煤的燃烧计算课件.ppt
2.2 煤的燃烧计算,Coal combustion calculation,2.2 煤的燃烧计算Coal combustion calc,2.2 煤的燃烧计算,锅炉设计的基础（炉膛、各受热面、效率计算）锅炉性能考核的基础（效率计算）锅炉优化运行空气量计算 (air volume calculation)烟气量的计算 (gas volume calculation)过量空气系数计算 (excess air ratio calculation)烟气焓的计算 (gas enthalpy calculation),2.2 煤的燃烧计算锅炉设计的基础（炉膛、各受热面、效率计算,煤燃烧计算的基础Calculation conditions,11kg煤(收到基)计算空气体积、烟气体积1kg coal (as received): air and gas2空气和烟气组分均可作理想气体，22.4Nm3/kmolair and gas as ideal gas: 22.4Nm3/kmol3气体体积计算以每千克煤为计算单位，Nm3/kgair and gas calculation based on 1kg coal4煤完全燃烧coal burning out completely,煤燃烧计算的基础Calculation condition,1.理论空气量（干）theoretical air for combustion,(1)干空气量计算：耗氧量燃料本身的氧碳燃烧消耗的氧气量 (carbon combustion)氢燃烧消耗的氧气量 (hydrogen combustion)硫燃烧消耗的氧气量 (sulfur combustion)燃料本身的氧量 (coal oxygen),1.理论空气量（干）theoretical air for,碳燃烧消耗的氧气量,碳燃烧消耗的氧气量,氢燃烧消耗的氧气量,氢燃烧消耗的氧气量,硫燃烧消耗的氧气量,硫燃烧消耗的氧气量,燃料本身的氧量,燃料本身的氧量,1kg燃料完全燃烧所需的氧量,1,1kg燃料完全燃烧所需的氧量10021.02VVO=3)(0,实际空气量,炉膛内的混合不可能绝对均匀，为保证完全燃烧，需多送一部分空气，定义过量空气系数。,实际空气量炉膛内的混合不可能绝对均匀，为保证完全燃烧，需多送,漏风系数负压工作下的锅炉，存在炉外的空气漏入炉内的漏风,漏风系数负压工作下的锅炉，存在炉外的空气漏入炉内的漏风,2、烟气计算,当1kg煤完全燃烧时，烟气的组成成分为（*W）,2、烟气计算当1kg煤完全燃烧时，烟气的组成成分为（*W）V,烟气量的表示方法,烟气量的表示方法,理论烟气量,计算理论烟气量中的各项气体的容积1、三原子气体烟气量2、理论氮气量3、理论水蒸汽量,理论烟气量计算理论烟气量中的各项气体的容积,三原子气体烟气量,三原子气体烟气量,理论氮气量,理论氮气量,理论水蒸汽量,（1）由煤中的水分（2）煤中氢元素转换的水分（3）由理论空气量V0带入的水分，即相对于每kg燃煤带入的水蒸汽容积 0.0161dV0 Nm3/kg,理论水蒸汽量（1）由煤中的水分,不考虑过量空气中水蒸汽的容积,理论烟气量,不考虑过量空气中水蒸汽的容积,过量空气中的水蒸汽容积,过量空气中的水蒸汽容积,实际烟气量,实际烟气量,三原子气体的容积份额,在辐射换热计算中，三原子气体RO2，H2O均参与辐射换热。三原子气体的容积份额,三原子气体的容积份额在辐射换热计算中，三原子气体RO2，H2,烟气中的飞灰浓度,对辐射换热有较大的作用，即每kg烟气中飞灰的质量。afh烟气携带出炉膛的飞灰占总灰量的份额（PC（0.850.95）、CFB（0.40.6）。,烟气中的飞灰浓度对辐射换热有较大的作用，即每kg烟气中飞灰的,3、过量空气系数计算,烟气分析的目的过量空气系数的推导烟气分析的手段,3、过量空气系数计算烟气分析的目的,烟气分析的目的,对于一台正在运行中的锅炉，如何知道实际送入锅炉的空气量？如何知道空气量是否合适？锅炉燃烧调整？答案：通过实时、在线监测锅炉过量空气系数。炉膛出口及烟道各处的过量空气系数？烟气分析测出某处的烟气成分，再由过量空气系数的计算式算出。,烟气分析的目的对于一台正在运行中的锅炉，如何知道实际送入锅炉,过量空气系数的推导,由锅炉过量空气系数的定义出发推导完全燃烧的情况下，与烟气成分之间的关系：,过量空气系数的推导由锅炉过量空气系数的定义出发推导,锅炉空气系数的不同表达式,（a）完全燃烧；（b）Nar可被忽略再略去,锅炉空气系数的不同表达式（a）完全燃烧；（b）Nar可被忽略,测定烟气中的O2，即可计算得到过量空气系数,广泛采用,测定烟气中的O2，即可计算得到过量空气系数广泛采用,测定烟气中的RO2，也可计算得到过量空气系数,用的较少,测定烟气中的RO2，也可计算得到过量空气系数用的较少,烟气成分随过量空气系数的变化,烟气成分随过量空气系数的变化21CO2%，O2%O2CO2,三、烟气分析,烟气分析手段：,三、烟气分析烟气分析手段：吸收剂吸收燃烧吸收化学方法导热性导,烟气成分分析仪,烟气成分分析仪,煤质元素分析仪,煤质元素分析仪,各种分析设备均已经商业化。电厂均要求上烟气在线监测系统，EMS。在燃烧正常的情况下，煤粉炉炉膛出口烟气中的主要成分含量范围：RO2=1416%；O2=25%,各种分析设备均已经商业化。电厂均要求上烟气在线监测系统，EM,5、烟气焓值计算,5、烟气焓值计算,焓值的概念与计算,描述流动介质进行能量交换的关系时，焓是最有用和有效的；单位质量的物质所含的全部热能，仅与状态有关，而与途径无关；实际计算中需要知道燃烧产物（常压）的温度与焓值间的关系；水蒸汽则需要根据温度和压力来求得焓值；前人均已经制成表格、图线或程序。,焓值的概念与计算描述流动介质进行能量交换的关系时，焓是最有用,空气、烟气焓值的定义,相应于1公斤收到基燃料的空气（或烟气），由温度0加热到所需要的热量，称为空气的焓或烟气的焓。单位：kJ/kg，kcal/kg,空气、烟气焓值的定义相应于1公斤收到基燃料的空气（或烟气），,空气焓的计算,每标准立方米干空气连同其相应的水蒸汽在温度时的焓，kJ/Nm3，可以查表得到。每公斤空气含有10克水。,空气焓的计算kkkcVII)(00Jbb=,烟气焓的计算,烟气的组成,烟气焓的计算烟气的组成VyVy0VRO2V0N2V0H2O(,烟气焓的组成,热力学：混合气体的焓等于各组成气体焓的和，外加灰分的焓。,烟气焓的组成热力学：混合气体的焓等于各组成气体焓的和，外加灰,理论烟气焓,1m3的成分在温度时的焓值，查表。,理论烟气焓,飞灰热焓值Ifh,飞灰热焓值Ifh,烟焓表,通过燃烧产物的焓值的计算，列出焓值与温度对应的表格（编程计算），是锅炉热力计算的基础：即，,烟焓表通过燃烧产物的焓值的计算，列出焓值与温度对应的表格（编,复习内容,掌握煤的燃烧计算和烟气焓值计算方法（查找所需表格）；根据烟气成分会计算空气过剩系数。,复习内容,
