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重庆地暖工程关于提高供暖锅炉高效性的分析

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供暖锅炉燃烧过程火用损失的因素分析:假定供给燃料和空气的温度均为环境温度,且燃烧过程为绝热完全燃烧。则投入火用为燃烧化学火用,燃烧产物火用包括热火用、化学火用和机械火用。完全燃烧条件下,化学火用主要是扩散火用,初温为环境温度时,可不计。在环境压力下燃烧,机械火用为零。故燃烧产物火用主要是热火用,定压加热时为:Ew=T0(1-T0T)dH=Gc(T-T0)(1-T0T-T0lnT0)=Qd(1-T0T-T0lnT0)。


  燃烧过程火用损失E-Ew=T0S QdT0T-T0lnT0,式中Qd——燃料低位发热量,J/kg;G——1kg燃料产生的烟气量,m3/kg;c——定压比热,J/(kgK);T——燃烧温度,K;T0——环境温度,K。分析火用损失公式,发现:


  (1)在前述理论条件下,影响燃烧火用损失的首要因素是绝热燃烧温度T,T越高,则燃烧火用损失越小。而对于绝热燃烧温度T,有以下几个主要影响因素:


  a燃料的低位发热量Qd,Qd越大,燃烧温度T越高。


  b供给空气的初温。提高空气的初温,可提高绝热燃烧温度T(空气预热后,燃烧温度T升高),使燃烧火用损失减少。


  c过量空气系数。供给的燃料空气量与理论空气量相等即过量空气系数=1时,完全燃烧后的燃烧产物将达到其理论最高绝热燃烧温度。实际燃烧时,过量空气系数均大于1,越大,太多的冷空气侵入,对应的绝热燃烧温度越低,火用损失越大;越小,火用损失越小。


  (2)实际燃烧时,炉体的保温材料不能保证真正的绝热燃烧,火焰向周围传热,炉体的蓄热性能差,使烟气温度比绝热燃烧温度要低10%-30%。同时由于不可逆传热温差的存在,导致一部分散热火用损失。


  (3)炉膛漏风使冷风侵入与烟气掺混,会降低燃烧温度。


  (4)由于空气量不足或燃料与空气的混合不充分,不能达到理想的完全燃烧工况,导致一部分燃料化学火用被损失掉,或随烟气排出炉外,或随炉渣浪费掉。经过以上分析,可以总结出减少燃烧过程火用损失的主要途径是高炉温、低空气量和好的蓄热性。          
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