锅炉机组热平衡实验方法

锅炉热平衡综合实验一、实验目的锅炉热平衡试验的目的是测定锅炉的效率及各种热损失。

在新锅炉安装结束后的移交验收鉴定试验中、锅炉使用单位对新投产锅炉按设计负荷试运转结束后的运行试验中、改造后的锅炉进行热工技术性能鉴定试验中、大修后的锅炉进行检修质量鉴定和校正设备运行特性的试验中以及运行锅炉由于燃料种类变化等原因进行的燃烧调整试验中，都必须进行热平衡试验。

按热平衡试验进行的方式又可分为正平衡及反平衡试验。

通过本实验，学生可以初步掌握锅炉热平衡实验的方法，获得一次较综合的实验技能训练，具体内容包括：1、了解热平衡实验系统的组成；2、掌握锅炉给水温度、压力、流量、排烟温度、灰渣质量、灰渣中可燃物含量、烟气成分等的测量方法，通过分析误差原因，学习减小误差的方法；3、掌握锅炉各项热损失的计算方法；4、掌握锅炉正、反平衡实验的方法和步骤。

二、实验对象热平衡综合实验在我校锅炉房进行，该锅炉为供热链条锅炉，其型号为SZL 4.2-0.7 /95/70-AII 2，锅炉的额定参数见表1。

表1 SZL 4.2-0.7 /95/70-AII 2型锅炉额定参数三、实验原理锅炉热效率测定实验的基本原理就是锅炉在稳定工况下进出热量的平衡。

1、锅炉热平衡锅炉工作是将燃料释放的热量最大限度的传递给汽水工质，剩余的没有被利用的热量以各种不同的方式损失掉了。

在稳定工况下，其进出热量必平衡，可表示如下：输入锅炉热量＝锅炉利用热量＋各种热损失 锅炉输入热量以r Q (kJ/kg)或100(%)表示。

锅炉热损失包括以下几项： (1) 排烟热损失2Q (kJ/kg)或2q (%)；(2) 机械未完全燃烧热损失4Q (kJ/kg)或4q (%)。

链条炉包括：炉渣机械未完全燃烧热损失4lz Q 、4lzq ，飞灰机械未完全燃烧热损失4fh Q 、4fh q 与漏煤机械未完全燃烧热损失4lm Q 、4lm q 等三项；(3) 化学未完全燃烧热损失3Q (kJ/kg)或3q (%)； (4) 锅炉向环境散热热损失5Q (kJ/kg)或5q (%)； (5) 灰渣物理热损失等其他热损失6Q (kJ/kg)或6q (%)。

锅炉热平衡 一、锅炉热平衡概念1、锅炉热平衡锅炉机组的热平衡是指输入锅炉机组的热量与锅炉机组输出热量之间的平衡研究燃料的热量在锅炉内部的利用情况，测算多少热量被利用，多少热量损失，以及这些损失的表现方式与产生原因；热平衡的根本目的就是为提高锅炉的热效率寻找最佳的途径。

即：输入锅炉的热量+有效利用热量=输出锅炉的热量+未完全燃烧的热损失+其它热损失2、热效率是衡量锅炉设备的完善程度与运行水平的重要指标之一，提高热效率是锅炉运行管理的主要工作。

为了全面评定锅炉的工作状况，有必要对锅炉进行热平衡测试，从而更加细致的分析总结影响热效率的因素，得到测量数据以指导锅炉的运行与改造。

二、热平衡公式123456 f Q Q Q Q Q Q Q =+++++式中fQ ——1kg 燃料带入炉内的热量，kJ/kg1Q ——锅炉有效利用热量，kJ/kg2Q ——排烟热损失，kJ/kg3Q ——化学（气体）未完全燃烧热损失，kJ/kg4Q ——机械（固体）未完全燃烧热损失，kJ/kg5Q ——散热损失，kJ/kg6Q ——灰渣物理热损失及其它热损失， kJ/kg变成以百分数表示的热平衡方程式，即：123456100q q q q q q =+++++式中：1q ——锅炉有效利用热量占输出热量的百分数，11100%rQ q Q =⨯i q ——某项损失的热量占输入热量的百分数，100%ii rQ q Q =⨯图 煤粉锅炉机组热平衡示意图1、输入热量 f Q（1）对于燃煤或燃油锅炉每kg 燃料带入锅炉的热量为：,,/f net ar ph ex at Q Q Q Q Q kJ kg =+++式中：Q 2Q 4hz Q 6hznet,ar Q ——燃料的低位发热量，kJ/kgph Q ——燃料的物理显热， kJ/kgph f fQ c t =ex Q ——用锅炉以外的热量加热空气时，空气带入锅炉的热量,kJ/kg02211()ex Q V c t c t β=-at Q ——用蒸汽雾化燃料油，雾化蒸汽带入的热量，kJ/kg(2510)at at at Q G i =-（2）对于燃煤锅炉如果燃料和空气没有利用外界热量进行预热，且燃煤水分M ar ＜ net,ar Q /630，则输入热量,f net ar Q Q =2、排烟热损失2Q（1）定义：由于排出锅炉时的烟气焓高于进入锅炉时的空气焓而造成的热损失，是锅炉热损失中最大的一项。

燃煤锅炉热平衡测定方案一 实验目的通过测定燃煤锅炉热效率，初步掌握其方法，对锅炉运行工况有更深入的了解。

二 实验原理锅炉热效率可用热平衡实验方法测定，测定方法有正平衡和反平衡实验两种，实验必须在锅炉稳定工况下进行。

1 正平衡法正平衡按式（1-1）进行，锅炉热效率即有效利用热量占燃料带入锅炉热量的百分数：%10011⨯==rgl Q Q q η （1-1）有效利用热量1Q 按下式计算：BQ Q gl =1 kJ/kg （1-2）式中 gl Q ——锅炉每小时有效吸热量，kJ/h ；B —— 每小时燃料消耗量,kg/h 。

蒸汽锅炉每小时有效吸热量 gl Q 按下式计算：3310)(10)(⨯-+⨯-=gs ps ps gs q gl i i D i i D Q kJ/h （1-3）式中D——锅炉蒸发量，t/h ； q i —— 蒸汽焓，kJ/kg ； gs i —— 锅炉给水焓，kJ/kg ；psi —— 排污水焓，即锅炉压力下的饱和水焓，kJ/kg ； psD ——锅炉排污水量，t/h ；由于供热锅炉都是定期排污，为简化测试工作，在热平衡测试期间，可不进行排污。

当锅炉生产饱和蒸汽时，蒸汽干度一般都小于1，湿蒸汽的焓可按下式计算： 100rW i i g-''= kJ/kg （1-4）式中 i ''——干饱和蒸汽的焓，kJ/kg ； r ——蒸汽的汽化潜热，kJ/kg ；W ——蒸汽湿度，%。

供热锅炉生产的饱和蒸汽通常有1～5%的湿度。

热水锅炉每小时吸收热量gl Q 按下式计算： 31210)(⨯-=i i G Q glkJ/h （1-5）式中 G ——热水锅炉每小时加热水量，t/h ；1i 、2i ——热水锅炉进水和出水焓，kJ/kg 。

供热锅炉常采用正平衡法测定热效率，因为只要测定燃料消耗量、燃料应用基地位发热量、锅炉蒸发量、压力和温度即可算出热效率。

2 反平衡法正平衡法只能求得锅炉的热效率，不可能借以分析影响锅炉热效率的原因，因此需要测出锅炉的各项热损失，用（1-6）式计算锅炉的热效率，称反平衡法。

电厂锅炉的热平衡试验方法作者：王晓伟来源：《中国科技博览》2014年第10期[摘要]本文主要阐述了电厂锅炉热平衡试验的组织和准备工作、热平衡试验的要求、热平衡试验测定内容、主要参数的记录及数据的整理等问题。

[关键词]电厂锅炉热平衡试验方法中图分类号：TK22 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2014）10-0034-01作为锅炉设备热工试验中的一项基本试验。

热平衡试验可以用来进行一下实验。

主要包括：（1）锅炉新产品的鉴定试验。

鉴定新产品的技术经济指标是否与设计值相符，以确定设备的运行方式。

（2）锅炉设备的运行调整试验。

规定设备的技术经济指标，作为判定或修改运行规程和运行技术管理的依据，并查明运行中的缺陷。

（3）运行比较性试验。

比较设备改进或检修前后的经济效果。

在燃料特性、操作技术有较大改变时，要确定合理的运行参数，了解设备运行的技术经济性。

热平衡试验的目的主要是：确定锅炉效率；确定锅炉的各项热损失；确定各种运行工况下的不同经济指标，制定科学合理的运行操作方案。

1、热平衡试验的组织和准备工作（1）熟悉锅炉机组的技术资料和运行特性（2）全面检查锅炉机组及其辅助设备、测量表计、自动调节装置的情况，以了解其是否处于完好状态，如有缺陷，及时消除。

（3）制定试验计划，主要包括：试验的任务和要求，试验准备工作，试验的顺序，测试的内容和方法等。

（4）在制定试验计划的基础上，编写试验准备工作的任务书，其内容主要包括试验所需器具装置的制造和安装等项目。

（5）准备好所需试验仪器。

（6）对试验需用配件的安装进行技术监督。

2、热平衡试验的要求（1）试验负荷的选择一是锅炉的额定负荷；二是锅炉的最低负荷；三是在额定和最低负荷之间选择适当的两个中间值。

每改变一种工况，要重复进行两次测试，如两次测试的结果相差太大时，需再重做一次或多次。

（2）煤质与主要参数的允许波动范围试验期间所用的煤种，一定是试验大纲规定的煤种。