壁挂炉热效率的计算公式

1 / 6 矿热炉电极消耗

原因分析、烧蚀原理与计算方法及公式

一、矿热炉电极消耗分析：

1、矿热炉又称埋弧炉，在工作时，电极需插入料层一定深度。电极作为电能转化为热能的载体，把人电流源源不断地输送到矿热炉中，是影响矿热炉生产和运行指标的重要组成部分。在矿热炉运行的过程中常伴随着电极的消耗，其消耗量己经占据成本的很大一部分。

2、矿热炉电极的消耗与电弧炼钢炉相同，也分为两个部分：连续性消耗和非连续性消耗。

⑴、连续性消耗包括：电极端面在电弧等离子体作用下形成的电极消耗主要表现形式为在电极端面形成一个个斑点和电极侧面化学反应形成的电极消耗。

⑵、非连续消耗包括：电极硬断和电极软断。在电弧炼钢炉中关T电极消耗已经做了大量的研究，普遍认为电极侧面的化学反应占电极消耗的主要部分约50~70%，其次为电极端面电弧侵蚀占25%~40%，再次为非正常消耗。然而在矿热炉中对于各部分消耗研究较少，所占的比例还不清楚。从现场拍摄图片观察，可以明显看出矿热炉电极消耗与电弧炼钢炉电极消耗的不同。矿热炉中电极侧面无明显变形，说明其侧面的碳元素参与化学反应的量 2 / 6 较少，主要的消耗是由电弧侵蚀造成的；而电弧炼钢炉电极呈倒锥形，说明其侧面发生了大量的化学反应。从基本传热原理出发，主要探讨电弧对电极的侵蚀原理并对其造成的消耗量进行定量控制。

二、电极烧蚀物理原理：

电极的烧蚀发生在阴极斑点部位，因此有必要了解阴极斑点的形成原因以及斑点的转移原理。在电极两端施加一定电压就可使气体电离，随着电离程度的增加，气体中导电粒子的数目不断增多，电极间的气体在某一时刻会被击穿从而形成导电通道，及生成电弧。而气体电离的原因是电极上具有较低逸出功的部位会发射热电子，该部位我们通常称之为阴极斑点，当其达到白热状态时，电子的动能大于阴极材料的逸出功，向空间中发射电子。在放电一段时间后，电弧在洛伦兹力产生的加速度作用转移至下一个具有较低逸出功的位置进行放电，形成新的阴极斑点。电极表面经过电弧等离子体加热将会在阴极斑点区域到达电极的相变温度，但碳制非金属电极与金属电极不同，不会在阴极斑点部位出现熔池，即不会出现液碳，而是直接升华至气态的碳颗粒；与此同时升华所产生的碳颗粒在洛伦兹力的作用下向背离弧根中心的方向运动，形成溅射；石墨表面在加热及溅射的过程中其同态碳颗粒及气态碳颗粒都会在电弧的作用下与炉内气氛 3 / 6 发生化学反应，上述过程形成了电弧对电极材料的侵蚀过程。从传热的角度探究电极的烧蚀过程，电极的加热热源主要包括：电流通过电极内部产生的焦耳热以及由电弧等离子体传入阴极斑点的能量。而阴极斑点在持续加热过程中，最终会达到电极材料的相变温度，最终脱离电极表面。因此我们将电弧对电极材料的侵蚀过程分为两个部分：电极阴极斑点加热至升华温度的过程和升华开始至斑点消亡的过程。阴极斑点在洛伦兹力作用下运动至其它区域，从而构成了整个电极的侵蚀过程。这两个物理过程在时间上交替存在，空间上并存。

供暖锅炉热力计算公式

在供暖系统中，锅炉是起着至关重要的作用的设备。它通过燃烧燃料产生热量，将热水或蒸汽输送到供暖系统中，为建筑物提供热能。而对于供暖锅炉的热力计算，是非常重要的一环，它能够帮助我们合理地设计和运行供暖系统，提高系统的效率和节能水平。

在进行供暖锅炉热力计算时，我们需要考虑的因素有很多，比如建筑物的面积、所在地区的气候条件、建筑物的保温性能、热水或蒸汽的输送距离等等。根据这些因素，我们可以利用一些公式来进行热力计算，以确定所需的供暖能力和燃料消耗量。

首先，我们需要明确一些基本的物理概念和参数。比如热功率（Q）、热效率（η）、燃料的热值（Hv）、燃料消耗量（G）等。其中，热功率是指单位时间内供暖系统所需要的热量，通常以千瓦（kW）为单位；热效率是指锅炉将燃料燃烧产生的热量转化为实际供暖热量的比例，它的取值范围一般在0.7-0.9之间；燃料的热值是指单位质量的燃料所含的热量，通常以千焦（kJ/kg）或千卡（kcal/kg）为单位；燃料消耗量是指单位时间内燃料的消耗量，通常以千克/小时（kg/h）或立方米/小时（m³/h）为单位。

有了这些基本参数，我们就可以利用下面的公式来进行供暖锅炉热力计算了：

1. 热功率（Q）的计算公式：

Q = V × Δt ÷ η。

其中，V是建筑物的体积（m³），Δt是室内外温差（℃），η是锅炉的热效率。

2. 燃料消耗量（G）的计算公式：

G = Q ÷ Hv。 其中，Hv是燃料的热值。

3. 燃料消耗量（G）的计算公式（对于天然气或液化气）：

G = Q ÷ (Hv × η)。

其中，Hv是燃料的热值，η是锅炉的热效率。

通过以上公式，我们可以比较准确地计算出供暖锅炉所需的热功率和燃料消耗量。当然，这只是一个基本的计算方法，实际的热力计算可能还需要考虑更多的因素，比如管道的热损失、循环泵的功率、阀门的压降等等。而且，对于不同类型的供暖系统（比如蒸汽供暖系统和热水供暖系统），热力计算的方法也会有所不同。

热效率Q1Q2Q3过剩空气

系数氧含量排烟温度雾化蒸汽

用量

%%%新炉子取2，

旧炉子取3区分干烟

气或者湿

烟气%℃kg/kg燃

料

91.335.660.0131.1631500

干烟气过剩空气

系数%1.16

湿烟气过剩空气

系数%1.15

2、每周测算一次，定性的掌握炉子效率的变化

生产计划部

2013-8.2加热炉热效率计算公式

备注：1、需填写黄底色部分，红色字体为实验数据，根据实际情况填写

CO含量热空气的温

度

ppm℃

3015.6

燃气壁挂炉耗气量计算

长春冬季平均温度计算节能比 按铺装面积计算 天然气壁挂炉 长春建筑物供

暖期平均耗热量指标为:0.055kw/m2 0.055kw x 24h x 100 （平米）=132 kw/h(100

平米的建筑面积一天的总耗能)100平米地暖需采用功率是16kw/h的燃气壁挂炉 热效率为

80%132/ 16 =8.25h/天(每天24小时中需要全功率运作时间) 天然气热值：8400KCAL/立方米

1千卡/1大卡=4.184千焦（kJ）16kw/h x 3600秒=57600千焦 57600/4.184=13766.7kcal(千

焦转换成卡路里)13766.7/8400=1.64 kcal/立方米 1.64 / 80%（热效率） =2.03 kcal/立方米热负

荷系数0.6(是指在取暖期的初期和末期室内需求的热负荷较小，在取暖期最冷的时期室内需求的

热负荷较大，平均取0.6)2.03 x 0.6 x 8.25x 2（长春燃气每立方米2元）=20.09元/天 20.09x

30=602.7元(一个月费用)20.09（元）x 167(供暖期) = 3355.03元（一个供暖期）

锅炉的生产厂家不一样,它的耗气量也不同,不过大体都差别不大.但还有一个因素,就是气源的发

热量. 一般天然气的热值按照35兆焦/立方米计算，约为9.7千瓦时；锅炉的耗气量＝锅炉的热

负荷(单位:兆瓦)*锅炉效率*1000000/（9.7*1000）＝立方米。一般估算可按照每吨70－－80立方

米估算。

假设你家在东北，住宅面积100平方米，按照60瓦一个平方米的热指标计算：总功率6000瓦。锅

炉功率0.006MW，折合热量每秒0.006MJ。一个小时热量：3600*0.006=21.6兆焦。效率按照0.8

计算，21.6/0.8=27兆焦。 天然气每立方米发热量38兆焦，那么一个小时需要：27/38=0.71立方

米。

如何计算自己家里用多大功率的壁挂炉？