鍋爐的熱平衡方程基本概念

1、鍋爐與鍋爐房設(shè)備施工 教案模塊一：鍋爐房設(shè)備的基本知識(shí)單元五：鍋爐熱平衡方程及各項(xiàng)熱損失1.5.1鍋爐的熱平衡方程基本概念學(xué) 院 內(nèi)蒙古建筑職業(yè)技術(shù)學(xué)院 院 （部） 機(jī)電與暖通工程學(xué)院 教 師 王思文 鍋爐的熱平衡方程基本概念教學(xué)目的通過(guò)課程教學(xué)，挖掘?qū)W生潛在創(chuàng)造力，激發(fā)學(xué)生的工程設(shè)計(jì)能力。以工作任務(wù)形式組織學(xué)生進(jìn)行項(xiàng)目訓(xùn)練，培養(yǎng)學(xué)生團(tuán)隊(duì)意識(shí)，組織協(xié)調(diào)能力、創(chuàng)新思維能力，溝通交流能力，自我學(xué)習(xí)能力、分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力。通過(guò)學(xué)習(xí)，學(xué)生能夠掌握鍋爐與鍋爐房的基本知識(shí)，為今后繼續(xù)學(xué)習(xí)鍋爐打下結(jié)實(shí)的基礎(chǔ)。教學(xué)目標(biāo)能力（技能）目標(biāo)知識(shí)目標(biāo)素質(zhì)目標(biāo)1具有分析鍋爐熱量平衡的能力。1 掌握鍋爐熱平衡方程

2、式。2 熟悉輸入鍋爐總熱量的組成。3 熟悉鍋爐有效利用熱量的表示方法。1挖掘?qū)W生潛在創(chuàng)造力，激發(fā)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)積極性；2培養(yǎng)學(xué)生的與人交流、與人合作的能力，培養(yǎng)學(xué)生解決問(wèn)題、自我學(xué)習(xí)能力。任務(wù)與案例任務(wù)：根據(jù)教學(xué)內(nèi)容，掌握鍋爐熱平衡方程式。案例：1. 利用教材的內(nèi)容進(jìn)行理論學(xué)習(xí)。重點(diǎn)難點(diǎn)及解決方法重點(diǎn)：1.鍋爐熱平衡方程式。 難點(diǎn)：無(wú)參考資料鍋爐與鍋爐房設(shè)備 夏喜英主編 哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社鍋爐及鍋爐房設(shè)備杜漸主編 中國(guó)電力出版社工業(yè)鍋爐設(shè)備 丁崇功主編 機(jī)械工業(yè)出版社工具與媒體計(jì)算機(jī)、打印機(jī)、錄像、課件、圖紙、筆、橡皮、專業(yè)相關(guān)資料等。授 課 教 案一鍋爐熱平衡的方程式1. 鍋爐機(jī)組的熱平衡

3、的概念：是指輸入鍋爐的熱量與從鍋爐輸出的熱量（包括有效利用的熱量與損失的熱量）之間的平衡。2. 鍋爐熱平衡的方程式：Qr=Q1+Q2+Q3+Q4+Q5+Q6 式中 Qr輸入鍋爐的熱量（kJ/kg）；Q1鍋爐有效利用的熱量（kJ/kg）；Q2排煙熱損失消耗的熱量（kJ/kg）；Q3氣體未完全燃燒熱損失消耗的熱量（kJ/kg）；Q4固定未完全燃燒損失消耗的熱量（kJ/kg）；Q5散熱損失消耗的熱量（kJ/kg）；Q6灰渣物理熱損失消耗的熱量（kJ/kg）。在式的左右兩邊分別除以，則有效利用熱與各項(xiàng)熱損失消耗的熱量，用占輸入鍋爐總熱量的百分?jǐn)?shù)表示。即 式中 鍋爐有效利用的熱量占輸入鍋爐的熱量的百分?jǐn)?shù)

4、（%）；排煙熱損失（%）；氣體未完全燃燒熱損失（%）；固定未完全燃燒熱損失（%）；散熱損失（%）；灰渣物理熱損失（%）。二 鍋爐熱平衡示意圖：鍋爐機(jī)組熱平衡示意圖1鏈條爐排 2爐膛 3水冷壁 4下降管5鍋筒6凝渣管 7過(guò)熱器 8省煤器9空氣預(yù)熱器10煙囪 11預(yù)熱空氣的循環(huán)系統(tǒng)圖中編號(hào)11顯示熱空氣的循環(huán)熱流，此部分熱量來(lái)自于燃料燃燒放熱，在空氣預(yù)熱器中由煙氣將這部分熱量放給了空氣，隨空氣帶入爐膛，成為煙氣焓的組成部分，如此在鍋爐內(nèi)部循環(huán)不已，與從外部向鍋爐輸入的熱量和從鍋爐向外部輸出的熱量無(wú)關(guān)，因此，在熱平衡方程式中不予考慮。三 輸入鍋爐的總熱量Qr輸入鍋爐的熱量包括燃料自身?yè)碛械臒崃浚ê?/p>

5、料燃燒放出的熱量和燃料的物理熱）、用鍋爐外部熱源加熱空氣帶入爐內(nèi)的熱量、用蒸汽霧化重油帶入爐內(nèi)的熱量等。對(duì)煤和燃料油的輸入熱是以1kg燃料為基準(zhǔn)計(jì)算的；對(duì)于氣體燃料的輸入熱則以1m3燃料為基準(zhǔn)計(jì)算的。對(duì)于煤及燃料油 對(duì)于氣體燃料 式中 煤、燃料油的接收基低位發(fā)熱量（kJ/kg）； 干燃?xì)獾牡臀话l(fā)熱量（kJ/m3）； 燃料的物理熱（kJ/kg或kJ/m3）； 用鍋爐外部熱源加熱空氣時(shí)，帶入爐內(nèi)的熱量（kJ/kg或kJ/m3）；霧化重油所耗用的蒸汽帶入爐內(nèi)的熱量（kJ/kg）。1. 燃料的物理顯熱：一般固體燃料可不計(jì)燃料的物理顯熱，當(dāng)燃料由外界預(yù)熱，或固體燃料雖未經(jīng)預(yù)熱，而燃料的收到基水分時(shí)，則應(yīng)

6、計(jì)算燃料的物理顯熱：式中 燃料的溫度，如未經(jīng)預(yù)熱可取20； 燃料的收到基比熱容，kJ/(kg·)。（1）對(duì)于固體燃料式中 燃料的干燥基比熱容，kJ/(kg·)，數(shù)值可以參見(jiàn)下表：燃料種類固體燃料液體燃料無(wú)煙煤、貧煤煙煤褐煤油頁(yè)巖CdkJ/(kg·)0.921.091.130.881.738+0.0025tr（2）當(dāng)用蒸汽霧化燃油時(shí)或噴入鍋爐蒸汽時(shí)，按下式計(jì)算蒸汽帶入的熱量式中 霧化每千克燃油所用蒸汽量，kJ/kg； 霧化蒸汽的焓，kJ/kg； 排煙中蒸汽熱焓的近似值，kJ/kg。（3）利用外來(lái)熱源預(yù)熱空氣再送入鍋爐時(shí)，空氣帶入鍋爐的熱量可按下式計(jì)算式中 進(jìn)入鍋爐的空氣量與理論空氣量之比； 理論熱空氣的焓，kJ/kg； 理論冷空氣的焓，kJ/kg。對(duì)于工業(yè)鍋爐，一般不用外來(lái)熱源加熱空氣，當(dāng)煤的時(shí)，鍋爐的輸入熱量即為煤的低位發(fā)