供热设备与节能技术PPT文件格式下载.ppt

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热力学第一、二定律分别揭示了热力学第一、二定律分别揭示了能量在数量上的守恒性和在质量能量在数量上的守恒性和在质量上的贬值性（不可逆）是其最重上的贬值性（不可逆）是其最重要两个特性要两个特性。

1.2传热学基本公式传热学基本公式传热三种形式：

辐射、对流和传导传热学基本公式：

Q=KHt=KH（tg-td）传热系数（以炉膛水冷壁管传热为例）1.2节能的基本分析方法节能的基本分析方法热平衡法热平衡法热平衡法热平衡法是建立在热力学第一定律基础上的能量分析方法，主要考察系统热量的平衡关系，揭示能在数量上的转换和利用情况，从而确定系统的能利用率或能效率（热效率）。

1.4供热设备热平衡供热设备热平衡以锅炉热平衡为例以锅炉热平衡为例1.4.1固体燃料的热平衡方程式：

固体燃料的热平衡方程式：

Qydw=Q1+Q2+Q3+Q4+Q5+Q6（kJ/kg）（1-1）热平衡方程的百分比表示式：

热平衡方程的百分比表示式：

100%=q1+q2+q3+q4+q5+q6（%）（1-2）对于固体燃料，对于固体燃料，q2和和q4高；

高；

对于液体燃料，对于液体燃料，q2高，高，q很小，很小，q60；

对于气体燃料，对于气体燃料，q2高，高，q40，q60;

1.4.2.锅炉热效率锅炉热效率

（1）正平衡热效率：

正平衡热效率：

=q1=Q1/Qydw100%（1-3）

（2）反平衡热效率：

反平衡热效率：

从式（从式（1-2）可得）可得=Q1/Qydw100%=1-（q2+q3+q4+q5+q6）（1-4）2.供热设备及其节能技术供热设备及其节能技术2.1工业锅炉提高热效率的有效途径工业锅炉提高热效率的有效途径2.2热电联产和集中供热热电联产和集中供热2.3分布式能源利用系统分布式能源利用系统2.1工业锅炉提高热效率的有效途径工业锅炉提高热效率的有效途径2.1.1燃煤链条锅炉燃煤链条锅炉存在问题：

存在问题：

因因q2和和q4高，热效率低，一般；

高，热效率低，一般；

污染严重。

措施措施:

（燃烧无烟煤链条锅炉燃烧无烟煤链条锅炉）合理布置前后拱、及时着火、提高燃烬；

合理布置前后拱、及时着火、提高燃烬；

合理配风、控制过量空气系数、二次风；

一二次风预热；

采用节能炉排片。

（已制定行业标准）采用节能炉排片。

（已制定行业标准）措施措施:

（以燃烧无烟煤链条锅炉为例以燃烧无烟煤链条锅炉为例）1）合理布置前后拱（中拱）为了及时着火、合理布置前后拱（中拱）为了及时着火、提高燃烬率；

降低提高燃烬率；

降低q4。

2）一次风预热，并采用二次风加强混合，一次风预热，并采用二次风加强混合，降低降低q4和和q3；

3）合理配风、控制过量空气系数；

为了降合理配风、控制过量空气系数；

为了降低排烟热损失低排烟热损失q2。

4）采用省煤器和空气预热器，降低排烟温采用省煤器和空气预热器，降低排烟温度，为了降低度，为了降低q2。

5）用节能炉排片。

（已制定行业标准）用节能炉排片。

（已制定行业标准）.1.2循环流化床（循环流化床（CFB）锅炉）锅炉概述概述35t/h、75t/h、220t/h（20t/h流化床锅炉流化床锅炉）130t/h、600t/h；

主要用于供热和发电。

；

CFB锅炉优势锅炉优势低温燃烧，低温燃烧，NOx低；

可廉价脱硫；

可燃烧无低；

可燃烧无烟煤。

烟煤。

CFB锅炉热效率比煤粉炉低锅炉热效率比煤粉炉低,大约大约80-88%；

部件磨损比较严重。

CFB锅炉热效率偏低的主锅炉热效率偏低的主要原因是飞灰含碳量高，大约要原因是飞灰含碳量高，大约达达15-25%；

而且飞灰量大（超；

而且飞灰量大（超过过50%）。

）。

降低飞灰可燃物措施：

1）设计时选择合适的流化气速，炉膛高度，保设计时选择合适的流化气速，炉膛高度，保证煤颗粒在炉内获得充足的停留时间；

证煤颗粒在炉内获得充足的停留时间；

2）保持床层和炉膛保持床层和炉膛950以上以上的高温，以提高的高温，以提高飞飞灰燃尽率灰燃尽率;

3）要正确设计燃料破碎系统要正确设计燃料破碎系统,防止重复破碎，防止重复破碎，减减少飞灰份额少飞灰份额;

4）选择个高效的分离器选择个高效的分离器。

5）优化返料器配风调节，防止料腿串风。

优化返料器配风调节，防止料腿串风。

2.1.3油、气锅炉油、气锅炉传统的油、气炉为三回程湿背炉。

传统的油、气炉为三回程湿背炉。

对于油炉：

由于先进的燃烧器和成熟的本对于油炉：

由于先进的燃烧器和成熟的本体设计，柴油燃尽率可控制到理想程度体设计，柴油燃尽率可控制到理想程度（99%以上以上），故油炉提高燃烧效率已没有多少余，故油炉提高燃烧效率已没有多少余地。

但重油还有一些余地。

地。

如果本体设计有缺陷，排烟温度过高，如果本体设计有缺陷，排烟温度过高，可根据燃烧器背压余量布置热管省煤器。

可根据燃烧器背压余量布置热管省煤器。

对于气炉：

大量水蒸气携带着可对于气炉：

大量水蒸气携带着可观的汽化潜热离开锅炉。

这部分热量观的汽化潜热离开锅炉。

这部分热量约占天然气低位发热量的约占天然气低位发热量的14%。

它等。

它等于燃料高低位发热量之差。

于燃料高低位发热量之差。

尽可能多地通过锅炉受热面或特尽可能多地通过锅炉受热面或特殊换热器把排烟中的水蒸气凝结下来，殊换热器把排烟中的水蒸气凝结下来，回收其热量，就能较大幅度地提高锅回收其热量，就能较大幅度地提高锅炉热效率。

炉热效率。

重油燃烧技术重油燃烧技术目的：

提高雾化质量，降低目的：

提高雾化质量，降低q4和颗粒物排放和颗粒物排放雾化技术雾化技术:

转杯雾化和气泡雾化转杯雾化和气泡雾化降低黏度降低黏度:

预热或掺适量轻油预热或掺适量轻油掺水燃烧掺水燃烧:

合理掺水率可降低合理掺水率可降低q4和烟气黑度和烟气黑度（见结构图见结构图）转杯雾化技术转杯雾化技术6500/min高速旋转的转杯高速旋转的转杯-离心力作用导致油膜越来越薄离心力作用导致油膜越来越薄高压高压（由高速旋转叶片升压至由高速旋转叶片升压至000mmH2O以上，风速达以上，风速达100m/s）的一次风的一次风（风风量的量的10%）把薄油膜粉碎至几十微米颗粒。

把薄油膜粉碎至几十微米颗粒。

气泡雾化喷嘴技术气泡雾化喷嘴技术气泡雾化喷嘴技术是用气泡作为雾化的动力，利用气泡的产生、运动、变形直到出口爆破来产非常细小的液雾。

主要特点为:

（1）液雾颗粒粒度小（索太尔平均直径SMD40m），尺寸分布均匀（尺寸分布指数N2）；

（2）雾化效果基本不受燃油粘度大小的影响,粘度使用范围宽，为70E（即燃油需具有流动性）；

（3）燃烧完全，不冒黑烟,燃烧效率达99.5%以上，燃烧产物中污染物低于国家环保局规定的各项指标；

（4）火焰长度、火焰锥角、火焰形状及喷油量可按用户要求设计；

（5）燃烧器不结焦、不堵塞；

（6）火焰刚性强，喷射速度高；

（7）雾化效果不随流量大小影响，流量调节比大，可达1:

5天然气是优质低碳燃料天然气是优质低碳燃料a.天然气主要成分为天然气主要成分为CH4，氢与炭重量比大约为氢与炭重量比大约为1:

3;

b.氢发热量为氢发热量为125.6MJ/kg，炭发热量为炭发热量为33.7MJ/kg氢的发热量是炭发热量的氢的发热量是炭发热量的3.7倍；

倍；

结论：

在在CH4中，氢对天然气热值的贡献大于炭。

中，氢对天然气热值的贡献大于炭。

天然气是低炭燃料。

（见下表）天然气是低炭燃料。

（见下表）例：

例：

陕北天然气成分陕北天然气成分（）（）CH4C2H6C3H8C4H10H2SN295.94940.90750.13672.00620.00021.02.2.4载热体加热炉载热体加热炉优势优势:

高温低压，不用水处理；

载热体介质：

液态（矿物油），气相（苯和载热体介质：

液态（矿物油），气相（苯和联苯混合物），盐；

联苯混合物），盐；

运行注意点：

介质析碳，受热面结焦（例）运行注意点：

介质析碳，受热面结焦（例）运行时要监控盘管进出口压差和温度运行时要监控盘管进出口压差和温度.此此外，矿物油要过滤和补充外，矿物油要过滤和补充2.2.5电热锅炉电热锅炉电热锅炉应用场合电热锅炉应用场合一般不提倡使用。

因为电能是高品位能源，热能转换成电能的效率一般在40%以下，现在再由电热锅炉转成热能太不合算了。

在特殊条件下使用：

对环保要求严格；

小容量和其他特定条件。

由于LNG将引入厦门，今后采用燃气锅炉更合理。

2.5煤粉工业锅炉煤粉工业锅炉概述德国1999年已开发出类似技术，适用于超细干燥褐煤煤粉。

我国已纳入国家科委973计划。

类型（见下图德国steimueller公司开发两种炉型）应用场合：

应用场合：

*必须有超细优质煤粉（高挥发份，低灰低硫）*必须配有高效除尘设备（袋式或静电）2.2热电联产和集中供热热电联产和集中供热目的：

提高能源利用率，达到目的：

提高能源利用率，达到CO2减排。

减排。

国家规定国家规定5万万kW以下小型火电机组要关闭；

但以下小型火电机组要关闭；

但热电联产可以上（只要总效率大于热电联产可以上（只要总效率大于45%，热电，热电比比大于大于1）。

改造或新建可选择）。

改造或新建可选择CFB锅炉锅炉集中供热：

可选择大容量高效率的锅炉替代众集中供热：

可选择大容量高效率的锅炉替代众多低效高污染的小型锅炉。

多低效高污染的小型锅炉。

在热电联产的建设中，从以燃煤为主的热电厂在热电联产的建设中，从以燃煤为主的热电厂向燃气的向燃气的热、电、气三联供热、电、气三联供热电厂发展；

分布式热电厂发展；

分布式热电冷联产也得到迅猛发展。

热电冷联产也得到迅猛发展。

热、电、煤气三联供热、电、煤气三联供（整体煤气化联合循环）（整体煤气化联合循环）2.3燃气燃气蒸汽联合循环蒸汽联合循环燃气燃气蒸汽联合循环利用了燃气侧高温吸热和蒸汽侧蒸汽联合循环利用了燃气侧高温吸热和蒸汽侧低温放热的特点低温放热的特点,使得联合动力装置的总效率比常规的使得联合动力装置的总效率比常规的高参数纯蒸汽动力装置的效率高参数纯蒸汽动力装置的效率（最高约为最高约为40%）高得多。

高得多。

由于联合循环热效率达由于联合循环热效率达55%和天然气中含有大约和天然气中含有大约25%（重量比重量比）的氢气这两个因素，使得天然气联合循环发电的氢气这两个因素，使得天然气联合循环发电厂单位发电量所产生的温室气体厂单位发电量所产生的温室气体CO2减小了减小了50。

整体煤气化联合循环（整体煤气化联合循环（IGCC-IntegratedGas