锅炉热效率测定计算的简易快捷方法
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加热炉热效率计算方法
1、加热炉效率简便计算:η=97-(8.3*0.01+散热损失*过剩空气系数)*(排烟温度
+1.35*0.001(排烟温度)*2)+1.1
2、反平衡法计算:η=(1-损失能量/共给能量)*100%
3、正平衡法计算:η=被加热物质吸收总热量/总共给能量*100%
2、热效率(反平衡)e=(1-(hu+hs+hl*ηr)/(hl+△ha+△hf+△hm))*100%
e热效率
hl燃料低发热量
△ha单位燃料量所需燃烧空气带入体系的热量
△hf单位燃料量带入体系的显热
△hm雾化蒸汽带入体系的显热
hs单位燃料量计算的排烟损失
hu按单位燃料量计算的不完全燃烧损失一般取0.5%hlηr散热损失占燃料低发热量的百分数无空气预热时取1.5%hl 有空气预热时取
2.5%hl
3、热效率(正平衡)e=(Wf(§Iv+(1-§)Il-Ii)*1000+Q)/hl*100%
e热效率Wf管内介质流量
§炉出口汽化率
Iv炉出口温度下介质气相热焓
Il炉出口温度下介质液相热焓
Ii炉入口温度下介质液相热焓
Q其它热负荷。
一、锅炉运行热效率简单计算公式的推导1、锅炉燃料消耗量的计算锅炉运行时,燃料送入锅炉的热量与锅炉有效利用热量及各项热损失的和相等,即我们所说的热平衡:Qr=Q1+Q2+Q3+Q4+Q5+Q6(1)Qr:燃料送入锅炉的热量(一般就是燃料应用基低位发热量,即Qr=Qydw),kj/kgQ1:锅炉有效利用热量,kj/kgQ2:排烟带走的热量,Q3:气体不完全燃烧损失的热量,kj/kgQ4:固体不完全燃烧损失的热量,kj/kgQ5:锅炉向周围空气散失的热量,kj/kgQ6:燃料中灰渣带走的热量,kj/kg将公式(1)两边分别除以Qr得:1=Q1/Qr+Q2/Qr+Q3/Qr+Q4/Qr+Q5/Qr+Q6/Qrq1=Q1/Qr×100%q2=Q2/Qr×100%q3=Q3/Qr×100%q4=Q4/Qr×100%q5=Q5/Qr×100%q6=Q6/Qr×100%q1=100-(q2+q3+q4+q5+q6)%(2)q1:锅炉有效利用热量占燃料带入锅炉热量的百分数,即热效率η,%q2:排烟热损失,%q3:气体不完全燃烧热损失,%q4:固体不完全燃烧热损失,%q5:锅炉散热损失,%q6:其它热损失,%锅炉有效利用热量一方面:Q1=η×Qr(3)另一方面:Q1=QGL/B(4)B:锅炉每小时燃料消耗量,kg/hQGL:锅炉每小时有效吸收热量,kj/h蒸汽锅炉QGL=D(iq-igs)×103+DPS(ips-igs)×103热水锅炉QGL=G(i2-i1)×103D:锅炉蒸发量,t/hiq:蒸汽焓,kj/kgigs:锅炉给水焓,kj/kgDPS:锅炉排污水量,t/hips:锅炉排污水焓,即锅炉工作压力下的饱和水焓,kj/kgG:热水锅炉每小时加水量,t/hi2:热水锅炉出水焓,kj/kgi1:热水锅炉进水焓,kj/kg由公式(3)、(4)可得:B=QGL/(η·Qr)(5)2、理论空气量的计算理论空气量的计算可以在已知燃料元素分析的基础上通过各可燃元素化学反应方程式得出。
锅炉平均运行热效率一、概述锅炉是一种将燃料中的化学能转化为热能的设备,广泛应用于工业、发电、供热等领域。
锅炉的运行热效率是指锅炉在单位时间内所释放的热量与燃料完全燃烧所需热量的比值,是衡量锅炉能量转换效率的重要指标。
本文将对锅炉平均运行热效率的计算、影响因素和提高措施进行探讨。
二、锅炉平均运行热效率的计算锅炉平均运行热效率的计算公式为:η = (Qout / Qin) × 100%,其中η为热效率,Qout为锅炉输出的热量,Qin为燃料完全燃烧所需的热量。
为了准确地计算锅炉平均运行热效率,需要测量和计算锅炉的输入和输出热量。
输入热量是指燃料完全燃烧所需的热量,可以通过燃料的元素分析、低位发热量等参数计算得出。
输出热量是指锅炉向外界输出的热量,可以通过测量蒸汽或热水的流量、温度和压力等参数计算得出。
在实际应用中,为了简化计算和提高准确性,可以采用一些经验公式或软件工具进行估算。
例如,对于常见的工业锅炉,可以采用基于输入和输出蒸汽或热水的参数的经验公式进行估算。
三、影响锅炉平均运行热效率的因素1.燃料品质燃料的品质对锅炉平均运行热效率的影响较大。
如果燃料的质量较差,例如低位发热量较低、含硫量较高,会导致燃烧不完全,降低热效率。
因此,选用高品质的燃料是提高锅炉运行热效率的重要措施。
2.燃烧工况燃烧工况的好坏直接影响着锅炉的燃烧效率和热效率。
如果燃烧工况不良,例如火焰颜色偏暗、烟气中有未燃尽的碳黑颗粒等,会导致燃烧不完全,降低热效率。
因此,保持合理的燃烧工况是提高锅炉运行热效率的关键。
3.设备维护状况设备的维护状况对锅炉的运行热效率也有影响。
如果设备维护不当,例如水垢积累过多、炉膛温度不均匀等,会导致传热效率下降,降低热效率。
因此,定期进行设备维护和保养是提高锅炉运行热效率的重要措施。
4.操作人员技能操作人员的技能水平对锅炉的运行热效率也有影响。
如果操作人员技能不足或操作不当,例如不能及时调整燃烧工况、不能合理控制蒸汽或热水流量等,会导致能量损失增加,降低热效率。
单位时间内锅炉有效利用热量占锅炉输入热量的百分比,或相应于每千克燃料(固体和液体燃料),或每标准立方米(气体燃料)所对应的输入热量中有效利用热量所占百分比为锅炉热效率,是锅炉的重要技术经济指标,它表明锅炉设备的完善程度和运行管理水平。
锅炉的热效率的测定和计算通常有以下两种方法:1.正平衡法用被锅炉利用的热量与燃料所能放出的全部热量之比来计算热效率的方法叫正平衡法,又叫直接测量法。
正平衡热效率的计算公式可用下式表示:热效率=有效利用热量/燃料所能放出的全部热量*100%=锅炉蒸发量*(蒸汽焓-给水焓)/燃料消耗量*燃料低位发热量*100%式中锅炉蒸发量——实际测定,kg/h;蒸汽焓——由表焓熵图查得,kJ/kg;给水焓——由焓熵图查得,kJ/kg;燃料消耗量——实际测出,kg/h;燃料低位发热量——实际测出,kJ/kg。
上述热效率公式没有考虑蒸汽湿度、排污量及耗汽量的影响,适用于小型蒸汽锅炉热效率的粗略计算。
从上述热效率计算公式可以看出,正平衡试验只能求出锅炉的热效率,而不能得出各项热损失。
因此,通过正平衡试验只能了解锅炉的蒸发量大小和热效率的高低,不能找出原因,无法提出改进的措施。
2.反平衡法通过测定和计算锅炉各项热量损失,以求得热效率的方法叫反平衡法,又叫间接测量法。
此法有利于对锅炉进行全面的分析,找出影响热效率的各种因素,提出提高热效率的途径。
反平衡热效率可用下列公式计算。
热效率=100%-各项热损失的百分比之和=100%-q2-q3-q4-q5-q6式中q2——排烟热损失,%;q3——气体未完全燃烧热损失,%;q4——固体未完全燃烧热损失,%;q5——散热损失,%;q6——灰渣物理热损失,%。
大多时候采用反平衡计算,找出影响热效率的主因,予以解决。
热损失法锅炉热效率η按下式计算η=[1-(Q2+Q3+Q4+Q5+Q6)/Qr]*100=100-(q2+q3+q4+q5+q6)式中:Q2——每千克燃料的排烟损失热量,kJ/kg;Q3——每千克燃料的可燃气体未完全燃烧损失热量,kJ/kg;Q4——每千克燃料的固体不完全燃烧损失热量,kJ/kg;Q5——每千克燃料的锅炉散热损失热量,kJ/kg;Q6——每千克燃料的灰渣物理显热损失热量,kJ/kg;Qr——每千克燃料低位发热量,kJ/kg;q2——排烟热损失,%q3——可燃气体未完全燃烧热损失,%q4——固体未完全燃烧热损失,%q5——锅炉散热热损失,%q6——灰渣物理显热损失,%1、排烟热损失排烟热损失是指末级热交换器后排出烟气带走的物理显热占输入热量的百分率。
q2=(Q2/ Qr)*100Q2= Q2gy+Q2H2O式中:Q2gy——干烟气带走的热量,kJ/kg;Q2H2O——烟气所含水蒸气的显热,kJ/kg;Q2gy=V gyCP. gy(θPy-tsf)Q2H2O=VH2OCP.H2O(θPy- tsf)式中:V gy ——每千克燃料燃烧生成的实际干烟气体积,m3/kg;VH2O ——每千克燃料燃烧产生的水蒸气及相应空气湿分带入的水蒸气体积, m3/kg; θPy——排烟温度,tsf ——送风温度,CP. gy ——干烟气从t0至θPy的平均定压比热,kJ/(kg•K);cP.H2O——水蒸汽比t0至θPy的平均定压比热,kJ/(kg•K);采用燃料的工业分析进行简化计算,可以按如下计算方法。
实际干烟气体积可以通过下式计算:V gy=(VO gy)C+(agy-1)(VO gk)C式中:(VO gy)C ——每千克燃料燃烧所需的理论干空气量,m3/kg;(VO gk)C ——每千克燃料燃烧产生的理论干烟气量,m3/kg;agy ——空气预热器出口的过剩空气系数。
理论干空气量及理论干烟气量用下式计算:(VO gk)C =K2* Qr/1000(VO gy)C = K1*(VO gk)CK1、K2可根据燃烧的种类及燃料无灰干燥基挥发份的数值在下表中选取。
锅炉工况水箱法计算公式以锅炉工况水箱法计算公式为标题,本文将介绍锅炉工况水箱法的原理和计算公式,并对其应用进行详细解析。
一、锅炉工况水箱法原理锅炉工况水箱法是一种用于计算锅炉热效率的方法。
其基本原理是通过测量锅炉进出口水温和流量,以及燃料消耗量,来计算锅炉的热效率。
该方法适用于各种类型的锅炉,可以准确衡量锅炉的热效率,为锅炉的优化运行提供指导。
锅炉工况水箱法的计算公式如下所示:热效率 = (Q1 - Q2)/ Q1 * 100%其中,Q1为锅炉的输入热量,Q2为锅炉的输出热量。
三、锅炉工况水箱法的应用锅炉工况水箱法在实际应用中可以用于评估锅炉的热效率,并根据评估结果进行调整和优化。
具体应用步骤如下:1. 测量锅炉进出口水温和流量:通过安装温度计和流量计,分别测量锅炉的进出口水温和流量。
确保测量准确可靠。
2. 计算锅炉输入热量:根据温度和流量数据,利用公式或计算软件,计算锅炉的输入热量。
输入热量可以通过燃料消耗量和燃料热值计算得出。
3. 计算锅炉输出热量:锅炉的输出热量可以通过测量锅炉排放的烟气中的水蒸气含量和温度,以及燃料消耗量来计算。
具体计算方法可参考相关标准或计算软件。
4. 计算锅炉热效率:根据上述计算结果,利用锅炉工况水箱法的计算公式,计算锅炉的热效率。
热效率的计算结果以百分比形式表示。
四、锅炉工况水箱法的优势和注意事项锅炉工况水箱法相比其他计算方法具有以下优势:1. 精确度高:通过测量锅炉进出口水温和流量,以及燃料消耗量,可以准确计算锅炉的热效率,提供准确的评估结果。
2. 适用性广:锅炉工况水箱法适用于各种类型的锅炉,无论是燃煤锅炉、燃气锅炉还是其他类型的锅炉,都可以使用该方法进行评估。
在应用锅炉工况水箱法时,需要注意以下事项:1. 测量准确性:测量锅炉进出口水温和流量时,需要确保测量仪器的准确性和可靠性,以避免数据误差对热效率计算结果的影响。
2. 燃料热值确定:计算锅炉输入热量时,需要准确确定燃料的热值,以保证计算结果的准确性。
蒸汽锅炉的热效率及其计算方法随着工业生产的不断发展,各种各样的机械设备也逐渐成为现代工业中必不可少的部分。
其中,蒸汽锅炉作为一种常见的热能设备,被广泛应用于化工、纺织、食品、造纸等行业。
那么,蒸汽锅炉的热效率及其计算方法是怎样的呢?一、蒸汽锅炉的热效率蒸汽锅炉的热效率指的是燃料燃烧放出的能量被利用的程度,也就是蒸汽锅炉输出的热量与输入的热量之比。
通常,蒸汽锅炉的热效率可以分为两种,即锅炉的燃烧热效率和锅炉的输送热效率。
1.锅炉的燃烧热效率锅炉的燃烧热效率是指在热水锅炉中,燃料在燃烧过程中所放出的热能被全部传递给了水管中的水,即利用燃料的热值达到最大化的效率。
一般情况下,锅炉的燃烧热效率可以通过测定排烟温度来得到,其计算公式如下:锅炉的燃烧热效率(%)=100% - 排烟温度(℃)×0.7÷火焰温度(℃)其中,排烟温度指的是锅炉排放烟气时烟气的温度,火焰温度指的是燃烧过程中火焰燃烧的温度。
2.锅炉的输送热效率锅炉的输送热效率指的是锅炉内所产生的蒸汽在输送过程中,被传递给加热容器或其他设备的热量,并在此过程中没有任何热量损失的比例。
一般情况下,锅炉的输送热效率可以通过测定蒸汽排放量和蒸汽压力来得到,其计算公式如下:锅炉的输送热效率(%)=加热容器所获得的热量÷蒸发所需的热量×100%二、蒸汽锅炉热效率的提高方法为了提高蒸汽锅炉的热效率,通常需要从以下几个方面进行考虑:1.降低排烟温度通过优化锅炉的进气与排气流量,可以达到有效降低排烟温度的目的。
同时,也可以适当增加空气过量系数,使氧气充分燃烧,并利用烟气热量顺向水管,降低排烟温度。
2.控制空气和燃料比例通过科学调整空气和燃料比例,可以有效提高锅炉的燃烧热效率。
一般情况下,空气过量系数在1.1~1.3之间时,锅炉的燃烧效率较为理想。
3.加强热能回收利用通过增加蒸汽锅炉内的回收设备,如烟气余热锅炉、废气余热锅炉等,可以有效利用烟气中的余热,提高蒸汽锅炉的热效率。
电站锅炉的热效率计算电站锅炉通过燃烧燃料产生蒸汽,把煤的化学能转化为高温蒸汽的储能多过程中的转化效率即为锅炉的热效率。
锅炉燃烧的热效率是燃烧优化的另一个主要目标。
锅炉热效率可以用锅炉有效利用的热量与进入炉内的燃料燃烧所产生的总热量的百分比[33]来表示,见式:1r100%Q Q η=⨯ (1-1) 式中η为锅炉热效率,1Q 为燃煤锅炉有效利用的热量,r Q 为炉内燃料燃烧产生的总热量。
1热效率计算方法锅炉热效率的计算常用的有两种方法:正平衡法,又称输入输出法;反平衡法,又称热损失法。
正平衡法,通过直接测量求得锅炉有效利用的热量和输入锅炉的总热量来求得热效率,如公式(2-3)所示。
反平衡法,通过测定锅炉的各项热损失q ∑来求得热效率,计算公式如下:1100%1srQ q Q η=-⨯=-∑ (1-2) 式中 s Q 为锅炉所有热损失之和, η为锅炉热效率,r Q 为输入锅炉燃料燃烧产生的总热量。
由于当前电站锅炉对燃煤量的测量一般采用皮带秤或测量给煤机转速等来进行粗糙的估计测量,对输入、输出热量的测量造成了较大误差。
因此,正平衡法的误差比较大;而反平衡法不会出现这样的误差。
我们设计算热效率所采用的r Q 的相对误差为δ,则按照正平衡法计算,误差计算如下:()()111r r r=-=11Q Q Q Q Q Q δδδ±⋅∆±±⋅正 (1-3)按照反平衡法计算,则误差计算为:()()r r r=11=11ss sQ Q Q Q QQ δδδ⎛⎫⎛⎫±⋅∆--- ⎪ ⎪ ⎪±±⋅⎝⎭⎝⎭反 (1-4) 比较式(1-3)和式(1-4)可以看出,正∆和反∆的绝对值的大小由1r QQ 和rs Q Q 的大小决定,1r QQ 是锅炉热效率,rs Q Q 是锅炉热损失,热损失约为10%,锅炉热效率约为90%,。
那么,采用正平衡法计算所得误差∆正大约是采用反平衡法计算所得误差∆反的9倍。
1兆帕MPa=10巴bar=大气压atm约等于十个大气压,1标准大气压=76cm汞柱=×10^5Pa=水柱约等于十米水柱,所以1MPa大约等于100米水柱,一公斤相当于10米水柱水的汽化热为千焦/摩尔,相当于2260千焦/千克.一般地:使水在其沸点蒸发所需要的热量五倍于把等量水从一摄氏度加热到一百摄氏度所需要的热量.一吨水=1000千克每千克水2260千焦 1000千克就是2260 000千焦1吨蒸汽相当于60万千卡/1吨蒸汽相当于64锅炉马力/1锅炉马力相当于8440千卡热;用量是70万大卡/H 相当于吨的锅炉以表压力为零的蒸汽为例,每小时产一吨蒸汽所具有的热能,在锅内是分两步吸热获得的,第一步是把20度的一吨给水加热到100度的饱和水所吸收的热能,通常这部分热能为显热,其热能即为1000×100-20=8万/千卡时;第二步则是将已处于饱和状态的热水一吨加热成饱和蒸汽所需要吸收的热能,这部分热为潜热,其热能即为1000×539=万/千卡时;把显热和潜热加起来,即是一吨蒸汽其表压力为零时在锅内所获得的热能,即:+8=万/千卡时;这就是我们通常所说的蒸汽锅炉每小时一吨蒸发量所具有的热能,相当于热水锅炉每小时60万/大卡的容量;天然气热值天燃气每立方燃烧热值为8000大卡至8500大卡,1千卡/1大卡/1000卡路里kcal=千焦kJ,所以每立方米燃烧热值为—产地、成分不同热值不同,大致在36000~40000kJ/Nm3,即每一标准立方米天然气热值约为36000至40000千焦耳,即36~40百万焦耳;天燃气每立方燃烧热值为8000大卡至8500大卡,1千卡/1大卡/1000卡路里kcal=千焦kJ,所以每立方米燃烧热值为—; 而1度=1kWh=10^6J=10^3KJ; 即每立方燃烧热值相当于—度电产生的热能, < OR天然气价格:天然气的主要成分是甲烷,分子式是CH4,分子量是12+41=16.在1标准大气压下,1mol气体的体积是升,1立方米的气体有1000/≈,所以质量为16≈克.1000KG/=立方米Nm3是天然气的密度,一吨天然气的体积就是1394m^3,运输时需要压缩;所说的罐装的那是液化石油气; 压缩方式不同密度不同气体的质量=气体的摩尔质量克/摩尔x气体体积升/升/摩尔一立方米天然气=1000升天然气天然气中主要成分是甲烷,摩尔质量为16克/摩尔1立方米天然气的质量=16克/摩尔x1000升/升/摩尔=克1克=公斤,所以克=公斤一立方米天然气大约等于公斤天然气LNG即液态甲烷CH4,其储存温度为-162℃;液化天然气由液态汽化为气态,体积增大几百倍,气态甲烷是液态甲烷体积的625倍;液化天然气密度:0.42~0.46 g/cm3气态大约是: g/cm3也就是1方 KG;1吨为 1000/=1600方1 m3液化天然气LNG可气化600 m3气1 m3 LNG 的质量约为 430-470 Kg天然气的主要成分是甲烷,化学式是CH4 ;离开气体的状态谈体积没有意义,1吨液态天然气为1×10^6g÷16g/mol=62500mol;在标准状况下STP,0℃,101kPa气体摩尔体积为mol,1吨液态天然气为1400立方米;在25℃,×10^5Pa时气体摩尔体积约为mol,1吨液态天然气为立方米;Nm3是天然气的密度,一吨天然气的体积就是1394m^3,运输时需要压缩;所说的罐装的那是液化石油气; 压缩方式不同密度不同一立方米天然气质量为:千克每吨天然气体积为:1390立方米;天然气运输或交易,一般是按立方米计算的;换算方法如下:天然气的标准立方米指1大气压下,20摄氏度时的1立方米;在这个条件下,任何气体升都含有一摩尔×10^23个分子;一立方米为1000升;天然气的主要成分是甲烷,分子量为16,一个甲烷分子质量约等于16个氢原子,也约等于16个质子质量;质子质量为×10^-27 千克所以一立方米天然气质量为:×10^-27×16××10^23×1000÷=千克每吨天然气体积为:1000/ = 1390立方米;关注几个天然气价格的微信公众号燃气蒸汽锅炉产生1吨蒸汽需要多少方天然气,首先我们需要了解1吨水变成水蒸气需要吸收热量,而这个热量值需要天然气燃烧释放热量,通过锅炉设备,传递给介质水,水吸收热量发生物理性质的变化,低温水变成高温水继而气化变成水蒸气,它完成这一过程需要吸收热量约60万大卡然气品质.当然,燃烧机的品质也是最主要的、好产品节能省气,锅炉品质是燃气蒸汽锅炉每场生1吨蒸汽耗气量的主要因素;每立方天然气热值为9000大卡天燃气每立方燃烧热值为8000大卡至8500大卡;锅炉热效率;由此可以得出锅炉工作热量转移指数为=8190,8500=7735通过600000/8190=,600000/7735=也就是说,理论上每产生一吨水蒸气,需要消耗约70-75方天然气一吨锅炉相当于60万大卡的热水锅炉,1吨==60万大卡1吨常压热水锅炉每小时最多提供热量60万大卡1吨锅炉是指锅炉1小时产生的饱和蒸汽/饱和水或过热蒸汽量;它与你锅炉的参数有关;产生多少大卡的热量与你从锅炉内吸收的热量有关;即跟出去的介质与进入的介质的焓差有关;锅炉可用额定热功率来表征热量的大小,常用符号Q来表示,单位是MW.热功率和蒸发量之间的关系,可以由下式表示:Q=ig-igs MW式中--锅炉的蒸发量,t/hig,igs--分别为蒸汽和给水的焓,kj/kg.对于热水锅炉:Q=irs``-irs` MW式中:G--热水锅炉每小时送出的水量,t/hirs``,irs`--分别为锅炉进,出热水的焓,kj/kg.60万大卡/h的热量相当于1t/h锅炉;通常所说的一吨锅炉相当于兆瓦,相当于60万大卡;所以2吨锅炉的额定热功率是120万大卡,也就是兆瓦一吨常压锅炉,每小时产生1吨开水,也就是万大卡,假设冷水温度5度,需要热量: 水的比热=大卡/4200j大卡=1000卡=4000千焦Q=水的比热容水的质量温度绝对值=42001000100-5=大卡下面是直接一吨水变成蒸汽的所需能量:10^62260 000千焦539大卡或者10^92260 000 000焦耳水的比热容是103焦/千克·摄氏度,蒸气的比热容是103焦/千克·摄氏度汽化热是一个物质的物理性质.其定义为:在标准大气压 kPa下,使一摩尔物质在其沸点蒸发所需要的热量.常用单位为千焦/摩尔或称千焦耳/摩尔,千焦/千克亦有使用.其他仍在使用的单位包括 Btu/lb英制单位,Btu为British Thermal Unit,lb为磅.水的汽化热为千焦/摩尔,相当于2260千焦/千克.一般地:使水在其沸点蒸发所需要的热量五倍于把等量水从一摄氏度加热到一百摄氏度所需要的热量.一吨水=1000千克每千克水2260千焦1000千克就是2260 000千焦蒸汽锅炉的功率又称蒸发量,就是每小时把水变成蒸汽的量:吨/小时T/h或公斤/小时kg/h;一吨锅炉,就是每小时能把一吨水变成水蒸气;在我国,蒸汽锅炉的蒸发量与功率的对应关系是:1T/h=1000kg/h==720kW≈955Hp马力1MW=10^6W1kW=1000W1Hp1马力,一匹=蒸发的潜热是2260kJ/kg,所以,一吨蒸汽有热量22601000/=54万大卡;1吨燃气蒸汽锅炉每小时约需要80m3天然气;根据每立方天然气燃烧值8500大卡计算,将1t水加热到100°C需要20万大卡热量,再加汽化热和高圧蒸汽温度根据压力不同超过100°C所需的热量,和损耗8~15%85~92%的热效率,以1蒸吨锅炉为例,工作圧力在时,每小时耗气每小时耗气75~80m3锅炉制造厂家不同略有差别;热值单位换算卡、千卡、大卡、卡路里、千焦都是热量单位,它们之间的换算是:1卡=1卡路里=焦耳;1千卡=1大卡=1000卡=1000卡路里 =4186焦耳=千焦;卡路里简称“卡”,缩写为"calorie"的定义为将1克水在1大气压下提升1摄氏度所需要的热量; 1千卡等于1000卡路里,约4186焦耳;脂肪的热量约900大卡每百克;糖类和蛋白质的热量都只有400大卡每百克;1大卡=1000卡=1000焦耳=4180焦耳1MJ=1000000焦耳=大卡热效率计算一.燃气锅炉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≈兆瓦MW锅炉的热效率的测定和计算通常有以下两种方法:1.正平衡法用被锅炉利用的热量与燃料所能放出的全部热量之比来计算热效率的方法叫正平衡法,又叫直接测量法;正平衡热效率的计算公式可用下式表示:热效率=有效利用热量/燃料所能放出的全部热量100%=锅炉蒸发量蒸汽焓-给水焓/燃料消耗量燃料低位发热量100%式中锅炉蒸发量——实际测定,kg/h;蒸汽焓——由表焓熵图查得,kJ/kg;给水焓——由焓熵图查得,kJ/kg;燃料消耗量——实际测出,kg/h;燃料低位发热量——实际测出,kJ/kg;上述热效率公式没有考虑蒸汽湿度、排污量及耗汽量的影响,适用于小型蒸汽锅炉热效率的粗略计算;从上述热效率计算公式可以看出,正平衡试验只能求出锅炉的热效率,而不能得出各项热损失;因此,通过正平衡试验只能了解锅炉的蒸发量大小和热效率的高低,不能找出原因,无法提出改进的措施;2.反平衡法通过测定和计算锅炉各项热量损失,以求得热效率的方法叫反平衡法,又叫间接测量法;此法有利于对锅炉进行全面的分析,找出影响热效率的各种因素,提出提高热效率的途径;反平衡热效率可用下列公式计算;热效率=100%-各项热损失的百分比之和=100%-q2-q3- q4- q5-q6式中 q2——排烟热损失,%;q3——气体未完全燃烧热损失,%;q4——固体未完全燃烧热损失,%;q5——散热损失,%;q6——灰渣物理热损失,%;。
锅炉热效率测定计算的简易快捷方法㈠采用简易方法测试锅炉热效率的可行性依据现有标准进行锅炉热工测试和计算热效率的结果也存在一定误差,并非完全精确。
我局湘质监特发[2009]99号文件附件3统计,市州特检机构按正规的热工测试方法进行测试需要采购配备大量仪器和设备,需要投入66.84万元。
恕我直言,目前地市级特种设备检验所经济实力不强的情况下,花费近七十万元购买锅炉热效率测试的设备仪表(还不含煤质、飞灰和炉渣可燃物含量的测量设备——测量这两项还要取样送到长沙等检测单位进行)是不现实的。
本人建议,只要配备6.5万元的先进分析仪和设备(还包含相应煤质分析、飞灰和炉渣可燃物含量的测量设备),采取简易而快捷的方法对燃煤锅炉的热效率进行检测,就可以尽快对燃煤锅炉进行热效率测试;不必花费大量资金、配备大量仪器和设备做为投入,使得燃煤锅炉能效测试工作滞后,影响高耗能锅炉节能监察工作的开展。
本人持有这种想法的根据如下:在对在用燃煤锅炉进行热效率测试时,只要在现场测量锅炉排烟温度ex,,测定换算得到炉膛的过烟气中一氧化碳的含量CO,氧含量O,冷空气温度tl.a量空气系数α,如果锅炉运行中有蒸汽喷入炉膛,则记录喷口尺寸和蒸汽压力;然后取回煤样、炉渣和飞灰样返回到检验机构检测出煤的收到基低位发热量Q net,,煤的灰分收到基质量百分数A ar,飞灰可燃物C f.a,炉渣可燃物含量(含碳量)C sl ar等,就可以根据燃用煤的化验分析数据,按照下面所述的方法计算燃煤锅炉的热效率(误差在1.5%左右)和耗煤量,推导锅炉的运行状况。
而燃油、燃气锅炉的热效率测试就更容易进行,只需要在现场进行测量锅炉排烟温度,烟气中一氧化碳的含量、氧含量,冷空气温度,测定换算得到炉膛的过量空气系数就行了,无须采样分析。
这是因为按照常规,燃气供应单位应该向也应向使用单位提供燃气的成分(如果燃料供应单位确实无法出具燃料的成分分析资料,只好取样送到具备燃料的成分分析设备的单位进行化验);而按相关规定,燃油锅炉用代表性0号柴油的组成质量成分是:W y 0%,A y 0.01%,C y 85.55%,H y 13.49%,O y 0.66%,N y 0.04%,S y 0.25%;低位发热量为42900kJ/kg。
因此,地市级特种设备检验所只要配备少量设备和仪表,就可以进行各种锅炉的热效率测试。
㈡热效率简易快捷测试所用设备和仪表⑪现场使用的便携式仪表如上所说,现场使用的便携式仪表应能在现场测定换算得到炉膛的过量空气,排烟温度ex,烟气中一氧化碳的含量CO,氧含量O。
系数α,冷空气温度tl.a经网上搜索查询,只有北京乐氏联创科技有限公司经销的ecom-200N燃烧效率分析仪可以满足上述要求。
该分析仪系德国rbr测量技术公司生产的经济型烟气燃烧测量分析仪,很适合工业锅炉的热效率检测。
注意,此分析仪分单组分(O2 /CO)两种;应采用两组分的ecom-200N分析仪;因为只有两组或CO),两组分(O2、CO两组分气体及烟气温度、冷空气温度、压力和分的分析仪才能同时测量O2、燃烧效率、排烟热损失、露点等参数,满足锅炉热计算过量空气系数α、CO2效率必须在现场测定的相关参数。
北京乐氏联创科技有限公司两组分的ecom-200N分析仪的配置是:/CO①两组分O2②测量烟气温度、压力、差压、燃烧效率、过量空气系数α等参数③计算CO2④大屏幕LCD图文液晶显示,带背景光⑤大功率采样气泵⑥200mm(150mm)探管,3米(1.5米)取样管线可选⑦在线颗粒物过滤器单元,带冷凝水收集⑧RS232数据接口⑨无数据存储器,热敏打印机可选⑩充电电池仪表测量的参数量程、分辨率如下:测量参数量程分辨率(O)0~21%Vol.0.1%Vol.O2CO (C)0~2000ppm1ppm 烟气温度0~650℃1℃环境空气温度0~100℃1℃压力±20hpa0.01hpaCO20~CO2max0.1%燃烧效率0~99.9%0.1%排烟热损失0~99.9%0.1%过量空气系数1…0.01全套的两组分的ecom-200N分析仪有LCD图文显示,带背景灯;精细多级过滤器单元,有效过滤烟尘和颗粒物;内置热敏打印机,打印58mm宽打印纸;采样探管手柄和探管长300mm,带有3通道采样软管3米;专用探头,分别测量温度和压力,环境温度测量导线1.5米;测量完毕后清新空气清洗传感器;市电/蓄电池工作由内置切换模块供电;标准仪表箱;尺寸:± 150 x 170 x 63 mm;重量:约1.5Kg(含采样探管);附带1卷打印纸、中英操作手册、出厂标定证书。
北京乐氏联创科技有限公司ecom-200N分析仪的报价为19600元/台;下浮折扣为25%,优惠价为14700元/台。
ecom-200N分析仪产品介绍见附件一。
这台国际上先进的分析仪可以基本取代[2009]99号文件附件3列出的能效测试设备。
⑫检验机构固定的设备仪器检验机构固定的设备仪器用于测定煤的收到基低位发热量、煤的灰分收到基质量百分数、飞灰和炉渣可燃物含量。
煤的收到基低位发热量可以采用量热仪进行测定。
煤的灰分收到基质量百分数、飞灰和炉渣可燃物含量可以在抽取试样后采用智能温控一体化马弗炉、分析天平进行测定。
按《煤的工业分析方法》GB212-2001第4.1条和DL/T 567.6-95《飞灰和炉渣可燃物测定方法》第3.2条的规定,所采用的仪器设备如下:①马弗炉:能保持温度为815±10℃,炉膛有足够的恒温区;炉后壁的上部带有直径为25~30mm的烟囱,下部离炉膛底盘20~30mm处有一个插热电偶的小孔,炉门上有一个直径为20mm的透气孔。
②分析天平:感量0.0001g。
③瓷灰皿:长方形,底长45mm,宽22mm,高14mm。
④破碎机⑤制样机煤的灰分测定分析步骤如下:①在预先灼烧至质量恒定的灰皿中,称取粒度小于0. 2 mm的空气干燥煤样(1±0. 1)g,称准至0. 000 2 g,均匀地摊平在灰皿中,使其每平方厘米的质量不超过0. 15 g。
②将灰皿送入炉温不超过100℃的马弗炉恒温区中,关上炉门并使炉门留有15 mm左右的缝隙。
在不少于30 min的时间内将炉温缓慢升至500℃,并在此温度下保持30 min。
继续升温到(815±10)℃,并在此温度下灼烧1 h。
③从炉中取出灰皿,放在耐热瓷板或石棉板上,在空气中冷却5 min左右,移入干燥器中冷却至室温(约20 min)后称量。
④进行检查性灼烧,每次20 min,直到连续两次灼烧后的质量变化不超过0.001 0 g为止。
以最后一次灼烧后的质量为计算依据。
灰分低于15.00%时,不必进行检查性灼烧。
空气干燥煤样的灰分按下式计算:A=×100%ad——空气干燥煤样的灰分,单位为百分数(%);式中Aadm——称取的空气于燥煤样的质量,单位为克(g);——灼烧后残留物的质量,单位为克(g)。
m1空气干燥煤样的灰分A ad可按《工业锅炉节能技术》表1-5的换算因子转换为灰分的收到基质量百分数A ar。
飞灰和炉渣可燃物测定分析步骤如下:①按DL/T 567.3-95《飞灰和炉渣样品的采集》采集飞灰或炉渣样品;②按DL/T 567.4-95《入炉煤、入炉煤粉、飞灰和炉渣样品的制备》制备出粒度小于0.2mm的灰渣样品;③按GB212中缓慢灰化法测定灰、渣的灰分(A ad %)。
依据测定的飞灰或炉渣灰、渣的灰分(A ad%),按下式进行计算就得到可燃物含量CM=100-A ad%ad式中CM ad——空气干燥基灰渣样的可燃物含量,%。
经网上搜索查询,只有上海欧锐仪器设备有限公司和河南省鹤壁市的多家单位(例如,鹤壁市华源仪器仪表有限公司、鹤壁华益科技有限公司和鹤壁市热工仪表仪器厂)可以能提供炉膛有足够的恒温区的箱形电炉(温度为815±10℃)、感量0.0001g的分析天平(听说是上海产的天平)、瓷灰皿、破碎机和制样机;但不能提供自己生产的量热仪。
与河南省鹤壁市的上述三家单位电话和电子邮件联系后,在两天之内,只有鹤壁华源仪器仪表有限公司从网上报来能提供的产品介绍与价格表(见附件二);而且破碎机和制样机的体积和功率很大,需要使用380V 的三相电源。
上海欧锐仪器设备有限公司是国内最早生产量热仪、测硫仪、高温炉等煤质分析仪器厂家之一;该公司制造的智能温控一体化马弗炉(加送10个瓷灰皿和制样机)价格为15000元。
该公司制造的DF-4型电磁粉碎机(体积小,使用220V的电源)价格为2000元。
该公司制造的101型/202型干燥箱价格为1500元。
该公司制造的量热仪有两种,WELL9000型全自动精密快速智能量热仪价格为为8万元;OR2010型自动快速量热仪价格为2.8万元;该公司能提供的国产分析天平有两种,一种价格为3200元,另一种价格为3800元。
该公司产品介绍见附件三。
纳博热(上海)工业炉有限公司不知怎么从网上获得我们采购设备的信息,说能提供德国制造的马弗炉,价格至少要3.3万元。
本人主张购买上海欧锐仪器设备有限公司的产品,而且量热仪选购低价位的OR2010型自动快速量热仪就行了。
理由是上海欧锐仪器设备有限公司是国内的老厂家,按说产品产量好,信誉度也好。
而河南的厂家(例如鹤壁华源仪器仪表有限公司等单位)自己不能制造量热仪,产品不齐全。
如果选购上海欧锐仪器设备有限公司的配套产品,价格合计才5.03万元;就可以适应锅炉热效率测试时对煤的收到基低位发热量、煤的灰分收到基质量百分数、飞灰和炉渣可燃物含量等参数的测定了。
㈢锅炉简易测试的热效率计算方法⑪正常情况下,煤中灰分收到基质量百分数A ar和锅炉的输入热量Q in为常数,飞灰可燃物与灰渣可燃物含量决定q4的大小。
q4可按下式计算:q=(32866.4A ar/ Q in)[a f.a·C f.a/(100-C f.a)+a sl·C sl/(100-C sl)]%4(1)——锅炉固体不完全燃烧热损失,%;式中q4A ar——燃料中灰分的收到基质量百分数,%;Q in——锅炉的输入热量,kJ/kg;锅炉的输入热量按《工业锅炉节能技术》式(1-64)或式(2-4)进行计算;a——飞灰中灰量占入炉煤总灰分的质量份额;f.aC f.a——飞灰可燃物含量的百分数,%;a——炉渣中灰量占燃料总灰分的质量份额,slC sl——炉渣可燃物含量(含碳量)的百分数,%。
对于煤粉锅炉,当燃用煤种一定时,燃料中灰分的收到基质量百分数A ar和锅炉的输入热量Q in为常数,固态排渣煤粉炉因灰渣量小,可燃物含量低,对q4仅与飞灰中灰量占入燃煤总灰分的质量份额的影响可忽略不计或当作定值,q4的影响值。