锅炉效率反平衡计算法—简易计算
锅炉热效率的具体计算公式

锅炉热效率的具体计算公式锅炉的热效率受到多种热损失的影响,但比较而言,以机械不完全燃烧损失q4受锅炉燃烧状况影响最为复杂,飞灰含碳量受锅炉煤种和运行参数影响很大,相互关系很难以常规的计算公式表达,因此采用了人工神经网络对锅炉的飞灰含碳量特性进行了建模,并利用实炉测试试验数据对模型进行了校验,结果表明,人工神经网络能很好反映大型电厂锅炉各运行参数与飞灰含碳量特性之间的关系。
采用锅炉负荷、省煤器出口氧量、各二次风挡板开度、燃尽风挡板开度、燃料风挡板开度、煤种特性,各磨煤机给煤量、炉膛与风箱差压、一次风总风压、燃烧器摆角作为神经网络的输入矢量,飞灰含碳量作为神经网络的输出,利用3层BP网络建模是比较合适的.目前锅炉运行往往根据试验调试人员针对锅炉的常用煤种进行燃烧调整,以获得最佳的各种锅炉运行参数供运行人员参考,从而实现锅炉的最大热效率。
但这种方法会带来如下问题:①由于锅炉燃煤的多变性,针对某一煤种进行调整试验获得的最佳操作工况可能与目前燃用煤种的所需的最佳工况偏离;②由于调试试验进行的工况有限,试验获得的最佳工况可能并非全局最优值,即可能存在比试验最佳值更好的运行工况。
本文在对某300MW四角切圆燃烧锅炉进行实炉工况测试并利用人工神经网络技术实现飞灰含碳量与煤种和运行参数关系的建模工作基础上,结合遗传算法这一全局寻优技术,对锅炉热效率最优化运行技术进行了研究,并在现场得到应用。
2 遗传算法和神经网络结合的锅炉热效率寻优算法利用一个21个输入节点,1个输出节点,24个隐节点的BP网络来模拟锅炉飞灰含碳量与锅炉运行参数和燃用煤种之间的关系,获得了良好的效果,并证明了采用人工神经网络对锅炉这种黑箱对象建模的有效性[1]。
人工神经网络的输入采用锅炉负荷、省煤器出口氧量、各二次风挡板开度、燃尽风挡板开度、燃料风挡板开度、各磨煤机给煤量、炉膛与风箱差压、一次风总风压、燃烧器摆角和煤种特性,除煤种特性这一不可调节因素外,基本上包括了运行人员可以通过DCS进行调整的所有影响锅炉燃烧的所有参数。
正、反平衡

(锅炉蒸发量*(蒸发焓-给水焓))/每小时燃料消耗量*燃料低位发热量正平衡法求锅炉效率计算公式: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,%。
电站燃煤锅炉燃烧热效率计算方法

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。
锅炉效率反平衡计算法—简易计算

锅炉效率反平衡计算法-简易计算对我厂锅炉而言,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。
锅炉热效率计算

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,%;。
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锅炉热效率的简易计算与分析发布时间:2011-1-15 阅读次数:184 字体大小: 【小】【中】【大】本广告位全面优惠招商!欢迎大家投放广告!广告投放联系方式对我厂锅炉而言,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。
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(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,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*=锅炉蒸发量*(蒸汽焓-给水焓)/燃料消耗量*燃料*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——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=-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。
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锅炉效率反平衡计算法—简易计算
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1.45
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/kg
1.4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/h
D——锅炉的实际负荷,t/h
1.5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。
我厂锅炉为固态除渣炉,且燃料的灰分含量Aar<Qnet.ar/418,故q6可忽略不计。
2 热效率算例分析
由上可知,计算锅炉热效率η简化到只需提供排烟温度、入炉煤灰分与低位发热量、飞灰可燃物含量、蒸汽平均负荷等5个参数即可。
这样很容易通过Excel软件设定公式,进行电算。
下表是以2010年2月份的数据为例,计算的6台锅炉的热效率。
可以看出:
(1)6台炉中,2#和6#锅炉的热效率最高,1#炉的热效率最低。
1#炉热效率低主要是飞灰可燃物含量高所致。
(2)从q2公式推算,当排烟温度每升高1℃时,锅炉热效率约下降0.05%;当炉膛漏风系数每增加0.1时,锅炉热效率约下降0.4%。
计算还表明,空气预热器处漏风基本不影响锅炉效率,只影响送、引风机的电耗。
(3)从q4公式推算,飞灰可燃物每升高1%,锅炉热效率下降0.3%。
q4的大小还与煤质相关,在同样的飞灰可燃物情况下,灰分越高,发热量越低,q4越大。
(4)计算热效率采用的是入炉煤的收到基灰分Aar和收到基低位发热量Qnet.ar,因此要对化验单上的分析基灰分Aad和弹筒发热量Qb.ad进行修正。
我厂煤质的经验修正公式为:
Aar =0.9334×Aad
Qnet.ar =0.9085×Qb.ad
(5)热效率的高低大致反映了该炉吨汽煤耗的情况,然而并不是决定性的。
根据对2009年锅炉煤耗情况的分析,在造成煤耗偏高的因素中,入炉煤质因素约占50%,以给水温度、排污率为主要指标的运行工况因素占26%,锅炉热效率约影响20%。
值得一提的是,计算热效率所需要的数据都能从日常化验报表中得出,因此我们可以以天为单位,甚至以班为单位,进行单台炉热效率的测算、考评,以利于更好地监控、指导生产。
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