天然气锅炉热平衡计算
锅炉公式
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。
锅炉热效率计算
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。
3锅炉热平衡及燃料消耗量计算
给水焓
Igs
Kj/kg
查水特性表
16
过热蒸汽流量
Dgl
Kg/h
已知
17
锅炉有效利用热
Qgl
Kj/h
(Igl”_Igs)
18
实际燃料消耗量
B
Kg/h
Qgl/(ηglQr)
19
计算燃料消耗量
Bj
Kg/h
B(1-q4/100)
8
排烟热损失
q2
％
100(Ipy-αpyIlk)(1- )/Qr
9
散热损失
q5
％
樊泉桂主编《锅炉原理》图3-4
10
灰渣物理热损失
q6
％
, =0
11
保热系数
φ
％
1-q5/100
12
锅炉总热损失
∑q
％
q2+q3+q4+q5+q6
13
锅炉热效率
ηgl
％
100-∑q
14
过热蒸汽焓
Igl”
பைடு நூலகம்Kj/kg
查蒸汽特性表
锅炉原理设计专用纸
表3-4锅炉热平衡及燃料消耗量计算
序号
名称
符号
单位
计算公式或数据来源
数值
1
燃料带入热量
Qr
Kj/kg
≈Qar,net
2
排烟温度
θpy
℃
假定
3
排烟焓
Ipy
Kj/kg
查焓温表
4
冷空气温度
tlk
℃
取用
5
理论空气焓
Ilk
Kj/kg
取用
第8章锅炉热平衡计算
23
第八章 结束！
有关参数。
反平衡试验的特点（与正平衡相反）
（书p.157）
（1）测量的数据比较多； （2）对工况稳定的要求相对比较低； （3）不但知道效率η，而且知道各项热损失qi的 大小；（对分析如何提高效率有利） （4）不需要测量燃料量B。
本章小结
1. 2. 3.
4. 5. 6. 7. 8.
锅炉的输入热量。 锅炉的各项热损失。 锅炉的主要热损失及其影响因素；如何降低各主要热损 失？ 最佳过量空气系数。 锅炉的有效利用热量。 锅炉燃料消耗量和计算燃料消耗量。 正平衡和反平衡的概念、应用 锅炉正平衡和反平衡的效率及其测量。
G fa
fa BAar
100 C fa
, Gsl
sl BAar
100 C sl
；
( fa sl 1)
Qc 32700 kJ kg
C fa C sl fa Q4 327Aar sl 100 C fa 100 C sl
对于煤粉炉，机械未完全燃烧热损失
Q4 Q4fa
sl Q4
c Qc (G c Gsl ) fa
B
Qc C fa Csl ( G fa Gsl ) B 100 100
灰平衡：B
100 C fa Aar 100 Csl G fa Gsl 100 100 100 100 C fa 100 Csl 1 G fa Gsl BAar BAar
空气
雾化蒸汽
炉
炉墙向环境的散热Q5 其它热损失Q6
Q1
Q5
Qf
Q2
Q4
fa
Q3
Q4
sl
第三章 锅炉热平衡计算
qmin=q2+q3+q4
α ↑→Vy ↑→q2 ↑
α ↓→
固体不完全燃烧q4 ↑ 气体不完全燃烧q3 ↑
二、理论上烟气分析成分 1． α ；
= 1 每kg燃料完全燃烧时产生的烟气成分：RO2、N2、H2O
第二章
2． 燃料完全燃烧时产生的烟气成分：RO2、N2、H2O、O2 ； 3． >1 燃料不完全燃烧时产生的烟气成分：RO2、N2、H2O、 α O2、CO；
第三章
§3.5.1 锅炉热 平衡及锅炉热效率
如果在等式(3-la)两边分别除以Qr，则锅炉热平衡就以带入热量 的百分数来表示，即：
100 = q1 + q2 + q3 + q4 + q5 + q6
2．燃料带入锅炉的热量Qr ．燃料带入锅炉的热量 它由以下几个部分组成： 1）燃料的物理显热ir ）燃料的物理显热
§3.3锅炉运行时 烟气分析及其应 用
%
(1+ β )RO2 + O2 = 21
21 % 1+ β
m RO2 ax =
m 6）在理论空气下完全燃烧时， O2 = 0 CO = 0 则 RO2 → RO2 ax ）在理论空气下完全燃烧时， ， ，
3．过量空气系数的计算 ． 1）不完全燃烧时α的计算
α=
∆α = α′′ −α′
Nm3/kg
§3.2 燃烧产物计算
一.燃烧生成烟气量 完全燃烧时烟气成分是：CO2、SO2、H2O、O2、N2 1．理论烟气量的计算(α=1)——不含有 2 ．理论烟气量的计算 α 不含有O 不含有 y y
2 2 2
C S VRO =VCO +VSO =1.866 + 0.7 = 0.01866(C y + 0.375S y ) Nm3/kg 100 100
锅炉热平衡(基本概念与计算方法)
（2）结构 奥氏烟气分析器如图3-1所示。
（二）根据烟气成分分析结果计算烟气容积
※ 对运行中的锅炉进行烟气分析，根据分析结
果可以计算出实际的烟气容积。公式推导如下：
根据定义有 而 由此可得 1.866 (C ar 0.375Sar ) Vgy RO 2 CO Vy Vgy VH 2O Nm 3 / kg Nm 3 / kg RO 2 CO VCO 2 VSO 2 VCO Vgy C ar 100 100
V
o
VO2
0.21
0.0889 (Car 0.375 S ar ) 0.265 H ar 0.0333 Oar Nm3 / kg
式中，R Car 0.375 Sar 称为“当量碳量”。 ※以上所计算的空气量都是干空气量。 2、实际供给空气量 为了使燃料在炉内能够燃烧完全，减少不完全燃 烧热损失，实际送入炉内的空气量要比理论空气量 Vk , Nm3 / k g 大些，这一空气量称为实际供给空气量 二、过量空气系数 定义：实际供给空气量与理论空气量之比 表示：用符号α表示(在空气量计算时用β表示)
⑶当≥1且不完全燃烧时，烟气由CO2、 SO2、CO、O2 、 N2和H2O组成，其容积为
V y VCO2 VSO2 VN 2 VH 2O VO2 VCO Nm3 / kg
二、根据燃烧化学反应计算烟气容积
※计算思路： 实际烟气容积=理论烟气容积+过量空气容 积（干）+过量空气带入的水蒸气容积 或：实际烟气容积=干烟气容积+水蒸气容积 1、理论烟气容积 定义：=1并且燃料完全燃烧 计算： （1）VRO2 的计算
1kg燃料中含有氧气量为 如此，可得
第八章 锅炉热平衡计算
–改善煤粉细度； –延长煤粉在炉内的停留时间； –适当大的过量空气系数。
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三、化学未完全燃烧热损失Q3
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• 定义：锅炉排烟中残留的可燃气体如CO、H2、CH4和重碳氢 化合物CmHn 等未放出其燃烧热而造成的热损失。
第一节 锅炉机组热平衡
• 热平衡示意图 • 热平衡方程式
Qf = Q1+ Q2 + Q3 + Q4 + Q5 + Q6 kJ/kg – Qf——1kg燃料带入炉内的热量，kJ/kg – Q1——锅炉有效利用热量，kJ/kg – Q2——排烟热损失，kJ/kg – Q3——化学未完全燃烧热损失，kJ/kg – Q4——机械未完全燃烧热损失，kJ/kg – Q5——散热损失，kJ/kg – Q6——其它热损失， kJ/kg 或者，100 = q1 + q2 + q3 + q4 + q5 +q6
– 干烟气热损失LG – 氢燃烧生成水热损失LHm – 燃料中水份引起的热损失Lmf – 空气中水份热损失LmA – 未燃尽碳热损失LUC （未完全燃烧热损失） – 辐射及对流热损失L – 未计入热损失LUA
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第二节 锅炉机组热平衡试验
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8
q4计算公式
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对于煤粉炉，机械未完全燃烧热损失
Q4
Q4fa
Q4sl
天然气锅炉热平衡计算
天然气锅炉热平衡计算热平衡是指系统各部分之间热量转移的总和在各部分之间达到平衡状态的过程。
对于天然气锅炉来说，热平衡计算可以帮助我们了解锅炉内各部分的热量分布以及能量利用的效率。
下面我们将详细介绍天然气锅炉热平衡计算的步骤和方法。
1.锅炉热量计算2.锅炉热效率计算天然气锅炉的热效率是指能够转化为有用热量的比例，可以通过计算总输入热量和总输出热量来确定。
总输入热量包括燃烧室内烟气的热量和管道内气体的热量，总输出热量包括煤炭的热量、锅炉管内水的热量和烟气中冷凝水的热量。
热平衡计算可以通过总输入热量和总输出热量来确定。
总输入热量包括燃料的额定热值和燃烧室内烟气的热量，总输出热量包括管道内水的热量和烟气中冷凝水的热量。
根据能量守恒定律，可以得到以下公式：总输入热量=总输出热量燃料的额定热值+燃烧室内烟气的热量=管道内水的热量+烟气中冷凝水的热量4.热平衡分析通过热平衡计算，可以得到各部分的热量分布情况。
热平衡分析可以帮助我们了解锅炉内部各部分之间的热量转移情况，以及各部分的热量损失情况。
通过分析热平衡，可以找出热量损失的原因，并采取相应的措施来提高热效率和能源利用率。
天然气锅炉热平衡计算是一项复杂的工作，需要考虑多个因素和参数。
因此，我们需要准确地测量和计算各项指标，并进行详细的分析和评估。
只有在充分理解热平衡计算的原理和方法的基础上，才能进行准确和可靠的分析和评估工作。
同时，还需要考虑锅炉的设计和运行条件，以及环境影响等因素。
在天然气锅炉的热平衡计算过程中，需要使用不同的方法和工具来进行计算和分析。
比如，可以使用热力学模型和数值模拟来模拟锅炉的热平衡过程，以及使用数据采集和处理系统来获取和处理相关数据。
还可以使用计算机辅助设计和分析软件来进行热平衡计算和分析工作。
总之，天然气锅炉热平衡计算是一项复杂的工作，需要综合考虑多个因素和参数。
只有通过准确的测量和计算，并进行详细的分析和评估，才能获得准确和可靠的结果。
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天然气锅炉热平衡计算
摘要：
一、天然气锅炉热平衡计算概述
1.天然气锅炉热平衡计算的定义和意义
2.天然气锅炉热平衡计算的基本原理
二、天然气锅炉热平衡计算的方法
1.热量平衡法
2.元素平衡法
3.热量和元素平衡相结合的方法
三、天然气锅炉热平衡计算的应用
1.指导锅炉运行和调节
2.分析锅炉热效率和能源消耗
3.评估锅炉设备的运行状况
四、天然气锅炉热平衡计算的局限性及改进方向
1.计算方法的局限性
2.提高计算精度和效率的途径
正文：
天然气锅炉热平衡计算是指对天然气锅炉在运行过程中，燃料燃烧产生的热量和工质吸收的热量进行定量分析的一种方法。
这种方法有助于指导锅炉运行和调节，分析锅炉热效率和能源消耗，评估锅炉设备的运行状况。
天然气锅炉热平衡计算的基本原理是热量守恒定律。
在一定条件下，系统
内各种形式的热量相互转换和传递，其总量保持不变。
根据这一原理，可以建立天然气锅炉热平衡方程，通过计算求解，得到各部分的热量参数。
热平衡计算的方法主要有热量平衡法、元素平衡法和热量和元素平衡相结合的方法。
热量平衡法是根据热量守恒原理，通过测量和计算锅炉内各种热量参数，求得热平衡方程的解。
元素平衡法是根据化学反应前后元素质量不变的原理，通过测量和计算燃料和工质中元素的含量，求得热平衡方程的解。
热量和元素平衡相结合的方法是将热量平衡和元素平衡相结合，既考虑热量守恒，又考虑元素质量守恒，从而提高计算精度和效率。
天然气锅炉热平衡计算的应用范围广泛。
首先，通过热平衡计算，可以指导锅炉运行和调节，使锅炉在最佳状态下运行，提高热效率，降低能源消耗。
其次，通过分析锅炉热效率和能源消耗，可以找出能源浪费的原因，提出改进措施，进一步降低能源消耗。
最后，通过评估锅炉设备的运行状况，可以及时发现设备的故障和隐患，为设备维修和管理提供依据。
然而，天然气锅炉热平衡计算也存在一定的局限性。
首先，计算方法的局限性，如热量平衡法和元素平衡法各有优缺点，需要根据实际情况选择合适的计算方法。
其次，提高计算精度和效率的途径，如采用先进的测量和计算设备，改进计算模型和算法等。