锅炉热效率设计计算(完整版)

一、锅炉热效率计算10.1 正平衡效率计算10.1.1输入热量计算公式：Qr=Qnet,v,ar+Qwl+Qrx+Qzy式中: Qr__——输入热量；Qnet,v,ar ——燃料收到基低位发热量；Qwl ——加热燃料或外热量；Qrx——燃料物理热；Qzy——自用蒸汽带入热量。

在计算时，一般以燃料收到基低位发热量作为输入热量。

如有外来热量、自用蒸汽或燃料经过加热（例：重油）等，此时应加上另外几个热量。

10.1.2饱和蒸汽锅炉正平衡效率计算公式：式中：η1——锅炉正平衡效率；Dgs——给水流量；hbq——饱和蒸汽焓；hgs——给水焓；γ——汽化潜热；ω——蒸汽湿度；Gs——锅水取样量（排污量）；B——燃料消耗量；Qr_——输入热量。

10.1.3过热蒸汽锅炉正平衡效率计算公式：a. 测量给水流量时：式中：η1——锅炉正平衡效率；Dgs——给水流量；hgq——过热蒸汽焓；hg——给水焓；γ——汽化潜热；Gs——锅水取样量（排污量）；B——燃料消耗量；Qr——输入热量。

b. 测量过热蒸汽流量时：式中：η1——锅炉正平衡效率；Dsc——输出蒸汽量；Gq——蒸汽取样量；hgq——过热蒸汽焓；hgs——给水焓；Dzy——自用蒸汽量；hzy——自用蒸汽焓；hbq——饱和蒸汽焓；γ——汽化潜热；ω——蒸汽湿度；hbq——饱和蒸汽焓；Gs——锅水取样量（排污量）；B——燃料消耗量；Qr——输入热量。

10.1.4 热水锅炉和热油载体锅炉正平衡效率计算公式式中：η1——锅炉正平衡效率；G——循环水(油)量；hcs——出水(油)焓；hjs——进水(油)焓；B——燃料消耗量；Qr——输入热量。

10.1.5电加热锅炉正平衡效率计算公式10.1.5.1电加热锅炉输-出饱和蒸汽时公式为：式中：η1——锅炉正平衡效率；Dgs——给水流量；hbq——饱和蒸汽焓；hgs——给水焓；γ——汽化潜热；ω——蒸汽湿度；Gs——锅水取样量（排污量）；N——耗电量。

锅炉热效率的简易计算与分析对我厂锅炉而言，影响煤耗的因素主要有三类：煤质、运行工况与锅炉自身热效率。

查找煤耗偏高的原因，需要对各影响因素进行定量测定分析。

测定锅炉热效率，通常采用反平衡试验法。

本文对此方法进行了介绍，并简化了计算过程，可用于日常锅炉效率监控。

1 反平衡法关键参数的确定众所周知，反平衡法热效率计算公式为：η = 100-(q2+q3+q4+q5+q6)计算的关键是各项热损失参数的确定。

1.1 排烟热损失q2排烟热损失q2是由于锅炉排烟带走了一部分热量造成的热损失，其大小与烟气量、排烟与基准温度、烟气中水蒸汽的显热有关。

我厂燃煤介于无烟煤与贫煤之间，计算q2可采用如下简化公式：q2 =(3.55αpy+0.44)×(tpy-t0)/100式中，αpy——排烟处过量空气系数，我厂锅炉可取为1.45 tpy——排烟温度，℃t0 ——基准温度，℃1.2 化学不完全燃烧热损失q3化学不完全燃烧热损失q3是由于烟气中含有可燃气体CO造成的热损失，主要受燃料性质、过量空气系数、炉内温度与空气动力状况等影响，可采用下列经验公式计算：q3 =0.032αpy CO×100%式中，CO——排烟的干烟气中一氧化碳的容积含量百分率，%我厂锅炉q3可估算为0.5%。

1.3 机械未完全燃烧热损失q4机械未完全燃烧热损失q4主要是由锅炉烟气带走的飞灰与炉底放出的炉渣中含有未参加燃烧的碳所造成的，取决于燃料性质与运行人员的操作水平，简化计算公式为：Q4 =337.27×Aar×Cfh/[ Qnet.ar×(100-Cfh)]式中，Aar——入炉煤收到基灰分含量百分，%Cfh——飞灰可燃物含量，%Qnet.ar——入炉煤收到基低位发热量，kJ/kg1.4 散热损失q5散热损失q5是锅炉范围内炉墙、管道向四周环境散失的热量占总输入热量的百分率，计算公式为：Q5 =5.82×De0.62/D式中，De——锅炉的额定负荷，t/hD ——锅炉的实际负荷，t/h1.5 灰渣物理热损失q6灰渣物理热损失q6包括灰渣带走的热损失与冷却热损失。

经验公式主要为以下几个公式：a 耗煤量（根据热平衡原理计算）：P=G×（i1-i2）/ Q y L×ηP--- 锅炉燃料消耗量，kg/h；G--- 热水锅炉热水出水量，kg/h；i1--- 热水锅炉热水出水热焓，kJ/kg；i2---热水锅炉热水出水热焓，kJ/kg，；Q y L--- 燃煤低位发热量，kJ/kg，取35380kJ/kg；η --- 热水锅炉热效率。

锅炉热效率为70%。

b 烟气量理论空气量V0=K0 Q y L/4187V0--- 理论空气量，m3/kg；K0--- 与燃料有关的系数，取1.1Q y L--- 燃煤低位发热量，kJ/kg，取35380 kJ/kg；V0=9.31m3/kg烟气量V y=1.04×Q y L/4187+0.77+1.0161×(α-1)×V0V y--- 实际烟气量，m3/kg；Q y L--- 燃煤低位发热量，kJ/kg，取35380kJ/kg；V0---理论空气量，m3/kg，取值9.31 m3/kg；α--- 过剩空气系数，取值1.8；V y=1.04×Q y L/4187+0.77+1.0161×(α-1)×V0=26.36m3/kg烟气总量V yt=B总×V yV yt---烟气总量，m3/a；B总---总耗煤量，t/a；V y--- 实际烟气量，m3/kg，取26.36 m3/kg；c 烟尘烟尘初始产生量G d= P ×A×d fhG d--- 烟尘初始产生量，t/a；P ---耗煤量A ---灰份％d fh---烟气中烟尘占灰份的百分含量湿法除尘后，烟尘排放量G d排= G d×（1-η）G d排--- 湿法除尘后烟尘排放量，t/a；G d --- 烟尘初始产生量，t/a；η --- 除尘效率，取值95%；湿法除尘后，烟尘排放浓度C排=G d排/ V ytC排--- 湿法除尘后烟尘排放浓度，mg/m3G d排--- 湿法除尘后烟尘排放量，t/a；V yt --- 烟气总量，m3/a；d SO2G SO2=1.6×B总×SG SO2--- SO2产生量，t/a；B总--- 总耗煤量，t/a；S--- 燃煤含硫量，取值0.37%；SO2产生浓度Cso2= G SO2/ V ytCso2---SO2产生浓度，mg/m3；G SO2--- SO2产生量，t/a；V yt--- 烟气总量，m3/a；采取措施后，SO2排放量G SO2= G SO2×（1-η）G SO2排---湿法除尘后，SO2排放量；G SO2--- SO2产生量，t/a；η--- SO2脱除效率，取值45 %；湿法脱硫后，SO2排放浓度C SO2排= G SO2排/ V ytC SO2排--- 湿法除尘后SO2排放浓度，mg/m3；G SO2排--- 湿法除尘后SO2排放量，t/a；V yt --- 烟气总量，m3/a。

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。

燃煤锅炉的热效率热效率计算根据《关于发展热电联产的规定》（计基础〔2000 〕1268 号）文件，热效率= （供热量+供电量X3600千焦/千瓦时）/ （燃料总消耗量M然料单位低位热值）X100%，供热量就是热力产品（热水、蒸汽）根据供热流量、压力、温度的参数进行焓值计算后得出的焦耳热值当量年度产量，加上年发电量换算成焦耳热值当量（kWh 乘以3600），二者的和就是热电厂年产品总量（电+热）。

分母是热电厂的燃料消耗，如果是燃煤电厂，就用所耗煤种的低位热值（可以查到）*年耗煤吨量；如果是燃气电厂，就用天然气的热值*年耗气量。

电厂出口的总产品热值比上输入的各种一次能源消耗热值，就是热效率。

如何求解热效率当前，能源日逐紧张。

如何节能，如何提高能源的利用效率已是摆在人们面前的一个突出而现实的问题。

热效率的计算也成为中考热点问题。

如何求解热效率，下面通过一些典例进行分析归纳。

一、燃具的效率例1、小明学习了热学的有关知识后，他想估算一下自己家煤炉的效率是多少。

于是小明仔细记录了他家每天烧水、煮饭、炒菜需要的时间，并把它折算成了烧水的时间，相当于每天将30Kg20 C的水烧开。

小明家实际平均每天需要烧4块蜂窝煤，按每块蜂窝煤含煤0.5 Kg算，他家每天实际用煤2Kg •普通煤的热值为3 X10 7 J/Kg,则他家煤炉的效率是多少？［分析与解］：煤炉烧水，化学能转化为内能，水吸收的热量是有用能量，完全燃烧煤所放出的热量是总的能量。

煤炉的效率可用n =Q有用/ Q总X100% = cmi A t/m'q X00%计算。

Q 有用=cm A t=4.2 X 103 X 30 X （100）J=1.008 107JQ 总=mq = 2 X3 X107J = 6 X107Jn= Q 有用/Q 总X10 0%= 1.008 >107J/6X107J = 16.8 %二热机的效率例2、小兵同学想知道一辆小汽车的实际效率是多少。

锅炉燃烧热效率计算公式锅炉是工业生产中常用的一种热能设备，它通过燃烧燃料产生热能，将水加热蒸发为蒸汽，从而提供动力或热能。

而锅炉的燃烧热效率是衡量锅炉燃烧过程中能源利用情况的重要指标。

本文将介绍锅炉燃烧热效率的计算公式及其影响因素。

锅炉燃烧热效率计算公式。

锅炉燃烧热效率是指锅炉在燃料燃烧过程中，将燃料的热能转化为蒸汽或热水的能力。

燃烧热效率通常用百分比表示，计算公式如下：燃烧热效率 = (锅炉输出的热量 / 燃料的热值) 100%。

其中，锅炉输出的热量是指锅炉产生的蒸汽或热水的热量，通常以千焦或千瓦时为单位；燃料的热值是指单位质量燃料燃烧产生的热量，通常以千焦或千瓦时为单位。

影响锅炉燃烧热效率的因素。

锅炉燃烧热效率受多种因素影响，主要包括燃料的热值、燃烧过程中的损失以及锅炉本身的设计和运行情况。

1. 燃料的热值。

燃料的热值是影响锅炉燃烧热效率的关键因素之一。

不同种类的燃料具有不同的热值，燃料的热值越高，燃烧热效率越高。

因此，在选择锅炉燃料时，应该优先考虑燃料的热值。

2. 燃烧过程中的损失。

燃料在燃烧过程中会产生多种损失，包括燃料不完全燃烧、烟气带走的热量、燃料含灰量等。

这些损失会降低锅炉的燃烧热效率，因此需要通过合理的燃烧控制和烟气余热回收等措施来减少损失。

3. 锅炉设计和运行情况。

锅炉的设计和运行情况也会对燃烧热效率产生影响。

合理的锅炉设计能够提高热能利用效率，而锅炉的运行状态、维护保养情况和操作方式也会对燃烧热效率产生影响。

提高锅炉燃烧热效率的方法。

提高锅炉燃烧热效率对于节能减排和降低生产成本具有重要意义。

以下是一些提高锅炉燃烧热效率的方法：1. 选择高热值的燃料，如天然气、生物质颗粒燃料等，以提高锅炉燃烧热效率。

2. 优化燃烧过程，采用先进的燃烧技术和设备，减少燃料不完全燃烧和烟气带走的热量。

3. 安装余热回收设备，充分利用烟气中的余热，提高锅炉热能利用效率。

4. 加强锅炉运行和维护管理，保持锅炉设备的良好状态，避免因设备损坏或运行不良导致能量浪费。

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。

燃煤锅炉热效率效率计算————————————————————————————————作者：————————————————————————————————日期：燃煤锅炉的热效率热效率计算根据《关于发展热电联产的规定》(计基础〔2000〕1268号)文件，热效率=（供热量+供电量×3600千焦/千瓦时）/（燃料总消耗量×燃料单位低位热值）×100%，供热量就是热力产品（热水、蒸汽）根据供热流量、压力、温度的参数进行焓值计算后得出的焦耳热值当量年度产量，加上年发电量换算成焦耳热值当量（kWh乘以3600），二者的和就是热电厂年产品总量（电+热）。

分母是热电厂的燃料消耗，如果是燃煤电厂，就用所耗煤种的低位热值（可以查到）*年耗煤吨量；如果是燃气电厂，就用天然气的热值*年耗气量。

电厂出口的总产品热值比上输入的各种一次能源消耗热值，就是热效率。

如何求解热效率当前，能源日逐紧张。

如何节能，如何提高能源的利用效率已是摆在人们面前的一个突出而现实的问题。

热效率的计算也成为中考热点问题。

如何求解热效率，下面通过一些典例进行分析归纳。

一、燃具的效率例1、小明学习了热学的有关知识后，他想估算一下自己家煤炉的效率是多少。

于是小明仔细记录了他家每天烧水、煮饭、炒菜需要的时间，并把它折算成了烧水的时间，相当于每天将30Kg20℃的水烧开。

小明家实际平均每天需要烧4块蜂窝煤，按每块蜂窝煤含煤0．５Kg算，他家每天实际用煤2Kg．普通煤的热值为３×１０７J/Kg,则他家煤炉的效率是多少？［分析与解］：煤炉烧水，化学能转化为内能，水吸收的热量是有用能量，完全燃烧煤所放出的热量是总的能量。

煤炉的效率可用η=Q有用／Q总×１００％＝cmΔt/m'q×１００％计算。

Q有用=cmΔt=4.2×103×30×(100-20)J=1.008×107JQ总＝mq＝2×3×107J＝6×107Jη＝Q有用/Q总×１００％＝1.008×107J／6×107J＝16.8％二热机的效率例2、小兵同学想知道一辆小汽车的实际效率是多少。

锅炉正平衡热效率：指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，又称为直接测量法热效率。

(锅炉蒸发量*(蒸发焓-给水焓))/每小时燃料消耗量*燃料低位发热量完整计算公式：〔(锅炉蒸发量*(蒸发焓-给水焓))+锅炉排污量*（排污水焓-给水焓)〕+/每小时燃料消耗量*燃料低位发热量正平衡效率计算10.1.1输入热量计算公式： Qr=Qnet,v,ar+Qwl+Qrx+Qzy 式中: Qr__——输入热量； Qnet,v,ar ——燃料收到基低位发热量； Qwl ——加热燃料或外热量； Qrx——燃料物理热； Qzy——自用蒸汽带入热量。

在计算时，一般以燃料收到基低位发热量作为输入热量。

如有外来热量、自用蒸汽或燃料经过加热（例：重油）等，此时应加上另外几个热量。

10.1.2饱和蒸汽锅炉正平衡效率计算公式：式中：η1——锅炉正平衡效率； Dgs——给水流量； hbq——饱和蒸汽焓； hgs——给水焓；γ——汽化潜热；ω——蒸汽湿度； Gs——锅水取样量（排污量）； B——燃料消耗量； Qr_——输入热量。

10.1.3过热蒸汽锅炉正平衡效率计算公式： a. 测量给水流量时：式中：η1——锅炉正平衡效率； Dgs——给水流量； hgq——过热蒸汽焓； hg——给水焓；γ——汽化潜热； Gs——锅水取样量（排污量）； B——燃料消耗量； Qr——输入热量。

b. 测量过热蒸汽流量时：式中：η1——锅炉正平衡效率； Dsc——输出蒸汽量； Gq——蒸汽取样量； hgq——过热蒸汽焓； hgs——给水焓； Dzy——自用蒸汽量； hzy——自用蒸汽焓； hbq——饱和蒸汽焓；γ——汽化潜热；ω——蒸汽湿度； hbq——饱和蒸汽焓； Gs——锅水取样量（排污量）； B——燃料消耗量； Qr——输入热量。

10.1.4 热水锅炉和热油载体锅炉正平衡效率计算公式式中：η1——锅炉正平衡效率； G——循环水(油)量； hcs——出水(油)焓；hjs——进水(油)焓； B——燃料消耗量； Qr——输入热量。

锅炉的热效率的计算公式
锅炉的热效率，也叫做热力学效率，是一个重要的参数，它反映了燃烧产生的热量是否充分利用，用来计算锅炉热效率需要用到下面的锅炉热效率计算公式：热效率φ=Q/P，其中Q为燃烧时热量，P为燃料体积热力含量。

计算锅炉热效率的首先要准备必要的资料，包括排放时的热量、排放的气体体积、烟气温度、烟气去湿量、气体容积、空气温度、大气压强等，收集完所需资料后，根据锅炉热效率计算公式进行计算，加上所需要的物理参量，就可以得出计算结果。

此外，用户也可以改善当前热效率，通过调整烟气回收系统来提高锅炉热效率，建议采取更新型的回收系统，实施烟气回收、高烟气体积利用烟气能量调节适当的运行参数，减少烟气损失，以降低锅炉热效率。

锅炉热效率的计算对于工况状态，烟气特性和操作质量均有重要影响，因此为了提高锅炉热效率，企业必须采取有效的措施，定期检测锅炉运行状况，定期检查锅炉排放特性，定期检查烟气流动参数和锅炉运行状况，以确保发挥最大的锅炉热效率。