锅炉效率
锅炉的效率计算
锅炉的效率计算
锅炉的效率是指锅炉能够把燃料能够转化为蒸汽或热水的能力，通常用燃料的有效利用程度来衡量。
计算锅炉的效率可以使用以下公式：
效率=100%×(热损失/燃料热值)
其中，热损失为燃料中能量转化为其他形式消耗的部分，燃料热值为单位燃料中所蕴含的能量。
根据热损失的不同类型，可以将锅炉的效率分为以下几种：
1.锅炉烟气效率：指燃料中的能量转化为烟气中的能量的比例。
计算公式为：
锅炉烟气效率=100%×(烟气中能量损失/燃料热值)
烟气中的能量损失包括烟气中水蒸气的凝结损失、烟气中未完全燃烧的燃料损失等。
2.锅炉燃烧效率：指燃料中的能量转化为锅炉内部的能量的比例。
计算公式为：
锅炉燃烧效率=100%×(锅炉内部能量损失/燃料热值)
锅炉内部的能量损失包括燃料的化学反应不完全导致的热损失、燃料中水分蒸发带走的能量损失等。
3.锅炉传导效率：指从燃料燃烧区域传导到锅炉水冷壁的能量比例。
计算公式为：
锅炉传导效率=100%×(传导热损失/燃料热值)
传导热损失主要是由于锅炉炉墙、炉排等在传导过程中的能量损失。
4.锅炉无效损失效率：指锅炉中除烟气、燃烧和传导效率外其他能量损失的比例。
计算公式为：
锅炉无效损失效率=100%×(无效损失/燃料热值)
无效损失包括散热损失、泄漏损失、辅助设备损失等。
通过计算以上各个效率的值，可以得到锅炉的总效率。
锅炉效率的提高可以通过改善锅炉设计、优化燃烧过程、提高热交换效果等方式来实现。
同时，定期进行锅炉设备的维护和清洁也可以有效提高锅炉的效率。
锅炉热效率计算
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。
锅炉热效率计算
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，%。
锅炉设计效率
锅炉设计效率
锅炉设计效率是指锅炉在正常运行条件下将燃料中的能量转化为热能的能力。
这一参数可以通过燃料的高热值和锅炉产生的蒸汽的热值之间的比较来计算。
锅炉的设计效率越高，就能更有效地利用燃料，从而降低能源消耗和碳排放。
锅炉的设计效率受多种因素影响，包括锅炉的燃烧系统、传热设备（如换热器），以及锅炉控制系统。
优化这些因素可以提高锅炉的设计效率。
另外，锅炉的运行状态也会对锅炉的实际效率产生影响。
锅炉运行时的负荷水平、燃烧控制和定期维护保养的执行都是影响锅炉效率的因素。
需要注意的是，设计效率是指在锅炉设计时的理论效率，实际效率可能会受到不同的因素影响而有所偏差。
因此，定期检查和维护锅炉以确保其持续高效运行是非常重要的。
锅炉效率及影响因素
它是锅炉热损失中仅次于排烟损失的第二大损失， 我厂设计为2%，目前实际运行在1.8%左右。影响它 的指标主要是飞灰、炉渣、灰分。飞灰每降低1%， 锅炉效率提高0.25-0.5%。
反平衡锅炉效率 灰分增大，挥发分பைடு நூலகம்少 煤粉细度 合适的氧量 合适的一、二次风速配比 炉膛温度
反平衡锅炉效率 散热损失： 锅炉散热损失指锅炉炉墙、金属结构及锅炉范围内 管道（烟风道及汽、水管道联箱等）向四周环境中 散失的热量占总输入热量的百分率。热损失值的大 小与锅炉机组的热负荷有关，可按下式计算：
反平衡锅炉效率
排烟热损失：排烟热损失为末级热交换器后（空预器）排 出烟气带走的物理显热占输入热量的百分率。
q2 Q2 100 Qr
Qr Qdy cr t r Qwr
gy
Q2 Q2 Q2
gy
H 2O
Q2 Vgy c pgy ( py t o )
Vgy (Vgy ) c ( py 1)(V o gk ) c
正反平衡锅炉效率计算方法对比 正平衡计算方法只能求出锅炉热效率，不能进一步 找出影响锅炉效率的各种原因，同时由于输入和输 出热量误差较大，且有些参数难以测量准确；反平 衡计算方法由于其直接计算出了锅炉的各项损失， 与实际运行参数和煤质有直接因果关系，便于日常 对比分析，可以直接了解锅炉的工作性能，因此火 电厂性能考核和日常试验一般都采用反平衡计算法 计算锅炉效率。
提高锅炉效率应关注的几个问题
1、加强吹灰管理，保证吹灰器性能。受热面积灰1mm，炉 效降低4-5%。 2、减少炉膛、烟道以及制粉系统漏风。炉膛漏风系数每增 加1%，炉效降低0.4%。 3、合理控制氧量。过剩空气系数越大，排烟损失越大；过 剩空气系数越小，则会造成飞灰增加。 4、积极进行锅炉燃烧调整试验，合理控制煤粉细度。 5、保证入炉煤质，控制入炉煤水分，水分太大，不但降低 炉膛温度，而且还会造成排烟热损失增大，水分每增加1%， 炉效降低0.1%。 6、控制汽水严格品质，防止防止内壁结垢。受热面结1mm 水垢，锅炉燃料量要增加2-3%。 7、加强保温治理，减少锅炉散热。
锅炉的热效率的计算公式
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。
锅炉效率及影响因素
锅炉效率定义
锅炉热效率是指锅炉有效利用热量与燃料带入炉内 热量的百分比。反映了燃料带入炉内的热量被利用 程度，是考核锅炉经济性能的重要指标。我厂#9、 10机组设计锅炉效率92.23%，校核煤种设计锅炉效 率92.14%。目前实际运行在91%左右，锅炉效率1个 百分点影响机组发电煤耗约3.5 g/kW.h。
通过计算得出锅炉在运行中产生排烟热损失、化学未 完全燃烧热损失、机械未完全燃烧热损失、锅炉散热 损失、灰渣物理热损失等各种热损失。采取从入炉热 量中扣除各项热损失求得锅炉效率的方法叫作反平衡 法，利用这种方法求得的锅炉热效率叫作锅炉反平衡 效率。计算公式为：
q=(1-q2-q3-q4-q5-q6)×100
再热器 再热器 + 蒸汽流量 出口蒸汽焓 进口蒸汽焓 再热器
输出热量 过热 蒸汽焓 千焦 蒸汽流量
+
再热器 给水焓 减温水流量 出口蒸汽焓 再热器
+
排污 饱和 给水焓 水流量 水焓
反平衡锅炉效率
提高锅炉效率应关注的几个问题
1、加强吹灰管理，保证吹灰器性能。受热面积灰1mm，炉 效降低4-5%。 2、减少炉膛、烟道以及制粉系统漏风。炉膛漏风系数每增 加1%，炉效降低0.4%。 3、合理控制氧量。过剩空气系数越大，排烟损失越大；过 剩空气系数越小，则会造成飞灰增加。 4、积极进行锅炉燃烧调整试验，合理控制煤粉细度。 5、保证入炉煤质，控制入炉煤水分，水分太大，不但降低 炉膛温度，而且还会造成排烟热损失增大，水分每增加1%， 炉效降低0.1%。 6、控制汽水严格品质，防止防止内壁结垢。受热面结1mm 水垢，锅炉燃料量要增加2-3%。 7、加强保温治理，减少锅炉散热。
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华北电力科学研究院电站锅炉技术研究所 赵振宁
1
一、前言与背景
电厂能源转化流程
燃料 空气
燃烧 传热
蒸汽
排放
电 汽机 发电机
水
冷凝
废热
加热器
机械能 辅机
电能
空气不要钱！水是循环用的！ 发电厂中，人们主动输入锅炉系统的热量 仅来自有燃料发热量，其它那些热量都是 在发电厂内部循环！
转化过程特点
1）燃料（化学能）→热烟气（热能）→蒸汽 →汽机→旋转机械能→电能
2）低级转化为高级，必须由辅机驱动，但辅机用 能源于燃料的能源
3）锅炉效率约在93%左右，汽机效率约在 40~45%，因而，整个发电流程的转化效率很低 （30%~40%），关键是汽机效率低
4）锅炉的净效率提高1%，差不多相当于整体循 环效率提高1%。
b. 反平衡效率测量精度高，但只能测量某一 固定工况下的效率
c. 正平衡效率精度低，但对负荷要求不高， 它天然就是对负荷加权平均值，适合对 一段时间内的锅炉效率
d. 所以，我们习惯以“正平衡效率计算供电 煤耗，正平衡效率来验收”
锅炉效率含义 3）燃烧效率、传热效率与保温效率
三个效率之间，对应三类损失： 1）燃烧效率←→未完全燃烧损失 2）传热效率←→显热损失 3）保温效率←→散热损失 其中： 1）燃烧效率>98% 2）传热效率>93% 3）保温效率>99%
出的热量；低位发热量指高位热量扣除水分凝 结后放热的部分；
d.锅炉排烟温度一般大于120℃，所以，水分凝结 放热在烟气离开锅炉后的环境大气中进行。因 而在燃料买卖、锅炉设计、锅炉的燃烧中只能 放出低位热量
e. 由于汽化潜热数量巨大，所以很小水分变 化就会引起 入厂煤与入炉煤很大的差别， 反应到锅炉效率上：
烟气量与组分：
A. 试验计量
…… 有过量空气系数时的烟气量与组分
……
A. 试验计量 过量空气系数由氧量测量所得
大家用得最多的简化式
A. 试验计量
知道了组分，就可以用组分计算加权平均 来计算单位质量燃料燃烧所产生的烟气的比 热。
B. 理论基础
简单介绍一下如下几个基本的基础理论： 1）理想气体 2）状态方程与状态参数 3）热力过程及其路径无关性 4）摩尔量 5）道而顿分压原理
效率（%）
95.5 95
94.5 94
93.5 93
三河电厂1期锅炉设计效率与负荷的关系
30
50
75
100
112
负荷%
为什么会是这样？
传热效率是锅炉效率中最主要的因素, 从某种程度上说，金属受热面的多少决定 着传热效率的高低，考核锅炉效率主要是 考核锅炉厂锅炉设计是否足量给足，配比 是否合适。
煤干燥会使实际的锅炉效率升高很多；
煤喷水会使实际的锅炉效率降低很多；
f. 在试验时，取样位于入炉煤，反应不出水 分的这个变化及其引起的热量变化。
第2部分 锅炉效率的正确计量 A. 试验计量 B. 理论基础 C. 在线计量
A. 试验计量
1）未完全燃烧损失（q3、q4）
用发热量及烟气、灰渣的量（重量或体积）相乘而得，即
锅炉的功能
在保证安全的前提下： 1、尽可能的提高锅炉效率； 2、保证蒸汽参数 3、辅机消耗最小 4、产生最少的污染物
第1部分，锅炉效率的正确理解
锅炉效率定义 1）锅炉效率：
输出锅炉热量占输入锅炉热量的百分比 2）正反平衡效率：
正平衡效率
反平衡效率
锅炉效率的含义 正反平衡效率的比较
锅炉效率的含义 a. 不同的工况下锅炉效率有很大差别
锅炉效率的含义
4）毛效率与燃料效率
以锅炉自然边界为研究对象，所有进 入锅炉系统的热量都算作输入热量，称为 毛效率。
以锅炉自然边界为研究对象，所有人 们主动输入锅炉系统的热量算作输入热量 基础上的效率，称为燃料效率。
锅炉效率的含义
4）毛效率与燃料效率
以锅炉自然边界为研究对象，所有进入锅炉 系统的热量都算作输入热量，称为毛效率。
以锅炉自然边界为研究对象，所有人们主动 输入锅炉系统的热量算作输入热量基础上的效率， 称为燃料效率。人们主动输入的热量只有燃料的 发热量。
其它热量如何办
锅炉效率＝1－损失热量+其它带入热量 煤的热量（主动输入）
100
❖ 没有带入热量时两者基本相同，如夏天试 验，但有带入热量时，两者相差很大，如 冬天带暖风器时
B. 理论基础
1）理想气体概念 一种假想的理论气体模型，其分子由
一些弹性、无体积、无相互作用力的质点 组成。
这些小质点一直在不停的运动，相互撞来撞 去，这种运动即为分子热运动，样就产生 了热量，产生了温度：
T B m2
2
如果这部分气体处在一个固定的空间之内， 就会连续不断的对壁面产生撞击力，从而 就产生了压力： P 2 n m2 2 nAT
❖ 燃料效率才是表达了能源转化的效率
❖ 毛效率表达传热效率时更加贴切
计算煤耗时必须用燃料效率，验收时 可用燃料效率，也可以用毛效率，换言之， 我们节能时也必须以燃料效率的提高为目 的。
5）入炉基和入场基（高位、低位发热量） a.入厂基指电厂收到燃料的基准，即买卖基； b.入炉基指导马上进入锅炉燃烧基准 c. 高位发热量指燃料燃烧完，水分完全凝结后放
32 3
பைடு நூலகம்
B. 理论基础
2）状态参数
状态：温度表示了单个分子运行的剧 烈程度，而压力则表示了分子运行的剧烈 程度与这样运行分子个数的多少。从中可 见，气体压力与温度的本质是相同的，当 然可以相互转化，温度与压力之和为气体 总能，即焓。
温度、压力等参数实际上都是描述分 子状态的，所以这些参数也称为状态参数， 除温度压力外，我们还常见的状态参数还 有密度（比容）、比热等。
2）显热损失（q2、q6）
qi
ViQi Qr
或 qi
GiQi Qr
用比热容、温差及烟气、灰渣量（重量或体积）相乘而得，即
3）散热损失 q5
qi
ViCp i (t2 Qr
t0 )
或 qi
GiCp i (t2 Qr
t0 )
q5
q5,ed
Ded D
A. 试验计量 气体未完全燃烧损失（化学未完全燃烧损失）
A. 试验计量 固体未完全燃烧损失（机械未完全燃烧损失）
A. 试验计量 平均灰渣含碳量的计算很重要：
顺便就把q6显热损失就算了：
A. 试验计量
排烟损失的计算 主要是确定烟气量与烟气比热
A. 试验计量 验收试验的燃料规律是精确的化学方程式
利用摩尔当量就可以求出单位质量燃料燃烧 所产生的氧气量，如：