煤的燃烧计算课件

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,2.2 煤的燃烧计算,Coal combustion calculation,2.2 煤的燃烧计算Coal combustion calc,1,2.2 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,2,煤燃烧计算的基础Calculation conditions,1,1kg煤(收到基),计算空气体积、烟气体积1kg coal(as received):air and gas,2空气和烟气组分均可作,理想气体，22.4Nm,3,/kmol,air and gas as ideal gas:22.4Nm,3,/kmol,3气体体积计算以每千克煤为计算,单位，Nm3/kg,air and gas calculation based on 1kg coal,4煤完全燃烧coal burning out completely,5.忽略烟气中飞灰所占体积（Fly ash volume omitted）,煤燃烧计算的基础Calculation condition,3,1.理论空气量（干）,theoretical air for combustion,1kg煤完全燃烧、且无剩余氧存在所需空气体积，V,O,，单位：Nm3/kg,(1)V,O,计算：耗氧量燃料的氧,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,4,碳燃烧消耗的氧气量,碳燃烧消耗的氧气量,5,氢燃烧消耗的氧气量,氢燃烧消耗的氧气量,6,硫燃烧消耗的氧气量,硫燃烧消耗的氧气量,7,燃料本身的氧量,燃料本身的氧量,8,1kg燃料完全燃烧所需的氧量,1,0,0,21,.,0,2,V,V,O,=,3,),(,0333,.,0,265,.,0,0889,.,0,Nm,O,S,H,C,ar,ar,ar,ar,-,+,+,=,1kg燃料完全燃烧所需的理论空气量,1kg燃料完全燃烧所需的氧量10021.02VVO=3)(0,9,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,10,锅炉工作状态：负压，炉外空气漏入炉内烟风系统。漏风系数：漏入空气量与理论空气量之比。,漏风系数,锅炉工作状态：负压，炉外空气漏入炉内烟风系统。漏风系数：漏,11,2、,烟气计算,理论烟气量V,o,y,（燃料、空气当量比为1）,过剩空气量（湿空气）,V,y,V,y,0,V,RO2,V,0,N2,V,0,H2O,(,-1,)V,0,标米湿空气/公斤,2、烟气计算理论烟气量Voy（燃料、空气当量比为1）VyVy,12,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,13,三原子气体烟气量,三原子气体烟气量,14,理论氮气量,理论氮气量,15,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,V,0,带入的水分，即相对于每kg燃煤带入的水蒸汽容积：0.0161dV,0,Nm,3,/kg,ar,ar,H,V,H,M,V,0161,.,0,111,.,0,0124,.,0,0,0,0,2,+,+,=,理论水蒸汽量（1）由煤中的水分ararHVHMV0161.0,16,理论烟气量:,过量空气中的水蒸汽容积,0,2,V,V,H,=,D,0,),1,(,0161,.,0,V,-,a,理论烟气量:过量空气中的水蒸汽容积02VVH=D0)1(01,17,实际烟气量,实际烟气量,18,烟气的质量,0,306,.,1,100,1,V,A,G,ar,y,a,+,-,=,1千克燃料燃烧后产生的烟气的质量,烟气的质量0306.11001VAGarya+-=1千克燃料,19,三原子气体的容积份额,在辐射换热计算中，三原子气体RO,2,，H,2,O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，H2,20,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。,a,fh,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,21,煤完全燃烧，,与烟气成分之间的关系：,3、空气过剩系数,煤完全燃烧，与烟气成分之间的关系：3、空气过剩系数,22,测定烟气中的O2，即可计算得到过量空气系数,3、空气过剩系数,测定烟气中的O2，即可计算得到过量空气系数3、空气过剩系数,23,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,24,2.3 烟气分析,烟气分析方法,吸收剂吸收,燃烧吸收,色谱分析,电化学,化学方法,导热性,导磁性,导电性,光学性,物理方法,2.3 烟气分析烟气分析方法吸收剂吸收化学方法导热性物理方法,25,烟气分析,奥斯气体分析仪：化学法吸收特定气体（离线）,色谱分析法：利用色谱柱分析烟气的组分,烟气分析奥斯气体分析仪：化学法吸收特定气体（离线）,26,红外法：特定气体选择性吸收特定波长的红外线，其吸收程度取决于被测气体的浓度。（在线检测，反应迅速）。,不适用分析对称结构无极性双原子分子及单原子分子气体,。,顺磁性氧表（氧气通过磁场发生偏离）,红外法：特定气体选择性吸收特定波长的红外线，其吸收程度取决于,27,电化学：电解液中被扩散吸收的气体在规定的氧化电位下进行电位电解，电解电流气体浓度,氧化锆氧分析仪：在高温下呈现的离子导电现象,电化学：电解液中被扩散吸收的气体在规定的氧化电位下进行电位电,28,2.4 烟气焓值计算,流动介质能量交换：焓值的增减,物质所含的热能：取决于物质状态、与途径无关,实际焓值计算：须知温度（常压）焓值关系,水蒸汽焓值：温度和压力焓值；,前人均已经制成表格、图线或程序。,2.4 烟气焓值计算流动介质能量交换：焓值的增减,29,空气、烟气的焓值,定义：1公斤收到基燃料对应的空气（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、烟气的焓值定义：1公斤收到基燃料对应的空气（或烟气），,30,理论空气的焓值,理论空气的焓：,1公斤收到基燃料的理论空气量从0,加热到,t,k,所需要的热量，。,(ct),k,：每标准立方米干空气连同其相应的水蒸汽在温度t时的焓，kJ/Nm3，,可以查表得到,；每公斤空气含有10克水。,k,ct,V,),(,0,k,h,0,=,k,h,0,理论空气的焓值理论空气的焓：1公斤收到基燃料的理论空气量从,31,实际空气的焓值,理论空气的焓：,1公斤收到基燃料的实际空气量从0,加热到,t,k,所需要的热量，。,k,h,k,ct,aV,),(,0,k,h,=,k,ah,0,=,实际空气的焓值理论空气的焓：1公斤收到基燃料的实际空气量从,32,烟气焓的计算,烟气的组成：气体+飞灰,V,y,V,y,0,V,RO2,V,0,N2,V,0,H2O,(,-1,)V,0,标米干空气的湿空气/公斤,烟气的焓：烟气各组成气体焓之和+飞灰的焓,烟气焓的计算烟气的组成：气体+飞灰VyVy0VRO2V0N2,33,烟气焓的计算,h,y,h,y,0,h,RO2,h,0,N2,h,0,H2O,(,-1,)h,0,h,fh,烟气焓的计算hyhy0hRO2h0N2h0H2O(-1)h,34,理论烟气焓的计算,1m,3,的成分在温度时,的焓值，查表。,理论烟气焓的计算1m3的成分在温度时的焓值，查表。,35,飞灰焓的计算,1m,3,的成分在温度时,的焓值，查表。,飞灰焓的计算1m3的成分在温度时的焓值，查表。,36,烟气的焓温表,燃烧产物的焓值的计算：列出焓值与温度对应的表格，,即：,烟气的焓温表燃烧产物的焓值的计算：列出焓值与温度对应的表格,37,烟气的焓温表,掌握煤的燃烧计算和烟气焓值计算方法,根据烟气成分会计算空气过剩系数。,烟气的焓温表掌握煤的燃烧计算和烟气焓值计算方法,38,