锅炉效率及有关计算共64页
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。
锅炉试题库
锅炉试题库(共65页) -本页仅作为预览文档封面，使用时请删除本页-目录一、判断题 (3)二、单选题 (5)三、多选题 (10)四、问答题 (15)（一）基础知识类 (15)（二）锅炉结构类 (22)（三）燃料、燃烧及燃烧设备类 (24)（四）锅炉附件、仪表和自动控制类 (29)（五）锅炉附属设备与管道 (35)（六）锅炉运行及维护保养 (37)（七）锅炉水质处理 (50)（八）锅炉事故与处理 (52)一、判断题（正确的打√，错误的打×）1.【答案：正确】锅炉效率计算方法有正平衡效率计算和反平衡效率计算两种。
2.【答案：错误】锅炉受热面定期吹灰的目的是降低受热面的壁温差。
3.【答案：错误】送入炉膛内的空气量越多，燃烧越完全。
（）4.【答案：正确】锅炉水位以汽包就地水位计指示为准。
锅炉正常运行时至少要有两只指示正确的水位表监视调节汽包水位。
（）5.【答案：错误】锅炉受热面发生泄漏时，应立即停炉。
（）6.【答案：错误】为避免炉膛出现缺风现象，原则上应先增大送风，再增大引风，然后增燃料量。
（）7.【答案：正确】在煤气地区作业时，一氧化碳浓度超过160 PPm时必须戴面具作业。
（）8.【答案：正确】在一般负荷范围内，当炉膛出口过剩空气系数过大时，会使化学不完全燃烧热损失下降，排烟热损失升高。
（）9.【答案：错误】发生煤气中毒事故，抢救人员要立即进入现场进行报抢救。
（）10.【答案：错误】锅炉效率计算方法只有正平衡效率法一种。
（）11.【答案：错误】在煤气地区作业时，一氧化碳浓度超过100 PPm时必须戴面具作业。
（）12.【答案：错误】锅炉水位计和安全阀都应该参加超工作压力水压试验。
（）13.【答案：错误】在锅炉低负荷运行时，应开启省煤器再循环门。
（）14.【答案：错误】在煤气地区作业时，一氧化碳浓度超过50 PPm时必须戴面具作业。
（）15.【答案：正确】锅炉水位计和安全阀不参加超工作压力水压试验。
锅炉效率计算
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
220T1#炉为例：
负荷164t/h，压力9.0Mpa,温度530℃，对应焓值3574kJ／kg；给水压力11.5Mpa温度224℃，对应焓值936kJ／kg，未烧瓦斯，以纯煤计算:消耗25t/h燃料低位发热量为5000大卡X4.18=20900kJ／kg
热效率＝锅炉蒸发量*（蒸汽焓－给水焓）/燃料消耗量*燃料低位发热量*100％
=164*（3574-936）/25*20900*100％
=82.8%
热效率
有效利用热量
燃料所能放出的热量
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
#VALUE! #VALUE! #VALUE!。
锅炉效率计算公式.xls
符号
De Pgre tgre Pgse tgse Pqbe tnf,ck,b t0b tgsb
D Pgr tgr Pzr tzr Pqb Pgs tgs B Dwh hwh （hbq）0 Knf,1 Knf,2
工况一 锅炉额定参数
935.00 17.20
935.00 17.20
540.00 \
269.00 18.20 20.00 20.00
269.00
253.0263214 767.272522 15.55 538.06 2.85 535.45 15.55 17.28 257.23 91.09
0.00 0.00 0.00 0.00 1.00
工况三
935.00 17.20
76 炉渣比热
77 飞灰比热
78 沉降灰比热
79 在t0温度下的水蒸汽饱和压力
80 空气的绝对湿度
81 燃料的物理显热 82 通过暖风器的风量占入炉总风量的百分比 83 空气预热器进口温度下的空气定压比热 84 空气预热器进口理论空气焓 85 基准温度下的空气定压比热 86 基准温度下的理论空气焓 87 外来热源带入的热量 88 雾化蒸汽带入的热量
107 系数1（仅考虑本体时为0，否则为1）
108 系数2（仅考虑本体时为1，否则为0）
109 系数3（锅炉蒸发量<900t/h为1，>900t/h为0）
110 系数4（锅炉蒸发量<900t/h为0，>900t/h为1）
额定工况下散热损失
111 (同时考虑本体和管道散热)
额定工况下散热损失
112 (蒸发量小于900t/h，仅考虑锅炉本体散热)
合成氨中变炉及废热锅炉设计--
辽宁科技学院（2015届）本科毕业设计题目：合成氨中变炉及废热锅炉设计专题：主换热器的计算专业：应用化学班级：应化BG112 姓名：李双学号：6414111210指导教师：吕萍设计共64 页，其中：专题 2 页，译文10 页摘要本文是关于以天然气为原料年产量5万吨合成氨中废热锅炉和变炉的初步设计。
对于合成氨生产，一氧化碳变换反应是极其重要的一步反应。
一氧化碳不能作为合成氨反应原料，而且在特定条件下可以与合成氨的铁系催化剂发生反应，导致催化剂失去活性，必须经变换反应除掉。
变换反应是将没有用的一氧化碳转化为非常有用的氢，并得到副产物二氧化碳可以作为化工产品的原料。
本次设计的主要有工艺路线的确定；中温变换炉、低温变换炉、关于废热锅炉的物料衡算及其能量衡算；催化剂用量的有关计算；中温变换炉工艺的计算和相关设备选型；换热器的物料衡算及能量衡算和设备选型等。
通过以上内容的设计及计算，完成对合成氨设备变换工段的起始设计并绘制其工艺流程图。
本设计主要的任务是关于年产量5万吨合成氨的变换工段设备的设计,要求出中变炉的变换气的干组分中CO%小于2%，其结果：变换炉催化剂的使用量为12.66M3，催化剂的堆重量为12403.6Nm3/h，空速为979.7Nm3干气/（h*m3触媒），及确定固定管板式换热器，公称的直径为：600mm，公称的面积为：120m2，管子的总数为：254，管长为：6m，管程数为：2，壳的程数为：1，管子为：Φ25×2.5 管子的适宜排列方式：三角形。
关键词：能量衡算；中温变换炉；一氧化碳变换；物料衡算AbstractThis paper is the preliminary design of the natural gas as the raw material into the furnace and waste heat boiler with an annual output of 50000 tons of synthetic ammonia. In the production of synthetic ammonia, carbon monoxide conversion reaction is an important reaction. Carbon monoxide can not become the ammonia synthesis reaction of raw materials; and the iron catalyst and under certain conditions and the ammonia synthesis reaction, lead to the deactivation of the catalyst, must be through the transformation reaction to remove. Shift reaction will be useless for carbon monoxide into useful hydrogen, and carbon dioxide as a by-product of other chemical products as raw materials.The design mainly includes the process route; Material balance transform furnace, low temperature waste heat boiler furnace, change in the balance and energy balance; Calculation of the amount of catalyst; Medium temperature transformation furnace process calculation and equipment selection; the heat exchanger of the material balance and energy balance, equipment selection. By designing and calculating the above content, the completion of the preliminary design of small synthetic ammonia equipment transformation process and drawing process flow diagram.The design task is to design an annual output of 50000 tons of synthetic ammonia conversion section of the equipment ,Required to change gas furnace in the dry component of CO% is less than 2%.Results: transformation furnace 12.66M3 of catalyst, catalyst bulk weight is 12403.6Nm3/h, space velocity of 979.7Nm3 dry gas / (h*m3 catalyst) ,The choice of fixed tube plate heat exchanger, nominal diameter: 600mm, nominal area: 120m2, the total: 254, length: 6m, tube number: 2, shell number: 1, pipe: Φ 25 × 2.5 tube arrangement: triangle.Keyword: carbon monoxide conversion; Medium temperature transformation furnace; material balance; energy balance.目录摘要 (I)Abstract (II)目录 (III)1.绪论 (1)2.物料与热量衡算 (3)2.1 水气比的确定 (3)2.2 中变炉CO的实际变换率的求取 (4)2.3 中变炉催化平衡曲线 (4)2.4 最佳温度曲线计算 (5)2.5 中变炉一段催化床层物料衡算 (6)2.6 对出中变炉一段催化床层的变换气温度进行估算 (8)2.7 中变炉一段催化床层的热量衡算 (8)2.8 中变一段催化剂操作线的计算 (11)2.9 中间冷凝过程的物料和热量计算 (12)2.10 中变炉二段催化床层的物料与热量衡算 (13)2.10.1 中变炉二段催化床层的物料衡算 (14)2.10.2 中变炉二段催化床层的热量衡算 (15)2.11 中变二段催化剂操作线计算 (16)2.12 低变炉的物料与热量衡算 (18)2.12.1 低变炉的物料衡算 (19)2.12.2 低变炉的热量衡算 (20)2.13 低变催化剂操作线计算 (22)2.14 低变炉催化剂平衡曲线 (23)2.15 最佳温度曲线计算 (24)2.16 废热锅炉的热量衡算 (25)2.17 水蒸气的加入 (28)2.18 主换热器的热量衡算 (28)2.19 调温水加热器的物料与热量衡算 (30)3.自动化控制 (32)3.1自动化原则 (32)3.1.1.关于工艺过程条件 (32)3.1.2.关于操作重要性 (32)3.1.3.关于经济性及统一性 (32)3.1．4关于仪表的使用和供应情况 (32)3.2 关于仪表选用 (33)3.2.1温度变送器选择 (33)3.2.2关于流量变送器的选择 (33)3.2.3关于执行器(调节阀)的选择 (33)3.2.4关于调节器的选择 (34)3.3关于泵的控制 (34)3.3.1对于流程当中离心泵控制 (34)3.4关于换热器控制 (35)3.4.1对于换热器的控制方案 (35)3.4.2对于换热器的温度控制系统的结构 (35)4.中变炉的计算 (37)4.1.触媒用量的计算公式 (37)4.1.1 第一床层触媒用量 (37)4.1.2第二段床层触媒用量 (38)4.1.3 触媒直径的计算 (39)4.2 中变炉第一段催化床层的阻力降 (40)4.3 中变炉第二段催化床层阻力降 (41)4.4 中变炉进口直径的计算 (41)4.5 中变炉出口直径的计算 (42)4.6 中间冷凝水进口直径 (42)专题主换热器的计算 (43)1 传热面积的计算 (43)2 设备直径与管板的确定 (43)3 传热系数的验算 (43)4 壳侧对流传热系数计算 (44)5 总传热系数核算 (45)6 传热面积核算 (45)结论 (46)致谢 (47)参考文献 (52)附录 (54)外文文献 (55)1. 绪论氨是非常重要的基础化工产品之一, 其产量居各种化工产品的第一位; 并且也是能源消耗的主要对象, 世界上大概有10%的能源被用于生产合成氨。
锅炉效率及有关计算
在煤粉炉中，它是由烟气带出的飞灰和
冷灰斗排出的灰渣中的未燃尽碳造成的。
第24页，共63页。
第七节 锅炉反平衡求热效率及各项热损失
反平衡求效率法：通过测定锅炉的各项热
损失，从而计算出锅炉热效率的方法。计算 公式如下：
q1 100 (q2 q3 q4 q5 q6 ) %
一、锅炉的各项热损失
100 - q4
%
12640 — 一氧化碳容积发热量，kJ / Nm 3；
(3 - 70)
1
q4 100
—
考虑到的q
4的存在，进入炉膛的1kg
燃料有一部分没有参与燃烧及生成烟气，故应
对烟气中一氧化碳的容积进行修正。
第26页，共63页。
第27页，共63页。
在进行锅炉设计时，q3可按经验数据选 用。一般，固态排渣煤粉炉，q3=0%。
第2页，共63页。
• 产汽标煤耗率是指产生一吨蒸汽所需 要的标准煤的质量。各热电厂的产汽煤耗 率的比较只有在设计的同一给水温度、同 一主汽压力和同一主汽温度的情况下才能 进行产汽煤耗率的比较，因为不同温度、 不同压力和不同主汽温度下的焓值不一样 （热能不样），在计算产汽标煤耗时，须 将一段时间内所燃用的煤、燃油及其它热 源的发热量换算成标准煤的发热量进行计 算。
第22页，共63页。
式中
Q1
Dgr (hgr
hgs ) Dzr (hzr hzr ) D pw (hpw B
hgs )
kJ/kg
Dgr、Dzr、Dpw — 分别为过热蒸汽、再热 蒸汽、排污
水的流量，kg/h；
hgr、hgs — 分别为过热器出口 蒸汽 的焓和锅炉
给水的焓，kJ/kg；
hzr、hzr — 分别为再热器出、入口 蒸汽焓，kJ/kg ； hpw — 排污水的焓，它等于 汽 包 压力下饱
锅炉效率计算公式
工况四
916.8998413 16.19 537.37 3.41 535.69 16.19 18.01 266.47 107.96
0.00 0.00 0.00
0.00 0.00 0.00
0.00 0.00 0.00
0.00 0.00 0.00
锅炉热效率计算成果表 （未修正）
序号 23 24 名 称 符号 Knf,1 Knf,2 工况一 0.00 1.00 煤质分析数据 25 26 27 28 29 30 31 32 33 收到基碳 收到基氢 收到基硫 收到基氧 收到基氮 收到基灰分 收到基水分 空干基水分 干燥无灰基挥发分 Car Har Sar Oar Nar Aar Mar Mad Vdaf 52.46 3.00 3.23 4.05 0.74 32.32 4.20 2.08 28.35 52.46 3.00 3.23 4.05 0.74 32.32 4.20 2.08 28.35 52.46 3.00 3.23 4.05 0.74 32.32 4.20 2.08 28.35 52.46 3.00 3.23 4.05 0.74 32.32 4.20 2.08 28.35 工况二 0.00 1.00 工况三 0.00 1.00 工况四 0.00 1.00 暖风器系数1(投用暖风器为1,不投暖风器为0) 暖风器系数2(投用暖风器为0,不投暖风器为1)
13.50 6.04 81.00 0.00 0.00 0.00 0.00 40.00 0.00
14.00 5.38 81.00 0.00 0.00 0.00 0.00 40.00 0.00
锅炉热效率计算成果表 （未修正）
序号 57 58 59 60 石子煤低位发热量 大气压力 空气预热器入口实测平均烟温（如为双级交错布置 时则为低温级空气预热器） 空气预热器进口实测空气温度（如为双级交错布置 则为低温级空气预热器） 名 称 符号 Qnet,sz Pact tky,rk,yq tky,rk,kq 工况一 0.00 99650.00
锅炉培训优秀PPT讲义
8
0.784 ≈0.8
9
0.882 ≈0.9
10 0.98 ≈1
13 1.274 ≈1.3
25 2.45 ≈2.5
39 3.82 ≈3.8
60 5.88 ≈5.9
第五页,共178页，
❖ 3、温度 ❖ 标示物体冷热程度的物理量,称为温度,常用
符号t表示,单位是摄氏度 ℃ ，温度是物体 内所拥有 yōngyǒu 能量的一种体现方式, 温度越高,能量越大，
第六页,共178页，
❖ 第二节锅炉常用名词术语
❖ 1.受热面：从放热介质中吸收热量并传递给 受热接的便面,成为受热面,如锅炉的炉胆、 筒体、管子等，
❖ 2.辐射受热面：主要已辐射换热的方式从放 热介质吸收热量的受热面,一般指炉膛内能 吸收辐射热 与火焰直接接触 的受热面,如水 冷壁管、炉胆等，
❖ 3.对流受热面：主要以对流换热的方式从高 温烟气中吸收热量的受热面,一般是烟气冲 刷的受热面,如烟道 yān dào 、对流管束等，
燃料燃烧的过程 guòchéng
燃料的加热 预热 放出挥发物和形
成焦炭
挥发物着火燃烧
第十三页,共178页，
焦炭燃烧
火焰颜色与火焰温度的关系
火焰颜色
较暗的的深红色 暗红色 红色
亮红色 橙色 黄红色 红色 0 约850 约950 约1100 约1300 约1500
15. 强制 qiángzhì 循环锅炉：除了依靠下降 管中的水与上升管中介质之间重度差之外, 主要靠循环水泵的压头进行锅水循环的锅炉 称为强制 qiángzhì 循环锅炉，
16. 炉膛：进行燃烧和传热的空间称为炉膛，
17. 微正压锅炉：炉膛中烟气压力略高于大气 压 不超过0.005Mpa 的燃烧方式，燃油燃 气锅炉大多采用微正压锅炉，