锅炉热效率测试方案

链条燃煤锅炉热效率测试方案项目名称：水管链条锅炉能效测试测试方法：锅炉运行工况热效率简单测试（反平衡法）锅炉型号： SZL10-1.25-W.A 委托单位：郴州钻石钨制品有限责任公司测试地点：郴州钻石钨制品有限责任公司湖南欧吉能源科技有限公司年月日目录一、项目概述......................................第 1 页1.1 背景......................................第 1 页1.2 锅炉设备..................................第 1 页二、测试目的......................................第 2 页三、测试原理......................................第 2 页3.1 基本原理..................................第 2 页 3.2 计算方式..................................第 3 页3.3 热量计算..................................第 4 页四、测试方法......................................第 6 页五、测试项目......................................第 7 页六、测试点布置及仪表说明..........................第 8 页6.1 测点布置..................................第 8页6.2 测试仪表..................................第 9 页七、测试费用预算..................................第 9 页八、附录一：费用预算..............................第 10页附录二：锅炉检测数据和计算结果综合表..........第 11页1. 项目概述1.1 背景郴州钻石钨制品有限责任公司是目前世界上知名的钨制品企业之一，钨制品生产线项目设计产能为年产仲钨酸铵10000吨，于2003年7月1日试生产，主要产品为偏钨酸铵、蓝钨、黄钨和仲钨酸铵。

公司采用2台燃煤链条炉产生蒸汽，产生的蒸汽主要用于压煮车间，由于在生产过程中锅炉虽一直处于满负荷运行状态，但未能输出额定的蒸汽压力，因此，很有必要对锅炉进行一次热效率测试，为改进锅炉运行工况做参考。

1.2 锅炉设备郴州钻石钨制品有限责任公司所用的2台燃煤锅炉均产自湘潭锅炉厂，两台锅炉均24小时满负荷运行，总的燃煤消耗量为60～70吨/天，实际出力效率在60%左右。

2台燃煤链条炉的主要参数如表1表1 燃煤链条炉的参数锅炉型号蒸发量(t/h) 蒸汽压力(MPa)蒸汽温度(℃)燃煤消耗量(kg/h)1# DZL6-1.25-AII 6 1.25 194 11062# SZL10-1.25-W.A 10 1.25 194 1839 两台锅炉给煤装置采用传统的煤斗加煤法，煤块混杂挤压，形成密实煤层，通风阻力大，燃煤层表面板结，炉排易烧损，块大的煤不易烧尽，颗粒状的煤粉易掉漏，炉渣含碳量不稳定，锅炉的整体热效率不理想入炉煤力度相差较大，煤层厚度不均匀，经常出现燃料煤燃烧不完全、炉渣残碳含量较高及炉膛温度偏低等现象。

2. 测试目的（1）了解和熟悉锅炉运行时热量的收、支平衡关系，即锅炉热平衡的组成。

（2）测定锅炉的各项热损失，并分析研究减少热损失的途径，确定锅炉的热效率。

（3）针对锅炉的运行状况，制定出解决方案，不断降低热损失，减少燃料消耗，提高锅炉热效率。

3. 测试原理3.1基本原理锅炉工作是将燃料释放的热量最大限度的传递给汽水工质，剩余的没有被利用的热量以各种不同的方式损失掉了。

锅炉热效率测定实验的基本原理就是锅炉在稳定工况下进出热量的平衡。

根据锅炉热平衡概念，可画出锅炉热平衡图如图1所示。

rQ6Q5Q 4Q 3Q 2Q图1 锅炉热平衡图输入锅炉热量＝锅炉利用热量＋各种热损失 图中（1）r Q (kJ/kg)：锅炉输入热量； （2）2Q (kJ/kg)：排烟热损失；（3）3Q (kJ/kg)：化学未完全燃烧热损失；（4）4Q (kJ/kg)：机械未完全燃烧热损失，链条炉包括：炉渣机械未完全燃烧热损失4lz Q ，飞灰机械未完全燃烧热损失4fh Q 与漏煤机械未完全燃烧热损失4lm Q 三项；（5）5Q (kJ/kg)：锅炉向环境散热热损失； （6）6Q (kJ/kg)：灰渣物理热损失等其他热损失。

3.2计算方式锅炉热效率为锅炉利用热量1Q 占输入热量r Q 的百分数，用gl η(%)表示。

它可由输入－输出热量法或热损失法通过实验求得。

（1）输入－输出热量法：1100gl rQ Q η=⨯% （2）热损失法：gl η＝100－（2q ＋3q ＋4q ＋5q ＋6q ） %3.3热量计算 (1) 输入热量r Qr Q = Q net ，ad + rx Q （1） 式中 Q net ，ad ――燃料收到基低位发热量， kJ/kgrx Q ――燃料物理显热， kJ/kg本实验中，实验室的基准温度取环境温度，输入热量只计燃料收到基低位发热量Q net ，ad 。

(2) 锅炉有效利用热量gl Q热水锅炉每小时有效吸热量gl Q 按下式计算：'''3()10gl rs rs Q G i i =-⨯ kJ/h （2）式中 G ――热水锅炉每小时加热水量， kg/h ；'rs i ，''rs i ――热水锅炉进水及出水的焓，kJ/kg 。

(3) 机械未完全燃烧热损失4Q链条炉44444lz fh cjh lm Q Q Q Q Q =+++ kJ/kg （3）44100rQ q Q =⨯ % 式中4lz Q ――炉渣机械未完全燃烧热损失， kJ/kg ； 4fh Q ――飞灰机械未完全燃烧热损失， kJ/kg ；4cjhQ ――沉降灰机械未完全燃烧热损失， kJ/kg ； 4lmQ ――炉排漏煤机械未完全燃烧热损失，kJ/kg 。

本实验中，只计炉渣机械未完全燃烧热损失4lz Q 和飞灰机械未完全燃烧热损失4fh Q ，其计算公式为：clz clzlzylz C C a A Q -=10027.3274kJ/kg ； （4） c fhc fh fhy fh C C a A Q -=10027.3274 kJ/kg 。

（5）式中 clz C 、c fh C ――分别为炉渣和飞灰中可燃物含量百分数，%；lz a 、fh a ――分别为炉渣、飞灰量占入炉煤总灰量的质量份额。

(4) 排烟热损失2Q排烟热损失按下式计算： 042[()](1)100py py k lk q Q I a V ct =-- kJ/kg ；（6） 22100%rQ q Q =⨯ 式中py I ――排烟的焓，kJ/kg ，由烟气离开锅炉最后一个受热面处的烟气温度py ϑ和该处的过量空气系数py a 所决定， py ϑ值在热平衡实验中测定；py a ――排烟处的过量空气系数，热平衡实验时，py a 值可由烟气分析测定气体成分，然后计算求得；0k V ——每kg 燃料完全燃烧时所需的理论空气量，m 3； ()lk ct ——每3Nm 干空气连同其带入的10g 水蒸气在温度为t ℃时的焓；由于固体不完全燃烧热损失的存在，对1kg 燃料所生成的烟气容积需乘以4(1)100q -的修正值。

通常排烟热损失是锅炉热损失中较大的一项，一般装有省煤器的水管锅炉，2q 约为%12~%6；不装省煤器时，往往高达20%以上。

(5) 化学未完全燃烧热损失3Q4342(126.36358.18107.98590.79)(1)100gy m n q Q V CO CH H C H =+++-（7） 33100%rQ q Q =⨯式中:gy V ――取样点处干烟气容积，如下式：20.3751.866y ygy C S V RO CO+=+ 3/Nm kg （8）y C 、y S ――燃料收到基成分质量含量百分数，%；CO 、4CH 、2H 、m n C H ――取样点处干烟气中可燃气体CO 、4CH 、2H 、m n C H 的容积百分比，%。

燃煤锅炉可认为 420,0,0m n CH H C H ===。

(6) 散热损失参照国家标准，根据锅炉实际情况估算。

(7) 灰渣物理热损失6Q 6()100ar lz lzr lzA a ct Q Q C =- kJ/kg （9）66100%rQ q Q =⨯ 式中:lz t ——灰渣离开炉膛时的温度，当不直接测量时，链条炉lz t ＝600℃；lz c ——为炉渣可燃物含量，/kJ （⋅kg ℃） 它们由下式计算40.71 5.0210lz lz c t -=+⨯ /kJ （⋅kg ℃） （10）本实验中，只计算灰渣造成的热物理损失。

4. 测试方法本测试采用反平衡法（热损失法），反平衡试验法是测定出锅炉的各项热损失，而计算确定其热效率。

可以从各项热损失的分析中找出减少热损失方式，合理利用能源、提高锅炉热效率的途径。

5. 测试项目（1）燃料（煤）的取样和检测，包括收到基低位发热量Q net.ad,MJ/kg，收到基灰分A ar,%等特性；（2）主蒸汽的压力（P)、温度（t gq）和锅炉出力(D)；（3）给水温度t gs ，℃；(4) 炉渣可燃物含量C lz,％；(5) 飞灰可燃物含量C fh,％；（6）漏煤可燃物含量C lm,％；（7）排烟处RO2、O2、CO含量，％；（8）入炉冷空气温度t lk，℃；（9）排烟温度θpy，℃。

6. 测试点布置及测试仪表说明6.1 测点布置6.2 测试仪表7.测试费用预算本次热工测试预算的费用为（）万元，详见附录一。

预算主要包括以下项目：检测费、仪器仪表费、人工费、差旅费和不可预见费等。

费用预算锅炉检测数据和计算结果综合表锅炉型号：测试日期：。