反平衡锅炉效率是计算各项热损失(公式)
火电节能技术监督-问答题 -1 of 5
火电节能技术监督——问答题（1/5）问题：热力学第一定律及其实质是什么？热可以变为功，功也可以变为热。
一定量的热消失时，必生成（产生）与之等量的功；同理，消耗一定量的功时，也将产生与之等量的热。
热力学第一定律就是能量转换和守恒定律在热力学研究热现象时的具体应用。
问题：为什么饱和压力随饱和温度升高而升高？温度升高，分子的平均动能增大，从水中飞出的分子数目越多，因而使汽侧分子密度增大，同时温度升高蒸汽分子的平均运动速度也随着增加，这样就使得蒸汽分子对器壁的碰撞能力增强，其结果使得压力增大。
所以说饱和压力随饱和温度升高而升高。
问题：火力发电厂的基本热力循环有哪几种？火力发电厂的最基本热力循环是朗肯循环，在朗肯循环的基础上发展出给水回热循环和蒸汽再热循环。
问题：提高朗肯循环热效率的有效途径有哪些？提高朗肯循环热效率的有效途径有：a）提高过热器出口蒸汽压力与温度。
b）降低排汽压力（亦即工质膨胀终止时的压力）。
c）改进热力循环方式，如采用中间再热循环、给水回热循环和供热循环等。
问题：什么叫燃料的发热量？如何确定燃料的发热量？单位重量或单位体积的燃料完全燃烧时放出的热量称为发热量。
发热量又分为高位发热量和低位发热量两种。
高位发热量是指燃料最大可能发热量，它包括燃料燃烧后所生成的水蒸汽全部凝结成水所放出的凝结热。
低位发热量是指燃料燃烧时实际放出的热量，即高位发热量减去燃料中水分的汽化潜热。
问题：什么叫做燃料的元素分析、工业分析？全面测定燃料的所有成份以及有关特性的燃料分析叫做元素分析。
不测定碳氢氧氮硫五种元素而只测定燃料的水份、灰分、发热量等特性的燃料分析叫做工业分析。
问题：何谓正平衡效率？何谓反平衡效率？如何计算？分别如下：a）通过输入热量Qr和有效利用热量Q1求得锅炉的效率，叫做正平衡效率，计算公式为：η=[Q1/Qr×100]%b）通过各项热损失，求得锅炉的效率，叫做反平衡效率，计算公式：η=[100-[q2+q3+q4+q5+q6]]%问题：锅炉主要的热损失有哪几种？哪种热损失最大？锅炉主要的热损失有：排烟热损失、化学未完全燃烧热损失、机械未完全燃烧热损失、散热损失、灰渣物理热损失，其中排烟热损失最大。
锅炉效率和汽机热耗率计算书
锅炉效率和汽机热耗率计算书一、锅炉效率核算1. 根据锅炉效率反平衡计算公式及项目锅炉相关基础数据对锅炉效率进行核算。
锅炉效率反平衡计算公式如下：65432fp gl q q q q q 100-----=η式中，fpgl η——锅炉反平衡效率；q 2——排烟损失，%；q 3——可燃气体未完全燃烧损失，%； q 4——机械未完全燃烧损失，%； q 5——散热损失，%；q 6——灰渣的物理热损失，%。
项目锅炉相关基础数据见表-1。
表-1项目锅炉相关基础数据表1）排烟损失q 2核算排烟损失q 2计算公式如下：100t t k rf py py2）（-=q式中，py k ——排烟损失系数；py t ——预热器出口（烟气流方向）的排烟温度，℃；rf t ——送风机入口（自然）风温度，℃。
排烟损失系数py k 值根据简化计算公式计算，公式为：37.0100O 7.41145.3k 2py +⨯-⨯=式中，3.45——py k 值计算系数；0.37——py k 值修正系数；2O ——低位预热器出口（烟气流方向）烟气中的氧量，%。
把项目锅炉基础数据表中排烟氧量数据代入py k 值计算公式计算py k 值如下：37.0100O 7.41145.3k 2py +⨯-⨯=37.010067.41145.3 +⨯-⨯= =5.1750将py k 值及项目锅炉基础数据表中排烟温度值、送风温度值代入q 2计算公式，计算q 2值如下：100t t k rf py py2）（-=q 100038.2211750.5）（-⨯==4.8024经核算，排烟损失q 2=4.8024。
2）可燃气体未完全燃烧损失q 3核算可燃气体未完全燃烧损失是指燃料碳在燃烧过程中由于氧气不足、燃烧不完全而生成一氧化碳所造成的损失，根据《电站锅炉性能试验规程》（GB10184-88）中简化计算规定，煤粉锅炉忽略气体未完全燃烧损失，q 3=0。
3）机械未完全燃烧损失q 4核算 机械未完全燃烧损失q 4计算公式如下：hz4fh 44q q +=q式中，fh 4q ——机械未完全燃烧损失中的飞灰损失，%；hz 4q ——机械未完全燃烧损失中的灰渣损失，%。
发电厂总体效率计算公式
混烧锅炉效率计算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。
汽轮机效率的计算1.已知参数：主汽压力P0、温度T0，背压Pk，排汽焓Hk。
由P0、T0查主汽焓H0、主汽熵S0由S0、Pk查等熵焓Hs内效率=（H0-Hk）/（H0-Hs）即：实际焓降 / 等熵焓降2.内效率=P/Gh *100% 其中，P是功率、G是蒸汽流量、h是蒸汽焓降h=H0-Hk郎肯循环效率计算根据效率公式η＝ω／q1＝（q1－q2）／q1式中 q1——1kg蒸汽在锅炉中定压吸收的热量，kJ／kg；q2——1kg蒸汽在凝汽器中定压放出的热量，kJ／kg。
锅炉能效测试技术简介
3.有关锅炉热效率标准 3.有关锅炉热效率标准
JB/T 10094-2002 工业锅炉通用技术条件 GB 24500-2009 工业锅炉能效限定值及能效等级 GB/T 15317-2009 燃煤工业锅炉节能监测 GB/T 17954-2007 工业锅炉经济运行 以1t/h锅炉为例，对有关数据列表如下：
5. 部分仪器 烟气分析仪（德国）
量热仪
全自动工业分析仪
元素分析仪
完
谢谢！
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 可见，热效率表示锅炉中燃料输入热量的利用程度。 2.影响锅炉热效率的因素分析 2.影响锅炉热效率的因素分析 由锅炉热效率分析可以知道，影响锅炉热效率的因素包括 ：固体不完全燃烧损失、气体不完全燃烧热损失、排烟热 损失、散热损失、灰渣物理热损失等。锅炉热平衡示意图 如下：
γ—— 汽化潜热，kj/kg; ω—— 蒸汽湿度，%； Gs —— 测定蒸汽湿度时，锅水取样量， kg/h; B —— 燃料消耗量，kg/h; Qr—— 输入热量，kj/kg。
锅炉正平衡主要测量项目及方法
序号 1 2 3 4 项 目 方法与仪器 元素分析仪 工业分析仪 量热仪 磅秤，容积计量
燃料元素分析 工业分析 燃料的发热量 燃料消耗量
由统计分析发现，我国工业锅炉运行效率普遍较低。造成 这一结局的原因是多方面的，主要包括：设计、制造、安 装、运行管理、使用操作等。重点环节是设计、运行管理 与使用操作。 锅炉节能的关键是提高锅炉热效率， 锅炉节能的关键是提高锅炉热效率，以及有效能的充分利 用。 那么，锅炉热效率如何监测？以下做简单介绍。
反平衡测试主要项目
锅炉反平衡求热效率及各项热损失
2）最佳过量空气系
数 根据前面对q2、q3、 q4三项热损失影响因素的 分析，炉膛出口过量空气 系数对它们都产生影响， 实际上决定了锅炉热效率 的大小。因此定义“最佳 过量空气系数”，即对应 于q2、q3、q4之和为最小 的炉膛出口过量空气系数 （如图3-4所示）。
最佳过量空气系数与燃料种类、 燃烧方式和燃烧设备的结构完善程 度等因素有关，可通过燃烧调整试 验确定。
（四）散热损失 1.散热损失的计算 散热损失通过试验来测 定非常困难，一般通过 由大量经 验数据绘制的关系曲线 来确定。锅炉额定容量De 与散热损失
e q5 的关系曲线如图 3 5所示。
当锅炉在非额定容量下 运行时，散热损失q 5可按下式计算： De q5 q D
e 5
%
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2.影响散热损失的因素及分析 影响散热损失的主要因素有锅 炉额定蒸发量（即锅炉容量）、锅炉 实际蒸发量（即锅炉负荷）、外表面 积、水冷壁和炉墙结构、管道保温以 及环境情况等。 对于容量较大的锅炉，散热损 失一般小于0.5%。
当空气预热器的吸热量 比锅炉有效利用热量小 得多时， 上式可简化为： Q1 q5 Q1 Qr 1 Q1 Q5 Q1 Q5 q5 q5 Qr 式（3 73 ）可改写为： 1- q5 q5
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1 - 称为散热系数，表示受 热面所在烟道的散热程 度。
受热面中工质吸收的热 量 烟气放出的热量 为了简化计算，认为各 段烟道受热面中工质吸 热量仅与 该段烟道中烟气的放热 量成正比，并可取同一 数值，按整台 锅炉的保热系数来计算 ，即 Q1 Q ky Q1 Q ky Q5
式中
Q1 — 锅炉有效利用热量， kJ / kg； Q ky — 空气预热器总吸热量， kJ / kg； Q5 — 散热损失的热量， kJ / kg。
燃气型真空热水锅炉热效率研究
燃气型真空热水锅炉热效率研究摘要：燃气型真空热水锅炉具有热效率高、节能环保的优点,因而具有广泛的市场前景。
本论文通过对真空热水锅炉的实验测定,用正平衡法及反平衡法计算出已有工程的真空热水锅炉热效率达90％以上,节能效果显著。
关键词：燃气真空热水锅炉；正平衡法；反平衡法；热效率Study on Thermal Efficiency of Gas-fired Vacuum Hot water BoilerLIU Zeng-hong(1. NANNING INSTITUTE OF ARCHITECTURE DESIGN, Nanning 530022,China)Abstract: Gas-fired vacuum hot water boiler has the advantages of high thermal efficiency, energy saving and environmentalprotection.Therefore, it has a broad market prospect.In this paper, through the experimental determination of the vacuum hot waterboiler,It is calculated that the thermal efficiency of the vacuum hot water boiler in existing projects is over 90% by using the positive balance method and the reverse balance method.The energy saving effect is remarkable.Key words:Gas-fired vacuum hot water boiler;Is balancemethod;Counter balance method;thermal efficiency1引言燃气型真空热水锅炉比燃煤锅炉热效率高,是利用水在低压下低温沸腾产生蒸汽,通过汽水凝结换热方式将热量输出的原理,机组内部是密闭的真空腔,燃烧使热媒水在真空腔中沸腾汽化产生负压水蒸汽,蒸汽在换热器管外凝结,将管内冷水加热升温并通至用户,水蒸汽凝结后形成水滴流回热媒水重新被加热汽化,完成整个循环[1]。
热效率通用公式
热效率通用公式对锅炉而言，影响煤耗的因素主要有三类：煤质、运行工况和锅炉自身热效率。
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和贫煤之间，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1.45tpy——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、炉内温度和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和炉底放出的炉渣中含有未参加燃烧的碳所造成的，取决于燃料性质和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和冷却热损失。
2013电工杯数学建模 锅炉的优化运行问题
锅炉的优化运行问题摘要锅炉运行状况好坏的主要性能指标是锅炉效率。
电厂锅炉采用反平衡计算锅炉效率，计算公式为：）－（6543211100100q q q q q Q Qq rgl ++++=⨯==η，% 其中，1q 为有效利用热，2q 为排烟热损失，3q 为化学不（或可燃气体未）完全燃烧热损失，4q 为机械（或固体）不完全燃烧热损失，5q 为散热损失，6q 为灰渣物理热损失。
在锅炉的实际运行中，实际供给的空气量要大于理论空气量，过量空气系数是指实际空气量k V 与理论空气量0V 之比。
过量空气系数是影响锅炉效率的重要因素，大小是决定燃烧和燃尽程度的关键。
过量空气系数太大或者太小都不利于锅炉的高效率运行，在锅炉运行过程中，存在一个最佳过量空气系数，在这个系数下，锅炉效率最大。
我们对所给材料图1中的曲线进行分析，运用MATLAB 软件的数据分析与多项式计算，对数据统计处理，进而探求最值问题，从而确定锅炉运行的最佳过量空气系数。
因为锅炉在运行过程中，过量空气系数直接影响2q 、3q 、4q 。
由给出的图1可见，当炉膛出口过量空气系数l α''增加时，432q q q ++先减少后增加。
根据给出的附录2：实验得到炉膛出口飞灰含碳量fh C 与过量空气系数数据。
可以看出q 6也与l α''有对应关系。
而根据题干所给公式可以看出，ηgl与q 2、q 3、q 4、和q 6有关。
所以可以看出，锅炉效率ηgl与过量空气系数l α''存在某种关系。
我们运用EXCEL 软件，结合以往资料的相关数据，给出了锅炉效率与过量空气系数的关系。
锅炉的运行是一个涉及化学反应、传热传质的复杂过程，影响参数众多，其中，运行参数对锅炉的运行效率影响很大。
我们根据附录1：锅炉运行主要参数，运用EXCEL 绘图软件，采用控制变量法，研究了锅炉的运行参数对锅炉效率的影响，进而分析锅炉的优化运行方法。