温度而散失的热量。影响散热损失的主要因所有:锅炉外表面积的大小、外表面温度、炉墙结构、保温
隔热性能及环境温度等。
22.什么是灰渣物理热损失?其大小与哪些因素有关?
锅炉排出的灰渣,还具有较高的温度,它所携带的物理显热,称灰渣物理热损失q6。影响灰渣物理热损失大小的主要因素是排渣量的大小及温度的高低。
灰渣物理热损失的影响因素主要是灰渣温度。
23.什么是最佳过量空气系数?
过量空气系数大小,对机械未完全燃烧热损失、化学未完全燃烧热泪盈眶损失、排烟热损失均有影响。只要增大过量空气系数,排烟热损失肯定增加;适当增大过量空气系数,可使q3、q4下降,而过量空气系数过大时将引起炉温下降,又导致q3、q4增大。因此,必然有一个最合理的过量空气系数存在。最合理的过量空气系数,应使q2、q3、q4为最小,这个过量空气系数,称最佳过量空气系数。
24.什么是锅炉热效率?什么是正平衡热效率与反平衡热效率?如何计算?
锅炉有效利用热量与单位时间内所消耗燃料的输入热量的百分比,称为锅炉热效率。 正平衡热效率由锅炉热效率的定义直接获得,即为锅炉的有效利用热与锅炉送入热量之比:
??Q1?100,% Qr反平衡热效率即求出各项热损失后,由下式求得:
??100?(q2?q3?q4?q5?q6),%
25.什么是燃煤量与计算燃煤量?他们有何区别?
单位时间内锅炉消耗的燃料量称为燃煤量B,单位为kg/s、kg/h或t/h。
由于有机械未完全燃烧热损失q4存在,1kg入炉燃料实际上只有kg参加燃烧后应。通常把扣除机械未完全燃烧热损失后的燃煤量称为计算燃煤量。
燃煤量B是必须供应的煤量,计算中燃煤量是在炉内实际烧掉的煤量。在职作燃料量预算、计算输煤系统出力、计算发电煤耗时,用燃煤B。在计算燃烧所需空气量、生成烟气量及炉内传热计算时,用计算燃煤量。