锅炉用重油知识讲解.docx

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锅炉用重油知识讲解

锅炉用重油知识讲解

锅炉用重油知识讲解

（一）

时间:

2010-9-29来源:

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锅炉种类，容量，规格，型号，耗油规格、耗油量知识

大卡和焦耳的换算公式

1卡（cal）=4.1868焦耳（J）  1大卡=4186.75焦耳（J） 

初中物理热效率计算公式

η=Q（吸收到的热量）/Q（总热量）

你的应该是电磁炉

是不可能完全转化100%利用的

当中必定涉及到热损失

下面那锅炉做比喻

燃料送入锅炉的热量，其中大部分被锅炉受热面吸收，产生水蒸气。

这是被利用的有效热量。

而另一部分热量损失掉了，这部分热量，称为热损失。

   锅炉的热效率是指燃料送入的热量中有效热量所占的百分数。

现代大型锅炉的热效率在90%左右。

   是指锅炉或有机热载体炉在热交接过程中，被水、蒸汽或导热油所吸收的热量，占进入锅炉的燃料完全燃烧所放出的热量的百分数。

   被锅炉吸收的热量（有效利用热量）

燃料完全燃烧放出的热量

锅炉常用计量单位及换算

1、锅炉蒸发量与锅炉热效率

1吨/时（t/h）≈60×104千卡（大卡）/时（kcal/h）

≈0.7兆瓦（MW）

2、锅炉蒸发量与锅炉马力

1吨/时（t/h）≈71.1锅炉马力（BHP）

3、锅炉压力工程单位与国际计量单位

1兆帕（Mpa）≈10公斤力/厘米2（kgf/cm2）

4、兆帕与帕

1兆帕（Mpa）=106帕（pa）

1帕（pa）=0.01mbar（毫巴）

≈10-5公斤力/厘米2（工程大气压）（kgf/cm2）

1帕（pa）≈0.1毫米水柱（mmH2O）

5、力与重力

1公斤力（kgf）=9.81牛顿（N）

6、热量

1千卡（大卡）（kcal）=4.187千焦（KJ）

7、体（容）积

1立方米（m3）=1000升（L）

1升（L）=1000毫升（ML）

锅炉热效率η可由下式求得：

η=100-（q2+q3+q4+q5+q6）（%） 

式中q2为排烟热损失，q3为可燃气体不完全燃烧热损失，q4为固体不完全燃烧损失，q5为锅炉散热损失，q6为其他热损失。

燃气锅炉中燃气的耗气量怎么算

这个计算的来源是：

1、确定锅炉的容量；2、确定受热面热阻；3、根据上述两个条件确定热损失；4、确定热损失之后即得到热效率；5、得到热效率之后，根据总容量乘设计参数得出总热焓；6、然后用燃气的总热焓乘锅炉热效率，得到的数值再除介质的总热焓。

即得到燃气的总量。

蒸汽燃油锅炉大概耗油量10吨左右

蒸发量10t/h，压力1.25-1.6Mpa，饱和温度。

设计热效率88.1%。

柴油消耗量634公斤/小时。

重油674公斤/小时

锅炉用重油知识讲解

（二）

时间:

2010-9-29来源:

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目前，工业锅炉使用的液体燃料主要是重油、渣油和柴油。

1、重油

从广义上说，密度较大的燃料称为重油。

重油的特点是：

（1）密度和粘度较大。

密度大，脱水较困难；而粘度大则流动性较差。

为了保证重油的顺利输送和良好雾化，应将重油加热到较高的温度。

（2）燃点和闪点较高而不易挥发。

因此，相对轻柴油和重油来说，火灾的危险性较小。

一般情况下，重油的特性与原油产地、配制原料的调和比有关。

同时，不同油库送来的同一牌号的重油或同一炼油厂不同时间送来的同一种重油，其特性往往会有较大的差别，请用户予以注意。

根据石油工业部SY1091—77标准规定，锅炉燃用的重油按80℃时的运动粘度分为20、60、100、200号等四个牌号，其主要质量指标见表2—5。

表2—5                       锅炉用重油的质量指标

                       重油牌号

项  目质量指标

 20号60号100号200

 恩氏粘度OE  80℃  不大于

              100℃ 不大于5.011.015.55.5～9.5

闪点（开式）  /℃   不低于80100120130

凝固点        /℃   不大于15202536

灰分         /10-2      不大于0.30.30.30.3

水分         /10-2      不大于1.01.52.02.0

含硫量       /10-2      不大于1.01.52.03.0

机械杂质     /10-2      不大于1.52.02.52.5

  目前，锅炉上使用的重油基本上都是从产地直接运输而来的。

锅炉上常用的几种重油和原油的工业分析数据见表2—6。

表2—6                  锅炉上常用的重油和原油的工业分析数据

       项目

油种粘度OEt凝固点/℃闪点/℃含硫量/10-2灰分/10-2水分/10-2

大庆原油OE30=3.4～4.024～3228～39（开式）

8～81（闭式）0.11～0.170.01～0.020～6

大庆重油OE100=6～1233～48＞200（开式）0.3～0.70.01～0.020～5

松辽原油OE80=1.6723～2934（开式）0.0240.031.4

玉门原油OE50=2.458 0.11～0.18 6.5

克拉玛依原油OE50=2.78-5036（开式）0.040.005

胜利原油OE80=4.8～7.315～2530～50

（开式）0.7～1.10.03～0.090.7～1.75

胜利渣油OE100=8～1025～35140～200（开式）1.0～1.60.02～0.070.5～2.0

大庆渣油OE100=17.45～18.7531～33218～349

（开式）0.214～0.3030.0092～0.02060

2、渣油

渣油是石油提炼过程中形成的塔底残油，是国产标准重油规格以外的重油。

目前，有些单位就使用这种渣油作锅炉燃料。

胜利渣油和大庆渣油的工业分析数据见表2—6。

渣油有减压渣油、裂化渣油和混合渣油等。

原油不同，渣油质量指标也不同。

即使是同一种原油，由于生产工艺不同，渣油的质量指标也不同。

所以，各炼油厂生产的渣油的工业分析数据是不一样的，并且部分数据波动范围很大。

因此，当使用渣油作锅炉燃料时，应首先取得渣油的粘度、凝固点、闪点、水分、含硫量等主要工业分析数据，以便采取相应的技术措施，以确保渣油的运输、贮存、雾化及燃烧的正常进行。

几个炼油厂生产的渣油的工业分析数据见表2—7。

3、柴油

从广义上说，密度较小的燃料油称为柴油，又称轻柴油，柴油的特点是：

（1）粘度小，流动性好。

因此，在运输和雾化过程中，一般不需要加热。

当采用柴油作为锅炉燃料时，可用直接点火的方式启动锅炉。

（2）含硫量较小，对环境的污染也小。

（3）柴油相对重油和渣油而言，容易挥发，火灾的危险性较大。

在设置油库时，尤其要注意这一点。

根据国家标准GB252—87规定，锅炉燃用的柴油按凝固点的高低分为10、0、-10、-20、-35号等五个牌号。

各种牌号柴油的主要质量指标，见表2—8。

目前，锅炉上常用的柴油为0号柴油。

五、液体燃料的特点

在液体燃料的静置表面上点火时，会出现火焰（有焰燃烧）。

但这并不是液体燃料本身的燃烧，而是液体燃料表面上蒸发的油蒸气的燃烧。

试验和研究情况表明，根据燃料种类的不同，从液体燃料表面蒸发到燃烧范围的温度是不同的。

随着温度的上升，蒸发速度加快，燃烧也进行得愈快。

可见，燃油炉与煤粉炉一样，燃料在炉膛空间呈悬浮状态燃烧。

但对于燃油炉来讲，由于油滴燃尽所需的时间与它的直径平方成正比，所以，燃油炉必须借助雾化器将油雾华成很细小的雾状粒子（粒径小于200µm），以加速油粒的气化，增加油粒的燃烧反应表面积，促进燃料油的迅速完全燃烧。

1、油滴的燃烧过程

油滴的燃烧包括蒸发、扩散和燃烧三个过程。

当油滴在炉膛内吸收大量的热量后，蒸发而产生油气。

这些油气一方面将未蒸发的油滴包围在中间。

另一方面它们向周围空气扩散，形成混合气体或称扩散气体。

当混合气体的比值达到可燃范围，且具有着火温度水平时，就开始着火燃烧，并在油滴四周形成火焰（如图2—3）。

值得注意的是，以上讨论的是轻油油滴的燃烧过程。

在燃烧重油时，情况将有所不同。

当重油油滴直径非常细小时，则油滴便能瞬时气化，燃烧产生的火焰是青白色而不发光，这就是完全燃烧。

若重油油滴直径较大时，则油滴表面虽已气化，而内部仍残留油滴。

于是，在与空气接触不良和混合不均匀时，会形成碳粒，呈黄白色发光火焰，且这些碳粒必须与悬浮于燃烧空间内所需的空气接触不良后才能完全燃烧。

这些如果与空气的反应不充分，且接触到受热面而被冷却到着火温度以下时，就会形成约0.1～0.3µm的未燃烬的碳粒子（也即炭黑）。

为防止这些碳粒子的二次燃烧，要求装有空气预热器的燃油锅炉应装设吹灰及灭火装置。

2、油的燃烧过程

知道了油滴的燃烧过程，就能很容易地理解油在炉膛内的燃烧过程。

具有一定压力和温度的燃料油经过燃烧器被雾化成细小的油滴喷入炉膛内。

油滴吸收炉内热量逐渐蒸发，分解而变成油气，然后与进入炉膛内的空气混合，形成可燃气混合物。

混合物继续吸热，温度升高，当达到燃料油的着火温度（即燃点）便开始着火燃烧，并持续到结束。

由此可见，油的燃烧可分为如下四个过程：

（1）油的雾化过程。

（2）油滴的蒸发和热分解过程。

（3）油气与空气的混合过程。

（4）可燃气混合物的着火和燃烧过程。

燃油在炉膛内呈悬浮状态进行燃烧。

以着火点为分界面，可把燃油火炬分成前后两个阶段。

在燃油着火点以前称准备阶段，而着火点以后称为燃烧阶段（见图2—4）。

在准备阶段主要是使雾化的油滴加热蒸发，并使之升高到着火温度。

准备阶段的长短即进入炉内的油滴能否迅速着火主要取决于下列因素：

（1）燃油着火热的大小和炉内着火热源的供给强度。

所谓燃油的着火热就是把进入炉内的可燃气混合物加热到着火温度所需的热量。

显然，燃油着火热的大小与油品的沸点和燃点、混合物中空气的含量以及进入炉膛前燃油的温度与空气的温度等有关。

一般情况下，燃油的着火热为2500—3800kJ/kg（600—900kcal/kg）

准备阶段中，作为炉内的着火热源主要是来于：

1）炉膛中高温火焰对燃油进行辐射传热。

2）炉膛内的高温烟气与喷入炉内的油滴、油气相互扩散和混合时进行的对流传热。

（2）燃油雾化得愈细，其传热和蒸发的表面积就愈大，也就愈容易被加热到着火温度，使之加速着火燃烧。

（3）此外，在准备阶段，为保证油气加热到着火温度能及时发火，应有一定量的经预热的空气（一次风）提前在准备阶段送入。

为了减少所需的着火热，以缩短着火时间，送入的一次风量不宜过多。

另外，为了着火稳定，风速也不宜太高。

在燃烧阶段，由于燃烧本身放出的大量热量，烟气温度很高，这时主要问题是需要空气与油气充分混合，以保证油的燃烧能持续、迅速和完全地进行下去。

为了提高燃烧速度，可以采取下列措施：

（1）适当提高燃烧器的出口风速。

风速愈高，气流内部混合加剧，燃烧愈强烈，火焰也就愈短。

但风速提高一倍，调风器阻力会增加四倍，风机电耗也显著增加。

因此，应综合考虑风速的选取，一般推荐选用风速为15—25m/s。

（2）适当减少每个油嘴的出力，并增加油嘴的数量，因为油嘴愈小，雾化效果愈好，愈容易使油气与空气混合均匀。

（3）提高风温，以提高油嘴周围的温度，加速可燃气混合物着火。

（4）采用旋转气流，以加剧混合。

为了使燃油完全燃烧，通常从以下几个方面加以考虑：

（1）提高雾化质量。

燃油的雾化愈细愈好。

试验证明，油滴完全燃烧所需的时间和它的直径的平方成正比。

如果油滴直径大一倍，燃烧所需时间将增加四倍。

所以，为了使油能燃烧完全，首先要提高油的雾化质量，这不仅有利用于蒸发、混合，还能缩短燃烧时间，这是使油完全燃烧的一个重要环节。

（2）加强油气与空气的混合。

为了保证充分燃烧，必须将油滴蒸发形成的油气与空气良好的混合。

混合愈强烈，燃烧速度就愈快，愈容易完全燃烧。

（3）合理配置风量。

风量过多或过少对完全燃烧都是不利的。

试验和运行情况表明，对不同区域应及时地供应适当的风量，这样，一方面能避免油气在着火时由于缺氧而严重热分解，产生大量的碳黑，另一方面能保证在最少的过剩空气下油的完全燃烧。

通常将燃油锅炉送风分为一次风和二次风，且一次风量一般占总风量的15%—30%。

六、液体燃料的燃烧系统

目前，典型的燃油燃烧系统有三种。

一种是轻油燃烧系统，另一种是重油或渣油的燃烧系统，还有一种是轻油和重油（渣油）两套供应系统的燃烧系统。

作为轻油燃烧系统，由于它不需要对轻油进行加热，故可以省去一套加热系统，所以轻油的燃烧系统比较简单，见图2—5。

这种系统是将轻油输入油罐后，通过输油管道和油泵将轻油送入锅炉房内的日用油箱。

日用油箱的布置一般采用高位布置。

利用日用油箱与燃烧器之间的位差产生的重力，将轻油直接送至燃烧器。

作为重油或渣油的燃烧系统，由于重油或者渣油的粘度较大而必须对重油或渣油预先进行加热，所以重油或渣油的燃烧系统要在轻油燃烧系统的基础上增加加热系统，见图2—6。

重油或渣油的加热系统通常有两种，一种是采用蒸汽加热，另一种是采用电加热。

由于电加热容易产生结碳等问题而只在锅炉启动时采用。

当锅炉产生蒸汽后立即切换成蒸汽加热。

作为轻油和重油（渣油）两套供应系统的燃烧系统是考虑到重油（渣油）的粘度较大，尤其在冬天，气温较低粘度更大的情况下，当只有一台锅炉又无其它蒸汽来源时，锅炉很难正常启动。

为了解决这一问题，通常采用轻油和重油（渣油）两套供应系统的燃烧系统，见图2—7。

在这种情况下，锅炉应先用轻油启动，当锅炉产生蒸汽后切换成燃烧重油或渣油。

这时，重油或渣油的加热系统就采用蒸汽加热，而不采用电加热。

这种燃烧系统比单纯烧轻油或重油（渣油）的燃烧系统均要复杂，而且操作要求也更高，特别是在烧轻油切换成烧重油（渣油）时，一定要精心操作，否则很容易造成熄火。

切换后，由于油种的改变，油温应保持在93℃（200℉）以上，风门也要作相应的调整，以保证燃烧的正常进行

锅炉用重油知识讲解（三）

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2010-9-30来源:

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锅炉用重油知识讲解（三）

广州天鹿锅壳式卧式三回程蒸汽锅炉特点：

1、“全湿背”卧式三回程

     “全湿背回燃室”增加锅炉辐射受热面，提高换热效果，降低锅炉的故障，底解决“干背”炉二、三回程烟气短路的现象发生，延长了锅炉使用寿命。

2、本体“无角焊全扳边对接”专利技术

     天鹿WNS系列锅炉采用本公司专利技术，“全扳边对接”结构其应力最低，锅炉寿命长，避免角焊缝产生裂纹的缺陷。

3、锅炉直径大，汽空间大，锅炉负荷适应性好，蒸汽压力蒸汽温度稳定；锅壳直

     径大汽空间高，再加上高效分离器蒸汽品质好（蒸汽带水少）。

4、锅炉受热面大、出力足

     天鹿WNS系列锅炉受热面积按不低于25m2/t进行设计布置，高于同行业水平，锅炉出力足，超负荷能力强。

5、  锅炉顶部设有人孔，锅炉下部设有头孔，便利锅筒底部锅垢、泥渣的检查清理，特别是回火室和锅壳最底部（狭窄部分）危险区域锅垢和泥渣的检查清理。

6、大直径全波纹炉胆

     燃烧空间大，确保燃料充分燃烧；波纹炉胆吸收热膨胀好，应力低。

7、炉胆低位布置

     炉胆采用低位布置改善锅炉水动力性能，方便燃烧器的检修。

 8、最佳烟速设计，最佳传热面积布置

     本公司多年致力于WNS系列锅炉的研究，精心设计锅炉辐射、对流受热面积的布置，达到最佳烟气速度，传热最佳效果，最高效率。

9、烟管对称布置

     整个锅炉采用全对称设计，烟气通道均衡，保证传热、应力均匀，锅炉运行稳定，故障率低。

10、双排污布置

     容量≥4t/h锅炉最低部均设置前、后排污装置，便于排净锅内杂物。

11、烟箱密封独特

       采用对开式左、右小烟箱门，方便开启及烟管清灰检修。

烟箱门采用多级迷宫式密封设计，密封填料是特制的，锅炉检修可以重复使用，仍能保持其原有良好的密封效果，彻底解决了烟箱漏烟的问题。

12、采用三重水位保护

       天鹿WNS系列锅炉产品采用浮球、电极、烟温三重锅炉水位保护系统，防止锅炉缺水事故的发生。

该系统可靠性高，至今无一例缺水事故。

13、本公司专利外包技术

       从美学角度设计锅炉外包，采用专利技术对锅炉外包进行包边，使外包美观、坚固。

14、阀门选用

       采用优质不锈钢芯柱塞阀（优于截止阀），保证阀门一年内不作任何修理，不出现漏水、漏汽。

熔炉用燃料的问题!

铝的熔点在660度左右,铜在1038度左右.重油燃烧温度在1400度左右,而煤的燃烧温度才700左右.我见过有人用煤熔铝,能用煤熔铜吗为什么

  重油主要作为各种锅炉和工业用炉的燃料油。

各种工业炉燃料系统的工作过程大体相同，即抽油泵把重油从储油罐中抽出，经粗、细分离器除去机械杂质，再经预热器预热到70-120°C，预热后的重油黏度降低，再经过调节阀在8-20天大气压下，由喷油嘴喷入炉膛，雾状的重油与空气混合后燃烧，燃烧废气通过烟囱排入大气。

热量与摄氏温度间有什么关系（如:

1焦耳相当于几摄氏度）请各位指教．

在热力学中，热量和摄氏度是两个不同的物理量：

热量是一个物理学量，用于表征物体之间转移的内能大小；而摄氏度是一个表征温度的单位。

一般情况下二者并无什么联系，更不能说“1焦耳相当于几摄氏度”。

只有在某些情况下（诸如公式dQ=cm*dt中）二者才有特定的联系。

比如在此公式中，对某一特定物质而言，只考虑热传递时，热量与温度之间存在一个线性关系，即变化的内能（亦即传递的热量）=该物质的比热容*质量*该物质变化的温度

能量跟温度的换算公式？

这个量叫比热容

单位质量的某种物质温度升高1℃吸收的热量（或降低1℃释放的热量）叫做这种物质的比热容，热量就是能量

公式为Q=mcΔt

即能量=质量×比热容×温度差

质量为1000kg的铁,温度从0度升高到1000度,需要多少焦耳热,如果用电加热,不考虑热损失,需要多少度电呢?

铁的比热容cp=460J/（kg·℃）

Q=cp×m×ΔT=460J/（kg·℃）×1000kg×1000℃=4.6×10^8J

1度电是一千瓦时，1kW·h=1000W×3600s=3.6×10^6J

所以需要127.78度电

不过需要说明的是由于温度很高，热损失不会小，不能忽略，127.78度电就是理论最小值了。

 1

铝的比热容和熔化热是多少

用来计算把铝常温下加热到熔点和熔化过程单位耗热量，

铝的比热容是0.88×103J/（kg·℃）,

溶点:

660.37

铝的熔解热是3.98×105J/kg,铝的蒸发热是1.05×107J/kg.

熔解热

单位质量的晶体物质在熔点时，从固态变成液态所吸收的热量，叫做这种物质的熔解热。

熔解热:

单位质量晶体物质，在熔点由固相转变为液相所吸收的相变潜热。

晶体的熔解是粒子由规则排列转向不规则排列的过程。

这些热量就将用来反抗分子引力做功，增加分子的势能，也就是说，这时物质所吸收的热量是破坏点阵结构所需的能量，使分子的运动状态起质的变化��从固态的分子热运动转变成液态的分子热运动，同时改变了物质的状态。

所以晶体不仅有固定的熔点，而且还需要吸收一定数量的热量来实现它的熔解。

由于物质不同其晶体空间点阵结构不同，尽管各种不同物质的质量相同，但在熔解时所吸收的热量却不相同。

为表示晶体物质的这一特性，而引入熔解热。

它表示单位质量的某种固态物质在熔点时完全熔解成同温度的液态物质所需要的热量；该物质在凝固时，在凝固点，也等于单位质量的同种液态物质，转变为晶体所放出的热量。

如果用λ表示物质的熔解热，m表示物质的质量，Q表示熔解时所需要吸收的热量，则

Q=λm

熔解热的单位是焦耳/克或焦耳/千克。

测量熔点较高的物体的熔解热是比较困难的，但是对于熔点较低的物体，就可以用量热器来测定。

锅炉热效率的具体计算公式是/

是指锅炉或有机热载体炉在热交接过程中，被水、蒸汽或导热油所吸收的热量，占进入锅炉的燃料完全燃烧所放出的热量的百分数。

锅炉的热效率受到多种热损失的影响，但比较而言，以机械不完全燃烧损失q4受锅炉燃烧状况影响最为复杂，飞灰含碳量受锅炉煤种和运行参数影响很大，相互关系很难以常规的计算公式表达，因此采用了人工神经网络对锅炉的飞灰含碳量特性进行了建模，并利用实炉测试试验数据对模型进行了校验，结果表明，人工神经网络能很好反映大型电厂锅炉各运行参数与飞灰含碳量特性之间的关系。

采用锅炉负荷、省煤器出口氧量、各二次风挡板开度、燃尽风挡板开度、燃料风挡板开度、煤种特性，各磨煤机给煤量、炉膛与风箱差压、一次风总风压、燃烧器摆角作为神经网络的输入矢量，飞灰含碳量作为神经网络的输出，利用3层BP网络建模是比较合适的。

目前锅炉运行往往根据试验调试人员针对锅炉的常用煤种进行燃烧调整，以获得最佳的各种锅炉运行参数供运行人员参考，从而实现锅炉的最大热效率。

但这种方法会带来如下问题：

①由于锅炉燃煤的多变性，针对某一煤种进行调整试验获得的最佳操作工况可能与目前燃用煤种的所需的最佳工况偏离；②由于调试试验进行的工况有限，试验获得的最佳工况可能并非全局最优值，即可能存在比试验最佳值更好的运行工况。

    本文在对某300MW四角切圆燃烧锅炉进行实炉工况测试并利用人工神经网络技术实现飞灰含碳量与煤种和运行参数关系的建模工作基础上，结合遗传算法这一全局寻优技术，对锅炉热效率最优化运行技术进行了研究，并在现场得到应用。

2  遗传算法和神经网络结合的锅炉热效率寻优算法

    利用一个21个输入节点，1个输出节点，24个隐节点的BP网络来模拟锅炉飞灰含碳量与锅炉运行参数和燃用煤种之间的关系，获得了良好的效果，并证明了采用人工神经网络对锅炉这种黑箱对象建模的有效性[1]。

人工神经网络的输入采用锅炉负荷、省煤器出口氧量、各二次风挡板开度、燃尽风挡板开度、燃料风挡板开度、各磨煤机给煤量、炉膛与风箱差压、一次风总风压、燃烧器摆角和煤种特性，除煤种特性这一不可调节因素外，基本上包括了运行人员可以通过DCS进行调整的所有影响锅炉燃烧的所有参数。

    遗传算法是受生物进化学说和遗传学说启发而发展起来的基于适者生存思想的一种较通用的问题求解方法[2,3]，作为一种随机优化技术在解优化难题中显示了优于传统优化算法的性能。

遗传算法目前在优化领域得到了广泛的应用，显示了其在优化方面的巨大能力[3]。

遗传算法的一个显著优势是不需要目标函数明确的数学方程和导数表达式，同时又是一种全局寻优算法，不会象某些传统算法易于陷入局部最优解。

遗传算法寻优的效率较高，搜索速度快。

    根据锅炉的反平衡计算公式，锅炉热效率η可由下式求得：

    η=100-（q2+q3+q4+q5+q6）（%）         

（1）

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