锅炉热损失简述

锅炉热损失简述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。热平衡是以1Kg固体或液体燃料，或0oC，0.1MPa的1m3气体燃料为基础进行计算的。通过热平衡可知锅炉的有效利用热量、各项热损失，从而计算锅炉效率和燃料消耗量。在不同的蒸汽锅炉热力计算方法中，对热损失的界定是不同的。前苏联1973年锅炉热力计算标准方法和我国采用的方法都是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。将上述方程式用方程右侧各项热量占输入热量的比值百分数来表示，则为Q1+Q2+Q3+Q4+Q5+Q6=100%锅炉输入热量Qr是由锅炉范围以外输入的热量，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+QzqQar,net—燃料收到基低位发热量，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。锅炉有效利用热Q1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。锅炉排烟热损失Q2是排烟物理显热过多造成的热损失，等于排烟焓与入炉空气焓之差，是热损失里最多的一部分。影响Q2的主要因素有：排烟温度和排烟容积。可燃气体不完全燃烧热损失Q3是由于CO、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，也称化学不完全燃烧损失。影响Q3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。固体不完全燃烧热损失Q4是燃料中未燃烧或燃尽碳造成的热损失，这些碳残留在灰渣中，也成为机械未完全燃烧损失或未燃碳损失。固体不完全燃烧热损失与燃料的种类和品质有关。锅炉散热损失Q5是由于锅炉本体及其范围内各种管道、附件的温度高于环境温度而散失的热量。Q5的主要影响因素有：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。其他热损失Q6主要是灰渣物理显热损失，另外，在大容量锅炉中，由于某些部件(如尾部受热面的支撑梁等)要用水或空气冷却，而水或空气吸收的热量又不能送回锅炉系统中应用时，也会造成冷却热损失。而在80年代我国三大锅炉厂从美国燃烧工程公司(CE)引进锅炉设计制造技术后，所生产的引进型300MW、600MW蒸汽锅炉采用的是CE公司的计算方法。该方法是根据美国机械工程师学会动力试验规程，具体分项为：1.未完全燃烧热损失。表示燃料中某些可燃物因未完全燃烧而造成的未释放出来的热量。有两种未燃烧物质的来源：由部分固体燃料混入灰渣中造成;由燃料中碳的不完全燃烧造成，表现为炉膛出口燃烧产物中存在一氧化碳。2.辐射和对流热损失。这是通过导热、辐射和对流方式散失到空气中去的各种热量损失。3.干燃烧产物热损失。表示干排烟中的含热量与这些烟气在室温下应具有的含热量之间的差值。4.由空气中水分引起的热损失。燃烧空气中的水分是按所给定的温度(800F，即26.70C和相对湿度(60%)来确定的。这些水分在锅炉内从给定温度加热到排烟温度，带走了热量和造成损失。5.由燃料中水分引起的热损失。表示排烟中水分的含热量与室温下水分的含热量之间的差值。6.燃料中氢生成的水分所引起的热损失。包括燃料中氢燃烧时所生成的水分比室温或基准空气温度高的显热和汽化潜热两项。7.其他热损失。指为达到合同规定的保证效率而要包括在热平衡中的那些不能分类和难以测量的热损失。又分为三部分：(1)一些难以测量或因测量起来费用很大，而不进行测量的项目，这些损失最好只确定一个适当的限值，如灰中显热损失往往取用一个近似的数值;(2)包括一些因仪表误差所造成的而又不能确定的热损失;(3)制造厂为达到保证效率而预留的余量。对照两种蒸汽锅炉热损失计算方法，大同小异：第一项相当于Q3+Q4;第二项相当于Q5;第三、四、五、六项相当于Q2;第七项中包含有Q6。CE计算方法的第七项给测量和设计都留下了回旋之地。日本三菱公司对锅炉热效率的计算和测量也用输入—输出热量法和热损失法两种。它是以煤的高位发热量为基准，故其热损失法中各损失的项目为：1.干排烟热损失。2.燃料中氢生成水分造成的热损失。3.燃料中水分造成的热损失。4.空气中水分造成的热损失。5.灰渣显热损失。6.未完全燃烧热损失。7.辐射和传导散热损失。8.管道热损失。高位发热量与低位发热量的差别在于：水蒸气(水分蒸发和氢燃烧生成)的汽化潜热是否放出。以煤的高位发热量为准计算时，热损失项中就多出上述2、3项。也就是说，以高位发热量为基准锅炉热效率要低些。我国规定采用燃料的低位发热量，因为在实际运行中烟气内的水蒸气并不冷凝，不放出汽化潜热。而在计算排烟损失时，烟气中的水蒸气焓也不包括其汽化潜热。此外，对于锅炉效率的保证值，由于测量上难以避免的误差，所以规定热输入—输出法容许-2.5%,热损失法容许-1.0%。以此作为保证条件。（详细资料来自北京中力创业机电设备有限公司网址：和）