研究论文锅炉的能量平衡分析徐国峰$!庄正宁$!徐国飞！陕西西安！$"&!辽宁高等师范专科学校"辽宁丹东！$$"!$西安交通大学"?"/#$%"$摘在锅炉能量平衡计算结果的基础上"定量地分析了锅炉的％!要&&01卩；依据能量平衡模型及能量平衡方程"!捉出了提高锅炉能量有效利用的儿种方法％分析认为"提高锅炉热力参数是提高热效率和火用效率的关系"锅炉火用效率和热效率的重要途径％关键词&锅炉#火用效率#热效率#热力学温度#能量平衡%!%中图分类号&2$!文献标识码&!!!%文章编号&"#.""#"$"31$Y!!!%$!#/!/"""&"##对锅炉利用水平的评价#往往只注意应用热！!冃前#力学第一定律进行热能平衡分析#但不能判断使用热能的合理性#因而以热能数量平衡分析结果为依据的节能措施#不一定能达到预期的节能效果％只有在热能数量平衡分析的同时#进行热能质量分析-火用分析#方是最优化的节能分析％本文对某台锅炉进行能量平衡分析#并提出了一些节能措施％!"4:!!5#5#5#"#$#/0燃料和丁质■的质量％式中49#:#・分别表示空气$44!能量平衡模型及能量平衡方程！为了对锅炉用能悄况作出较精细的分析#文中采用了口箱分析模型％!!热平衡模型及热平衡方程-!热平衡模型如图$所示％图中#表示单位质量：燃料输入炉内的热能,9表示单位质量空气的物理显##."热,-!($!表示工质■在炉进口处的单位质量3$焙#・表示工质在炉出口处的单位质量焰#4!3!%・3!为锅炉有效热能，热损失主要有排烟热损失##)3$"!固体不完全燃烧损失##化学不完全燃烧热损失###/散热损失##0以上损失均表示燃烧单位质量燃料时的损失％曲模型可写出热平衡方程+图$热平衡模型！!$火用平衡模型及火用平衡方程6!火用平衡模型如图！所示％图中7为腓诘娜?：料火用#为空气的物理火用#$为T质・・##在！K$!."779炉子进口处的火用#!为工质-##在炉子出口！K$!."7处的火用#4!!@・"外部火用损主要%-77为锅炉有效火用,$化学不完全燃烧火用损$固体不完全燃烧有排烟火用损$火用损和散热火用损，内部火用损有燃烧火用损7$和传热火用"损7!#"以上损失均表示燃烧单位质量燃料时的损失％由模型可以写出火用平衡方程+4::5499(%4!!)・"%2;5%2V!"777$5SP7!-7其中！内部火用损+2;K4!$Y""7!%S":7外部火用损+2VK4!Y#Y/YO"%P7:7777!!"#!"/49954::(%4!-)3$"##5・3!・作者简介$徐国峰V"男#西安交通大学热能工程系硕士研究生#研究方向为强化传热与清洁燃烧%$.#辽宁省丹东市人#&!万方数据热力发电！"#"#!""$!50研究论文损失之和占燃料火用的％68#&quot；・&构成了火用损失的主体#而在热平衡中没有体现％从锅炉的热效率与火用效率的实质及联系分析#火用效率较之热效率#更能全面地反映能量损失与利用程度％为阐明此问题#进一步做如下分析％出能量平衡模型及能量平衡方程可知+图$火用平衡模型！锅炉热效率+$能量平衡计算更点和计算结果分析！$!计算要点6!!$$绝热燃烧温度计算66!已知燃料的低位热值!T"温度！D"#$1和体积比热容！"根据燃料燃烧过程热平衡方程式+8#D3!%4-!-)3$":!(4#5499#::4:!!5#5#5#"##/0($)4#5499#::锅炉火用效率+<!(!"%4::5499774754997::用正平衡火用效率计算式除以正平衡热效率计負式得+7$"・!！##<!(4::5499?%47)4::549977:!3!%4-!-)3$"整理得+7;V%4-!!)7$"($)%2S5%2P7!"&.8!9)1"#5D!D)1""(T81"?c1C绝热燃烧温度为+!"0#5!)1"81"!".1C(15TDD9".8?c式中+?为燃烧单位体积燃料所产生的烟气！标准状•##态"L&nmp;,为烟气的平均体积定压比热容!#L8标准状c态">&#%#L=!$!传热火用损失计算66!烟气与工质之间进行热交换#工质温度由在炉内#7$<?!(#'7!)?!"$"73!)3$:??!式中##分别为燃料与空气的平均单位质量热值和7火用,?!"为工质!###在锅炉进出口的平均单位$!#."3$!质量恰,$!"为工质!###在锅炉进出口的平均$!#."7!?单位质量火用％1升至1#$!设工质所获得的有效热为##e排烟温度为lc#?则传热火用损失可以表示为+7!(#e";!)1T1)11!$$#(1"1!9C11"T9;C)lclc??4::5499##4:5494::5499774:549!"$$!"$!!"$#'"!"7($$计算结果分析6!根据上文的能量平衡模型$方程及计算公式#对某台工质为原油和水蒸气$燃料为瓦斯气体的锅炉进行能量平衡计算#其结杲见表$%表！能量平衡计算结果！！!项目排烟火用损失散热火用损失...